涡旋压缩机及其涡旋盘的制作方法

本实用新型涉及压缩机领域，尤其涉及涡旋压缩机及其涡旋盘。
背景技术：
：涡旋压缩机通过运动涡旋盘和固定涡旋盘相互配合，在曲轴的驱动下，使制冷剂在涡旋盘形成吸入，压缩和吐出的连续运转。制冷剂在压缩过程中，从涡旋盘外侧到中心的压力以及温度均逐渐升高，尤其在中心侧时压力以及温度是最高的。因此，涡旋盘的涡旋壁在中心侧发生的形变是最大的，所受的作用也是最大的。为了避免运动涡旋盘和固定涡旋盘之间因形变发生的接触而损坏涡旋盘，现有技术中常采用增大运动涡旋盘以及固定涡旋盘间的啮合间隙，但是，涡旋盘啮合间隙增大将会造成涡旋盘间内泄漏增大，从而影响涡旋压缩机整机性能。技术实现要素：本实用新型的主要目的在于提供一种涡旋压缩机及涡旋盘，旨在提高涡旋盘的碰撞强度，又不影响涡旋压缩机整机性能。为实现上述目的，本实用新型提供了一种涡旋压缩机的涡旋盘，包括盘体、设置在所述盘体上的涡旋齿；所述涡旋齿的齿型线包括位于所述盘体中心位置的中心段和位于盘体周边的周边段，而且所述中心段的涡旋齿的壁厚比周边段的涡旋齿的壁厚大。优选地，所述中心段的涡旋齿的壁厚自所述盘体的中心位置向外缘逐渐变小。优选地，所述周边段的涡旋齿的壁厚相等。优选地，所述中心段为阿基米德螺旋线，所述周边段为圆渐开线。优选地，所述中心段包括中心外侧型线和中心内侧型线，且所述中心外侧型线满足：x1(φ)=aφkcos(φ)-ξcos[φ-arctan(k/φ)]y1(φ)=aφksin(φ)-ξsin[φ-arctan(k/φ)](θ0≤φ≤θ1)]]>所述中心内侧型线满足：x2(φ)=-aφkcos(φ)-ξcos[φ-arctan(k/φ)]y2(φ)=-aφksin(φ)-ξsin[φ-arctan(k/φ)](θ2≤φ≤θ3)]]>其中，a为阿基米德螺旋线系数；φ为角度参数；k为阿基米德螺旋线指数；ξ为公转半径；θ0为中心外侧型线的起始点处的展角角度；θ1为中心外侧型线的结束点处的展角角度；θ2为中心内侧型线的起始点处的展角角度；θ3为中心内侧型线的结束点处的展角角度。优选地，所述阿基米德螺旋线指数k<1。优选地，所述周边段包括周边外侧型线和周边内侧型线，且所述周边外侧型线满足：x3(φ)=R[cos(φ)+(φ-α1)sin(φ)]y3(φ)=R[sin(φ)+(φ-α1)cos(φ)](θ4≤φ≤θ5)]]>所述周边内侧型线满足：x4(φ)=R[cos(φ)+(φ-α2)sin(φ)]y4(φ)=R[sin(φ)+(φ-α2)cos(φ)](θ6≤φ≤θ5)]]>其中，R为圆渐开线的基圆半径；φ为角度参数；α1为周边外侧型线的圆渐开线发生角；α2为周边内侧型线的圆渐开线发生角；θ4为周边外侧型线的起始点处的展角角度；θ5为周边外侧型线的结束点处的展角角度；θ6为周边内侧型线的起始点处的展角角度。优选地，所述周边内侧型线的圆渐开线发生角α2大于周边外侧型线的圆渐开线发生角α1，且R[π-(α2-α1)]＝2ξ。优选地，所述涡旋盘为运动涡旋盘或者固定涡旋盘。此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括运动涡旋盘和固定涡旋盘，所述运涡旋盘和固定涡旋盘均为上述结构的涡旋盘，且所述运动涡旋盘的齿型线与固定涡旋盘的齿型线相错180°。本实用新型通过将涡旋盘的齿型线分为中心段和周边段，且中心段的涡旋齿的壁厚增大，使得涡旋盘的碰撞强度提高，避免了运动涡旋盘和固定涡旋盘之间因形变而损坏涡旋盘；而且涡旋盘啮合间隙也不需要增大，因此可以保证涡旋压缩机的整机性能。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型的涡旋压缩机一实施例的截面结构示意图；图2为本实用新型的涡旋压缩机的运动涡旋盘的齿型线示意图；图3为本实用新型的涡旋压缩机的固定涡旋盘的齿型线示意图；图4为本实用新型的运动涡旋盘和固定涡旋盘啮合的齿型线示意图。附图标号说明：标号名称标号名称101机壳15电机102上盖16油池103下盖17副机架11固定涡旋盘18吸气管12运动涡旋盘19排气管13主机架10中心段14曲轴20周边段本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参见附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中若涉及“第一”、“第二”等的描述，则其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型主要提出一种应用于涡旋压缩机的涡旋盘，该涡旋盘包括运动涡旋盘和固定涡旋盘。通过对现有的涡旋压缩机的涡旋盘进行改进，使得其应用于涡旋压缩机中，不但提高了运动涡旋盘和固定涡旋盘之间的碰撞强度，而且还提高了涡旋压缩机的整机性能。如图1所示，该涡旋压缩机包括由机壳101、上盖102和下盖103形成的密闭的收容空间，即压缩机壳体。该收容空间内设有固定涡旋盘11、运动涡旋盘12、主机架13、曲轴14、电机15、油池16、副机架17。其中，机壳101为圆柱形缸体，且该缸体两端呈开口状。上盖102与缸体的一开口适配卡合，且上盖102中部拱起设置。下盖103与缸体的另一开口适配卡合，且下盖103中部拱起设置。拱起的下盖103与缸体围合形成压缩机底部的油池16，用于装设润滑油。固定涡旋盘11和运动涡旋盘12均具有涡旋齿，且两者的涡旋齿相互啮合，形成一系列的月牙形压缩腔。主机架13位于运动涡旋盘12的下方。电机15位于主机架13和副机架17之间；而且电机15与主机架13之间的空间，以及电机与副机架17之间的空间形成排气腔。上述涡旋压缩机的工作原理为：曲轴14在电机15的带动下，驱动运动涡旋盘12进行偏心运转，此时冷媒将从吸气管18中吸入到由固定涡旋盘11和运动涡旋盘12构成的多个月牙形压缩腔中。伴随着动涡旋盘的偏心运转，月牙形压缩腔由外缘不断的向中心移动。同时腔内的冷媒也被推向中心，随着腔容积不断减小腔内的压力不断升高，直至冷媒成为高压气体后由固定涡旋盘11排到排气腔中，最后由排气管19排出。同时，润滑油在曲轴14下部的导油部件的作用下，从油池16沿着曲轴14的中心油孔向上部供油，在润滑涡旋盘内以及涡旋盘与主机架之间的摩擦面后，返回底部油池16。上述运动涡旋盘与固定涡旋盘的涡旋盘结构基本一致，即均包括盘体及设于盘体上的涡旋齿。而且运动涡旋盘的涡旋齿的齿型线与固定涡旋盘的涡旋齿的齿型线相错180°。以下主要以运动涡旋盘的涡旋齿进行结构描述。如图2所示，该涡旋齿的齿型线包括位于所述盘体中心位置的中心段10和位于盘体周边的周边段20，而且所述中心段10的涡旋齿的壁厚比周边段20的涡旋齿的壁厚大。通过将中心段10的涡旋齿的壁厚增大，使得涡旋盘的碰撞强度提高，避免了运动涡旋盘和固定涡旋盘之间因形变而损坏涡旋盘；而且涡旋盘啮合间隙也不需要增大，因此可以保证涡旋压缩机的整机性能。一实施例中，上述中心段的涡旋齿的壁厚自盘体的中心位置向外缘逐渐变小。即中心段的涡旋齿中，越靠近盘体中心的位置，涡旋齿的壁厚越大。可以理解的是，周边段的涡旋齿的壁厚也可以自初始位置向外缘逐渐变小。另一实施例中，上述中心段的涡旋齿的壁厚可以相等。周边段的涡旋齿的壁厚也可以相等。上述中心段10由阿基米德螺旋线形成，周边段20由圆渐开线形成。具体地，该中心段包括中心外侧型线AB段和中心内侧型线DE段。其中，该中心外侧型线AB段满足以下方程式：x1(φ)=aφkcos(φ)-ξcos[φ-arctan(k/φ)]y1(φ)=aφksin(φ)-ξsin[φ-arctan(k/φ)](θ0≤φ≤θ1)]]>上述中心内侧型线DE段满足以下方程式：x2(φ)=-aφkcos(φ)-ξcos[φ-arctan(k/φ)]y2(φ)=-aφksin(φ)-ξsin[φ-arctan(k/φ)](θ2≤φ≤θ3)]]>其中，a为阿基米德螺旋线系数；φ为角度参数；k为阿基米德螺旋线指数；ξ为公转半径；θ0为中心外侧型线的起始点处的展角角度；θ1为中心外侧型线的结束点处的展角角度；θ2为中心内侧型线的起始点处的展角角度；θ3为中心内侧型线的结束点处的展角角度。进一步地，上述阿基米德螺旋线指数k<1。上述周边段20包括周边外侧型线BC段和周边内侧型线EF段，且所述周边外侧型线BC段满足以下方程式：x3(φ)=R[cos(φ)+(φ-α1)sin(φ)]y3(φ)=R[sin(φ)+(φ-α1)cos(φ)](θ4≤φ≤θ5)]]>所述周边内侧型线EF段满足以下方程式：x4(φ)=R[cos(φ)+(φ-α2)sin(φ)]y4(φ)=R[sin(φ)+(φ-α2)cos(φ)](θ6≤φ≤θ5)]]>其中，R为圆渐开线的基圆半径；φ为角度参数；α1为周边外侧型线的圆渐开线发生角；α2为周边内侧型线的圆渐开线发生角；θ4为周边外侧型线的起始点处的展角角度；θ5为周边外侧型线的结束点处的展角角度；θ6为周边内侧型线的起始点处的展角角度。需要说明的是，周边内侧型线的结束点处的展角角度也为周边外侧型线的结束点处的展角角度相等。进一步地，上述周边内侧型线的圆渐开线发生角α2大于周边外侧型线的圆渐开线发生角α1，且圆渐开线的基圆半径R、周边外侧型线的圆渐开线发生角α1、周边内侧型线的圆渐开线发生角α2与为公转半径ξ满足以下要求：R[π-(α2-α1)]＝2ξ。再参照图2，上述中心外侧型线的结束点与上述周边外侧型线的起始点重合，即均为点B；上述中心内侧型线的结束点与上述周边内侧型线的起始点重合，即均为点E。具体为：aθ1kcos(θ1)-ζcos[θ1-arctan(k/θ1)]=x1(θ1)=x3(θ4)-R[cos(θ4)+(θ4-α1)sin(θ4)]]]>aθ1ksin(θ1)-ζsin[θ1-arctan(k/θ1)]=y1(θ1)=y3(θ4)-R[sin(θ4)+(θ4-α1)cos(θ4)]]]>-aθ3kcos(θ3)-ζ-cos[θ3-arctan(k/θ3)]=x2(θ3)=x4(θ6)-R[cos(θ6)+(θ6-α2)sin(θ6)]]]>-aθ3ksin(θ3)-ζsin[θ3-arctan(k/θ3)]=y2(θ3)=y4(θ6)-R[sin(θ6)+(θ6-α2)cos(θ6)]]]>由上述涡旋齿的各型线所满足的方程式可知，涡旋齿的型线中，中心段型线形成的涡旋齿的壁厚由中心向外缘逐渐变小，因此涡旋齿中心位置的壁厚最大，因此此处的涡旋齿的强度最高，从而避免了涡旋齿因相互碰撞发生形变而损坏涡旋盘。另外，周边段型线形成的涡旋齿的壁厚相等，从而降低了加工难度。由于运动涡旋盘的涡旋齿的齿型线和固定涡旋盘的涡旋齿的齿型线相差180°，因此基于上述运动涡旋盘的涡旋齿的齿型线设计，可以获得固定涡旋盘的涡旋齿的齿型线。具体地，如图3所示该固定涡旋盘的涡旋盘的齿型线也包括中心段和周边段。其中中心段齿型线又包括中心外侧型线GH段、中心内侧型线JK段。该中心外侧型线GH段满足以下方程式：x5(φ)=aφkcos(φ)-ξcos[φ-arctan(k/φ)]y5(φ)=aφksin(φ)-ξsin[φ-arctan(k/φ)](θ7≤φ≤θ8)]]>所述中心内侧型线满足：x6(φ)=-aφkcos(φ)-ξcos[φ-arctan(k/φ)]y6(φ)=-aφksin(φ)-ξsin[φ-arctan(k/φ)](θ9≤φ≤θ10)]]>其中，a为阿基米德螺旋线系数；φ为角度参数；k为阿基米德螺旋线指数；ξ为公转半径；θ7为中心外侧型线的起始点处的展角角度；θ8为中心外侧型线的结束点处的展角角度；θ9为中心内侧型线的起始点处的展角角度；θ10为中心内侧型线的结束点处的展角角度。上述周边段齿型线又包括周边外侧型线HI段、周边外侧型线KL段。该周边外侧型线满足：x7(φ)=R[cos(φ)+(φ-α1)sin(φ)]y7(φ)=R[sin(φ)+(φ-α1)cos(φ)](θ11≤φ≤θ12)]]>所述周边内侧型线满足：x8(φ)=R[cos(φ)+(φ-α2)sin(φ)]y8(φ)=R[sin(φ)+(φ-α2)cos(φ)](θ13≤φ≤θ12)]]>其中，R为圆渐开线的基圆半径；φ为角度参数；α1为周边外侧型线的圆渐开线发生角；α2为周边内侧型线的圆渐开线发生角；θ11为周边外侧型线的起始点处的展角角度；θ12为周边外侧型线的结束点处的展角角度；θ13为周边内侧型线的起始点处的展角角度。需要说明的是，周边内侧型线的结束点处的展角角度也为周边外侧型线的结束点处的展角角度相等。再参照图3，上述固定涡旋盘的中心外侧型线的结束点与上述固定涡旋盘的周边外侧型线的起始点重合，即均为点H；上述固定涡旋盘的中心内侧型线的结束点与上述固定涡旋盘的周边内侧型线的起始点重合，即均为点K。具体为：aθ8kcos(θ8)-ζcos[θ8-arctan(k/θ8)]=x5(θ8)=x7(θ11)-R[cos(θ11)+(θ11-α1)sin(θ11)]]]>aθ8ksin(θ8)-ζsin[θ8-arctan(k/θ8)]=y5(θ8)=y7(θ11)-R[sin(θ11)+(θ11-α1)cos(θ11)]]]>-aθ9kcos(θ9)-ζcos[θ9-arctan(k/θ9)]=x6(θ9)=x8(θ13)-R[cos(θ13)+(θ13-α2)sin(θ13)]]]>-aθ9ksin(θ9)-ζsin[θ9-arctan(k/θ9)]=y6(θ9)=y8(θ13)-R[sin(θ13)+(θ13-α2)cos(θ13)]]]>如图4所示，本发明实施例的涡旋压缩机将包括上述的运动涡旋盘和固定涡旋盘，且运动涡旋盘的涡旋齿的齿型线如图2所示，固定涡旋盘的涡旋齿的齿型线如图3所示。在涡旋压缩机的运行过程中，运动涡旋盘相对固定涡旋盘平行移动，且运动涡旋盘的涡旋齿与固定涡旋盘的涡旋齿之间形成接触碰撞。由于涡旋盘的中心位置的厚度加强，且运动涡旋盘与固定涡旋盘之间的啮合间隙不变，从而减少了涡旋盘之间的内泄漏，保证涡旋压缩机整机性能。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3