一种单螺杆压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种单螺杆压缩机。
【背景技术】
[0002]单螺杆压缩机工作时，在排气的初始阶段往往存在排气损失，并因此导致压缩机产生噪音。对此，专利文献CN 201747603 U公开了一种新型节能降噪排气三角口单螺杆压缩机，其中，通过将压缩机壳体内壁的排气三角口的斜边设置成与螺杆螺旋槽齿顶曲线完全吻合，从而减小了排气损失，降低了排气噪音。然而，这种设置仅适用于无滑阀调节的单螺杆压缩机。对于有滑阀的单螺杆压缩机而言，滑阀可沿螺杆的轴线进行移动，若保证某一时刻螺杆的螺旋线与排气腔的排气线相吻合，那么当滑阀移动后，压缩机的排气线必然随着滑阀的移动而变化，因此并不能保证在各负荷下都能使螺杆螺旋线与排气线相吻合，那也就必然存在因排气线与螺杆螺旋线不吻合而造成的排气阻力以及排气噪音。
[0003]因此，优化具有滑阀的单螺杆压缩机的排气腔，对于提升单螺杆压缩机的性能来说，就显得尤为重要。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术的上述现状，本发明的主要目的在于提供一种单螺杆压缩机，其具有不同于现有技术的排气腔，从而能够明显减小压缩机排气损失，降低排气噪音。
[0005]上述目的通过以下技术方案实现:
[0006]—种单螺杆压缩机，其包括压缩机壳体、螺杆转子和滑阀，所述滑阀滑动地设置在所述压缩机壳体上的滑阀腔中，所述压缩机壳体上设有排气腔，所述排气腔包括设置在压缩机壳体上的内腔凹槽和设置在滑阀腔中的排气口，所述内腔凹槽与所述滑阀腔相通，其中，所述内腔凹槽的第一侧壁的至少靠近所述滑阀腔的那一部分相对于所述螺杆转子的轴线倾斜，并且倾斜的方向与所述螺杆转子的螺旋方向一致，其中，所述第一侧壁为靠近吸气侧的侧壁。
[0007]优选地，所述第一侧壁的整体相对于所述螺杆转子的轴线倾斜。
[0008]优选地，所述第一侧壁的倾斜部分的槽口边缘与所述螺杆转子的螺旋槽的后侧棱边重合，所述后侧棱边为靠近排气侧的棱边。
[0009]优选地，所述内腔凹槽的第二侧壁与所述螺杆转子的轴线垂直，所述第二侧壁与所述第一侧壁相对。
[0010]优选地，所述内腔凹槽还包括与所述第一侧壁、第二侧壁均相连的第三侧壁，所述第三侧壁与所述滑阀腔相对。
[0011]优选地，所述第三侧壁与所述螺杆转子的轴线平行。
[0012]优选地，所述滑阀包括位于前部的滑阀头部和位于后部的导向部，所述滑阀头部的后端设有排气控制线，在滑阀的滑动过程中，所述排气控制线至少部分地遮蔽所述排气
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[0013]优选地，所述排气控制线的形状与所述螺杆转子的螺旋槽的后侧棱边的形状相同。
[0014]优选地，所述滑阀头部的前端与所述压缩机壳体的内腔壁之间设置有旁通口，所述滑阀向前滑动至滑阀头部的前端与所述内腔壁贴合时，所述旁通口被关闭。
[0015]替代地，所述滑阀头部的前端未设置旁通口。
[0016]本发明的单螺杆压缩机能够实现在任何负荷下都能降低排气损失，特别是通过内腔凹槽排气时的排气损失，同时减小因排气损失引起的排气噪音。进一步地，当应用于可调压比的单螺杆压缩机时，本发明的单螺杆压缩机还能够增大压缩机的内压比，使压缩机的适用性更广，能效进一步提升。
【附图说明】
[0017]以下将参照附图对本发明的单螺杆压缩机的优选实施方式进行描述。图中:
[0018]图1为一种典型的单螺杆压缩机的局部结构示意图，其中示出了滑阀、螺杆转子、轴承箱组件等组成部分；
[0019]图2为现有技术的单螺杆压缩机的局部结构示意图，其中示出了排气腔的结构；
[0020]图3为本发明的一种优选实施方式的单螺杆压缩机的局部结构示意图，其中示意地示出了排气腔结构优化的过程；
[0021]图4为本发明的另一种优选实施方式的单螺杆压缩机的局部结构示意图，其中示意地示出了排气腔的一种优选结构；
[0022]图5-7示意地示出了本发明的单螺杆压缩机在能量调节过程中排气腔与滑阀的对应关系。
【具体实施方式】
[0023]针对现有的单螺杆压缩机所存在的在滑阀能量调节过程中排气腔处排气阻力较大、排气噪音较大的问题，本发明经过研究，提出了一种解决方案。概括地说，本发明的解决方法是通过优化排气腔的结构来减小能量调节过程中压缩机的排气损失，进而降低压缩机的排气噪音。通过本发明的解决方案，另外还能提高压缩机的内压比。
[0024]如图1所示，单螺杆压缩机的一种典型结构包括螺杆转子6、滑阀4和星轮(图中未示出)。其中，螺杆转子6的转子轴通过转子主轴承7安装至转子主轴承箱71，转子轴的端部设置主轴承压盖72以固定转子主轴承7的内圈，转子主轴承7的外圈则由法兰压盖73进行固定。法兰压盖73的外侧设置有气缸，气缸内设置有活塞8，气缸端部由气缸端盖9进行封闭，活塞杆穿过气缸端盖9伸出，并与悬臂杆48固定连接。悬臂杆48的另一端与滑阀4的滑阀导杆45连接，例如，滑阀导杆45的后端穿过悬臂杆48，并采用锁紧螺母47进行锁紧。滑阀导杆45的另一端滑动地穿过法兰压盖73，并与滑阀4的后端固定连接。滑阀弹簧46套设在滑阀导杆45上，并被置于悬臂杆48和法兰压盖73之间。当活塞腔中引入压力流体时，活塞可在两侧压差的作用下产生滑动，进而通过悬臂杆48带动滑阀4进行滑动，以实现对单螺杆压缩机的能量调节。滑阀弹簧46的作用主要是协助滑阀4复位。
[0025]具体地，现有技术的单螺杆压缩机的局部结构如图2所示。
[0026]图2中示意地示出了螺杆转子6、星轮2、星轮支架3、转子主轴承7、滑阀4、压缩机壳体以及排气腔(包括A和B两部分)。示例地，压缩机壳体上设有喷油孔17，以用于向压缩腔喷入润滑油。在压缩机的吸气侧(图中左侧)和排气侧(图中右侧)均设置有支承螺杆转子6的转子轴的转子主轴承7(图中仅示出左侧轴承)。
[0027]典型地，压缩机壳体分为上下两个壳体内腔(未示出)，星轮组件(包括星轮2和星轮支架3)在上下两个壳体内腔的隔断面处插入。螺杆转子6有六个螺旋槽，并且在吸气侧设置有吸气倒角63。每个螺旋槽都有两条棱边，分别为前侧棱边61和后侧棱边62，其中，靠近吸气侧的棱边为前侧棱边，靠近排气侧的棱边为后侧棱边。一个螺杆转子6与两个星轮2进行啮合，并与壳体内腔共同形成封闭的压缩腔。通常，压缩机的壳体内腔的吸气端边界16与螺杆转子6的前侧棱边61的曲线形状相吻合。
[0028]为实现单螺杆压缩机的能量调节，滑阀4共设有两个，且分别安装于压缩机壳体的两个滑阀腔内，滑阀4能沿螺杆转子6的轴线方向移动。典型地，滑阀4包括位于前部(图2中为左侧)的滑阀头部和位于后部(图2中为右侧)的导向部43，滑阀头部和导向部43两者通过连杆部44固定连接在一起。
[0029]作为一种示例，滑阀头部的前端42与压缩机壳体的内腔壁18之间设置有旁通口，即图2中所示出的位于滑阀头部的前端42与该内腔壁18之间的空间。当滑阀4向前滑到最前端时，滑阀头部的前端42与该内腔壁18贴合(形状重合)，共同组成封闭的压缩腔，此时该旁通口被关闭，滑阀处于最大负荷(也即，单螺杆压缩机的负荷最大)。当滑阀4进行能量调节时，滑阀头部的前端42会与壳体内腔壁18分开并逐渐远离，滑阀头部的后端也会随着滑阀向后(图中为向右)移动。通常，所述滑阀头部的后端设有排气控制线41，并且优选地，滑阀4的排气控制线41的形状与螺杆转子6的螺旋槽的后侧棱边62的形状相接近，优选二者形状一 Sc ο
[0030]通常，此类单螺杆压缩机的排气腔包括两部分，分别为设置在压缩机壳体上的内腔凹槽A和设置在滑阀腔中的排气口 B，所述内腔凹槽A与所述滑阀腔相通(例如其一侧直接通向滑阀腔)，从而也与排气口 B相通。并且通常地，排气口 B设置在滑阀头部与导向部43之间连杆部44处，由于连杆部44的截面尺寸小于导向部和滑阀头部，因此在滑阀的整个滑动过程中，排气口B不会被完全遮挡，而是排气控制线41至少部分地遮蔽所述排气口B。
[0031]如图2所示，现有技术中，内腔凹槽A的形状通常为矩形，其具有三个侧壁，第四侧则直接朝滑阀腔敞开。内腔凹槽A的第一侧壁(靠近吸气侧的侧壁)和第二侧壁(靠近排气侧的侧壁)均与螺杆转子6的轴线方向垂直。
[0032]针对现有技术的排气腔的结构，内腔凹槽A的第一侧壁与滑阀腔的交点(也即第一侧壁的第一端点，同时也是内腔凹槽A的靠近滑阀腔的顶点)为C点，第一侧壁的第二端点(即远离滑阀腔的那个端点)为E点，滑阀4的排气控制线41的顶点(即靠近内腔凹槽A那一侧的端点)为D点，于是，在通过滑阀4进行能量调节的过程中，随着滑阀4向右移动，滑阀控制线41的顶点D也向右移动，会依次出现顶点D位于C点左侧、与C点重合、位于C点右侧的不同情况。
[0033]于是，在现有技术的排气腔结构中，当D点位于C点左侧时，螺杆转子6在旋转过程中，其螺旋槽的后侧棱边62最先经过排气控制线41，从而使压缩腔在该位置处与排气腔连通，形成排气，也即，压缩机最早的排气是通过滑阀4的排气控制线41完成。
[0034]如果滑阀4向后(图中为向右)滑动一定距离，使得D点与C点重合时，此时压缩机最早的排气仍是通过滑阀4的排气控制线41完成。
[0035]如果滑阀4向后(图中为向右)滑动更多，使得D点位于C点右侧时(如图3所示)，则螺杆转子6在旋转过程中，其螺旋槽的后侧棱边62最先经过C点，并随后使压缩腔通过C点附近的三角形区域511与排气腔连通，形成排气，也即，压缩机最早的排气变为通过C点附近的三角形区域511来完成;该三角形区域511的面积即为排气通流面积，且三角形区域511的面积的初始值为零，并在随着螺杆转子6的旋转逐渐增大，其最大值随着D点偏离C点的距离增加而增大。
[0036]在上述第三种情形中，也即当D点位于C点右侧时，由于排气最先通过内腔凹槽中的三角形区域511排出，受限于该三角形区域的面积较小(特别是在排气的初期)，因此存在较大的排气损失，导致噪音较大