[发明专利]涡旋式压缩机及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡旋式压缩机及其控制方法。

背景技术

现有的涡旋式压缩机，包括在底板上设置有涡旋状卷边的静涡旋盘，和在端板上设置有涡旋状卷边的旋转涡旋盘，两涡旋盘相向啮合配置，通过依次缩小形成在相互卷边间的多个压缩室，压缩进入涡旋式压缩机内的流体。由于该压缩作用，将在两涡旋盘之间产生相互分离静涡旋盘和旋转涡旋盘的轴向分离力。如果两涡旋盘分离，那么在两卷边的齿顶和齿底之间将产生大的间隙，进而导致压缩室的密封性能变差，压缩机的效率降低。为此，在旋转涡旋盘的端板的背面形成背压室，背压室内产生出介于排出压力和吸入压力之间的压靠力，该压靠力向静涡旋盘侧推压旋转涡旋盘，以抵消分离力，并同时将旋转涡旋盘压靠在固定涡旋盘上。由于该压靠力在静涡旋盘和旋转涡旋盘的端板面上产生滑动摩擦，在压靠力过大的情况下，将在端板上引起烧伤现象，进而降低涡旋式压缩机的可靠性；在压靠力过小的情况下，将在卷边的齿顶和齿底产生间隙，引起各压缩腔的内泄漏，降低涡旋式压缩机的性能。

另外，由于涡旋式压缩机壳体内为低压空间或高压空间，在压缩过程中，压缩流体对旋转涡旋盘产生倾覆力矩，而现有的涡旋式压缩机或是通过背部的中压或高压的油压或气压将旋转涡旋盘压靠在静涡旋盘上，或是通过在静涡旋盘背部的中压或高压气体力将静涡旋盘和旋转涡旋盘压靠在机架的支撑部上，很难将静涡旋盘和旋转涡旋盘之间的压靠力与实际的压缩负荷相匹配，最后导致涡旋式压缩机工作可靠性和性能的降低。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、制作成本低、能有效防止旋转涡旋盘倾覆、工作性能和安全可靠性都很高的涡旋式压缩机及其控制方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种涡旋式压缩机，包括静涡旋盘，其涡旋状卷边设置在底板上，端板设置在卷边周围，并与卷边的前端连接；旋转涡旋盘，其涡旋状卷边设置在端板上；静涡旋盘和旋转涡旋盘的卷边组合形成多个压缩室；支撑静涡旋盘和旋转涡旋盘的机架；以及电机、轴、十字滑环、上油组件、轴承、必要的密封件、外部支撑组件和壳体，其结构特征是压缩机的壳体内设置有高、中、低压三个腔室；通过壳体、机架、静涡旋盘及其相互之间的密封件在壳体内围成三个密闭且互为独立的空间，其中，上部空间为中压腔室，中间空间为低压吸气腔室，下部空间及与其连通的静涡旋盘内的排气空腔为高压排气腔室，静涡旋盘与中压腔室之间设置有导通通道，也就是设置在静涡旋盘侧面的旁通孔。

所述的壳体与机架及其之间的密封件把壳体内部分隔成上、下两个密闭且互为独立的空间，下部空间为压缩流体排放的高压排气腔室，电机设置在高压排气腔室内；上部空间内设置有静涡旋盘和旋转涡旋盘，静涡旋盘与机架及其之间的密封件把上部空间分隔成两个密闭且互为独立的空间，由静涡旋盘、机架与壳体及其之间的密封件所围成的上部空间为中压腔室，由静涡旋盘、旋转涡旋盘、机架及其之间的密闭件围成的空间为低压吸气腔室，十字滑环位于低压吸气腔室中。

所述的静涡旋盘边缘设置有一个及以上的轴向导孔，机架上设置有与轴向导孔相对应的螺纹孔或装配孔；导杆一端穿过轴向导孔后固定在螺纹孔或装配孔中，或导杆一端依次穿过轴向导孔和螺纹孔或装配孔后，并固定在机架或静涡旋盘上，以实现静涡旋盘沿导杆在一定范围内作轴向移动；导杆另一端设置有防止静涡旋盘滑脱的限位台阶，该限位台阶的截面比导杆的大，以限制静涡旋盘在导杆上轴向移动的距离。中压腔室通过设置在静涡旋盘上的旁通孔与压缩室导通，低压吸气腔室与设置在壳体侧面的吸入管相连通。

所述的静涡旋盘的背侧设置有凹部，凹部上盖接有排气挡板，排气挡板、静涡旋盘背侧及凹部共同围成一密闭空间，静涡旋盘的涡旋状卷边的中心处设置有排出口，排出口与密闭空间连通，形成排气缓冲腔。

所述的静涡旋盘与机架上设置有连通排气缓冲腔与高压排气腔室的排气导气通道；静涡旋盘上设置有排气导孔，排气导孔一端伸入静涡旋盘背侧与排气缓冲腔连通，另一端在静涡旋盘的侧壁内向下延伸、最后穿出静涡旋盘侧壁，机架上设置有与排气导孔相对应的导孔，导孔与高压排气腔室导通，其孔口面积与排气导孔面积对应，排气导孔和导孔共同组成排气导气通道，以实现排气缓冲腔与高压排气腔室连通；上油组件由上油管路和上油叶片组成，上油管路设置在轴中，轴包括曲轴，上油叶片设置在上油管路底端，支撑部端面设置有一个及以上的上油通道。