多缸滚动转子式压缩机

1.本发明涉及一种偏心轮压缩机的制造技术。


背景技术：

2.压缩机是把低压气体提升为高压的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它是从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，在通过电机运转(如偏心轮旋转)对其进行压缩后，向排气管排出超高压高温的制冷剂气体，为制冷循环供应动力，因此实现压缩、冷凝、膨胀、蒸发(吸热)的制冷循环。
3.压缩机的理论排气量可表示为：v＝n
·
v，
ꢀꢀꢀ
(1)；
4.(1)式中n表示压缩机的转速，v表示容积式压缩机每转一周排放至冷凝器内的制冷剂量。
5.变频调节是通过调节压缩机的转速n来实现改变压缩机排气量，进而达到调节制冷负荷的目的，这种技术虽应用比较成熟，但是变频器成本较高。通过改变一个运转周期的排气量的办法也可以用来调节制冷负荷，但是这样的技术不够成熟，而且可调节的幅度较窄。
6.申请号为2016110137508的发明公开了一种隔板组件及多缸压缩机。该隔板组件用于多缸压缩机的气缸之间的分隔，所述隔板组件包括第一隔板单元和第二隔板单元，第一隔板单元上设置有第一圆弧面，第二隔板单元上设置有第二圆弧面，第二隔板单元的至少部分结构嵌入第一隔板单元以使得第一圆弧面和第二圆弧面拼接形成供多缸压缩机的曲轴轴颈穿过的曲轴孔。该发明虽是多缸但未能提供多种不同排气量的选择。


技术实现要素：

7.发明目的：
8.提供一种能够多级调节气体排量、减少变频器等设备部件的使用、运转基本没有偏心摆动的多缸滚动转子式压缩机。
9.技术方案：
10.本发明的多缸滚动转子式压缩机，由奇数个(大于等于5个)气缸隔板将压缩机的工作容积分成n个(比隔板数量少1个，n为偶数)气缸，奇数个气缸隔板和偶数n个偏心转子一起固定在偏心转子驱动轴上，并且在工作时随偏心转子驱动轴一起转动。
11.通过气缸隔板将气缸一一分隔开，使各个气缸内的制冷剂不会沿着轴向流至附近气缸内。所有偏心转子的半径相同，但是其厚度h却不相同，并且其厚度关系为h1∶h2∶h3……
∶h
n
＝n∶
……
∶3∶2∶1，则n个气缸的工作容积大小之比为：
12.v
n
∶
……
v3∶v2∶v1＝π(r2‑
r2)h
n
∶......∶π(r2‑
r2)h3∶π(r2‑
r2)h2∶π(r2‑
r2)h1＝n∶
……
∶3∶2∶1，
ꢀꢀꢀ
(2)；
13.(2)式中，r为工作气缸内径，r为偏心转子内径。
14.n个气缸分别配有与气缸厚度相同的滑片；每个气缸的出口都设置有高压排气管、
低压回气口，并且在n个气缸的高压排气管上分别装有控制各自排气量的电磁阀，电磁阀通过可编程控制器分别控制其通断。
15.控制器控制原理：当需要调节压缩机制冷量时，制冷设备的控制板接收到制冷负荷变化信号，通过与现有电磁阀状态反馈至控制板的反馈信号做出比较，通过产生的逻辑关系，从而对各电磁阀的通断状态进行调整，进而控制制冷负荷的变化。
16.驱动轴由电机驱动，驱动轴的另一端安装于气缸壳内由轴承固定，且可转动。
17.通过控制n个气缸出口每个电磁阀的通断，达到控制压缩机实际工作气缸容积(不同的气缸容积之和)的大小，进而控制制冷剂排气量之目的。这n个电磁阀能够形成n(n+1)/2种不同的电磁阀通断组合，n个压缩机气缸的容积能够形成n(n+1)/2种不同的容积之和的组合(不排除有少量的容积之和相同)。
18.优选，偏心转子的在驱动轴上按照下列规则的相位差固定连接：
19.当为4个偏心转子时，假设第1个偏心转子的相位角为0，第4个偏心转子的相位角也为0，第2、3个偏心转子的相位角为180
°
；
20.当为6个偏心转子时，假设第1个偏心转子的相位角为0，第6个偏心转子的相位角也为0，第2、5个偏心转子的相位角为120
°
，第3、4个偏心转子的相位角为240
°
。
21.当为8个偏心转子时，假设第1个偏心转子的相位角为0，第8个偏心转子的相位角也为0，第2、7个偏心转子的相位角为90
°
，第3、6个偏心转子的相位角为180
°
，第4、5个偏心转子的相位角为270
°
。
22.当为n个偏心转子时，假设第1个偏心转子的相位角为0，第n个偏心转子的相位角也为0，第2、n
‑
1个偏心转子的相位角为720
°
/n，第3、n
‑
2个偏心转子的相位角为1440
°
/n，......，中间的两个偏心转子的相位角为360
°‑
(720
°
/n)。
23.这样设置的规则，保证驱动轴上的偏心转子的质量(或者几个偏心转子的质量之和)分布基本相同，转动时不对称的的偏心惯量几乎为0，保证驱动轴转动稳定、噪音小、转动或制动时的无效动力消耗最少。
24.优选n为4，能够形成10种电磁阀的通断组合，形成10中容积之和(一个、两个的组合、三个的组合或4个的组合，不排除其中有个别数据之和相同)。这样的压缩机结构比较简单，设备制造和维护比较容易，控制器的控制程序比较简单。在日常使用中10种制冷量的输出能够达到应用的需求。
25.4个气缸压缩机的工作过程简介如下：
26.当压缩机工作时，电机转子驱动4个偏心转子一起转动，转动过程中，4个气缸都从右侧吸气口吸入制冷剂，压缩机排出至冷凝器的制冷剂量决定着制冷负荷。当四个电磁阀处于不同状态时，对应产生不同压缩机排量情况，由于各阀所控制气缸的工作容积大小不同，所以当不同的电磁阀开启时，压缩机高压排气口的制冷剂排量不同，对不同的电磁阀开启与关闭状态进行组合，所产生的制冷剂排量也不同。通过控制工作容积比为4∶3∶2∶1的四个气缸的工作情况，使压缩机在固定频率下，实现制冷负荷10种排列组合、10个等级的变化，从而满足用户对制冷负荷变化的10种需求(少部分相同的忽略不计，如1+2＝3；1+3＝4；1+4＝2+3；1+2+3＝2+4)。
27.有益效果：
28.本发明的压缩机电机电流频率固定不变时，通过改变压缩机气缸的实际工作容积
v(排至高压侧冷凝器的体积)，来实现对制冷负荷的调节。本发明当制冷负荷减小或增大时，若能在不改变压缩机转速的前提下，通过改变压缩机转动一周排出至高压侧冷凝器的制冷剂量v，并且能对应的改变压缩机消耗的能量，从而使压缩机电机的电流在固定频率下即可达到调节制冷负荷的目的，不但消除了变频器对电流的损耗，而且省去了空调系统中安装变频器的成本。
29.并且在调节制冷量的过程中，也能实现较好的节能效果。通过多个气缸实现对制冷量实现更多种组合的级别调节，在能级调节和舒适度上，基本能满足用户对舒适度的需求。
30.偶数个偏心转子的对称布置，使压缩机在运行时，偏心转子产生的离心力能够相互平衡，减少了设备的震动。
附图说明
31.图1是本发明的一种4缸滚动转子式压缩机的轴向剖面结构示意图；
32.图2是图1种a
‑
a剖面示意图。
33.图中，1
‑
压缩机定子；2
‑
外壳；3
‑
高压排气管；4
‑
滑块(含弹簧)；5
‑
隔板；6
‑
定子；7
‑
驱动轴；8
‑
压缩机转子；9
‑
气缸腔；10
‑
气缸体；11
‑
电磁阀(控制位置)；12
‑
弹簧顶件。
具体实施方式
34.如图1、2所示的多缸滚动转子压缩机，具有4个气缸、4个偏心转子、4个电磁阀；第1个偏心转子的相位角为0，第4个偏心转子的相位角为0，第2、3个偏心转子的相位角为180
°
。
35.5个气缸隔板将压缩机的工作容积分成偶数4个气缸，所有气缸隔板和偏心转子一起固定在驱动轴上一起转动。
36.每个气缸中有一个偏心转子和与气缸厚度相同的滑片，每个气缸的出口都设置有高压排气管，并且在高压排气管上分别装有控制各自排气量的电磁阀，电磁阀通过可编程控制器分别控制其通断。
37.每个偏心转子的半径相同，其厚度关系为4∶3∶2∶1。
38.4个电磁阀形成10种电磁阀的通断组合，形成10种排列组合的多种不同制冷负荷。