压缩机的制作方法

1.本技术涉及一种压缩机，尤其是一种具有卸载装置的螺杆压缩机。


背景技术：

2.螺杆压缩机是制冷机组中的常用部件。螺杆压缩机是利用一对螺杆转子的齿槽容积相互啮合，造成由齿形空间组成的基元容积的变化来完成气体的吸入、压缩和排出过程。在螺杆压缩机的机体中平行地配置有一对相互啮合的螺杆转子，螺杆转子的一端为吸气端，与机体的吸气口连通；另一端为排气端，与机体的排气口连通。随着螺杆转子的旋转，气体从吸气端被吸入，并经过压缩后从排气端被排出。
3.螺杆压缩机在启动后至运行到平稳运行的过程中需要一定的时间，这一过程中，实际工作中，螺杆压缩机的工作情况和平稳运行时的工作情况差别较大。在螺杆压缩机启动时容易出现启动困难，启动扭矩太大，以及电机过载等问题，所以压缩机设计的时候应当想办法降低启动时的负载。


技术实现要素：

4.本技术提供一种压缩机，所述压缩机包括：壳体、一对螺杆转子和卸载装置，所述壳体具有转子容腔和排气腔，所述一对螺杆转子至少部分地位于所述转子容腔中，所述一对螺杆转子的齿与所述壳体之间能够形成压缩容腔，所述一对螺杆转子具有吸气端和排气端；所述壳体还包括卸载通道和连接通道，所述卸载通道具有卸载通道入口和卸载通道出口，所述卸载通道入口能够通过所述连接通道与所述压缩容腔连通，所述卸载通道出口与压缩机吸气侧连通；所述卸载装置被配置为能够可控地打开或关闭所述连接通道，以使得所述压缩容腔能够与所述连接通道可控地连通或断开。
5.如上所述的压缩机，所述卸载装置被配置为：当所述压缩机启动时，所述卸载装置打开所述连接通道，从而打开所述卸载通道的入口，使得所述压缩容腔与压缩机的吸气侧连通。
6.如上所述的压缩机，所述壳体还包括卸载装置容腔和封盖，所述卸载装置容腔的近端形成所述连接通道，所述卸载装置容腔的远端被所述封盖封闭。
7.如上所述的压缩机，所述卸载装置容腔具有卸载装置容腔开口，所述卸载装置容腔开口的面积大于所述卸载通道的入口的面积。
8.如上所述的压缩机，所述一对螺杆转子的排气端具有排气端面，所述卸载装置容腔开口、卸载通道的入口以及所述排气端面在同一个平面上，所述卸载装置容腔开口能够同时与所述卸载通道的入口的至少一部分以及所述排气端面的至少一部分重叠。
9.如上所述的压缩机，所述卸载装置包括活塞和弹性装置，所述活塞能够在所述卸载装置容腔中移动，所述弹性装置能够提供弹力，所述卸载装置被配置为当所述活塞受到的压力小于所述弹性装置的弹力时，所述活塞能够远离所述卸载通道的入口，从而打开所述连接通道，当所述活塞受到的压力大于所述弹性装置的弹力时，所述活塞能够封闭所述
卸载通道的入口，从而关闭所述连接通道，所述压力由压缩机的排气压力提供。
10.如上所述的压缩机，所述活塞具有头部以及身部，其中头部的直径大于所述身部的直径，所述卸载装置容腔具有第一段以及第二段，其中所述第二段的直径小于所述第一段的直径，所述第一段靠近所述封盖，所述头部容纳在所述第一段中，并与所述第一段的内壁之间形成密封；所述弹性装置的一端抵靠在所述第一段与第二段形成的台阶面上，另一端抵靠在所述活塞的头部上，所述弹性装置提供弹力，以使得活塞能够远离所述卸载通道的入口，从而打开所述连接通道，所述活塞的头部能够受到压力使得活塞朝向所述卸载通道的入口移动，以关闭所述连接通道。
11.如上所述的压缩机，所述卸载装置容腔与所述压缩机的排气腔通过连接通路连通，所述连接通路上设置有节流元件。
12.如上所述的压缩机，所述连接通路路上设置有缓冲装置，所述缓冲装置布置在所述卸载装置容腔与所述节流元件之间。
13.如上所述的压缩机，所述封盖设有封盖通道，所述封盖通道形成所述节流元件。
14.如上所述的压缩机，所述节流元件和所述缓冲装置设置在所述壳体中。
15.如上所述的压缩机，所述壳体具有与一对螺杆转子的排气端的排气端面相面对设置的壳体配合面，所述壳体配合面上设有排气口，在径向方向上，所述卸载装置容腔开口与所述排气口之间具有一定间距。
16.本技术中的压缩机具有卸载装置，卸载装置在压缩机刚启动时，能够降低压缩的负载，并在压缩机平稳运行恢复负载。本技术中的卸载装置能够根据压缩机的运行状态实现调节。
附图说明
17.图1a是本技术中一个实施例的螺杆压缩机的局部立体图；
18.图1b是图1a中螺杆压缩机的分解图；
19.图1c是图1a中螺杆压缩机的一个轴向剖面图；
20.图2a是图1b中转子座的立体图；
21.图2b是图2a中转子座的侧视图；
22.图2c是图2b转子座沿a-a线剖切的剖视图；
23.图3a是图1b中排气座的立体图；
24.图3b是图3a中排气座的侧视图；
25.图3c是图3b排气座沿b-b线剖切的剖视图；
26.图3d是图3a中排气座的主视图；
27.图4a是卸载装置的立体图；
28.图4b是图4a中卸载装置的分解图；
29.图5a是图1a中螺杆压缩机的侧视图；
30.图5b是图5a中螺杆压缩机沿着c-c剖切的剖视图；
31.图5c是图5a中螺杆压缩机沿着c-c剖切的另一剖视图；
32.图6是本技术的压缩机的卸载装置容腔与压缩机排气腔的连接关系的第一实施例的示意图；
33.图7是本技术的压缩机的卸载装置容腔与压缩机排气腔的连接关系的第二实施例的示意图；
34.图8是本技术的压缩机的卸载装置容腔与压缩机排气腔的连接关系的第三实施例的示意图。
具体实施方式
35.下面将参考构成本说明书一部分的附图对本技术的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本技术中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“正”、“反”、“近端”、“远端”、“横向”、“纵向”等描述本技术的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，这些术语是基于附图中显示的示例性方位而确定的。由于本技术所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。
36.图1a是本技术中一个实施例的螺杆压缩机的局部立体图，图1b是图1a中螺杆压缩机的分解图，图1c是图1a中螺杆压缩机的一个轴向剖面图。图1a-图1c示出了螺杆压缩机的部分部件。如图1a-图1c所示，螺杆压缩机包括壳体101、一对螺杆转子110以及卸载装置109和119。其中壳体101包括转子座131和排气座132。
37.转子座131具有转子容腔105，用于容纳一对螺杆转子110。转子座131具有排气腔180，排气腔180与压缩机的排气口181连通。
38.一对螺杆转子110包括一对相互啮合的阳转子121和阴转子122，阳转子121和阴转子122在能够被驱动而转动。一对螺杆转子110包括齿部160、以及分别与齿部160的两端连接的轴部161和162。在一对螺杆转子110的齿部160处，阳转子121具有多个螺旋状的齿，相邻的齿之间形成凹槽，阴转子122也具有多个螺旋状的齿，相邻的齿之间也形成凹槽。阳转子121和阴转子122的通过齿和相应的凹槽组成相互啮合结构，并与壳体101共同形成压缩容腔150(参见图5a)。
39.沿一对螺杆转子110的轴线方向，一对螺杆转子110的齿部160具有吸气端112和排气端113。气体在吸气端112处被吸入压缩容腔150，并随着一对螺杆转子110的旋转逐渐朝向排气端113移动。同时，压缩容腔150的体积也随着一对螺杆转子110的旋转逐渐变小，压缩容腔150中的气体也就被逐渐压缩。压缩后的气体从排气端113进入压缩机的排气腔180，接着再从压缩机的排气口181排出。排气端113具有排气端面118。
40.图2a是图1b中转子座的立体图，图2b是图2a中转子座的侧视图，图2c是图2b转子座沿a-a线剖切的剖视图。如图2a-2c所示，转子座131包括转子座前端211和转子座后端212。转子座前端211靠近一对螺杆转子110的吸气端112，转子座后端212靠近一对螺杆转子110的排气端113。转子座后端212与排气座132连接，转子座后端212具有后端端面207。转子容腔105延伸穿过后端端面207形成转子容腔开口215。转子座131具有卸载通道208和卸载通道209，分别与卸载装置109和119配合。卸载通道208和卸载通道209分别位于转子容腔105轴向方向上的两侧，从而分别靠近阴转子122和阳转子121。卸载通道208和卸载通道209结构类似，位置不同，以下将以卸载通道208为例介绍卸载通道的结构。在其它实施例中，卸载通道可以根据实际需求设置为一个或者多个。
41.卸载通道208沿着自转子座前端211到后端的方向延伸，并与压缩容腔150并排布
置。卸载通道208与转子容腔105之间通过分隔壁285分隔。卸载通道208具有卸载通道入口216和卸载通道出口217。卸载通道入口216位于后端端面207上，并与转子容腔开口215间隔设置。卸载通道出口217靠近一对螺杆转子的吸气端112，并与转子容腔105连通。卸载通道出口217设置为与压缩机的吸气侧连通。卸载通道208用于将位于后端端面207上的卸载通道入口216与压缩机的吸气侧连通。
42.在本技术的另一个实施例中，卸载通道208在转子座131内可以沿其它方向延伸，卸载通道208的内腔可以有形状不同的两段或更多段。
43.图3a是图1b中排气座的立体图，图3b是图3a中排气座的侧视图，图3c是图3b排气座沿b-b线剖切的剖视图，图3d是图3a中排气座的主视图。
44.如图3a-图3d所示，排气座132具有第一端311和第二端312，第一端311与转子座131连接。第一端311的端面形成壳体配合面341，壳体配合面341与转子座131的后端端面207配合。
45.排气座132具有转子轴容腔361和362、排气腔365以及卸载装置容腔310和320。
46.转子轴容腔361和362用于容纳螺杆转子110的轴，转子轴容腔361和362在壳体配合面341上形成转子轴开口371和372。排气腔365在壳体配合面341上形成排气腔开口366。卸载装置容腔310和320在壳体配合面341上形成卸载装置容腔开口367和368。其中，排气腔开口366与卸载装置容腔开口367和368具有一定间距。
47.壳体配合面341上具有转子投影区域382，转子投影区域382为所述一对螺杆转子110在旋转过程中沿着轴向方向在壳体配合面341上形成的投影区域。转子投影区域382大致为“8”形，并围绕转子轴开口371和372设置。
48.在一对螺杆转子110的旋转过程中，排气端面118在壳体配合面341所掠过的范围在转子投影区域382所限定的范围内。转子投影区域382具有密封区域326和第一开口区域328、第二开口区域338和339。其中排气腔开口366与转子投影区域382的重叠部分形成第一开口区域328，卸载装置容腔开口367和368与转子投影区域382的重叠部分形成第二开口区域338和339，其余部分形成密封区域326。第二开口区域338和339相对于第一开口区域328分别位于相应的螺杆转子的旋转方向的下游。也就是说，螺杆转子在旋转过程中，先经过第二开口区域338和339之后，再到达第一开口区域328。
49.压缩容腔150在一对螺杆转子的排气端面118所在的平面上形成压缩容腔150的末端。密封区域326能够封密压缩容腔150的末端，以使得压缩容腔150能够形成密封空间。在一对螺杆转子110的旋转过程中，当压缩容腔150的末端与密封区域326对齐时，压缩容腔150与排气腔365断开，压缩容腔150中的制冷剂气体能够被压缩；在当压缩容腔150的末端与第一开口区域328对齐或部分对齐时，压缩容腔150能够与排气腔365连通，压缩容腔150中的气体能够被排出；当在当压缩容腔150的末端与第二开口区域338和339对齐或部分对齐时，压缩容腔150选择性地与卸载通道连通或断开。压缩容腔150选择性地与卸载通道的连通关系将在下文中详细描述。
50.排气座132还包括封盖315和316，分别用于覆盖卸载装置容腔310和320的远端。其中卸载装置容腔310和320的结构类似，位置不同，以下将以卸载装置容腔310为例介绍其结构。
51.如图3c所示，卸载装置容腔310由卸载装置容腔开口367向排气座内部延伸形成。
卸载装置容腔310的远端(即远离卸载装置容腔开口367的一端)由封盖315封闭。卸载装置容腔310具有第一段321以及第二段322，第一段321靠近卸载装置容腔开口367，第二段322靠近封盖315。第二段322的直径小于所述第一段321的直径，从而第一段321与第二段322的连接处形成的台阶面333。卸载装置容腔310的形状设置为与卸载装置109配合，以使得卸载装置109能够在卸载装置容腔310中移动。
52.卸载装置容腔310具有连接通道308，连接通道308由卸载装置容腔310第一段321在靠近卸载装置容腔开口367的一部分形成。也就是说连接通道308为第一段321的其中一段。
53.封盖315设有封盖通道380，封盖通道380的延伸方向大致与卸载装置容腔310的延伸方向相同。封盖通道380贯穿封盖315，从而在封盖315上形成通孔。封盖通道380将卸载装置容腔310与压缩机的高压侧连通。封盖通道380的直径较细，使得封盖通道380可以作为节流元件以控制通过封盖通道380进入卸载装置容腔310的流体流量。
54.图4a是卸载装置的立体图，图4b是图4a中卸载装置的分解图，如图4a和图4b所示，卸载装置109包括活塞401和弹性装置402。活塞401具有头部411以及身部412。其中头部411的直径大于所述身部412的直径，头部411的外径与卸载装置容腔310的第一段321的内径相匹配，身部412的外径与卸载装置容腔310的第二段322的内径相匹配，头部411容纳在第一段321中，身部412容腔在第二段322中。其中在轴向方向上，卸载装置容腔310的第一段321在长度大于活塞401的头部411的长度，卸载装置容腔310的第二段322在长度大于活塞401的身部412的长度，从而活塞401在卸载装置容腔310能够沿着轴向方向在一定范围内移动。头部411具有相对设置的内表面421和外表面422，以及连接内表面421和外表面422的侧面423。内表面421朝向身部412，外表面422远离身部412。弹性装置402为弹簧，弹性装置402套设在活塞的身部412上。弹性装置402的一端抵靠在头部411的内表面421上，或与头部411的内表面421连接。头部的侧面423可以套设密封圈，以加强头部411与第一段321的内壁之间的密封。身部412的远端具有活塞密封端面455。活塞密封端面455的形状与卸载装置容腔开口367的形状匹配，从而活塞密封端面455能够密封卸载装置容腔开口367。
55.图5a是图1a中螺杆压缩机的侧视图，图5b是图5a中螺杆压缩机沿着c-c剖切的剖视图，示出了活塞处于打开位置，图5c是图5a中螺杆压缩机沿着c-c剖切的另一剖视图，示出了活塞处于关闭位置。
56.如图5a所示，卸载装置容腔开口367同时与卸载通道入口216的至少一部分以及螺杆转子容腔开口215的一部分对齐。也就是说卸载装置容腔310能够将压缩容腔150的末端与卸载通道208连通。
57.在图5a所示的位置，活塞401处于打开位置。弹性装置402的一端抵靠在活塞401头部411的内表面421，另一端抵靠在第一段321与第二段322的连接处形成的台阶面333上。弹性装置402处于压缩状态，从而提供向活塞401提供远离卸载装置容腔开口367方向的弹力。此时活塞401不受与弹力方向相反的外力，或者所受的外力小于弹性装置的弹力，从而活塞401相对于卸载装置容腔开口367处于最远位置。此时活塞401的头部抵靠在封盖315上，不能进一步向卸载装置容腔开口367的方向运动。
58.活塞401的活塞密封端面455与卸载装置容腔开口367具有一定间距，从而活塞密封端面455与卸载装置容腔开口367之间的部分形成连接通道308。也就是说，在活塞401处
于打开位置时，活塞位于连接通道308的外部。连接通道308具有空腔，从而连接通道308将压缩容腔150和卸载通道208连通。此时，压缩容腔150尚未与排气腔开口336连通，压缩容腔150中的一部分被压缩的制冷剂气体通过卸载通道208与压缩机吸气侧连通，从而能够减小压缩机的负载。
59.在图5b所示的位置，活塞401处于关闭位置。活塞401受到与弹性装置的弹力方向相反的力，能够克服弹性装置的弹力使得活塞401进入连接通道308并抵靠在转子座131的后端端面207上。此时连接通道308被活塞401的身部填充，从而连接通道308被关闭。活塞密封端面455与卸载装置容腔开口367齐平，并封住卸载装置容腔开口367。压缩容腔150与卸载通道208被活塞密封端面455阻断而不能互相连通。在活塞的关闭位置，压缩容腔150中的制冷剂在进入排气腔180之前持续被压缩。
60.封盖315上的封盖通道380与压缩机的排气侧连通，因此活塞401的头部411的外表面422的压力随着压缩机排气侧压力的变化而变化。本技术中的活塞能够随着压缩机的工作状态自动调节，在压缩机刚启动时，活塞401处于打开位置，当压缩机运行平稳时，活塞401处于关闭位置。当需要启动压缩机时，较小的负载利于减小启动扭矩，从而利于压缩机快速启动。本技术中的压缩机在刚启动时，压缩机排气侧的压小较小，不能克服弹性装置的弹力使得活塞密封卸载装置容腔开口367。此时，连接通道308被打开，进入压缩容腔150的一部分气体通过连接通道308和卸载通道208达到压缩机的吸气侧，没有参与压缩，从而压缩机的吸气体积减小，此时压缩机的负载相对较小。当压缩机运行达到平稳状态时，压缩机排气侧的压力升高，排气侧的压力通过封盖通道380施加在活塞401上，使得活塞401朝向活塞密封卸载装置容腔开口367移动达到最远位置。此时连接通道308被活塞401填充而关闭，压缩容腔150与卸载通道208断开。压缩机达到满载状态。活塞401的打开与关闭与压缩机的运行状态自动关联，不需要人工干预。
61.在本技术中，在转子的旋转方向上，卸载装置容腔开口367和368与排气腔开口366具有一定间距，从而在连接通道连通时，制冷剂气体在尚未达到最大压缩状态即开始与吸气侧连通。在本技术的其它实施例中，可以根据需要设置卸载装置容腔开口367和368的位置。在转子的旋转方向上，卸载装置容腔开口367和368与排气腔开口366的距离能够影响卸载装置的卸载能力的大小。
62.图6是本技术的压缩机的卸载装置容腔310与压缩机排气腔的连接关系的第一实施例的示意图。在图6所示的实施例中，封盖通道380通过连接通路608与压缩机的排气腔连通。连接通路上设有节流元件611和缓冲装置612，其中缓冲装置612设置在节流元件611与封盖315之间。节流元件611和缓冲装置612用于减小压缩机排气侧的制冷剂气体对卸载装置109的压力，避免卸载装置109受到过量的冲击。缓冲装置612设置在节流元件611可以根据压缩机的实际需要选择配置，在一个实施例中，节流元件611即可满足需求，不需要再设置缓冲装置612。在另一个实施例中，可以设置多级的节流元件和缓冲装置。在又一个实施例中，封盖通道380的通道较细，从成封盖通道380形成节流元件，能够对制冷剂气体进一步节流。
63.在其它实施例中，封盖通道380可以与空调系统的高压侧的任意一处连通。
64.图7是本技术的压缩机的卸载装置容腔310与压缩机排气腔的连接关系的第二实施例的示意图。与图6所示的实施例类似，所不同的是，图7的实施例中连接通路708设置在
压缩机壳体101中。与图6所示的实施例相比，图7所示的实施例更加紧凑，并能达到同样的技术效果。
65.图8是本技术的压缩机的卸载装置容腔310与压缩机排气腔的连接关系的第三实施例的示意图。在图8所示的实施例中，缓冲装置由封盖形成。如图8所示，封盖815在轴向方向上具有一定厚度，并且封盖内部具有封盖容腔830，封盖容腔830与卸载装置容腔310连通。封盖容腔830具有一定的体积，能够起到缓冲作用，从而形成缓冲装置。
66.本技术中的压缩机能够在启动和平稳运行时自动调节负载状态，使压缩机处于较好的运行状态。
67.尽管本文中仅对本技术的一些特征进行了图示和描述，但是对本领域技术人员来说可以进行多种改进和变化。因此应该理解，所附的权利要求旨在覆盖所有落入本技术实质精神范围内的上述改进和变化。