涡旋压缩机制造技术

一种涡旋压缩机，其具有用于动涡盘构件和静涡盘构件的流体压力偏置系统。该偏置系统可以利用来自涡旋压缩机的凹穴的加压气体或者它可以利用外部加压油源。在一种附加实施例中，静压轴承位于动涡盘构件和静涡盘构件之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种高压涡旋压缩机。更具体地说，本专利技术涉及一种涡旋机械，该涡旋机械包括处理高压涡旋压缩机内产生的高轴向カ的偏置涡盘构件。
技术介绍
在本领域中存在ー类通称为“涡旋”机械的机器，这种涡旋机械用于移动各种类型的流体。这些机械可以配置为膨胀器、容积式发动机、泵、压缩机等，本专利技术的特征适用于这些机械中的任ー种。然而，为了举例说明，所公开的实施例的形式是密封式制冷剂压缩机。总的来说，涡旋机械包括构造类似的两种螺旋式涡旋齿，每种涡旋齿分别安装在独立的端板上从而限定出涡盘构件。这两种涡盘构件以涡旋齿中的一种相对于另ー种旋转地移动了 180度而互相装配在一起。该机械通过使ー个涡盘构件(“动涡盘”)相对于另一个涡盘构件(“定涡盘”或“静涡盘”)绕动而使相应涡旋齿的侧面之间的线接触移动，从而限定出移动式隔离的新月形流体凹穴。该螺旋的一般形式是圆的渐开线，并且运转过程中理论上来说涡盘构件之间没有相对转动；即，该运动是纯粹的曲线平移(即，本体内的任一线条都没有旋转)。流体凹穴将待处理的流体从其中设置有流体入口的涡旋机械的第一区转移至设置有流体出口的该机械的第二区。密封凹穴的容积随着其从第一区移动至第二区而改变。在任一个瞬间都会有至少ー对密封凹穴；而且当某ー时刻出现若干对密封凹穴吋，每ー对都会有不同的容积。在压缩机内，第二区比第一区的压カ高从而其实体上位于该机械的中央，而第一区位于该机械外围处。两种类型的接触限定了涡盘构件之间的流体凹穴，涡旋齿的螺旋面或侧面之间的由径向カ引起的沿轴向延伸的切线接触(“侧面密封”)，以及由轴向カ引起的每个涡旋齿的平面边缘表面(“顶端”)与相対的端板之间的区域接触(“顶端密封”)。为了获得高的效率，必须对两种类型的接触进行良好的密封。 涡旋式机械中的一个设计上的难点是关于在所有运行条件下以及在可变速机械内所有速度下实现顶端密封的技木。通常，可以通过以下方式实现，(I)采用极其精确且非常昂贵的机加工技木，(2)对涡旋齿的顶端提供螺旋式顶端密封件，不幸的是，所述顶端密封件难于装配且经常不可靠，或者(3)通过利用压缩作业流体向相対的涡盘沿轴向偏置动涡盘构件或静涡盘构件来施加轴向恢复カ。利用轴向恢复カ首先需要将两个涡盘构件中的一个安装成可相对于另一个轴向运动。当压缩机被设计为能压缩像ニ氧化碳之类的制冷剂的高压压缩机时，就对涡旋压缩机的轴向偏置系统及其它部件有附加的要求
技术实现思路
本专利技术给该领域提供ー种设计为有效压缩用于冷却系统的ニ氧化碳的高压涡旋压缩机。本专利技术的涡旋压缩机包括较短较厚的涡盘叶片和沿轴向对着定涡盘构件偏置的动涡盘构件。在需要时可以给该涡旋压缩机増加蒸汽注射系统以增强其功能。另外，在需要时该涡旋压缩机可以装配用于冷却和润滑的油注射系统。附图说明通过參阅下面的详细描述和附图将会更全面地理解本专利技术，附图中图I是根据本专利技术的涡旋压缩机的竖直剖面图；图2是图I中所示涡旋压缩机的涡盘构件的放大图，图中示出了偏置系统； 图3a是图I中所示偏置系统的放大图；图3b是根据本专利技术另一个实施例的偏置系统的放大图；图4a_4c是图3a中所不润盘构件和偏置系统的俯视图；图5是图I中所示涡旋压缩机的涡盘构件的放大图，图中示出了加压端ロ ；图6是图I中所示涡旋压缩机的涡盘构件的放大图，图中示出了可选的蒸汽注射系统；图7a_7c是图6中所示涡盘构件和蒸汽注射系统的俯视图；图8是图I中所示涡旋压缩机的涡盘构件的放大图，图中示出了可选的高压油偏置系统；图9是用于图8中所示压缩机的可选的油压偏置系统的油压调节器的侧视剖面图；图10是根据本专利技术另一实施例的涡旋压缩机的涡盘构件的放大图；图Ila是用于本专利技术的动涡盘构件的受カ图的俯视图；图Ilb是沿径向轴线的动涡盘构件的受カ图的侧视图；图Ilc是沿切向轴线的动涡盘构件的受カ图的侧视图；图12是示出图10中所示动涡盘构件上的受カ轨迹的俯视图；图13是图10中所示动涡盘构件的侧视剖面图；图14是图10中所示动涡盘构件的俯视图；图15是图10中所示静涡盘构件的侧视剖面图；图16是图10中所示静涡盘构件的俯视图；图17是图10中所示主轴承箱的侧视剖面图；图18是图10中所示主轴承箱的俯视图；图19a_19d示出了用于图10中所示涡旋压缩机的通道、凹槽、密封唇之间的关系;图20示出了在动涡盘构件绕动的过程中凹槽内的压カ之间的关系；图21示出了根据本专利技术另ー实施例的动涡盘构件的侧视剖面图；图22示出了根据本专利技术另ー实施例的静涡盘构件的凹槽的方位的俯视图；图23示出了根据本专利技术另ー实施例的涡旋压缩机的侧视剖面图；图24是示出了图23中所示油压端ロ的局部剖视俯视图。具体实施例方式下面对优选实施例的描述本质上仅是示例性的，而决非试图限制本专利技术、其应用、或用途。 现在參照附图，其中在全部附图中相同的附图标记指代相同或相应的部件，图I中示出的是根据本专利技术的涡旋压缩机，其整体上由附图标记10标示。压缩机10包括大体上呈圆筒形的密封壳体12，该壳体12在其上端焊接有盖子14并在其下端焊接有多个安装底座16。盖子14设置有制冷剂排放管接头18。其它附接到壳体12上的主要元件包括适当地紧固到壳体12的下轴承箱24和适当地紧固到下轴承箱24的两件式上轴承箱26。上端具有偏心曲柄销30的驱动轴或曲柄轴28以可转动方式支承在下轴承箱24中的轴承32和上轴承箱26中的第二轴承34中。曲柄轴28在下端具有直径较大的同心孔36，同心孔36与沿径向向外偏移的直径较小的孔38相连通，该孔38从该处向上延伸到曲柄轴28的顶部。内壳体12的下部限定ー个油槽40，其中充满了液面稍微高过转子42下端的润滑油，孔36作为泵用于将润滑流体向上泵吸到曲柄轴28并流入孔38，最后到达压缩机的所有需要润滑的各个部分。曲柄轴28由电动马达旋转驱动，该电动马达包括定子46、贯穿其中的绕组48和压配合在曲柄轴28上的转子42，并且该电动马达具有分别位于上部和下部的平衡重50和52。上轴承箱26的上表面设置有环形凹槽54，动涡盘构件56位于环形凹槽54上方，动涡盘构件56具有从端板60向上延伸的常规螺旋叶片或涡旋齿58。从动涡盘构件56的端板60的下表面向下突出的是圆筒形毂，该圆筒形毂具有位于其中的轴颈轴承62，并且具有内孔的驱动衬套64转动地置于该圆筒形毂中，而曲柄销30驱动地置于该内孔中。曲柄销30在ー个表面上具有平坦部，该平坦部与形成在该孔的一部分上的平坦表面(未示出)驱动接合从而提供径向柔性补偿(compliant)的驱动配置，诸如受让人的美国专利证书4，877，382中所示，该专利中所公开的内容通过引用结合到本文中。动涡盘构件56和上轴承箱26之间还设置有欧氏联轴节68，并且欧氏联轴节68键连接到动涡盘构件56和上轴承箱26以阻止动涡盘构件56的旋转运动。静涡盘构件70同样设置为具有从端板74向下延伸的涡旋齿72，该涡旋齿72设置在与动涡盘构件56的涡旋齿58啮合的位置。静涡盘构件70具有位于其中央的排放通道76，该通道76与延伸穿过端盖14的排放管接头18连通。现在參照图l_3a，其中更详细地示出了动涡盘构件56和静涡盘构件70。静涡盘构件70通过多个螺栓80以固定方式紧固到两件式上轴承箱26，螺栓80禁止静涡盘构件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2005.10.26 US 11/259,2371.一种压缩机，包括 壳体组件； 第一涡盘构件，所述第一涡盘构件位于所述壳体组件内，并且包括第一端板和从所述第一端板延伸的第一螺旋式涡旋齿；以及 第二涡盘构件，所述第二涡盘构件位于所述壳体组件内，所述第二涡盘构件被支撑以便相对于所述第一涡盘构件绕动，并且所述第二涡盘构件包括第二端板和第二螺旋式涡旋齿，所述第二螺旋式涡旋齿从所述第二端板延伸并与所述第一螺旋式涡旋齿啮合以形成压缩凹穴，所述第一涡盘构件限定流体注射端口并且所述第二涡盘构件限定与所述流体注射端口和所述压缩凹穴中的至少一个连通的通道，以从所述流体注射端口向所述压缩凹穴中的所述至少一个提供加压蒸汽。2.根据权利要求I所述的压缩机，还包括与所述第二涡盘构件接合的驱动轴，所述流体注射端口延伸穿过所述第一端板，并且所述通道延伸穿过所述第二端板并与所述流体注射端口间歇性地连通。3.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述流体注射端口与所述通道之间的最初连通刚好在通过与所述壳体组件的吸入压力区密封而形成所述压缩凹穴中的最外面的一个之后发生。4.根据权利要求3所述的压缩机，其中，所述流体注射端口与所述通道之间的连通在所述流体注射端口与所述通道的最初连通发生之后所述驱动轴旋转了 90度之后终止。5.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述流体注射端口与所述通道之间的连通在通过与所述壳体组件的吸入压力区密封而形成所述压缩凹穴中的最外面的一个之后所述驱动轴旋转了 90度之后终止。6.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述第一涡盘构件相对于所述壳体组件在轴向上固定，并且所述第二涡盘构件能够相对于所述壳体组件和所述第一涡盘构件沿轴向移位。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：基里尔·M·伊格纳季耶夫，詹姆斯·F·福格特，马桑·阿凯，
申请(专利权)人：艾默生环境优化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：