CN1219979C - 变径式涡旋压缩机的变量控制装置 - Google Patents

Abstract

一种变径式涡旋压缩机的变量控制装置，它包括下列部件：一根联接在绕轨道旋转的涡旋盘上的旋转轴，用于把驱动电动机的旋转力传递给该绕轨道旋转的涡旋盘；以及一个联接在上述旋转轴的驱动销部分上的偏心轴套，用于把驱动电动机的旋转力传递给上述绕轨道旋转的涡旋盘，并用于限制上述绕轨道旋转的涡旋盘的退缩量。因而能够降低制造成本，因为可以省略额外的止挡构件，而且零件的数量和装配工序的数量也减少了。并且，能够用旋转轴的切割表面与偏心轴套的止挡表面的面接触，稳定地限制偏心轴套(或者绕轨道旋转的涡旋盘)的退缩量。

Description

变径式涡旋压缩机的变量控制装置

技术领域

本发明涉及一种变径式涡旋压缩机的变量控制装置，具体的说，涉及一种变径式涡旋压缩机的变量控制装置，借助于这种装置，能够有效地限制绕轨道旋转的涡旋盘的退缩量，并且还能减少零件的数量和简化装配工艺过程。

背景技术

通常，涡旋式压缩机可以区分为固定半径的涡旋式压缩机和变径式涡旋压缩机两种。在前一种压缩机中，不论压缩条件如何变化，绕轨道旋转的涡旋盘始终绕着同一条轨道运动；而在后一种压缩机中，绕轨道旋转的涡旋盘能够退缩，以便防止当有液体的致冷剂、润滑油或杂质掺入压缩室时，压缩室内的压力异常升高，使得包络肋条损坏。

为了改变变径式涡旋压缩机中绕轨道旋转的涡旋盘的运行半径，可以在旋转轴与绕轨道旋转的涡旋盘之间装一个轴套，一个滑动块，或者一个偏心轴套。

本发明涉及装有偏心轴套的变径式涡旋压缩机。

另一方面，如图1所示，一台现有的变径式涡旋压缩机的变量控制装置包括下列各种部件：一个固定在主机架1上，带有螺旋包络肋条2a的固定涡旋盘2；一个与上述固定涡旋盘2的包络肋条2a啮合，设置在上述主机架1与固定涡旋盘2之间的带有螺旋包络肋条3a的绕轨道旋转的涡旋盘3；一根联接在一台驱动电动机和绕轨道旋转的涡旋盘上的旋转轴4，用以将驱动电动机(图中未表示)的旋转力传递给绕轨道旋转的涡旋盘3；以及一个套在上述旋转轴4上的偏心轴套5，用于将驱动电动机的旋转力传递给绕轨道旋转的涡旋盘3，并在过度压缩时促使绕轨道旋转的涡旋盘退缩。

一个通过插入上述偏心轴套5，用于将驱动电动机所产生的旋转力传递给绕轨道旋转的涡旋盘3的驱动销部分4a，在旋转轴4的前端面上偏心地向主机架1凸出；以及一根销子凹槽(图中未表示)，一根将在下文中描述的挡销的下端向着与上述驱动销部分4a成预定的间隙的相反方向嵌入其中。

此外，上述偏心轴套5在其一侧有一个销孔5a，上述旋转轴4的驱动销部分4a插入其中，还有一个与上述销孔5a隔开一定间隙的销子凹槽5b，上述挡销6插入其中。

此外，挡销6的上半部分插入并联接在上述偏心轴套5上，挡销6的下半部分则插入设置在旋转轴4的前端面上的销子凹槽(图中未表示)中，以便能向旋转轴的圆周方向旋转。

一个驱动轴套7，联接在偏心轴套5的外圆周表面与在主机架1的下端部分上形成的凸台部分3b的内圆周表面之间，用于将旋转轴4的驱动力传递给主机架1。

图中未说明的标号2b是一个排气孔，2c是一个吸气孔，而P是压缩空间。

下面，描述现有变径式涡旋压缩机的变量控制装置的工作过程。

当驱动电动机(图中未表示)由于接通电源而与旋转轴4一起旋转时，绕轨道旋转的涡旋盘3便以一个偏心距离绕着轨道运转，因而，在绕轨道旋转的涡旋盘3的包络肋条3a与固定涡旋盘2的包络肋条2a之间形成了多个压缩空间P。而且，由于绕轨道旋转的涡旋盘3继续不断地绕轨道运转，这些压缩空间P向着中心部分运动，然后，压缩空间的容积逐渐减小，因而吸入，压缩和排出致冷剂气体。

此时，如果致冷剂气体保持在正常状态下吸入这些压缩空间内，则绕轨道旋转的涡旋盘3的包络肋条3a与固定涡旋盘2的包络肋条2a之间为线接触，并且这两个压缩室都形成密封的空间，而且偏心轴套5和挡销6都保持在其位置上。

相反，如果有多于预定量的液体致冷剂，润滑油或者其他杂质混合到吸入压缩空间P内的致冷剂气体中，那么压缩空间P中的压力将异常地增大，于是绕轨道旋转的涡旋盘3就会退缩或者反转。此外，这种偏斜会传给插入绕轨道旋转的涡旋盘3的凸台部分3b中的偏心轴套5上，于是偏心轴套5便向绕轨道旋转的涡旋盘的反方向转动。在这个过程中，如图3所示，绕轨道旋转的涡旋盘3的包络肋条3a与固定涡旋盘2的包络肋条2a互相分离，于是，高压压缩空间HP中的压缩气体就泄漏到低压压缩空间LP中，这样，事先就防止了包络肋条2a和3a由于过度压缩而损坏。

但是，在以上描述的现有的变径式涡旋压缩机的变量控制装置中，必须制造并然后安装一根额外的挡销6，因此，零件的数量和装配的工序增加了，制造的成本提高了。

还有，挡销6是依靠与相应的旋转轴4和偏心轴套5上的销子凹槽(图中未表示)5b的线接触来限制绕轨道旋转的涡旋盘3的退缩的，但，被接触的面积很小，因而对绕轨道旋转的涡旋盘3的退缩量的限制是有限的。

还有，对于不断地重复完成这种退缩的机械作用来说，由于其形状的限制，挡销6的机械强度很低。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种变径式涡旋压缩机的变量控制装置，借助于这种装置，零件的数量和装配的工序减少了，因而能够降低制造成本。

本发明的另一个目的是提供一种变径式涡旋压缩机的变量控制装置，借助于这种装置，可以稳定地限制绕轨道旋转的涡旋盘的退缩量。

本发明的又一个目的是提供一种变径式涡旋压缩机的变量控制装置，这种装置即使在不断重复退缩的机械作用，仍具有很强的机械强度。

为达到上述和其他目的和优点，如下文中所具体而广泛描述的，提供了一种变径式涡旋压缩机的变量控制装置，它包括下列部件：一根联接在绕轨道旋转的涡旋盘上的旋转轴，用于把驱动电动机的旋转力传递给该绕轨道旋转的涡旋盘；以及一个联接在上述旋转轴的驱动销部分上的偏心轴套，用于把驱动电动机的旋转力传递给上述绕轨道旋转的涡旋盘，并限制上述绕轨道旋转的涡旋盘的退缩量。

本发明的上述和其它目的、特点和优点，在以下结合附图进行详细描述之后，将会变得更加清楚。

附图简述

能让本发明进一步被理解的附图应作为本说明书的一个组成部分，这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起说明本发明的原理。附图中：

图1是表示现有的变径式涡旋压缩机的一个例子的局部纵向断面图；

图2是表示现有的变径式涡旋压缩机中偏心轴套的装配状态的平面图；

图3是表示现有的变径式涡旋压缩机中的绕轨道旋转的涡旋盘退缩时，压缩空间变化状态的示意图；

图4是按照本发明的变径式涡旋压缩机的变量控制装置的立体图；

图5是沿图4中的I-I线的断面图；

图6是表示按照本发明的变径式涡旋压缩机中的偏心轴套装配状态的平面图；

图7是表示按照本发明的变径式涡旋压缩机的变量控制装置的另一个例子的纵向断面图；以及

图8是按照本发明的变径式涡旋压缩机的变量控制装置的另一个例子的平面图。

优选实施例详述

下面，详细描述附图中所示的本发明的优选实施例。

凡是与现有技术中相同的零件，均使用同样的标号，并省略其说明。

图4是按照本发明的变径式涡旋压缩机的变量控制装置的立体图；图5是沿图4中的I-I线的断面图；图6是表示按照本发明的变径式涡旋压缩机中的偏心轴套装配状态的平面图；图7和图8是表示按照本发明的变径式涡旋压缩机的变量控制装置的另一个例子的纵向断面图。

如图4所示，按照本发明的变径式涡旋压缩机的变量控制装置包括下列部件：一根与绕轨道旋转的涡旋盘3(示于图1)联接的旋转轴100，用于把驱动电动机(图中未表示)的旋转力传递给绕轨道旋转的涡旋盘3；以及一个联接在上述旋转轴100的驱动销部分110上的偏心轴套200，用于把驱动电动机的旋转力传递给绕轨道旋转的涡旋盘3，并同时用于限制该绕轨道旋转的涡旋盘的退缩量。

上述旋转轴100是通过穿过主机架1上的通孔(未加注标号)来支承的，并且，在旋转轴100的上部前端表面上，形成了与旋转轴100的中心轴线偏心的驱动销部分110，以便能让绕轨道旋转的涡旋盘3作偏心转动。一般希望使驱动销部分110中心的位置离开旋转轴100的中心轴线尽可能的远，以便通过增大销子的厚度，进行安全的驱动。

此外，上述驱动销部分110上有一个切割表面111，以使得它与将在下文中详细描述的偏心轴套200一侧的止挡表面211和212接触，并且，整个驱动销部分110的横断面形状做成“D”字形。

此外，在驱动轴100的轴心有一个偏心的驱动销联接孔210，由于这个联接孔210的直径与驱动销部分110的直径相近，所以上述驱动轴100的驱动销部分110可插入该联接孔内，并能够滑动。

上述驱动销联接孔210上，在与驱动销部分110的切割表面111相对应的内圆周表面的位置上，有若干止挡表面211和212。此外，一般都希望上述止挡表面211和212做成楔形，这样，在为把旋转轴的旋转力传递给绕轨道旋转的涡旋盘3，或者为限制绕轨道旋转的涡旋盘3的退缩量而设置的平面，与驱动销部分110的切割表面111处于线接触的状态下时，就有一个沿径向向内突出的中间部分。

同时，如图7所示，上述切割表面111也可以只在驱动销部分110的上半部形成，而与该切割表面111相对应的止挡表面211和212则可以在偏心轴套200的内表面的上半部形成。这样做能够有效地减小在将旋转轴100的旋转力传递给绕轨道旋转的涡旋盘3时将会产生的驱动销部分110中的应力集中的程度。

下面，描述按照本发明的变径式涡旋压缩机的变量控制装置的工作过程和效果。

首先，当驱动电动机(图中未表示)接通电源，旋转轴100开始旋转时，偏心联接在旋转轴100上的绕轨道旋转的涡旋盘3就沿着一条预定的轨道运转，在这个过程中，在绕轨道旋转的涡旋盘3的包络肋条3a与固定涡旋盘2的包络肋条2a之间形成的压缩空间P便向着运行轨道的中心移动，同时其容积逐渐减小，因此，致冷剂气体就被吸入，压缩和排出。

此时，如果吸入压缩空间P的致冷剂气体保持正常的状态，则偏心轴套200就以旋转轴100的驱动销部分110为中心，借助于离心力，围绕着它作偏心转动，因此，绕轨道旋转的涡旋盘3便绕着轨道运转。于是，绕轨道旋转的涡旋盘3的包络肋条3a与固定涡旋盘2的包络肋条2a互相之间发生线接触，因此，在以旋转轴中心为中心的两侧形成的压缩空间P便成为密封空间。

相反，如果在吸入压缩空间P的致冷剂气体中混入了超过预定量的液体致冷剂，润滑油或者杂质等，则压缩空间P内的压力便异常地增大。此外，如图3所示，绕轨道旋转的涡旋盘3被压缩空间P内部的过度压缩的气体的压力所推动，它就会沿着径向退缩。

此外，如图6所示，退缩的影响会传递给插入绕轨道旋转的涡旋盘3的凸出部分3b的偏心轴套200，然后，偏心轴套200的一个止挡表面211就反向转动，即，向着与压缩机的旋转方向相反的方向转动，从线接触的状态转动到与驱动销部分110的切割表面111接触。于是，偏心轴套200的一个止挡表面212就与驱动销部分110的切割表面111面接触。因此，偏心轴套的退缩就受到了限制。

此时，绕轨道旋转的涡旋盘3的包络肋条3a便离开固定涡旋盘2的包络肋条2a，其离开的距离为偏心轴套200与绕轨道旋转的涡旋盘3之间的退缩距离，于是，压缩空间P成了敞开的空间。

接着，压缩气体从敞开的压缩空间P之间泄漏出来，于是过度压缩的致冷剂气体便从高压(HP)的压缩空间流向低压(LP)的压缩空间，因此，如图3所示，防止了压缩空间P内的过度压缩。

因此，由于在偏心轴套200上形成了止挡表面211和212，就不需要用于控制绕轨道旋转的涡旋盘3的退缩量的额外的止挡构件了，而且由于减少了零件的数量和装配工序，制造的成本降低了。

此外，上述旋转轴100的切割表面111与偏心轴套200的止挡表面211和212始终是面接触，这样，接触的面积增大了，就可以稳定地保持偏心轴套200的退缩量，因而就能在压缩机过度压缩时，顺利地控制绕轨道旋转的涡旋盘的退缩。

另一方面，如图7所示，如果只在驱动销部分110的上半部形成切割表面111，并且只在偏心轴套200的上半部形成止挡表面211和212，那么，在驱动销部分110的始端上的应力集中现象就会减小，从而提高了旋转轴100的强度。

下面，描述本发明的变径式涡旋压缩机的变量控制装置的另一个

实施例。

在以前的实施例中，单独一个切割表面111是在旋转轴100的驱动销部分110上形成的，而若干止挡表面211和212则是在偏心轴套200上驱动销部分联接孔210的内圆周表面上形成的。但是，在有些情况下，可以沿半径方向在旋转轴100的驱动销部分110’的外侧，形成若干呈楔形的切割表面111’和112’，而在偏心轴套200’的驱动销部分联接孔210’上形成单独一个止挡表面211’，从而与上述切割表面成面接触。

在上述情况下，其工作过程与效果与以前的实施例相同，因此省略了对过程和效果的描述。

下面，描述按照本发明的变径式涡旋压缩机的变量控制装置的效果。

按照本发明的变径式涡旋压缩机的变量控制装置，至少在驱动销部分的外圆周表面上要形成一个切割表面，而在偏心轴套的内圆周表面上要形成两个以上的止挡表面，用以当偏心轴套随着绕轨道旋转的涡旋盘绕着上述驱动销部分完成转角运动而退缩时，以与驱动销部分的切割表面进行面接触的方式，控制偏心轴套的退缩量，因而能借助于减少零件的数量和装配工序的数量来降低制造成本，并且，通过旋转轴的切割表面与偏心轴套的止挡表面的面接触，能稳定地限制偏心轴套或绕轨道旋转的涡旋盘的退缩量。

还有，上述切割表面只在驱动销部分的上半部分形成，而上述止挡表面只在偏心轴套的上半部分形成，因此，就降低了驱动销部分始端处的应力集中，并且提高了强度。

由于本发明可以在不脱离其实质或基本特征的前提下以各种不同的方式实施，还有，应该理解，以上所描述的这些实施例中所描述的任何细节，除特别说明的之外，并不是用来限制本发明的，而是可以在本申请的权利要求书所确定的范围内广泛扩展的，因此，所有落入权利要求书范围内的变化和改进，或者其等同物都包括在本权利要求书之内。

Claims (6)

1.一种变径式涡旋压缩机的变量控制装置，包括：

一个绕轨道旋转的涡旋盘，它联接在一根旋转轴上并作绕轨道的运动，以便形成在绕轨道旋转的涡旋盘与固定涡旋盘之间移动的压缩空间；以及

一个设置在上述旋转轴与绕轨道旋转的涡旋盘之间的偏心轴套，它用于当压缩空间内的压力不正常升高时，使上述绕轨道旋转的涡旋盘借助于气体的压力沿径向退缩，离开上述固定涡旋盘；

其特征在于，在上述旋转轴的驱动销部分的外圆周表面上形成一个切割表面，而在上述偏心轴套的内圆周表面上形成若干止挡表面，用以当偏心轴套随着绕轨道旋转的涡旋盘绕着上述驱动销部分完成转角运动而退缩时，以与驱动销部分的切割表面进行面接触的方式，限制偏心涡旋盘的退缩量。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，上述切割表面和止挡表面互相具有不同形状的横断面。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，上述切割表面是在从驱动销部分的始端到一个端部的长度上形成的，而上述止挡表面是在上述偏心轴套的整个长度上形成的。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，上述切割表面的一部分是在上述旋转轴的轴线方向形成的，而上述止挡表面是只在偏心轴套的一部分上形成的，以便与上述切割表面相对应。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，上述切割表面在上述驱动销部分的外圆周表面的一侧形成，是一个单独的表面，而上述止挡表面凸出于上述偏心轴套的内圆周表面上，是若干个表面，所以上述止挡表面的中心部分始终在旋转轴的轴向与切割表面呈面接触。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，形成了若干切割表面，所以上述表面的中心部分在上述旋转轴的轴向是凸出来的，并且上述止挡表面在上述偏心轴套的内圆周表面上形成，是单独一个表面，所以始终与上述切割表面中之一呈面接触。

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