双滚动转子式压缩机的制作方法

专利名称：双滚动转子式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双滚动转子式压縮机。属于机械类容积型回转式 压縮机。
(二)
背景技术：
滚动转子式压縮机也称滚动活塞式制冷压縮机，广泛应用于家用 及商用空调、制冷装置中，是一种依靠偏心设置的滚动转子在圆筒形 汽缸内作滚动运动和一个与滚动转子相接触的滑板的往复运动来实 现汽体压縮的制冷压縮机。目前广泛使用的主要是小型全封闭式，通 常有卧式和立式两种，它主要由储液器、密封容器及设置于密封容器 内的电动机部和压縮部组成，电动机的定子固定在密封容器内，电动 机转子连接于偏心轮轴上，储液器起气液分离、储存制冷剂液体和润 滑油及缓冲吸气压力脉动的作用。
上述压縮部的基本结构为
它主要由圆筒形的汽缸、偏心轮轴、设置于偏心轮轴上的圆筒形 的滚动转子、滑板及其背部的弹簧、上下轴承、排气阀等组成。将滚 动转子偏心设置于圆筒形汽缸内，汽缸内表面与转子外表面就形成一 个月牙形空间，在汽缸上开有一个径向槽，槽中装有滑板，靠弹簧的 作用力，滑板端部与转子紧密接触，将月牙形空间分隔为两部分，在 紧靠滑板两侧的缸壁上开设有吸气孔和排气孔。吸气孔与部分空间相 通，称为吸气腔，排气孔与部分空间相通，称为排气腔。随着滚动转子的滚动，被滑板隔开的吸气腔和压縮腔内的空间容积不断扩大与缩 小，从而完成压縮机的工作过程。
与往复活塞式压縮机相比，滚动转子式压縮机具有零部件少，结 构简单、运行可靠、没有吸气阀片，余隙容积小，输气系数高、在相 同的冷量情况下，压縮机体积小、重量轻等方面的特点，但这种压縮 机只有一个转子且为偏心布置，工作起来振动和噪声大，载荷变化大、 动平衡性差。
为此，出现了双转子滚动转子压縮机，如图1中所示，它主要由 储液器、密封容器及设置于密封容器内的电动机部和压縮部组成，电 动机的定子固定在密封容器内，电动机转子连接于偏心轮轴上，压縮 部由上、下汽缸、上下轴承、中间隔板、偏心轮轴、滚动转子、滑板 及其背部的弹簧、排气阀等组成，通过与上下两汽缸固定连接不动的 中间隔板从中间隔开，形成上、下两个压縮单元，中间隔板的中心开 有偏心轮轴孔，偏心轮轴从上述偏心轮轴孔中穿过，偏心轮轴的上、
下两个偏心轮呈180°对称配置，安装于偏心轮上的滚动转子以相对 转角互成180°的相位差进行运动。
上述结构中，电动机工作时，带动偏心轮轴及圆柱体形的滚动转 子沿汽缸内表面滚动，制冷剂汽体由进气管进入储液器，然后由汽缸 上的吸气孔进入吸气腔，经压縮后的制冷剂汽体由排气阀排入密封容 器内，再经电动机转子和定子间的气隙从机壳的顶部排气管排出，制 冷剂汽体经电动机转子和定子间的气隙排出时同时起到了冷却电动 机的作用。双转子滚动转子压縮机平衡了压縮机转子的不平衡惯性力，使转 子在运转中径向力得到平衡，使负荷扭矩的变化趋于平稳，同时，压 縮机在转子旋转一周内有两次吸、排气，使汽体的压力波动减小，压 縮过程的平稳性有了改善，它的振动和噪声大为改善。双缸压縮机越 来越广泛得到应用，尤其适用于变频驱动。
尽管如此，现有的双转子滚动转子压縮机仍有如下不足
1. 众所周知，以往的制冷剂如CFC和HCFC等都会对臭氧层带来 破坏，都要被逐步淘汰，而目前的替代制冷剂如HFG和C02都需要更 大的排气压力，更大的排气压力很容易造成压縮部的偏心轮轴变形， 尤其是连接上、下两个偏心轮之间的这段，偏心轮轴变形将导致转子 倾斜，这一方面造成了转子相对于密封汽缸部件的端面产生摩擦损 失，增加了功率损耗；同时，造成了部件的摩损，縮短了压缩机寿命。 现有结构的双转子滚动转子压縮机已无法适应这些需要更大排气压 力的替代制冷剂。
2. 现有的双转子滚动转子压縮机都需要使用排气阀，排气阀不 仅增加阻力，造成了功率损耗，同时会发出噪声，更是一个易损件。 尤其在高速状态下排气阀的缺陷更加突出。
3. 为了提高电动机效率，电动机转子与定子之间的间隙一般都 比较小，而双转子滚动转子压縮机的排气量一般都比较大，较大的排 气量很难通过较小的电动机转子与定子之间的间隙处，这就造成了经 压縮后的高压汽体不能及时排出压縮机。

发明内容
本发明旨在提供一种能够适应更大排气压力的替代制冷剂的双 转子滚动转子压縮机。
本发明的技术解决方案如下
一种双转子滚动转子压縮机，由储液器、密封容器及设置于密封 容器内的电动机部和压縮部组成，电动机的定子固定在密封容器内， 电动机转子连接于偏心轮轴上，压縮部包括上下分布的相分隔的两套 压縮单元，它由中间隔板将汽缸隔成上、下两个相隔断的汽缸形成， 在汽缸的一侧开有上、下两组滑板槽及吸气孔和排气槽，滑板槽内均 设置有滑板，滑板背部均装有弹簧，设置于汽缸内的与偏心轮轴相连
接的上、下两个偏心轮呈180。对称对置，滚动转子安装于偏心轮上，
位于上、下两个偏心转子间的中间隔板呈圆柱体形，它同轴地连接于 偏心轮轴上，该中间隔板与汽缸间隙配合。
上述结构中，电动机通电旋转带动上下转子和中间隔板一起在汽 缸内与汽缸做间隙运动，此种结构用直径大很多的中间隔板取代传统 的双转子滚动转子压縮机的上、下两个偏心轮之间的这段直径小、最 容易变形的轴，极大地增大了压縮部的偏心轮轴强度，使得压縮部的 结构强度达到了最大，能够适应需要更大的排气压力替代制冷剂的工 作。此外，由于上下汽缸是在一个缸体内通过中间隔板由内部中间隔 开而形成的，汽缸缸体成为一个零件，这样就减少了零件数量，降低 了制造成本，简化了装配，并且增加汽缸的强度和可靠性。
进一步的技术解决方案是
所述中间隔板的上端面与上偏心轮的下端面连接，中间隔板的下端面与下偏心轮的上端面连接，即中间隔板与上下偏心轮及偏心轮轴 为一体结构。
由于中间隔板与上下偏心轮及偏心轮轴形成了一体，成为一个零 件，这样就大幅减少了生产零件的数量，降低了制造成本，更简化了 装配。
再进一步的技术解决方案是
所述中间隔板的侧面开有上下两组以相位差成180°的排气槽， 所述排气槽的起始位置分别从上、下两个偏心轮的最大偏心边缘的垂 足处向旋转方向延伸一段距离处开始，该段距离为汽缸上排气槽的宽 度，然后再向旋转方向沿圆周延伸而成弧形凹槽。所述偏心轮轴中心
开有排气孔，该排气孔上部有与密闭容器内的空腔相通连的开口，其 下端分别通过一个径向排气孔开口于中间隔板的侧面开有的两组排 气槽内，并分别与中间隔板侧面的两组排气槽相通连。
在中间隔板每旋转一周当中，上、下两个排气槽均随中间隔板旋 转并都有一段时间分别与汽缸上的上下排气槽相通断。
即当压缩腔内的汽体压力达到设定压力时，中间隔板的侧面的排 气槽和汽缸上的排气槽连通，随着中间隔板继续旋转，当压缩腔内的 汽体被完全排出后，中间隔板侧面的排气槽和汽缸上的排气槽断开， 从就根本上取消了双转子滚动转子压縮机的排气阀。
又再进一步的技术解决方案是
上述排气槽延伸的长度根据压縮比的大小来确定，压縮比越低则 排气槽越长，压縮比越高则排气槽越短。上述技术解决方案的优点是
中间隔板的侧面的排气槽的长度决定了压缩比的大小，所以不用 对各基本部件改动，通过对中间隔板侧面的排气槽的长度调节和选配 适当功率的电动机，就可以得到各种压縮比的压縮机。
又再进一步的技术解决方案是
所述中间隔板的侧面的排气槽中设置有位置可调的并可定位的 滑块。
通过控制滑块的位置就可以控制排气槽的有效工作长度，进而可 以得到一种调压比的双转子滚动转子压縮机。 又再进一步的技术解决方案是
上述偏心轮轴的排气孔，其上开口于下列位置偏心轮轴顶端、 电动机转子与上轴承间的间隙部的偏心轮轴侧壁上。
经压縮后的汽体经径向排气孔进入偏心轮轴中心的排气孔后，其 中部分从电动机转子与上轴承间的间隙部的偏心轮轴侧壁上的开口 进入密闭容器，再经电动机转子和定子间的间隙处从排气管排出，起 到了冷却电动机的作用，另一部分从偏心轮轴中心排气管的顶部直接 排入密闭容器顶部，解决了排气量较大而不能及时排出的问题。压缩 后汽体最终从排气管输出。
该结构中，压縮机排气管可以设置于密闭容器的中间位置的侧壁 上，如此，可降低整个压縮机的高度。此时，压縮汽体部分从电动机 转子与上轴承间的间隙部的偏心轮轴侧壁上的开口进入密闭容器，另 一部分从偏心轮轴中心排气管的顶部排入密闭容器顶部，再经电动机转子和定子间的间隙处，压縮后汽体最终从设置于密闭容器的中间位 置的侧壁上的压缩机排气管输出。
本发明的工作过程是，电动机工作时，制冷剂汽体由储液器经吸 气孔进入吸气腔，随着中间隔板旋转，对压缩腔内的汽体进行压缩， 经压缩后的汽体从汽缸上的排气槽经中间隔板侧面的排气槽进入偏 心轮轴中心的排气孔，其中部分从电动机转子与上轴承间的间隙部的 偏心轮轴侧壁上的开口进入密闭容器，再经电动机转子和定子间的间 隙处从排气管排出，另一部分从偏心轮轴中心排气管的顶部直接排入 密闭容器顶部，压縮后汽体最终从排气管输出。
本发明由于采用上述技术方案，方便地实现了发明目的，降低了 生产成本，方便了安装。

附图1为现有技术中双转子滚动转子压缩机的纵剖面图。
附图2为本发明双转子滚动转子压縮机的第一个实施例的纵剖面图。
附图3为图2所示实施例的汽缸的示意图 附图4为图3的A—A剖视图。
附图5为图2所示实施例的形成一体的中间隔板与偏心轮轴的侧
视图
附图6为图5的A—A剖视图(放大)。
附图7为本发明双转子滚动转子压縮机的工作原理图
附图8为本发明双转子滚动转子压縮机的第二个实施例的纵剖面图。
附图9为本发明双转子滚动转子压縮机的第三个实施例的形成一 体的中间隔板与偏心轮轴的侧视图。
图中各序号分别为1、密封容器；2、汽缸；3、滚动转子；4、 中间隔板；5、偏心轮轴；6、滑板；7、排气阀；8、上轴承；9、下 轴承；10、储液器；11、滑块；201、滑板槽；202、汽缸上的吸气孔;
203、汽缸上的排气槽；401、中间隔板侧面的排气槽；402、中间隔 板侧面的排气槽与偏心轮轴中心的排气孔间的连通孔；501、偏心轮 敏中心的排气孔；502、偏心轮轴上位于电动机转子与上轴承间的间 隙部所开有的横向排气孔。 具体实施例方式
以下将结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明、
参见附图2，本发明第一个实施例主要由储液器10、密封容器1
及设置于密封容器内的电动机部和压縮部组成，电动机的定子固定在
密封容器1内，电动机转子连接于压縮部的偏心轮轴5上，其中，压 縮部包括汽缸2、上下转子3、中间隔板4、偏心轮轴5、滑板6及滑 板背部的弹簧(图中未标示)、上轴承8、下轴承9。
所述中间隔板连接于偏心轮轴5上，'位于上、下偏心轮之间，并 与上、下偏心轮相连接。滚动转子3安装于偏心轮上，
中间隔板4与偏心轮轴5形成一体后设置于汽缸2中，汽缸2由 中间隔板4从内部的中间将隔开而形成上、下两个相隔断的汽缸，上、 下轴承8、 9分别置于汽缸2的上、下端面，起密封汽缸2并支承偏心轮轴5的作用。
参见附图3、 4，汽缸2具有一定大小的内部容积，在汽缸2的一 侧开有上下两组垂直平衡的滑板槽201及吸气孔202和排气槽203。 上下汽缸是在一个缸体内通过中间隔板由内部中间隔开而形成的，汽 缸缸体成为一个零件，这样就减少了零件数量，降低了制造成本，简 化了装配，并且增加汽缸的强度和可靠性。
参见附图5、 6，中间隔板4与偏心轮轴5形成一体结构，其中中 间隔板4同心连接于偏心轮轴5上，偏心轮轴上的上、下两个偏心轮 成180°等距对置，并与中间隔板4连接，滚动转子3装于偏心轮上。 此种结构取消了传统的双转子滚动转子压縮机的上、下两个偏心轮之 间的这段最容易变形的轴，极大地增大了压縮部的偏心轮轴强度，使 得压縮部的结构强度达到了最大，能够适应需要更大的排气压力替代 制冷剂的工作。同进，由于上下汽缸和中间隔板与偏心轮轴形成了一 体，成为一个零件，这样就大幅减少了生产零件的数量，降低了制造 成本。
所述中间隔板4的侧面开有上下两组以相位差成180°的排气槽 401A、 401B,所述排气槽401A、 401B分别从上、下两个偏心轮的最 大偏心边缘的垂足处向旋转方向延伸一段距离处开始(即，排气槽 401A、 401B的起始端分别与上、下两个偏心轮的最大偏心边缘的连线 平行于偏心轮轴的中轴线)，该段距离为汽缸上排气槽203的宽度， 然后再向旋转方向沿圆周延伸而成弧形凹槽，上述延伸的长度根据压 縮比的大小来确定，压縮比越低则排气槽越长，压縮比越高则排气槽越短。所述上、下两个排气槽401A、 401B随中间隔板4每旋转一周 当中都有一段时间分别与汽缸上的上下排气槽203A、 203B相通断。 即当压縮腔内的汽体压力达到设定压力时，中间隔板的侧面的排气槽 401和汽缸上的排气槽203连通，当压縮腔内的汽体被完全排出后， 中间隔板侧面的排气槽和汽缸上的排气槽断开，这就从根本上取消了 双转子滚动转子压縮机的排气阀。
所述偏心轮轴5的中心开有排气孔501 ，该排气孔501上开口于 偏心轮轴5的顶端，该排气孔501的下端通过径向排气孔开口于中间 隔板4的侧面开有的排气槽401A、 401B内，并且中间隔板4的侧面 开有的排气槽401A、 401B与偏心轮轴5的中心开有排气孔501相通 连，经上述通道排出的压縮汽体同时冷却了电动机。
参见附图7，对本发明双转子滚动转子压縮机的工作原理做详细 说明
以一个压縮单元的工作周期分析，用汽缸与转子的切点(线)T和 汽缸中心0的连线OT表示转子所处的位置，OT与滑板中心线重合时 作为转角始点6=0，随着转子按图示方向旋转，当e二0^a范围内， 新生成的气腔不断扩大而没有与任何孔口相通，没有吸气；当e二d 时，气腔与吸气孔口相通，吸气开始；在6 = (1 211时，气腔容积不 断扩大，汽体不断吸入吸气腔；当6=211时，气腔容积达到最大， 此时，气腔内充满汽体；当e〉2TT时(即转子刚转过第二转)，气腔 容积开始縮小，上一转吸入的汽体部分倒回了吸气管；当0=211+0 时，气腔与吸气孔口断开，压縮开始，在e二2II 2n+y范围内，气腔容积不断縮小，气腔内压力不断升高，但此时由于中间隔板的排气
槽还未与汽缸上的排气槽相连通，没有排气；
当0:2n+y时，气腔内汽体达到设定压力，中间隔板的排气槽与 汽缸上的排气槽相连通，排气过程开始，经压縮后的汽体从汽缸上的
排气槽经中间隔板侧面的排气槽从偏心轮轴中心的排气孔排出；当e
=2TI+y 4TI一r为排气过程，当0=411 — 「时，中间隔板的排气槽 与汽缸上的排气槽断开，排气结束，此时，气腔容积为余隙容积，其 内的高压汽体通过汽缸上的排气槽向后面处于吸气过程的另一个气
腔瞬间膨胀，当e-4n—s时，气腔与排气孔口断开，形成排气密闭
容积；当8=411时，气腔完成了一个完整的工作循环。
参见附图8，本发明双转子滚动转子压縮机的第二个实施例中， 采用了中间隔板4连接偏心轮轴5但并不直接连接上、下两个偏心转 子的结构，同时仍然采用传统的排气阀结构。该中间隔板4与汽缸2 间隙配合。所述位于上、下两个偏心转子间的中间隔板呈圆柱体形， 它同轴地连接于偏心轮轴上，该中间隔板与汽缸间隙配合。该实施例 由储液器10、密封容器及设置于密封容器1内的电动机部和压縮部组 成，电动机的定子固定在密封容器内，电动机转子连接于偏心轮轴上， 压縮部包括上下分布的相分隔的两套压縮单元，它由中间隔板4将汽 缸隔成上、下两个相隔断的汽缸形成，在汽缸的一侧开有上、下两组 滑板槽及吸气孔和排气槽，滑板槽内均设置有滑板，滑板背部均装有 弹簧(图中未标示)，设置于汽缸内的与偏心轮轴相连接的上、下两 个偏心轮呈180。对称对置，滚动转子3A、 3B安装于偏心轮上。当电经吸气孔进入吸气腔，随着偏心轮 轴带动滚动转子旋转，对压縮腔内的汽体进行压縮，经压縮后的汽体
从汽缸上的排气槽经由排气阀7排入密封容器1内，再经电动机转子 和定子间的气隙从机壳的顶部排气管排出，制冷剂汽体经电动机转子 和定子间的气隙排出时同时起到了冷却电动机的作用。
参见附图9 ,本发明双转子滚动转子压縮机的第三个实施例与第 一个实施例唯一不同的是，所述中间隔板的侧面的排气槽中分别设置 滑块11A、 11B，此外，排气槽中分别设置有多个螺孔(图中未标示)， 滑块11A、 11B通过螺丝(图中未标示)定位于排气槽内。通过调整 滑块的位置就可以控制排气槽的有效工作长度，进而可以得到一种具 有不同调压比的双转子滚动转子压縮机。
当然，在本发明的发明构思下，本发明有多种实施形式，本领域 技术人员阅读本说明书后毋需付出创造性劳动即可再现出，在此就不 详述了。
权利要求
1、一种双转子滚动转子压缩机，由储液器、密封容器及设置于密封容器内的电动机部和压缩部组成，电动机的定子固定在密封容器内，电动机转子连接于偏心轮轴上，压缩部包括上下分布的相分隔的两套压缩单元，它由中间隔板将汽缸隔成上、下两个相隔断的汽缸形成，在汽缸的一侧开有上、下两组滑板槽及吸气孔和排气槽，滑板槽内均设置有滑板，滑板背部均装有弹簧，设置于汽缸内的与偏心轮轴相连接的上、下两个偏心轮呈180°对称对置，滚动转子安装于偏心轮上，其特征在于所述位于上、下两个偏心转子间的中间隔板呈圆柱体形，它同轴地连接于偏心轮轴上，该中间隔板与汽缸间隙配合。
2、 根据权利要求1所述的双转子滚动转子压縮机，其特征在于 所述中间隔板的上端面与上偏心轮的下端面连接，中间隔板的下端面与下偏心轮的上端面连接，即中间隔板与上下偏心轮及偏心轮轴 为一体结构。
3、 根据权利要求1或2所述的双转子滚动转子压缩机，其特征 在于所述中间隔板的侧面开有上下两组以相位差成180°的排气槽， 所述排气槽的起始位置分别从上、下两个偏心轮的最大偏心边缘的垂 足处向旋转方向延伸一段距离处开始，该段距离为汽缸上排气槽的宽度，然后再向旋转方向沿圆周延伸而成弧形凹槽；所述偏心轮轴中心开有排气孔，该排气孔上部有与密闭容器内的 空腔相通连的开口，其下端分别通过一个径向排气孔开口于中间隔板 的侧面开有的两组排气槽内。
4、 根据权利要求3所述的双转子滚动转子压縮机，其特征在于:上述排气槽延伸的长度根据压縮比的大小来确定。
5、 根据权利要求3所述的双转子滚动转子压縮机，其特征在于所述中间隔板的侧面的排气槽中设置有位置可调的并可定位的滑块。
6、 根据权利要求3所述的双转子滚动转子压縮机，其特征在于上述偏心轮轴的排气孔，其上开口于下列位置偏心轮轴顶端、电动机转子与上轴承间的间隙部的偏心轮轴侧壁上。
7、 根据权利要求3所述的双转子滚动转子压縮机，其特征在于所述压縮机排气管设置于密闭容器的中间位置的侧壁上。
全文摘要
本发明涉及一种双转子滚动转子压缩机，通过将中间隔板改进为圆柱体形并与上、下两个偏心转子及偏心轮轴成为一体结构，使得偏心轮轴强度达到了最大，能够适应需要更大的排气压力的替代制冷剂的工作，同时降低了制造成本，简化了装配，并增加汽缸的强度和可靠性。此外，在中间隔板的侧面开有在随中间隔板每旋转一周当中都有一段时间分别与汽缸上的上下排气槽相通断的上下两组排气槽，在偏心轮轴内开有连通密闭容器与中间隔板的侧面排气槽的排气孔，从根本上取消了双转子滚动转子压缩机的排气阀，使得压缩机的性能有了革命性的提高。通过对中间隔板侧面的排气槽的长度调节，可以得到各种压缩比的压缩机。
文档编号F04C29/00GK101520044SQ200810018578
公开日2009年9月2日 申请日期2008年2月27日 优先权日2008年2月27日
发明者王玉华 申请人:王玉华