[发明专利]一种高强度涡旋齿及一种高强度涡旋盘结构

说明书

本发明提出一种高强度涡旋齿，其由涡旋齿型线结构形成涡旋齿壁，特别地涡旋齿壁由中心向尾端依次有主段、过渡段和避让段；△T为涡旋齿壁相对于主段的厚度变化量，主段厚度不变、其△T为0；过渡段厚度逐渐变薄、且△T逐渐增大、满足0＜△T＜2t；避让段的厚度不变、且△T始终稳定、满足△T＝2t。又提出一种高强度涡旋盘结构，其包括有静涡旋盘和动涡旋盘，静涡旋盘和动涡旋盘的涡旋齿相位角相差180度、上下相扣，所述静涡旋盘上的涡旋齿和动涡旋盘上的涡旋齿均采用上述高强度涡旋齿。本发明的高强度涡旋盘结构及高强度涡旋齿，能有效解决涡旋齿心部高温及涡旋齿运行过程中的变形和碰撞问题，大大提高涡旋压缩机可靠性和制造工艺稳定性。

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，尤其是涡旋压缩机中、一种高强度涡旋齿及使用该高强度涡旋齿的一种高强度涡旋盘结构。

背景技术

涡旋压缩机因为其体积小、效率高、运行平稳而被广泛用于空调设备当中。目前最常用的涡旋压缩机工作原理是通过静涡旋盘和动涡旋盘的相互配合，动涡旋盘安装在曲轴的偏心部上，在电机带动曲轴的驱动下，曲轴的偏心量使得动涡旋盘能够稳定的进行平动，从而与静涡旋盘形成稳定的吸气、压缩和排气的连续月牙腔。在压缩机运行过程中涡旋线从外侧到中心温度逐渐的升高，随着压缩机冷媒的进行，涡旋齿所受的作用力也由外侧到中心逐渐的增大，所以在高温和大作用力的运行状态下，涡旋盘心部的涡旋齿的变形量是最大的。

目前随着变频控制模块、材料技术和加工技术的快速发展，市场对压缩机的要求越来越高，要求压缩机转速更高和能力更大。因为要求的提高，对于涡旋压缩机的关键件部分涡旋齿来说，通过设计进行强度的提高变得尤为重要。为满足市场的需求，行业通常的做法：第一是通过提高涡旋齿的高度，在相同的压缩机缸径前提下，提高涡旋盘的物理排量；第二是通过提高压缩机的转速。无论哪一个的变更，给涡旋齿带来的考验都是非常严苛的。除了涡旋齿心部的高温和大作用力的问题需要解决外，因为齿高的增加和转速的增加，涡旋齿外侧部分将受到较大的离心力的作用，导致变形量大，从而动涡旋盘与静涡旋盘的涡旋齿发生碰撞，严重影响涡旋压缩机的可靠性。因此有必要改进。

发明内容

本发明为解决上述存在的涡旋齿变形量大的技术问题，提出一种高强度涡旋齿及一种高强度涡旋盘结构，该高强度涡旋盘结构使用本发明的高强度涡旋齿，能够在不进行涡旋压缩机其他部位变更的前提下，包括曲轴偏心量，电机，材料强度等不变更，能有效解决大排量涡旋压缩机在高转速运转条件下的涡旋齿心部高温的技术问题，还能有效解决大作用力和涡旋齿外侧部分因离心力导致的变形和碰撞问题，大大提高涡旋压缩机的可靠性和制造工艺的稳定性。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：

一种高强度涡旋齿，其由涡旋齿型线结构形成，所述涡旋齿型线结构包括有依次连接的外线渐开线、心部过渡线和内线渐开线，外线渐开线和内线渐开线配合设置形成涡旋齿壁，心部过渡线位于涡旋齿壁的心部，其特征在于：所述涡旋齿壁由中心向尾端依次包括有主段、过渡段和避让段；定义△T为涡旋齿壁相对于主段的厚度变化量，所述主段的厚度不变、其厚度变化量△T为0；所述过渡段的厚度由前端向尾端逐渐变薄、且厚度变化量△T由前端向尾端逐渐增大，形成厚度变化量△T满足0＜△T＜2t的过渡段；所述避让段的厚度不变、且厚度变化量△T由前端向尾端始终稳定，形成厚度变化量△T＝2t的避让段。

作为优选，本发明设定涡旋齿型线结构的参数如下：

λ0为所述外线渐开线于主段起点a处的展开角；

λ1为所述外线渐开线于主段终点b处的展开角；

λ2为所述外线渐开线于过渡段终点c处的展开角；

λ3为所述外线渐开线于避让段终点d处的展开角；

λ4为所述内线渐开线于主段起点e处的展开角；

λ5为所述内线渐开线于主段终点f处的展开角；