旋转式压缩机用气缸的制作方法

本实用新型属于压缩机结构技术领域，具体涉及一种旋转式压缩机用气缸。

背景技术：

本产品用于滚动转子压缩机的压缩用气缸，滚动转子压缩机是采用汽缸内壁和由曲轴带动进行偏心旋转的转子及叶片共同围成的区域内的空间变化进行气体压缩。气缸上下两侧由上下轴承通过螺栓固定形成封闭的空间，轴承上固定有排气阀座和排气阀片。

已有气缸的排气切口水平切削角度为气缸上表面开口中心点和气缸内径所在圆的圆心连线与叶片槽中心和气缸内径所在圆的圆心连线成10-15゜，由于滚动转子式压缩机排气过程中制冷剂气体在滚套和汽缸内壁以及叶片围成的半新月形空间中被压缩，气缸排气切口和上轴承排气口形成排气通路，上轴承上固定有排气阀片和排气阀背板，压缩过程中排气阀片将上轴承排气口盖住，形成密闭的半新月形空间，排气过程中，排气阀片打开，达到排气压力的气体经由气缸排气切口，上轴承排气口和排气阀片打开通路进行排气通路，由于排气阀片的打开方式是阀片固定点是成直角三角形小锐角顶点，阀片成直角三角形斜边，形成的通路是竖直边，所以排气阀片打开通路一侧大，一侧小，由开度小指向开度大的线段与阀座圆心和气缸圆心连线所成的角是钝角。而原有气缸排气切口与上轴承阀座及打开的阀片形成的排气通路中，排气通路的角度较小会使排气阻力增大，排气噪音增加。并且滚套和气缸及叶片所夹的半新月形空间中，在排气过程中压缩气体的流向和排气阀片由开度小指向开度大的线段方向基本一致，只是在排气切口处形成了进和出双向的小角度排气通路，这样增加了排气阻力和流体噪音。

同时R32冷媒压缩机排气温度较高是亟待解决的技术问题，目前没有显著效果的有效对策。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种旋转式压缩机用气缸，以解决现有技术中的问题。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种旋转式压缩机用气缸，包括叶片槽和排气接口，其特征是：所述的排气接口为刀具在位于气缸内壁和气缸上表面的交界处倾斜切削而成；所述刀具直径为6-8毫米，切入深度为1.5-7毫米，深度切削角度为30-75゜，水平切削角度为10-20゜，切削中心距叶片槽3-5毫米。

进一步的：所述切入深度是排气切口最深处到气缸上表面的距离，深度切削角度是刀具行程直线与经过叶片槽中心线的竖直面之间的夹角，水平切削角度是刀具行程直线在气缸端面上投影与叶片槽中心线之间的夹角，切削中心是刀具圆心与气缸上表面所在平面的交点。

进一步的：所述刀具直径为7毫米，切入深度为3毫米，深度切削角度为45゜，水平切削角度为15゜，切削中心距叶片槽3.7毫米。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构缩短了排气通路，改良了排气角度，减少冷媒流体摩擦生热，降低了压缩机排气温度；同时还减少了气体摩擦，减小了压缩功，降低压缩机能耗1-2%。本结构将原有的由气缸排气切口形成的双向小角度排气通路变成了增大双向角度的排气通路，减少了被压缩的高压气体在排气过程中的流体局部损失；增大了排气切口，使压缩过程中的流场流线由复杂紊乱变得相对简单顺畅，减小了流体微团之间相互碰撞而形成的流动能量损失。本结构增大了吸入气体的角度，减小了原有流体以较小角度流体划过气缸排气切口尖锐边缘产生的流体噪音。

附图说明

图1是本实用新型的俯视结构示意图；

图2是本实用新型排气切口部分立体图；

图3是本实用新型排气切口部分角度示意图；

图4是本实用新型排气切口部分剖视结构示意图。

图中序号说明：1为气缸，11为气缸内壁，12为气缸上表面，2为叶片槽，21为叶片，3为排气接口。A为深度切削角度，B为水平切削角度。

具体实施方式

如图1－４所示为本实用新型结构一种旋转式压缩机用气缸1，包括叶片槽2和排气接口3，叶片槽内设有往复运行的叶片21，所述的排气接口为刀具在位于气缸内壁11和气缸上表面12的交界处倾斜切削而成；所述刀具直径为6-8毫米，切入深度为1.5-7毫米，深度切削角度A为30-75゜，水平切削角度B为10-20゜，切削中心距叶片槽3-5毫米。

进一步的：所述切入深度是排气切口最深处到气缸上表面的距离，深度切削角度是刀具行程直线与经过叶片槽中心线的竖直面之间的夹角，水平切削角度是刀具行程直线在气缸端面上投影与叶片槽中心线之间的夹角，切削中心是刀具圆心与气缸上表面所在平面的交点。

进一步的：所述刀具直径为7毫米，切入深度为3毫米，深度切削角度为45゜，水平切削角度为15゜，切削中心距叶片槽3.7毫米。

本实用新型结构的排气切口，可以看作是一圆柱与气缸斜交而成的，其形状为圆柱外侧表面与气缸的交点所组成的一曲面，为该圆柱体的侧面的一部分；该圆柱即为切削刀具（最粗处）的直径为6-8毫米，优选为7毫米；圆柱的中心轴（相当于刀具行程直线）与经过叶片槽中心线的竖直面之间的夹角（即为深度切削角）为30-75゜，优选为为45゜；圆柱的中心轴在气缸端面上投影与叶片槽中心线之间的夹角（即为水平切削角），为10-20゜，优选为15゜；切入深度为1.5-7毫米，优选为3毫米；圆柱中心轴与气缸上表面所在平面的交点（即切削中心）距叶片槽3-5毫米，优选为3.7毫米。

下面用具体实施例对本结构进一步说明：

实施例1：

一种旋转式压缩机用气缸，所述的排气接口为刀具在位于气缸内壁和气缸上表面的交界处倾斜切削而成；气缸排气切口采用直径6-8毫米刀具，切入深度为1.5-7毫米，深度切削角度为30-75゜，切削位置是刀具圆心在气缸平面上时和叶片槽距离3-5毫米，水平切削角度是刀具行程直线在气缸端面上投影与叶片槽中心线成10-20゜，指向远离叶片槽一侧，切削后气缸排气切口与气缸内壁交线的各点切线在已垂直气缸基准面为竖直线的坐标系下斜率小于0。

实施例2：

作为实施例1的优选方案，所述刀具直径为7毫米，切入深度为3毫米，深度切削角度为45゜，水平切削角度为15゜，切削中心距叶片槽3.7毫米。

以上实施例可通用于旋转式压缩机用气缸，特别是针对20F型尤其突出。

本实用新型结构与现有相比缩短了排气通路，改良了排气角度，从而减少了冷媒流体摩擦生热，可降低压缩机排气温度1-2℃。进而减少气体摩擦，减小压缩功，降低压缩机功率1-2%。

经过试验，原有的排气切口，当角度大于110度之间时，可能会在压缩机排气过程中，发生串腔而严重降低排气过程带来的性能系数的影响；但当角度在90-100度之间时，斜排气切口减小流动阻力的优势发挥的十分不明显，而余隙容积增量和斡旋面积增量可能又较大，因而整体性能系数并不能保证提高。

本结构的排气切口，可有效保证切削后气缸排气切口与气缸内壁交线的各点切线在已垂直气缸基准面为竖直线的坐标系下斜率小于0，从而保证斜排气切口在排气过程中不串腔，同时最大限度的达到减小排气阻力的作用。

当本结构中所述的圆柱体直径为7mm和3mm的切入深度时，气缸排气切口体积和涡旋面积最小，有效实现排气阻力最小的组合优化结果。

本结构的优化实施例中，倾斜排气切口方案余隙容积最小，双侧余隙容积增量仅为8立方毫米，占原有余隙容积约250立方毫米的比例小于3%。同时保证了涡旋面积增量小于4.5平方毫米，因而克服了已有技术斜排气切口增加余隙容积和斡旋面积破坏了斜排气切口减小排气阻力的优点的不良影响，改变了已有该技术方向上由于影响整体性能系数而适用性受限的技术缺陷。

上述技术特征点实在原有机型基础上进行的改进，因而针对20F机型具有通用性。

由于压缩过程是非常快的，排气时间也十分短暂，以供电电流50HZ时为例，此时压缩机泵体转速约为2800转每分钟，此时转一周的时间约为0.02秒，采用本领域的通用技术手段，认为泵体内的转子转一周的过程中，角速度是一样的，这样通过在空调标准工况下进行计算时，排气切口打开的角度约为210度左右，排气口开启时间约为0.007秒。经过计算，此时流经排气口的流速最大27Km/s，平均为15Km/s。而局部阻力是和流速的2次方成正比的，经过计算机建模进行的排气压缩分析和流体分析，此时排气通路对于压缩机的性能系数是十分重要的。通过3D建模和流场分析理论减排气通路长度3mm。

由于排气口打开的时间较短，通过排气压缩分析，在排气阀开启的瞬间，通过排气口的流体速度是最大的，随着时间的加长，流体速度会逐渐减小。因此最初排气阀片打开时，减小排气通路的阻力就在整个排气过程中显得尤为重要。本技术方案改变了气缸到上轴承排气阀座的排气通路，改变了流体的吸入角度，排气切口盖住上轴承排气阀座的面积约占31.45%，通过改变排气切口角度，把原有吸入角度减小28度，使吸入角度和排气阀片开启的角度相适应，原来吸入角度和排气发片开启角度梯度范围排气量按照排气发片开启方向的直径成从1/3到2/3（1/3从小角度侧排出，2/3从大角度侧排出），这是由于排气阀片开启时，右侧大，左侧小，以中线为分界，向右排出的气体量是向左排出气体量的2倍，左右均等。按照梯度的角度范围为80.4到99.6；修正后角度范围变为52.4到127.6，由于改进了排气切口，排气量会更多的从大角度一侧（右侧）排出，减少了排气阻力，减少了流体噪音。

原有排气切口是指向气缸圆心，和叶片槽中心线在圆心为顶点处成13度角，这样在排气通路中就形成了被压缩气体进图气缸排气切口和上轴承阀座，以及从上轴承阀座到发片开启空间的双向小角度排气通路，采用本技术方案将原有的由气缸排气切口形成的双向小角度排气通路变成了增大双向角度的排气通路，减少了被压缩的高压气体在排气过程中的流体局部损失。

原有排气过程由于气缸排气切口较小，在压缩过程中流场流线复杂紊乱，流体微团之间相互碰撞，形成较大的流动能量损失，修正后的技术方案合理增大了排气切口，使压缩过程中的流场流线由复杂紊乱变得相对简单顺畅，减小了流体微团之间相互碰撞而形成的流动能量损失。

由于排气过程中被压缩的气体已很高的流速经由气缸排气切口和上轴承排气阀座通过开启的发片空间派出泵体，在较高的流速作用小，原有气缸排气切口吸气角度较小，一部分流体划过气缸排气切口尖锐边缘的时候会产生流体噪音，该原理和吹哨的原理相近。本技术方案由于改良了气缸排气切口，增大了吸入气体的角度，减小了原有流体以较小角度流体划过气缸排气切口尖锐边缘产生的流体噪音。