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旋转螺杆压缩机的自动容积比变化制造技术

技术编号:7136370 阅读:383 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于改变螺杆压缩机(10)中的容积比以平衡螺杆压缩机(10)中的压缩腔压力(PP)和排出压力(PD)的阀(12)包括阀体(16,64)和簧片阀(42)。阀体(16,64)限定管道(34)和辅助端口(36)。管道(34)包括与压缩机(10)的排出室(38)连通从而与排出压力(PD)连通的开口端。辅助端口(36)从压缩机(10)的转子孔(30)延伸至管道(34)并在其之间提供用于使压缩腔压力(PP)连通至管道(34)的流体连通。簧片阀(42)被设置在管道(34)内,用于调节压缩腔(48)与管道(34)之间的流体流量。簧片阀(42)可经由压缩腔压力(PP)与排出压力(PD)之间的压力差进行操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及螺杆压缩机,更具体而言涉及具有用于改变容积比的装置的螺 杆压缩机。
技术介绍
通常在制冷和空调系统中使用螺杆式压缩机。位于平行交叉孔中的互锁的阳 转子和阴转子限定了啮合的转子凸瓣(lobes)之间的压缩腔(pocket)。具有两个转子的压 缩机是最常见的,但是在本领域中已知具有被定位为成对地运转的三个或更多转子的其它 构造。流体进入转子对的一个轴向端附近的吸入端口并通过排出室在相对端附近离开。吸 入和排出端口可以相对于转子径向地或轴向地定位。最初,压缩腔与吸入端口连通。随着 转子转动,压缩腔旋转经过吸入端口并变得被密封在阳转子凸瓣和阴转子凸瓣与转子孔的 结实的壁之间。封闭腔随着其轴向地向下游平移而变小,压缩内部的流体。最后,压缩腔旋 转至与排出室连通且被压缩的流体离开。容积Vb被定义为封闭腔第一次失去与吸入端口的连通从而以压力Pb俘获流体 时的腔容积。容积Vf被定义为紧接着封闭腔第一次开始与排出端口连通并以压力Pf包 含压缩流体之前的腔容积。由vb/vf的比来定义压缩机容积比(V》。众所周知的是,容 积比是螺杆压缩机设计和操作的重要特征。在诸如hdustrial Compressors =Theory and Equipment ( # # :Peter Α. 0’ Neill ;出片反 # :Butterworth Heinemann ;1993 ^ ; ISBN0750608706 ;306 309 页)和 1996ASHRAE Systems and EquipmentHandbook(编 辑Robert A. Parsons ;出版者美国采暖、制冷和空调工程师公司;1996年;ISBN 1-883413-34-6 ;34. 18 34. 19页)的参考文献中描述了其与螺杆压缩机设计的相关性。 如已知的,压缩机排出压力Pd由系统工作条件确定,而紧接着压缩腔开始与排出端口连通 之前的压缩腔中的压力Pf由容积比\与腔容积\中的气体的压力Pb —起确定。已知的是,当Pf等于Pd时压缩效率是最佳的。如果Pf小于Pd,则腔流体是欠压缩 的且排出室流体在腔和排出室开始连通时涌入腔中。如果Pf大于Pd,则腔流体是过压缩的 且压缩流体在腔和排出室开始连通时从腔出来涌入排出室。已知欠压缩和过压缩两者都是 低效的。当发生欠压缩和过压缩时,压缩机振动和流体脉动幅度也较高,导致较高水平的不 期望声音。具有单个固有容积比的压缩机将仅仅在一些而不是所有工作条件下工作时没有 过压缩和欠压缩。在这些情况下,通常将容积选择为对于其中根据行业标准来对压缩机效 率和声音水平进行评级的条件是最佳的。然而,诸如制冷系统之类的使用螺杆压缩机的系 统通常必须在大范围的条件下工作。对于此类系统而言,高能量效率和低声音水平常常是 重要的品质。因此,已经进行了相当大的专利技术努力来开发具有可变容积比的系统,以便可以 在更多的工作条件下可以避免或至少减少过压缩和欠压缩。实现可变容积比控制的现有技术方法包括轴向活动滑阀及感测和致动装置的 使用,如美国专禾U 3,088,659,3, 936,239、Re. 29,283,4, 362,472,4, 842,501,5, 018,948和5,411,387中举例说明的;轴向活动滑阀和滑动止动块及感测和致动装置的组合使用, 如在美国专利4,516,914和4,678,406中举例说明的;径向升阀及感测和致动装置的使 用,如在美国专利 4,737,082、4,878,818、5,108,269 和 3,151,806 和 5,044,909 中举例说 明的;具有感测和致动装置的排出端壁中的升阀的使用,如在美国专利4,946,362中举例 说明的;自动或具有感测和致动装置的排出端壁中的压力致动升阀的使用,如在美国专利 2,519,913和5,052,901及欧洲专利01753M中举例说明的;排出端壁滑阀及感测和致动 装置的使用,如在美国专利4,457,681中举例说明的。实现一定程度的可变容积比控制的 其它现有技术装置包括在美国专利4,234,296和4,455,131中举例说明的那些。除几何形状的差异之外,可以通过可变容积控制阀机制是被主动控制的还是自动 的来区别这些现有技术方法。在主动受控机制中,要求复杂的感测和致动装置来对阀进行 致动。在自动机制中,由压力Pf和Pd的差动作用来直接对阀进行致动。在后一种情况下, 考虑到成本,期望的是在不需要诸如传感器、控制逻辑、致动线路和伺服或螺线管控制阀的 独立感测和致动装置的情况下实现一些容积比变化。
技术实现思路
一种用于改变螺杆压缩机中的容积比以平衡螺杆压缩机中的压缩腔压力和排出 压力的阀包括阀体和簧片阀。该阀体限定管道和辅助端口。该管道包括与压缩机的排出室 连通且从而与排出压力连通的开口端。辅助端口从压缩机的转子孔延伸至管道并在其之间 提供用于使压缩腔压力连通至管道的流体连通。簧片阀被设置在管道内,用于调节压缩腔 与管道之间的流体流量。簧片阀可经由压缩腔压力与排出压力之间的压力差进行操作。附图说明图1是旋转螺杆压缩机的透视剖面图,其中,使用本专利技术的自动可变容积比阀。图2是图1的螺杆压缩机的侧剖视图,示出了自动可变容积比阀。图3是图1的螺杆压缩机的前剖视图,示出了位于配合的螺杆转子之间的自动可 变容积比阀。图4A是具有图2和图3的自动可变容积比阀的转子壳体的顶视图。图4B是供在图4A的自动可变容积比阀中使用的多指簧片阀的透视图。图5A示出图3的自动可变容积比阀的端视图,其中,簧片阀的指状物闭合。图5B示出图5B的自动可变容积比阀的端视图,其中,簧片阀的指状物打开。图6A 6D示出压缩腔容积随着螺杆转子使压缩腔平移经过自动可变容积比阀的 径向辅助端口而减小。图7是具有包括本专利技术的自动可变容积比阀的滑阀的螺杆压缩机的侧剖视图。图8是图7的螺杆压缩机的前剖面图,示出了包括位于配合的螺杆转子之间的自 动可变容积比阀的滑阀。具体实施例方式图1是旋转螺杆压缩机10的透视剖面图,其中使用本专利技术的自动可变容积比阀。 与图1同时讨论的图2是在图1的截面2-2处截取的螺杆压缩机10的侧剖视图,以虚线示出自动可变容积比阀12。压缩机10包括马达外壳14、转子外壳16、出口外壳18、转子轴 20、马达定子22、马达转子M、阳螺杆转子26a和阴螺杆转子^b。在图1中,马达外壳14、 转子外壳16、出口外壳18、定子22和转子M被部分切掉以示出轴20及转子26a和^b。 在图2中,近似在转子26a和26b之间的尖端处剖切压缩机10,并且为了明了起见未示出 转子轴20、马达转子M和阳螺杆转子^a。马达外壳14包括入口端口 28,并且转子外壳 16包括自动可变容积比阀12和转子孔30,转子26a和26b在转子孔30中旋转。转子^a 和26b包括螺杆转子凸瓣32,并且阀12包括压力端口或管道34和径向辅助端口 36。出口 外壳18包括排出室38。马达外壳14和出口外壳18被紧固于转子外壳16以形成壳体,轴 20、定子22、转子M和螺杆转子26a和26b被密封在该壳体中,使得可以在入口端口 28与 排出室38之间传导诸如来自制冷剂的工作流体或气体。如图2所示,低压力下的工本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种阀,用于改变螺杆压缩机中的容积比以平衡所述螺杆压缩机中的压缩腔压力与排出压力,所述阀包括:  阀体,其限定管道和辅助端口;  所述管道包括与所述压缩机的排出室连通且从而与所述排出压力连通的开口端;  所述辅助端口从所述压缩机的转子孔延伸至所述管道并在其之间提供用于使所述压缩腔压力连通至所述管道的流体连通;以及  簧片阀,其被设置在所述管道中以用于调节所述压缩腔与所述管道之间的流体流量,所述簧片阀能够经由所述压缩腔压力与所述排出压力之间的压力差进行操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·L·肖尔德斯
申请(专利权)人:开利公司
类型:发明
国别省市:US

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