一种压缩机及其预调系统的制作方法

1.本实用新型涉及机械技术领域，尤其涉及一种压缩机及其预调系统。


背景技术：

2.压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的流体机械，现有的涡旋压缩机一般包括相配合的动盘和静盘。压缩机工作时，动盘与静盘之间会产生高压气体，高压气体会产生动盘轴向气体力，使动盘与静盘相互脱开分离，形成内漏。为避免动盘与静盘的分离，动盘背面设置有背压腔，背压腔内具有特定压力的气压，此气压所形成的动盘背压托举力将动盘推向静盘，并大于动盘轴向气体力，即可避免动盘与静盘的脱离。但是当背压腔内的压力过大时，就会导致动盘背压托举力明显高于动盘轴力气体力，动盘与静盘接触紧密引起动盘与静盘之间的磨损加剧，致使压缩机的可靠性下降。
3.因此，亟需一种压缩机及其预调系统。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种压缩机，能够调节背压腔内的压力，在防止动盘与静盘脱离，保证压缩机正常工作的同时，还能避免动盘与静盘之间磨损过大，延长压缩机的使用寿命。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种压缩机，其特征在于，包括：
7.机体，所述机体内设置有吸气腔、背压腔和排气腔，所述机体内还设置有第一连通通道、第二连通通道和第三连通通道，所述第一连通通道和所述第二连通通道均能够连通所述吸气腔和所述背压腔，所述第三连通通道连通所述背压腔与所述排气腔；
8.运动组件，所述运动组件设置在所述背压腔和所述排气腔之间，所述运动组件包括动盘和静盘，所述动盘设置在所述静盘靠近所述背压腔的一侧；
9.背压阀，所述背压阀设置在所述第一连通通道上；
10.可调节流阀，所述可调节流阀设置在所述第二连通通道上；
11.节流元件，所述节流元件设置在所述第三连通通道上。
12.作为一种压缩机的优选方案，所述可调节流阀包括阀壳和阀芯，所述阀壳贯通设置有阀腔，所述阀腔的两端分别与所述背压腔和所述吸气腔连通，所述阀芯用于调节所述阀腔内气流的最小流通面积。
13.作为一种压缩机的优选方案，所述阀腔内环设有圆台面，所述阀芯的端部设置有锥形部，所述圆台面与所述锥形部相配合以调节所述最小流通面积，所述圆台面延伸形成的圆锥角大于所述锥形部的圆锥角。
14.作为一种压缩机的优选方案，所述阀芯的侧壁上沿所述阀壳的轴线方向贯穿设置有侧面导气槽，所述阀芯未设置所述锥形部的一端沿径向贯穿设置有端面导气槽，所述侧面导气槽和所述端面导气槽连通。
15.作为一种压缩机的优选方案，所述可调节流阀还包括调节件，所述调节件用于调节所述阀芯在所述阀壳内的相对位置。
16.作为一种压缩机的优选方案，所述调节件沿所述阀壳的轴线贯穿设置有导气中孔。
17.作为一种压缩机的优选方案，所述阀芯和所述调节件均设置在所述阀腔内，所述调节件设置在所述阀芯未设置所述锥形部的一端。
18.作为一种压缩机的优选方案，所述调节件与所述阀壳的内壁之间螺纹配合。
19.作为一种压缩机的优选方案，所述可调节流阀被配置为能够使所述背压腔与所述吸气腔之间的压差a，和所述排气腔与所述吸气腔之间的压差b，满足a＝k
×
b，k的取值范围为0.2-0.7。
20.本实用新型的另一个目的在于提供一种压缩机的预调系统，使用该预调系统能够预先调节好压缩机的背压腔内的压力，在防止动盘与静盘脱离，保证压缩机正常工作的同时，还能防止动盘与静盘之间磨损过大，延长压缩机的使用寿命。
21.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
22.一种上述的压缩机的预调系统，包括：
23.高压气瓶，所述高压气瓶与所述排气腔通过连通管路连通；
24.调压阀，所述调压阀设置在所述连通管路上；
25.第一压力仪表，所述第一压力仪表用于测量所述排气腔内的压力；
26.第二压力仪表，所述第二压力仪表用于测量所述背压腔内的压力。
27.本实用新型的有益效果：
28.本实用新型提供了一种压缩机，包括机体、运动组件、背压阀、可调节流阀和节流元件。其中，机体内设置有吸气腔、背压腔和排气腔，机体内还设置有第一连通通道、第二连通通道和第三连通通道，第一连通通道和第二连通通道分别连通吸气腔和背压腔，第三连通通道连通背压腔与排气腔。运动组件设置在背压腔和排气腔之间，运动组件包括动盘和静盘，动盘设置在静盘靠近背压腔的一侧。背压阀设置在第一连通通道上，可调节流阀设置在第二连通通道上，节流元件设置在第三连通通道上。背压阀、可调节流阀和节流元件能够共同调节背压腔内的压力。当压缩机处于低负荷运行时，排气腔与吸气腔之间的压差很小，背压腔与吸气腔之间的压差小于背压阀的动作压力时，背压阀就会处于关闭状态。为了避免背压腔内的压力接近或等同于排气腔内的压力，以至于动盘背压托举力远大于动盘轴向气体力，造成动盘与静盘之间磨损过大，该压缩机还设置有第二连通通道和可调节流阀，可调节流阀的开启即可降低背压腔内的压力，避免动盘与静盘之间磨损过大。当压缩机处于高负荷运行时，排气腔与吸气腔之间的压差较大，背压腔与吸气腔之间的压差大于背压阀的动作压力时，背压阀开启，此时背压阀与可调节流阀共同调节背压腔内的压力。所以，该压缩机通过背压阀、可调节流阀和节流元件共同调节背压腔内的压力，可在防止动盘与静盘脱离，保证压缩机正常工作的同时，还能防止动盘与静盘之间磨损过大，延长压缩机的使用寿命。
29.本实用新型还提供了上述压缩机的预调系统，包括高压气瓶、调压阀、第一压力仪表和第二压力仪表。其中，高压气瓶与排气腔通过连通管路连通，以模拟排气腔内的高压环境。调压阀设置在连通管路上，以调节排气腔内的压力。第一压力仪表用于测量排气腔内的
压力，第二压力仪表用于测量背压腔内的压力。利用上述的压缩机的预调系统对压缩机进行预先调节，即可使动盘背压托举力略大于动盘轴向气体力，以防止动盘与静盘脱离，保证压缩机正常工作的同时，还能防止动盘与静盘之间磨损过大，延长压缩机的使用寿命。
附图说明
30.图1是本实用新型实施例所提供的压缩机的部分结构的剖视图；
31.图2是本实用新型实施例所提供的压缩机的部分结构的示意图；
32.图3是本实用新型实施例所提供的可调节流阀的剖视图；
33.图4是本实用新型实施例所提供的可调节流阀的爆炸图；
34.图5是本实用新型实施例所提供的压缩机的预调系统的结构示意图。
35.图中：
36.1、机体；
37.2、运动组件；21、动盘；22、静盘；
38.3、背压阀；
39.4、可调节流阀；41、阀壳；411、阀腔；412、圆台面；42、阀芯；421、锥形部；422、侧面导气槽；423、端面导气槽；43、调节件；431、导气中孔；432、外螺纹部；
40.5、节流元件；
41.6、高压气瓶；7、调压阀；8、第一压力仪表；9、第二压力仪表；
42.100、吸气腔；200、背压腔；300、排气腔。
具体实施方式
43.下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
44.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.压缩机工作时，动盘与静盘之间会产生高压气体，高压气体会产生动盘轴向气体力，使动盘与静盘相互脱开分离，形成内漏。为避免动盘与静盘的分离，动盘背面设置有背压腔，背压腔内具有特定压力的气压，此气压所形成的动盘背压托举力将动盘推向静盘，并大于动盘轴向气体力，即可避免动盘与静盘的脱离。当背压腔内的压力过大时，就会导致动
盘背压托举力明显高于动盘轴力气体力，引起动盘与静盘之间的磨损加剧，致使压缩机的可靠性下降。
47.因此，本实施例提供了一种压缩机，以解决上述问题。
48.如图1-图2所示，该压缩机包括机体1、运动组件2、背压阀3、可调节流阀4和节流元件5。其中，机体1内设置有吸气腔100、背压腔200和排气腔300，机体1内还设置有第一连通通道、第二连通通道和第三连通通道，第一连通通道和第二连通通道分别连通吸气腔100和背压腔200，第三连通通道连通背压腔200与排气腔300。运动组件2设置在背压腔200和排气腔300之间，运动组件2包括动盘21和静盘22，动盘21设置在静盘22靠近背压腔200的一侧。背压阀3设置在第一连通通道上，可调节流阀4设置在第二连通通道上，节流元件5设置在第三连通通道上。背压阀3、可调节流阀4和节流元件5能够共同调节背压腔200内的压力。
49.当压缩机处于低负荷运行时，排气腔300与吸气腔100之间的压差很小，背压腔200与吸气腔100之间的压差小于背压阀3的动作压力时，背压阀3就会处于关闭状态。为了避免背压腔200内的压力接近或等同于排气腔300内的压力，以至于动盘背压托举力远大于动盘轴向气体力，造成动盘21与静盘22之间磨损过大，该压缩机还设置有第二连通通道和可调节流阀4，可调节流阀4的开启即可连通背压腔200与吸气腔100，降低背压腔200内的压力，避免动盘21与静盘22之间磨损过大。当压缩机处于高负荷运行时，排气腔300与吸气腔100之间的压差较大，背压腔200与吸气腔100之间的压差大于背压阀3的动作压力时，背压阀3开启，此时背压阀3与可调节流阀4共同调节背压腔200内的压力。所以，该压缩机通过背压阀3、可调节流阀4和节流元件5共同调节背压腔200内的压力，可在防止动盘21与静盘22脱离，保证压缩机正常工作的同时，还能防止动盘21与静盘22之间磨损过大，延长压缩机的使用寿命。
50.如图3-图4所示，为了使可调节流阀4能够调节第二连通通道的流通面积，优选地，可调节流阀4包括阀壳41和阀芯42。具体地，阀壳41贯通设置有阀腔411，阀腔411的两端分别与背压腔200和吸气腔100连通，阀芯42用于调节阀腔411内气流的最小流通面积。
51.优选地，阀腔411内环设有圆台面412，阀芯42的端部设置有锥形部421，圆台面412与锥形部421相配合以调节最小流通面积，圆台面412延伸形成的圆锥角大于锥形部421的圆锥角。这样设置可使阀芯42的锥形部421伸入阀腔411内的圆台面412的面积较小的一端的中心通孔，调节锥形部421的伸入深度，即调节阀芯42在阀腔411内的位置，即可调节该中心通孔处的气流流通面积。
52.为了保证气流在可调节流阀4内的流动，优选地，阀芯42的侧壁上沿阀壳41的轴线方向贯穿设置有侧面导气槽422，阀芯42未设置锥形部421的一端沿径向贯穿设置有端面导气槽423，侧面导气槽422和端面导气槽423连通。气流即可从中心通孔流入，经过侧面导气槽422进入端面导气槽423。
53.为了调节阀芯42在阀壳41内的位置，优选地，可调节流阀4还包括调节件43，调节件43用于调节阀芯42在阀壳41内的相对位置。优选地，调节件43沿阀壳41的轴线贯穿设置有导气中孔431。优选地，阀芯42和调节件43均设置在阀腔411内，调节件43设置在阀芯42未设置锥形部421的一端。气流即可从端面导气槽423流入导气中孔431，从而流至可调节流阀4的外面。
54.优选地，调节件43与阀壳41的内壁之间螺纹配合。旋转调节件43即可移动调节件
43在阀腔411内的位置，从而抵接阀芯42，调节阀芯42的位置。优选地，阀芯42相较于调节件43更靠近背压腔200，以使气流推动阀芯42抵靠在调节件43上。
55.优选地，可调节流阀4被配置为能够使背压腔200与吸气腔100之间的压差a，和排气腔300与吸气腔100之间的压差b，满足a＝k
×
b，k的取值范围为0.2-0.7。经过反复实验可知，压缩机满足上述压差比例关系时，动盘背压托举力略大于动盘轴向气体力，即可在防止动盘21与静盘22脱离，保证压缩机正常工作的同时，还能防止动盘21与静盘22之间磨损过大，延长压缩机的使用寿命。
56.如图5所示，本实施例还提供了上述压缩机的预调系统，包括高压气瓶6、调压阀7、第一压力仪表8和第二压力仪表9。其中，高压气瓶6与排气腔300通过连通管路连通，以模拟排气腔300内的高压环境。调压阀7设置在连通管路上，以调节排气腔300内的压力。第一压力仪表8用于测量排气腔300内的压力，第二压力仪表9用于测量背压腔200内的压力。
57.该预调系统的预调方法包括以下步骤：
58.首先，将吸气腔100与大气连通。然后调节调压阀7，以使排气腔300内的压力pd小于背压阀3的动作压力。即此时排气腔300与吸气腔100之间的压差小于背压阀3的动作压力，背压腔200与吸气腔100之间的压差更小，背压阀3出于关闭状态。
59.然后，调节可调节流阀4，以使背压腔200内的压力pc满足：pc＝k
×
pd，k的取值范围为0.2-0.7。借助于第一压力仪表8和第二压力仪表9即可获知背压腔200和排气腔300的实时压力，即调节可调节流阀4以使背压腔200与排气腔300的压力的比值在0.2-0.7范围内。此时，动盘背压托举力略大于动盘轴向气体力，即可在防止动盘21与静盘22脱离，保证压缩机正常工作的同时，还能防止动盘21与静盘22之间磨损过大，延长压缩机的使用寿命。
60.当然还可调节排气腔300内的压力，以模拟压缩机的高负荷运行状态，验证背压阀3开启状态下，可调节流阀4的开度不变时，背压腔200与排气腔300的压力的比值是否不变，以得到合适的开度，在防止动盘21与静盘22脱离，保证压缩机正常工作的同时，防止动盘21与静盘22之间磨损过大，延长压缩机的使用寿命。
61.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。