螺杆压缩机的制作方法

专利名称：螺杆压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及压縮机，尤其涉及螺杆压縮机。
背景技术：
传统的螺杆压縮机通常包括进气口 、电机腔、电控腔、转子腔、排气腔和滑阀活塞 腔。气体从进气口吸入，然后进入转子腔，通过转子腔内的阳、阴转子的转动将气体进行压 縮，然后通过排气腔排出。从而完成吸气、压縮和排气的过程。这种传统螺杆压縮机的一个 缺陷是其排气系统存在着比较严重的气流脉动现象，这样就常常导致较大的震动与噪声， 不仅影响了螺杆压縮机的使用寿命，还影响了工作环境。 针对上述问题，有必要提供一种能有效解决排气气流脉动的螺杆压縮机，从而减 小螺杆压縮机的震动与噪声，改善工作环境。

实用新型内容考虑到上述需求，本实用新型提供了一种螺杆压縮机，其包括用于排气的排气系
统，该排气系统包括进气口和排气口 ，在进气口和排气口之间分别设置有第一气体通道和
第二气体通道，第一气体通道和第二气体通道的末端都与排气口相连接。 较佳地，上述的第一气体通道和第二气体通道上设置有至少一个扩张腔体和至少
一个收縮腔体。 较佳地，上述第一气体通道和第二气体通道的长度相同。 较佳地，上述第一气体通道与第二气体通道的长度差的绝对值为0. 5X (2n-l)c/
f，其中，n为正整数，c为声速，f是所要避免的频率。 较佳地，上述第一气体通道与第二气体通道构成环形通道。 较佳地，上述排气系统是排气腔，第一气体通道为第一排气通道，第二气体通道为 第二排气通道。 作为替换，上述排气系统可以是分流腔，该分流腔与螺杆压縮机的排气腔相连接， 并接收从排气腔排出的气体，第一气体通道为第一分流通道，第二气体通道为第二分流通 道。此时，进气口可以包括第一分流通道入口和第二分流通道入口 ，第一分流通道入口和第 二分流通道入口与排气腔的排气通道相连接，且第一分流通道入口和第二分流通道入口分 别连接于第一分流通道和第二分流通道。另外，如果与该分流腔连接的排气腔具有第一排 气通道和第二排气通道时，可以在该排气腔上设置隔断，以阻止气体在排气腔中环形流动。 通过本实用新型中的螺杆压縮机，有效地衰减了螺杆压縮机的排气气流脉动，从 而减少了螺杆压縮机的震动和噪声，提高了螺杆压縮机的寿命，改善了工作环境。 其他特征和具体实施方式
将在下面进行描述。 在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式
部分 中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护 的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图
中示出了本实用新型的实施例，用来解释本实用新型的原理。在附图中， 图1是根据本实用新型一个实施例的螺杆压縮机的外部结构示意图； 图2是图1所示的螺杆压縮机的内部结构示意图； 图3是从另一个方向看的图1中螺杆压縮机的外部结构示意图； 图4是图3所示的螺杆压縮机的内部结构示意图； 图5-1是从图3和图4中的视角示出的根据本实用新型一个实施例的螺杆压縮机 的排气腔的具体结构示意图； 图5-2是从图1和图2中的视角示出的根据本实用新型一个实施例的螺杆压縮机 的排气腔的具体结构示意图； 图6-1是图5-1和图5-2所示的排气腔的外部结构示意图； 图6-2是图6-1中所示的排气腔的剖视立体图； 图6-3是图6-2中所示的排气腔的剖视正视图； 图6-4是图6-3中所示的排气腔中的第二排气通道的声学作用等效图； 图7是根据本实用新型一个实施例的螺杆压縮机的排气通道的气流脉动衰减特
性示例图(部分)； 图8是根据本实用新型另一实施例的螺杆压縮机的外部结构示意图； 图9是图8所示的螺杆压縮机的分流腔和排气腔的组合示意图； 图10-1和图10-2是图9中所示的分流腔的立体剖视图； 图10-3和图10-4分别是图10-1和图10-2所示的分流腔的剖视正视图； 图11-1和图11-2是图9中所示的排气腔的立体剖视图； 图11-3和图11-4分别是图11-1和图11-2所示的排气腔的剖视正视图。
具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理 解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细 节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些 技术特征未进行描述。 本实用新型中的螺杆压縮机的排气系统对现有技术中的排气系统进行了改进。在 本实用新型中的螺杆压縮机的排气系统的进气口和排气口之间分别设置有两个气体通道， 即第一气体通道和第二气体通道，第一气体通道和第二气体通道的末端连接与排气口以将 气体排出。通过这种两个气体通道的设置，达到减少螺杆压縮机的震动和噪声，提高螺杆压 縮机的寿命，改善了工作环境的目的。以下对该螺杆压縮机做详细说明。 首先对本实用新型的第一个实施例进行说明。 参考图1，为根据本实用新型一个实施例的螺杆压縮机100的外部结构示意图。如 图1所示，螺杆压縮机100从图右侧往左依次包含进气口 110、电机腔120、电控箱130、转子腔140、排气腔150和滑阀活塞腔160。进气口 IIO用于吸入来自蒸发器(未示出)的气体 (或其他需要压縮的物质)，并将气体导入到螺杆压縮机100。电机腔120中设置有电动机， 用于驱动转子腔140中的转子转动。电控箱130用于调节电动机的工作参数。滑阀活塞腔 160设有滑阀161 (参见图2)，用于调节整个螺杆压縮机100的载荷。该滑阀161容纳在滑 阀活塞腔160中，能沿螺杆压縮机100的轴线方向在滑阀活塞腔160和转子腔140之间滑 动，通过调节进入转子腔140的头部的长度而改变转子的有效轴向工作长度，从而调节螺 杆压縮机100的负载。气体从进气口 110吸入后，在转子腔140中经过两个转子的转动而 压縮，然后进入到排气腔150中以排出。 图2为图1所示的螺杆压縮机100的内部结构示意图。从中可以看到，滑阀161 的头部位于转子腔140中并位于转子之上，用于调节滑阀位置的附属构件(未示出)安装 在滑阀活塞腔160中，用以调整滑阀以使其在水平方向上移动。转子腔140里设置有一对 转子阳转子141和阴转子142，其中阳转子141由电机腔120内的电动机直接驱动，阴转 子142则由阳转子141驱动，气体通过阳转子141和阴转子142之间形成的通道而压縮。 图3为从另一个方向看的图1中的螺杆压縮机100的外部结构示意图，图3和图 1相似，只不过是从排气腔150的方向来看的。如图3，在排气腔150上设置有排气口 153。 气体压縮后从排气腔150的排气口 153排出。 一般情况下，图中的排气口 153会与另一外 加的管路或容器连接。这里为了清晰图示，就没有示出相应的管路或容器。 图4为图3中的螺杆压縮机100的内部结构示意图。其和图2相似，只不过是从 排气腔150的方向示出的，在此不再赘述。 图5-1和图5-2是根据本实用新型一个实施例的螺杆压縮机100的排气腔150的 具体结构示意图。其中图5-l的视角是从图3、图4中的角度来看的(可以称为"正面")， 图5-2的视角是从图l和图2中的角度看的(可以称为"背面")。先看图5-2，排气腔150 上分布有用于分别承载阳转子141和阴转子142的阳转子承载孔151和阴转子承载孔152。 在排气腔150上还配置有排气通道155。排气通道155可同时用于承载滑阀161。如上所 述，通过调节滑阀161伸入到转子腔140的长度，从而改变转子的有效轴向工作长度，以调 节螺杆压縮机100的负载。再看图5-1，同样，排气腔150的正面也分布阴、阳转子的承载孔 152、 151以及滑阀杆通过孔154。排气腔150上还设置有排气口 153，该排气口 153也即在 图3和图4中所示的排气口。该排气口 153与排气通道155相连接，从转子腔140排出的 气体通过排气通道155后，从排气口 153排出。结合图5-2和图5-l，螺杆压縮机100的阳、 阴转子141U42压縮气体后，气体首先经过排气腔150的排气通道155进入排气腔150，然 后在排气腔150的排气通道155内流动，最后从排气腔150的排气口 153排出。排气通道 155的具体结构将在下面详细说明。 图6-l是图5-l和图5-2中的排气腔150的外部结构示意图。其中图6-2是图 6-1所示的排气腔150的剖视立体图，图6-3是图6-2所示的排气腔150的剖视正视图。现 有技术中，转子141U42排出的气体从排气腔150的排气通道155进入到排气腔150后，气 体直接通过排气腔150上的排气口 153排出。在本实施例中，从转子腔140排出的气体在 进入排气通道155后会分别沿着图6-3中所示的第一排气通道156和第二排气通道157运 行，然后在排气口 153处汇合，最后从排气口 153排出，通过这种特殊的结构达到了消声减 噪的效果。在本实施例中，第一排气通道156和第二排气通道157即是上述的第一气体通道和第二气体通道。为便于理解，在图6-3中以虚线示出了气体在第一排气通道156和第 二排气通道157中运行的方向。 下面对排气腔150的排气通道155的设置做进一步的描述。 螺杆压縮机100内部的转子腔140的直接排气口处(即转子腔140上与排气通道 155连接的排气口 )的气体，在进入排气腔150的排气通道155后，由于排气通道155设置 成如图6-3所示的环形通道，因此气体自然地分成两股气体分别进入图示的第一排气通道 156和第二排气通道157。第一排气通道156和第二排气通道157上均设置有一个或多个 扩张及收縮腔体，这些腔体构成一个或多个抗性消声器的串联结构，可以有效衰减排气气 流脉动。第二排气通道157的声学作用可以等效为图6-4所示的结构，其包括第一腔171、 第二腔172、第三腔173、第四腔174和第五腔175。气体从第一腔171流向第五腔175，第 二腔172、第四腔174是收縮腔，其它三个腔为扩张腔。第一腔171、第二腔172、第三腔173 构成一个消声器单元，第三腔173、第四腔174和第五腔175构成另一个消声器单元，因此， 图6-4的结构构成两个消声器的串联结构。单个消声器的入口声压P1和体积速度U1与出 口声压P2及体积速度U2之间存在如下关系
/汁\M8、/P2、 /P2、 其中[T]是传递矩阵，A为断开传递系数，B为短路传递阻抗，C为断开传递导纳， D为短路传递系数，其分别符合下列公式 将多个这样的消声器串联后，总体结构的传递矩阵为各个消声器传递矩阵的乘 积，即[T] = [TJ[T2][T3]... [Tn]，其中T可由下列公式计算
1 〖)c S 、、
'-2 、、 So pc ,' 其中，P c为流经消声器的流体密度和流体中声速的乘积；S。为消声器入口的截面 积，S工为消声器出口的截面积。因此，多个消声器串联可以增大传递损失和拓宽消声频率范 围。 两个通道中的气体在排气口 153处会合后经排气口 153排出。第一排气通道 156和第二排气通道157的长度可以是一致的，也可以是不一致的。在通道会合处，依靠 通道汇合过程中的互相冲击，自动消除在各自通道中的气流脉动能量。另外第一排气通 道156和第二排气通道157的长度也可以进行匹配，使之满足两通道的长度差的绝对值为 0. 5X (2n-l)c/f，其中n为正整数，c为声速，f是所要避免的频率，这样的配置能达到更好 的气流脉动衰减作用。这里的长度指的是排气通道中心线的长度。本实用新型实施例的螺 杆压縮机100的这种双排气通道结构集中了双重的排气气流脉动衰减作用，从而有效衰减 螺杆压縮机100的排气气流脉动，其作用频率范围为100-2000赫兹。 图7根据本实用新型一个实施例的螺杆压縮机的排气通道的气流脉动衰减特性 示例(部分)，此图是声学仿真分析的结果数据。由于传递损失(TL)，即消声器入射声功率 级与出口透射声功率级之差仅与消声器本身的结构有关，所以可以用TL来评估该通道的 =
6声学性能。测试时，在消声器入口处施加一声源，基于声波分解理论，从消声器入口管内声 场能量中分离出入射声波能量，假设消声器出口管是消声终端，这样出口管中仅含透射声 波，故用下式可计算得到该消声器的TL : !/^ = I01^j|^ 其中Wi为入射声功率，Wt为透射声功率，V即为求得的TL的值。通过计算Wi和
Wt即可得出该消声器的TL。由图7可以看出，本实用新型的排气通道的作用频率范围很宽，
并对一些特定的频率有较好的衰减效果。 下面说明根据本实用新型的第二个实施例。 图8为根据本实用新型另一实施例的螺杆压縮机200的外部结构示意图。其结构 大体上和上述的螺杆压縮机100的结构相似。螺杆压縮机200包括进气口 210、电机腔220、 电控箱230、转子腔240、排气腔250、滑阀活塞腔260和分流腔270。与现有技术中的螺杆压 縮机相比，本实施例在排气腔250的下级增加了分流腔270。从图8中可以看出气体以上 述方式经过转子腔240压縮后，首先进入排气腔250，然后通过排气腔250的排气通道255 的出口进入到分流腔270中。分流腔270上设有一个或两个小孔径的分流通道入口，以使 从排气腔250中排出的气体进入分流腔270。气体在分流腔270中分流后再汇合，然后从分 流腔270的出口排出。 图9为图8中所示的螺杆压縮机200的分流腔270和排气腔250的组合示意图。 可以看出，排气腔250的进气侧和第一种实施方式中的排气腔150没有区别，仍然包含阴阳 转子的承载孔242、241、滑阀杆通过孔274和排气通道255。分流腔270上设有第一分流通 道入口 271和第二分流通道入口 272，这两个入口的位置与排气腔250的排气通道255的位 置是对应的。也就是说，气体从转子腔240进入排气腔250后，会从排气腔250的排气通道 255的出口直接通过第一和第二分流通道入口 271、272(分流腔的入口可以是一个或两个， 图9中的分流腔270具有两个入口 第一分流通道入口 271和第二分流通道入口 272)进入 分流腔270中。在分流腔270中设置有第一分流通道275和第二分流通道276，第一分流 通道入口 271和第二分流通道入口 272与第一分流通道275和第二分流通道276分别相连 接。这样进入分流腔270的气体会通过第一、第二分流通道入口 271、272分成两部分分别 进入分流腔270的第一分流通道275和第二分流通道276中，然后在分流腔排气孔273处 会合后通过排气孔273排出。本实施例中的第一分流通道275和第二分流通道276即是上 述的第一气体通道和第二气体通道。下面将详细描述分流腔270的结构。 图10-1至图10-2是图9所示的分流腔270 (具有两个分流通道入口的情况)的立 体剖视图。其中图10-1和10-2分别是分流腔270的一部分，他们沿着剖面可以拼成一个 完成的分流腔270。图10-3是图10-1所示的分流腔270的剖视正视图，图10_4是图10_2 所示的分流腔270的剖视正视图。气体从图10-2中的第一分流通道入口 271和第二分流 通道入口 272分别进入到分流腔270的第一分流通道275和第二分流通道276中，最后两 股气体在分流腔排气孔273处汇合后从分流腔排出孔273排出。第一分流通道275和第二 分流通道276的设置和第一个实施例中排气腔150中的第一排气通道156和第二排气通道 157的设置是相同的。如都包括一个或多个扩张及收縮腔体、两者长度的设置等等。在此不 再赘述。通过单独的分流腔270的设置，可以有效衰减螺杆压縮机的排气气流脉动，减少震动和噪声。这样，可以直接在现有的螺杆压縮机上安装这样的分流腔270，无需额外对现有 的螺杆压縮机进行改造。 图ll-l至图11-4为图9所示的排气腔250的内部结构图。其中，图ll-l和图 11-2分别是排气腔250的一部分，他们沿着剖面可以组成排气腔250。图11-3为图11-1 所示的排气腔250的剖视正视图，图11-4为图11-2所示的排气腔250的剖视正视图。气 体从图11-2的排气通道255进入到排气腔250，由于排气腔250的内部设置了隔断254，使 得气体不能如同在排气腔150中那样在排气腔250内环形流动，因此进入排气腔250的气 体只能从与排气腔250的排气通道255相连的第一和第二分流通道入口 271、272而直接输 送到下级的分流腔270中。 本领域的技术人员可以理解的是，上述的分流腔270也可以连接在现有技术中的 螺杆压縮机的排气腔上，排气腔的结构并不限于第二个实施例中的排气腔250的结构。 另外，本实用新型的实施例中的螺杆压縮机的排气系统的第一气体通道和第二气 体通道为环形，但并不限于此，这两个气体通道也可以是直的或者其他曲线形的。同时，气 体通道数目也并不限于两个，多个通道也是可以的。 通过本实用新型的螺杆压縮机，在不增加复杂结构的前提下，有效地衰减了螺杆 压縮机的排气气流脉动，从而减少了螺杆压縮机的震动和噪声，提高了螺杆压縮机的寿命， 改善了工作环境。 本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是 用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领 域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还 可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以 内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
权利要求一种螺杆压缩机，包括用于排气的排气系统，所述排气系统包括进气口和排气口，其特征在于，在所述进气口和所述排气口之间至少设置有第一气体通道和第二气体通道。
2. 按照权利要求1所述的螺杆压縮机，其特征在于，所述第一气体通道和所述第二气 体通道上设置有至少一个扩张腔体和至少一个收縮腔体。
3. 按照权利要求1所述的螺杆压縮机，其特征在于，所述第一气体通道和所述第二气 体通道的长度相同。
4. 按照权利要求1所述的螺杆压縮机，其特征在于，所述第一气体通道与所述第二气 体通道的长度差的绝对值为0. 5X (2n-l)c/f，其中，n为正整数，c为声速，f是所要避免的 频率。
5. 按照权利要求1所述的螺杆压縮机，其特征在于，所述第一气体通道与所述第二气 体通道构成环形通道。
6. 按照权利要求1至5任一项所述的螺杆压縮机，其特征在于，所述排气系统是排气 腔(150)，所述第一气体通道为第一排气通道(156)，所述第二气体通道为第二排气通道 (157)。
7. 按照权利要求1至5任一项所述的螺杆压縮机，其特征在于，所述排气系统是分流 腔(270)，所述分流腔(270)与所述螺杆压縮机的排气腔相连接，并接收从所述排气腔排 出的气体，所述第一气体通道为第一分流通道(275)，所述第二气体通道为第二分流通道 (276)。
8. 按照权利要求7所述的螺杆压縮机，其特征在于，所述进气口包括第一分流通道入 口 (271)和第二分流通道入口 (272)，所述第一分流通道入口 (271)和所述第二分流通道入 口 (272)与所述排气腔(250)的排气通道(255)相连接，且所述第一分流通道入口 (271) 和所述第二分流通道入口 (272)分别连接于所述第一分流通道(275)和所述第二分流通道 (276)。
9. 按照权利要求7所述的螺杆压縮机，其特征在于，所述排气腔(250)中设置有隔断， 以阻止气体在所述排气腔(250)中环形流动。
专利摘要本实用新型公开了一种螺杆压缩机，该螺杆压缩机包括用于排气的排气系统，该排气系统包括进气口和排气口，在进气口和排气口之间至少设置有第一气体通道和第二气体通道。该排气系统可以是排气腔，相应地该第一气体通道为第一排气通道，第二气体通道为第二排气通道。该排气通道可以是分流腔，相应地该第一气体通道为第一分流通道，第二气体通道为第二分流通道。通过本实用新型的螺杆压缩机，能达到减少螺杆压缩机的震动和噪声，提高螺杆压缩机的寿命，改善工作环境的目的。
文档编号F04C18/16GK201521445SQ20092026750
公开日2010年7月7日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年10月21日
发明者李海军, 杨胜梅 申请人:江森自控空调冷冻设备(无锡)有限公司;江森自控科技公司