一种气缸与转子径向间隙设计方法技术

本发明专利技术公开了一种气缸与转子径向间隙设计方法，应用于转子式压缩机泵体的气缸与转子径向间隙的设计过程，包括：获取泵体压缩腔达到排气压力时的曲轴转角α1；获取泵体压缩腔达到排气终止时的曲轴转角α2；根据所述曲轴转角α1以及所述的曲轴转角α2，计算得到所述的转子式压缩机泵体的气缸与转子径向间隙最小值的定心位置角α；根据所述定心位置角α，得到所述的气缸与转子径向间隙设计结果；本发明专利技术将气缸与转子径向间隙的最小值设定在所述定心位置角α，可以有效降低气缸与转子径向配合间隙的制冷剂泄漏，以便降低损耗，提高了压缩机性能；无需额外提高零件的精加工和装配工艺要求，可实施性较高。可实施性较高。可实施性较高。

【技术实现步骤摘要】
一种气缸与转子径向间隙设计方法


[0001]本专利技术属于压缩机
，涉及一种气缸与转子径向间隙设计方法，特别涉及一种用于转子式压缩机泵体的气缸与转子径向间隙的设计方法。

技术介绍

[0002]随着技术发展，转子式压缩机的能效要求越来越高；为提高能效，需要合理设计泵体的配合间隙，以便减小泄漏；其中，气缸内表面与转子外表面之间的径向间隙δ(简称CP间隙)的泄漏量相对最大，其主要是以制冷剂气体从压缩腔向吸气腔的泄漏；而气缸内表面与转子外表面之间的径向配合间隙是泄漏的主要影响因素之一。
[0003]目前，针对所述气缸内表面与转子外表面之间的径向配合间隙处泄漏通道，常规的设计方法是压缩此处的配合间隙；为减小泄漏，可以压缩气缸与转子径向间隙的间隙值，但在现有的气缸与转子径向间隙间隙值的基础上继续压缩气缸与转子径向间隙的间隙值，对零件的精加工要求提高，并对装配工艺提出更高要求；因此，需要综合考虑通过压缩气缸与转子径向间隙的间隙值以减小泄漏的性价比和可实施性。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种气缸与转子径向间隙设计方法，以解决现有采用压缩气缸内表面与转子外表面之间的径向配合间隙，以减小制冷剂泄漏的过程，对零件的精加工要求及装配工艺要求较高的技术问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]本专利技术提供了一种气缸与转子径向间隙设计方法，所述设计方法，应用于转子式压缩机泵体的气缸与转子径向间隙的设计过程，具体包括以下步骤；
[0007]获取泵体压缩腔达到排气压力时的曲轴转角α1；
[0008]获取泵体压缩腔达到排气终止时的曲轴转角α2；
[0009]根据所述曲轴转角α1以及所述的曲轴转角α2，计算得到所述的转子式压缩机泵体的气缸与转子径向间隙最小值的定心位置角α；
[0010]根据所述定心位置角α，得到气缸与转子径向间隙最小值的设定位置，即完成所述气缸与转子径向间隙设计。
[0011]进一步的，获取泵体压缩腔达到排气压力时的曲轴转角α1的过程，具体如下：
[0012]根据转子式压缩机的泵体结构特征，获取泵体压缩腔开始压缩前所达到的最大容积，并作为第一压缩腔容积；
[0013]根据泵体压缩腔的热力学状态方程，获取泵体压缩腔达到排气压力时的压缩腔容积，并作为第二压缩腔容积；
[0014]获取泵体压缩腔与曲轴转角的函数关系；
[0015]根据所述第一压缩腔容积、第二压缩腔容积及泵体压缩腔容积与曲轴转角的函数关系，计算得到所述的泵体压缩腔达到排气压力时的曲轴转角α1。
[0016]进一步的，第一压缩腔容积与第二压缩腔容积之间的函数关系为：
[0017][0018]其中，V
s
为第一压缩腔容积；P
d
为压缩机排气压力；P
s
为压缩机吸气压力；V为第二压缩腔容积；n为多变压缩指数。
[0019]进一步的，所述泵体压缩腔容积与曲轴转角的函数关系为：
[0020][0021]其中，V(α
q
)为泵体压缩腔容积；H为气缸高度；R为气缸内径；h
v
为滑片伸到气缸内的长度；B
v
为滑片厚度；f(α
q
)为随曲轴转角α
q
变化的当量角度函数。
[0022]进一步的，所述随曲轴转角α
q
变化的当量角度函数为f(α
q
)：
[0023][0024]其中，a为转子外径与气缸内径之比。
[0025]进一步的，获取泵体压缩腔达到排气终止时的曲轴转角α2的过程，具体如下：
[0026]当曲轴转动到排气关闭角的位置时，所述泵体压缩腔达到排气终止状态，排气阀关闭，此时所述曲轴的转动角，即为所述泵体压缩腔达到排气终止时的曲轴转角α2。
[0027]进一步的，所述转子式压缩机泵体的气缸与转子径向间隙最小值的定心位置角α为：
[0028][0029]其中，α为所述转子式压缩机泵体的气缸与转子径向间隙最小值的定心位置角；α1为泵体压缩腔达到排气压力时的曲轴转角；α2为泵体压缩腔达到排气终止时的曲轴转角。
[0030]进一步的，根据所述定心位置角α，得到所述的气缸与转子径向间隙设计结果的过程，具体如下：
[0031]将所述气缸与转子径向间隙的最小值设定在所述定心位置角α处。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0033]本专利技术提供了一种气缸与转子径向间隙设计方法，根据泵体压缩腔达到排气压力时的曲轴转角以及泵体压缩腔达到排气终止时的曲轴转角，获取气缸与转子径向间隙最小值的定心位置角，并将气缸与转子径向间隙的最小值设定在所述定位位置角处，能够有效降低压缩过程中气缸与转子径向间隙的制冷剂泄漏，以便降低损耗，提高压缩机性能；同时，避免了压缩此处的配合间隙可以减小泄漏，但却造成对零件的精加工要求提高，并对装配工艺提出更高要求等问题，更具有性价比和可实施性。
附图说明
[0034]图1为实施例所述的转子式压缩机泵体的结构示意图；
[0035]图2为实施例中的转子式压缩机泵体泄漏通道的结构示意图；
[0036]图3为实施例中的气缸与转子径向间隙的结构示意图；
[0037]图4为实施例中转子式压缩机的压缩腔容积随曲轴旋转角度的变化曲线图；
[0038]图5为实施例中气缸与转子径向间隙值随曲轴旋转角度的变化曲线图。
[0039]其中，1气缸，2进气口，3弹簧，4滑片，5排气阀，6曲轴，7转子。
具体实施方式
[0040]为了使本专利技术所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0041]本专利技术提供了一种气缸与转子径向间隙设计方法，应用于转子式压缩机泵体的气缸与转子径向间隙δ的设计过程；所述转子式压缩机中曲轴转角以滑片槽为0
°
为基准，并以逆时针旋转为例进行说明；所述设计方法，具体包括以下步骤：
[0042]步骤1、获取泵体压缩腔达到排气压力时的曲轴转角α1；其中，获取所述曲轴转角α1的过程，具体如下：
[0043]根据转子式压缩机的泵体结构特征，获取泵体压缩腔开始压缩前所达到的最大容积，并作为第一压缩腔容积；根据泵体压缩腔的热力学状态方程，获取泵体压缩腔达到排气压力时的压缩腔容积，并作为第二压缩腔容积。
[0044]其中，第一压缩腔容积与第二压缩腔容积之间的函数关系为：
[0045][0046]其中，V
s
为第一压缩腔容积；P
d
为压缩机排气压力；P
s
为压缩机吸气压力；V为第二压缩腔容积；n为多变压缩指数。
[0047]获取泵体压缩腔与曲轴转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气缸与转子径向间隙设计方法，其特征在于，所述设计方法，应用于转子式压缩机泵体的气缸与转子径向间隙的设计过程，具体包括以下步骤；获取泵体压缩腔达到排气压力时的曲轴转角α1；获取泵体压缩腔达到排气终止时的曲轴转角α2；根据所述曲轴转角α1以及所述的曲轴转角α2，计算得到所述的转子式压缩机泵体的气缸与转子径向间隙最小值的定心位置角α；根据所述定心位置角α，得到气缸与转子径向间隙最小值的设定位置，即完成所述气缸与转子径向间隙设计。2.根据权利要求1所述的一种气缸与转子径向间隙设计方法，其特征在于，获取泵体压缩腔达到排气压力时的曲轴转角α1的过程，具体如下：根据转子式压缩机的泵体结构特征，获取泵体压缩腔开始压缩前所达到的最大容积，并作为第一压缩腔容积；根据泵体压缩腔的热力学状态方程，获取泵体压缩腔达到排气压力时的压缩腔容积，并作为第二压缩腔容积；获取泵体压缩腔与曲轴转角的函数关系；根据所述第一压缩腔容积、第二压缩腔容积及泵体压缩腔容积与曲轴转角的函数关系，计算得到所述的泵体压缩腔达到排气压力时的曲轴转角α1。3.根据权利要求2所述的一种气缸与转子径向间隙设计方法，其特征在于，第一压缩腔容积与第二压缩腔容积之间的函数关系为：其中，V
s
为第一压缩腔容积；P
d
为压缩机排气压力；P
s
为压缩机吸气压力；V为第二压缩腔容积；n为多变压缩指数。4.根据权利要求2所述的一种气缸与转子径向间隙设计方法，其特征在于，所述泵体压缩腔容...

【专利技术属性】
技术研发人员：伦成钢，孙民，
申请(专利权)人：西安庆安制冷设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：