一种涡旋压缩机的止回阀装置的制作方法

专利名称：一种涡旋压缩机的止回阀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涡旋压缩机，特别是一种涡旋压缩机的止回阀装置。
背景技术：
在已公开的技术中，已有一种活塞式的阀片可动地放置在一个阀座中，从而可以 在阀座中向上和向下振荡，以防止压缩机在停机的过程中，由于气体倒流所引起的压缩机 反向回转。在具有通常的活塞式单向阀的压缩机工作过程中，当排气压力Pd比静涡盘的初 始排放压力Pp低时，阀片底部的压力比顶部的压力高，因此，阀片被抬起，直至它贴在阀座 的挡肩上。如中国专利文献号CN1222650A中公开了一种涡卷式压缩机的单向阀装置，见附 图1，该单向阀装置包括一个圆柱形的壳体100，还包括一个可插入该壳体100中，并由排放 气体推动，可在该壳体100内向上和向下运动的阀片100 ；和一个支承件120，该支承件120 支承着该壳体100，并且当该阀片100抬起时，可提供一个制冷剂气体的排放通道。该壳体100包括一个从其上部径向伸出的挡肩101，它可停止该阀片110的上升动 作。通过该壳体100的每一个侧面部分，作出一个结合孔102，用以将该壳体100固定在一 个固定涡壳130上，也就是固定在静涡盘上。在该固定涡壳130和旋流式涡壳(没有示出)的环绕件(没有示出)所形成的压 力腔中被加压的工质流体，开始通过该固定涡壳130中的排放口 140排出，并同时使该圆柱 形阀片110升高。这时，该阀片110沿着该圆柱形壳体的内圆周面升高，当该压缩机继续工作时，该 单向阀保持上升状态，同时保持与该壳体100的挡肩101表面贴紧。排放气体可通过与该 支承件120 —样高的气体通道排出。另外，当压缩机停止工作时，充满该排放腔(没有示出)的排放气体，通过该壳体 100的上表面上的孔，向下对该阀片110的上表面加压力。因此，该阀片110关闭该排放口 140，以防止排放气体倒流。然而，这种单向阀装置在压力比(排气压力/吸气压力)升高时，则静涡盘的初始 排放压力Pp变得比排气压力Pd低。这时，阀片下降，与阀座的挡肩分离，而在过调点处，又 会重新升高，从而撞击阀座的挡肩。这样依次循环时，阀片会向上和向下振荡，从而产生阀 片撞击音。此外，阀片通常由薄板制成，离开静涡盘排放口的气体很难在阀片的表面上形成 均勻的压力分布，特别是，为了提高排气效率而采用异形的排放口时，阀片的背侧压力更是 难以均勻分布。因此，阀片容易在阀座中倾斜，产生了由该阀片撞击阀座侧壁所引起的噪 音。当吸气压力较低和排气压力较高时，这种噪音会更加严重。另外，当压缩机停止工作时，由于阀片运动慢，它不能及时地关闭静涡盘排放口， 以致会产生气体倒流所引起的压缩机反转所导致的噪音。

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、不仅可以防止阀片撞击 阀座的挡肩以及侧壁所引起的不正常噪音，还可以在压缩机停机时，加速阀片的快速回落， 减小因气体倒流所引起的压缩机反向回转，提高压缩机可靠性的涡旋压缩机的止回阀装 置，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种涡旋压缩机的止回阀装置，包括阀座和活塞式阀片；阀座内 设置有用于引导阀片运动的导向内孔，阀座固定在静涡盘上，导向内孔与静涡盘的排放口 相通；阀座的上端设置挡肩，挡肩的中央开设有回气孔，在挡肩的外侧设置有排出口 ；阀片 沿着阀座的导向内孔作向上或向下的运动；其特征是导向内孔的下部设置有连通排出口的 连通通道；挡肩的下方设置有环状的凸起，该凸起的高度大于阀片的厚度，凸起介于排出口 与回气孔之间；连通通道位于凸起的下面。所述阀片的面积介于静涡盘的排放口面积的1. 5 2倍之间。所述排出口为二个以上，周向布置在阀座上且位于挡肩的外侧。所述排出口的截面呈弧条形、圆形或椭圆形。所述挡肩的表面粗糙度的数值小于阀片的上表面与挡肩之间的油膜厚度的1/2 ； 阀片的表面粗糙度的数值小于阀片的上表面与挡肩之间的油膜厚度的1/2。所述回气孔的有效回气面积大于或等于挡肩与阀片的有效贴合面积。所述阀座上设置有二个以上的接合孔，阀座通过接合孔与静涡盘相接。所述阀片为高强度的金属薄板。所述回气孔的面积介于阀片的面积0. 4 0. 6倍之间。所述回气孔的截面呈弧条 形、圆形、椭圆形或是与静涡盘的排放口截面相对应的异形结构。 本发明在导向内孔的下部设置有连通排出口的连通通道，在挡肩的下方设置有环 状的凸起，该凸起的高度大于阀片的厚度，将回气孔、导向内孔、连通通道和排出口以及接 合孔全部集中到了阀体上，大大缩小了阀体的体积，从而降低了制作成本，并且还降低了装 配精度，提高了生产效率。本发明可以防止高压气体非稳定的流经挡肩四周的排放口时，对阀片的扰动，进 而消除因此带来的阀片与阀座挡肩间的撞击音。为了有效封闭静涡盘排放口，通常，阀片的面积大于静涡盘排放口的面积。但是过 大的面积，不仅带来成本增加，同时也对阀片的平面度、粗糙度提出了更高要求。因此，合理 优化阀片与排放口间的面积比，对于压缩机性价比至关重要。在以往技术中，并未对此进行 披露。经试验验证，当阀片面积应介于静涡盘排放孔面积的1. 5 1. 7倍之间时，可以获得 较好的结果。回气孔的存在为阀片回落时提供了压差，同时也减少了挡肩与阀片间的贴合面 积。当回气孔面积过大，则减小了贴合面积，在压缩机工作时，很容易引起阀片颤动。当回 气孔面积过小时，则压差很小，不利于阀片的快速回落，从而，导致更多的高压气体回流到 压缩腔，引起压缩机长时间反转。由此产生的噪音、振动以及压缩机可靠性问题是不能容忍 的。在以往技术中，对于该项内容并未披露。经大量实验验证，回气孔的面积介于排气阀片 面积0. 4-0. 6倍之间时，可以获得理想的效果。静涡盘排放口大小和形状是影响压缩机能效的一个很重要因素。在日常设计中，根据型线和排气角度的不同，可能使用规则的圆形口或是腰型等其他的异形结构。当采用 异形机构时，排气压力在阀片背侧的非均勻分布以及变化的压力，往往引起阀片的颤动。此 时，采用与静涡盘排放口对应的异形结构有利于缓解压力不均勻而带来的阀片震荡问题， 从而提高了稳定性。本发明具有结构简单合理、制作成本低、不仅可以防止阀片撞击阀座的挡肩以及 侧壁所引起的不正常噪音，还可以在压缩机停机时，加速阀片的快速回落，减小因气体倒流 所引起的压缩机反向回转，提高压缩机可靠性的特点。


图1为现有技术的局部剖视结构示意图。图2为本发明一实施例的剖视结构示意图。图3为静涡旋盘和动涡旋盘咬合时的剖面结构示意图。图4为本发明第一实施例中的阀座主视结构示意图。图5为图4中的A-A向剖视放大结构示意图。图6为图5中的B处放大结构示意图。图7为图4中的C-C向剖视放大结构示意图。图8为止回阀装置在压缩机停止工作时的局部剖视结构示意图。图9为止回阀装置在压缩机正常工作时的局部剖视结构示意图。图10为本发明第二实施例中的阀座主视结构示意图。图中1为密闭容器，2为压缩机构部，3为动涡盘，3a为动涡圈，3b为动涡盘端板， 4为静涡盘，4a为静涡圈，4b为静涡盘端板，4c为吸入口，4d为排放口，5为曲轴，6为框架， 7为电动机部，8为十字滑环，9为压缩室，10为吸入室，11为阀座，Ila为挡肩，lib为凸起 结构，Ilc为导向内孔，Ild为回气孔，lie为排出口，Ilf为接合孔，Ilg为连通通道，12为阀 片，13为吸气管，14为转子，15为定子，16为排出管，17为止回阀装置，18为高压腔，100为 阀座的壳体，101为挡肩，110为阀片，120为阀座的支承件，130为固定涡壳，140为固定涡壳 的排放口。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。第一实施例参见图2，为涡旋式制冷压缩机的垂直剖面图。涡旋式压缩机，通过曲轴5将压缩 机构部2和电动机部7进行连接并收纳于密闭容器1内。压缩机构部2，由静涡盘4、动涡 盘3、框架6、曲轴5及十字滑环8作为主要部件。静涡盘4具有静涡盘端板4b和在该静涡盘端板4b上直立的涡旋状的静涡圈4a。 静涡盘4由螺钉紧固在框架6的上侧。框架6的外围被固定在密闭容器1上，在密闭容器 1的下部，具有支撑曲轴5旋转的轴承。在静涡盘4的外周部设置了吸入口 4c。该吸入口 4c与静涡盘端板4b平行。在吸入口 4c中压入了与外部循环相连接的吸入管13。止回阀 装置17安装在静涡盘4中央的排放口 4d上方。动涡盘3具有动涡盘端板3b和直立于该动涡盘端板3b上的涡旋状的动涡圈3a。以相对于静涡盘4进行回转平动的方式设置动涡盘3。动涡盘3的回转平动，是由作为自转 阻止部件的十字滑环8阻止不进行自转，而进行公转。压缩机构部2的结构是，由把涡旋状的静涡圈4a和动涡圈3a分别置于内侧并咬 合的静涡盘4及由动涡盘3形成压缩室9及吸入室10。静涡盘4的吸入口 4c与该吸入室 10相连通。电动机部7由定子15和转子14构成。定子15，通过热压配合等固定在密闭容器 1内，转子14可转动地配置在定子15内，并通过压入曲轴5而进行固定。通过接线端子供 给电动机部7以电力。以下，就涡旋压缩机的压缩作用进行说明。转子14，由定子15产生的旋转磁场、施加旋转力而进行旋转。固定在转子15上的 曲轴5，随着转子14的旋转而进行旋转动作。与曲轴5相连接的动涡盘3，根据十字滑环8 的作用不进行自转，而进行公转。利用动涡盘3的公转运动，吸入口 4c从外部的冷冻循环 系统将制冷剂气体吸入到压缩机构部2内。被吸入的制冷剂气体，经过吸入口 4c，从静涡 盘2的吸入室10到达压缩室9，并在压缩室9内被逐渐压缩后从排放口 4d，打开止回阀装 置17，释放到密闭容器1内。被排放的制冷剂气体将电动机部7冷却后，再由排出管16供 给外部的冷冻循环系统。参见图3，压缩空间9，通过静涡圈4a与动涡圈3a的卷绕终端之间在大致180°的 位置上进行相互咬合而形成。当动涡盘3相对于静涡盘4以表观上看不进行自转而进行回 转平动时，压缩室9的容积不断缩小，直到把制冷剂气体从排气口 4d释放带密闭容器1内 为止。另外，当涡旋式压缩机从运转状态进入停止状态时，为了防止由压缩机构部2压 缩的气体制冷剂从排气口 4d向压缩机构部2产生倒流的现象，而在排放口 4d上设置了止 回阀装置17。参见图4-图7，止回阀装置17包括一个用于引导阀片12运动的阀座11，该阀座 11具有一个预先确定的尺寸的导向内孔11c，并固定在静涡盘4的排放口 4d上；以及活塞 式的阀片12，该阀片12以沿着阀座11的导向内孔Ilc作向上或向下的运动。阀座11包 括一个从阀座上部向内伸展的挡肩11a，用以限制沿阀座11的导向内孔Ilc向上运动的 阀片12的上升动作。阀座11上设置有四个接合孔llf，阀座11通过接合孔Ilf与静涡盘 4相接。导向内孔Ilc的下部设置有连通排出口 lie的连通通道Ilg ；挡肩Ila的下方设 置有环状的凸起11b，该凸起lib的高度h大于阀片12的厚度，凸起lib介于排出口 lie与 回气孔Ild之间；连通通道Ilg位于凸起lib的下面。排出口 lie为四个，周向布置在阀座 11上且位于挡肩Ila的外侧。排出口 lie的截面呈弧条形、圆形或椭圆形，图中给出了截面 呈弧条形的具体结构。导向内孔Ilc作为阀片12导向，同时成为排气通道Ilg的一部分；凸起lib在阀 片12与阀座11贴合后，为了避免排出气体扰动对阀片12的影响，凸起的内径尺寸不必与 导向内孔Ilc相同。挡肩Ila的表面粗糙度的数值小于阀片12的上表面与挡肩Ila之间的油膜厚度 的1/2。阀片12的表面粗糙度数值小于阀片12上表面与阀座挡肩Ila之间油膜厚度的1/2。挡肩Ila周围具有能将上升到极限位置的阀片12侧面包住的凸起11b，凸起lib的高度h 大于阀片12的厚度，其作用为防止气流扰动造成阀片12失稳而导致阀片音。挡肩Ila的 中央开设有一个有助于阀片12快速关闭的回气孔lid。该回气孔Ild具有一个预先确定的 尺寸，使得阀片12既能在停机时快速地关闭，又能在稳定运转时紧贴挡肩11a，消除阀片12 失稳而导致的阀片音。阀片12可采用高强度的金属薄板制成。阀片12的面积介于静涡盘 4的排放口 4d面积的1. 5 2倍之间。回气孔Ild的面积介于阀片12的面积0. 4 0. 6 倍之间。参见图8，当压缩机停止工作时，充满高压腔18内的排放气体，通过阀座11的回 气孔lld，向下对阀片12的上表面施加压力，使得阀片12快速关闭静涡盘4的排放口 4d， 以防止排放气体倒流。为保证压缩机停止工作时，阀片12能快速地关闭静涡盘4的排放口 4d，又能保证压缩机正常工作时，阀片11能紧贴住阀座11的挡肩11a，则回气孔Ild的有效 回气面积大于或等于挡肩Ila与阀片12的有效贴合面积。参见图9，当压缩机工作时，排放气体的排气压力Pd比静涡盘4的初始排放压力 Pp低，阀片12底部的压力比顶部的压力高，因此，阀片12被抬起，直至它贴在阀座11的挡 肩Ila为止。此时，由于挡肩Ila的表面粗糙度数值与的阀片12的表面粗糙度数值均小于 某一设定值，如Rzl. 6时，因此，在阀片12的上表面与阀座11挡肩Ila之间形成一层油膜。 油膜将阀片12紧紧地贴合在阀座11的挡肩Ila上，从而防止阀片12撞击阀座11的挡肩 Ila以及侧壁Ilc所引起的不正常噪音。此外，挡肩Ila的周围具有能将上升到极限位置的阀片12侧面包住的凸起11b，该 凸起lib的高度h大于阀片12的厚度，其作用为，防止气流扰动造成阀片12失稳而导致阀 片噪音。由于在工作过程中，阀片12始终与阀座11的挡肩Ila贴合，所以，排放气体可从 阀片11与静涡盘4的排放口 4d的上表面之间的空间以及阀座11的四个排出口 lie中排
出ο第二实施例参见图10，回气孔Ild的截面除了可以为第一实施例中描述的弧条形、圆形或椭 圆形之外，还可以为与静涡盘4的排放口 4d形状相似的异形结构，从而减少阀片12上下表 面的压力不平衡状态，减少阀片12撞击阀座11所引发的噪音。其余未述部分见第一实施例，不再重复。综上所述，根据本发明，阀片12通过在阀座中作向上和向下运动，来防止涡旋压 缩机停止工作时由于气体倒流所引起的反向回转。通过相关设计，克服了传统涡旋压缩机 的止回阀装置在涡旋压缩机正常工作过程中的阀片撞击音，并能在涡旋压缩机停止工作的 过程中快速响应，有效地防止由于气体倒流所引起的反向回转。本发明可有多种实现形式而不会偏离其主要精神，因此，上述的实施例并不是局 限于以上说明的任何细节，而应认为，在权利要求书所规定的精神和范围之内，或这些精神 和范围的等价物之内的改变和改进都是权利要求书所涵盖的保护内容。
权利要求
1.一种涡旋压缩机的止回阀装置，包括阀座(11)和活塞式阀片(1 ；阀座内设置有用 于引导阀片运动的导向内孔(11c)，阀座固定在静涡盘⑷上，导向内孔与静涡盘的排放口 (4d)相通；阀座的上端设置挡肩(11a)，挡肩的中央开设有回气孔(lld)，在挡肩的外侧设 置有排出口(lie)；阀片沿着阀座的导向内孔作向上或向下的运动，其特征是导向内孔的 下部设置有连通排出口的连通通道(Ilg)；挡肩的下方设置有环状的凸起(11b)，该凸起的 高度(h)大于阀片的厚度，凸起介于排出口与回气孔之间；连通通道位于凸起的下面。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的止回阀装置，其特征是所述阀片(1 的面积介 于静涡盘⑷的排放口 Gd)面积的1. 5 2倍之间。
3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的止回阀装置，其特征是所述排出口(lie)为二 个以上，周向布置在阀座(11)上且位于挡肩(Ila)的外侧。
4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机的止回阀装置，其特征是所述排出口(lie)的截 面呈弧条形、圆形或椭圆形。
5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的止回阀装置，其特征是所述回气孔(Ild)的有 效回气面积大于或等于挡肩(Ila)与阀片(12)的有效贴合面积。
6.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的止回阀装置，其特征是所述阀座(11)上设置有 二个以上的接合孔(Ilf)。
7.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的止回阀装置，其特征是所述阀片(1 为高强度 的金属薄板。
8.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的止回阀装置，其特征是所述回气孔(Ild)的面 积介于阀片(12)的面积0. 4 0. 6倍之间。
9.根据权利要求1所述的涡旋压缩机的止回阀装置，其特征是所述回气孔(Ild)的截 面呈弧条形、圆形、椭圆形或是与静涡盘的排放口 Gd)截面相对应的异形结构。
全文摘要
一种涡旋压缩机的止回阀装置，包括阀座和活塞式阀片；阀座内设置有用于引导阀片运动的导向内孔，阀座固定在静涡盘上，导向内孔与静涡盘的排放口相通；阀座的上端设置挡肩，挡肩的中央开设有回气孔，在挡肩的外侧设置有排出口；阀片沿着阀座的导向内孔作向上或向下的运动；导向内孔的下部设置有连通排出口的连通通道；挡肩的下方设置有环状的凸起，该凸起的高度大于阀片的厚度，凸起介于排出口与回气孔之间；连通通道位于凸起的下面。本发明不仅可以防止阀片撞击阀座的挡肩以及侧壁所引起的不正常噪音，还可以在压缩机停机时，加速阀片的快速回落，减小因气体倒流所引起的压缩机反向回转，提高压缩机可靠性。
文档编号F04C18/02GK102121472SQ201010019368
公开日2011年7月13日 申请日期2010年1月7日 优先权日2010年1月7日
发明者邵海波 申请人:美的集团有限公司