CN115585135A - 螺杆压缩机及空调机组 - Google Patents

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CN115585135A CN202211379870.5A CN202211379870A CN115585135A CN 115585135 A CN115585135 A CN 115585135A CN 202211379870 A CN202211379870 A CN 202211379870A CN 115585135 A CN115585135 A CN 115585135A
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Abstract

本申请提供一种螺杆压缩机及空调机组。该螺杆压缩机包括壳体、转子、第一电机、滑阀、传动机构及第二电机。壳体内设有滑阀腔。转子设置在壳体中，第一电机用于驱动转子转动。滑阀设置于滑阀腔中。传动机构与滑阀传动连接。第二电机安装在壳体上，第二电机通过驱动传动机构来带动滑阀在滑阀腔中移动以改变螺杆压缩机的排气量。本申请的螺杆压缩机及空调机组能够精确地控制压缩机滑阀的位置，进而能够控制压缩机的排气量。

Description

螺杆压缩机及空调机组
技术领域
本申请涉及空调技术领域，尤其涉及一种螺杆压缩机及空调机组。
背景技术
滑阀调节是螺杆压缩机容积流量调节的常用方法之一。现有螺杆压缩机滑阀的位移是通过滑阀活塞腔的供油和排油来实现的，当压缩机加载时，油经管道进入活塞腔内，在油压的作用下推动活塞腔中的活塞移动，活塞的移动带动滑阀向吸气端移动；当压缩机需要卸载时，滑阀在活塞和滑阀杆的作用下向排气端移动，以此实现容积流量的调节。
制冷***需要根据设定温度、环境温度和热负荷实时调整制冷量，制冷量的变化是通过改变滑阀的位置来实现的。因此，滑阀的位置信息及移动速率要精确可靠，这是对***中电子膨胀阀前馈管理的基础。
现有螺杆压缩机滑阀驱动机构中的活塞，其密封环与活塞腔内壁可能存在部分泄露，油管道电磁阀内部也可能存在内泄露，造成滑阀自动加载或卸载，在空调机组上的表现主要为频繁加、减载和水温波动频繁。目前，滑阀的位置信息通常是通过间接方式得到，精度不高。
发明内容
本申请的目的在于提供一种螺杆压缩机及空调机组，能够精确地控制压缩机滑阀的位置。
本申请的一个方面提供一种螺杆压缩机。所述螺杆压缩机包括壳体、转子、第一电机、滑阀、传动机构及第二电机。所述壳体内设有滑阀腔。所述转子设置在所述壳体中，所述第一电机用于驱动所述转子转动。所述滑阀设置于所述滑阀腔中。所述传动机构与所述滑阀传动连接。所述第二电机安装在所述壳体上，所述第二电机通过驱动所述传动机构来带动所述滑阀在所述滑阀腔中移动以改变所述螺杆压缩机的排气量。
进一步地，所述第二电机包括步进电机。
进一步地，所述传动机构包括丝杠及与所述丝杠配合的丝杠螺母，所述步进电机用于驱动所述丝杠转动，所述丝杠螺母固定连接到所述滑阀上。
进一步地，所述步进电机的输出轴与所述丝杠的一端通过联轴器连接，所述丝杠的另一端可转动地安装在所述壳体上。
进一步地，所述丝杠包括梯形丝杠。
进一步地，所述螺杆压缩机还包括控制***，所述控制***与所述步进电机通信连接。其中，所述控制***通过控制所述步进电机来控制所述滑阀在所述滑阀腔中的移动。
进一步地，所述控制***通过控制施加在所述步进电机的线圈上的电脉冲顺序、频率和数量来控制所述步进电机的转向、速度和旋转角度以控制所述滑阀的移动。
进一步地，所述控制***还用于接收水温设定值及蒸发器出水温度，并基于所述水温设定值与所述蒸发器出水温度之间的差值来对所述步进电机进行控制。
进一步地，所述控制***基于所述水温设定值与所述蒸发器出水温度之间的差值来计算得出所述螺杆压缩机的负荷变化量，并基于所述负荷变化量来控制所述滑阀在所述滑阀腔中的位置。
进一步地，在所述控制***中预存有所述螺杆压缩机的负荷与所述滑阀的位置之间的对应关系，基于所述负荷变化量、所述丝杠的螺距及所述螺杆压缩机的负荷与所述滑阀的位置之间的所述对应关系来确定所述滑阀的移动距离，并基于确定的所述滑阀的移动距离来控制所述滑阀移动。
本申请的另一个方面提供一种空调机组。所述空调机组包括如上所述的螺杆压缩机。
本申请的螺杆压缩机及空调机组能够精确地控制压缩机滑阀的位置，从而能够精确地控制压缩机的排气量，实现对压缩机负荷的精准控制。
附图说明
图1为本申请一个实施例的螺杆压缩机的部分示意图；
图2为本申请一个实施例的螺杆压缩机的示意性框图；
图3为本申请一个实施例的空调机组的工作原理示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本申请相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。
在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请的说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前”、“后”、“左”、“右”、“远”、“近”、“顶部”和/或“底部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
本申请实施例提供了一种螺杆压缩机1。图1揭示了本申请一个实施例的螺杆压缩机1的部分示意图。如图1所示，本申请一个实施例的螺杆压缩机1包括壳体11、第一电机(未图示)、转子12、滑阀13、传动机构14及第二电机15。转子12设置在壳体11中，第一电机用于驱动转子12转动。壳体11内设有滑阀腔110，滑阀13设置于壳体11的滑阀腔110中。传动机构14与滑阀13传动连接。第二电机15安装在壳体11上，第二电机15可以通过驱动传动机构14来带动滑阀13在滑阀腔110中移动，从而可以改变螺杆压缩机1的排气量。通过传动机构14，将第二电机15的输出轴150的旋转运动转换为滑阀13在滑阀腔110中的直线运动。
转子12可以包括阳转子121及与阳转子121配合的阴转子122。第一电机可以驱动阳转子121转动，阳转子121的转动可以带动阴转子122的转动。
在一些实施例中，本申请实施例的第二电机15包括步进电机15。步进电机15是一种将电脉冲信号，转变为角位移或线位移的开环控制电机，通过控制施加在电机线圈上的电脉冲顺序、频率和数量，可以实现对步进电机15的转向、速度和旋转角度的控制。通过步进电机15来驱动滑阀13移动，可以精确控制滑阀13在滑阀腔110中的位置，并且，控制简单、精度高。
在一些实施例中，本申请实施例的传动机构14包括丝杠141及与丝杠141配合的丝杠螺母142。在一个实施例中，丝杠141包括梯形丝杠，从而可以提高丝杠141的结构强度。丝杠螺母142装配在丝杠141上，丝杠螺母142固定连接到滑阀13上。步进电机15可以用来驱动丝杠141转动，丝杠141带动丝杠螺母142移动，进而带动滑阀13移动。
例如，以1.8度两相步进电机15为例，步进电机15旋转一周则需360/1.8＝200步。如果使用该步进电机15配合螺距P＝1.5mm的梯形丝杠141和丝杠螺母142，理论上，滑阀13可以达到1.5/200＝0.0075mm的直线精度。
本申请实施例的螺杆压缩机1通过步进电机15来驱动滑阀13，取消了现有的滑阀油管路及相关电磁阀，取消活塞，结构简单，并且，可以精准地控制滑阀13的位置，从而可以精确地控制压缩机的排气量，实现对压缩机负荷精准控制的目的。
在一个实施例中，步进电机15的输出轴150与丝杠141的一端可以通过联轴器16连接，丝杠141的另一端例如可以通过轴承17等可转动地安装在壳体11上。
图2揭示了本申请的螺杆压缩机1的示意性框图。如图2所示，在一些实施例中，本申请的螺杆压缩机1还包括控制***18，控制***18与步进电机15通信连接。其中，控制***18可以通过控制步进电机15来控制滑阀13在滑阀腔110中的移动。具体地，控制***18可以通过控制施加在步进电机15的线圈上的电脉冲顺序、频率和数量来控制步进电机15的转向、速度和旋转角度以控制滑阀13的移动。
在一些实施例中，本申请的控制***18还可以用来接收用户设定的水温设定值及蒸发器反馈的蒸发器出水温度，并基于水温设定值与蒸发器出水温度之间的差值来对步进电机15进行控制。
在一些实施例中，控制***18可以基于水温设定值与蒸发器出水温度之间的差值来计算得出螺杆压缩机1的负荷变化量，并基于负荷变化量来控制滑阀13在滑阀腔110中的位置。
在一些实施例中，在控制***18中预存有螺杆压缩机1的负荷与滑阀13的位置之间的对应关系，基于负荷变化量、丝杠141的螺距及螺杆压缩机1的负荷与滑阀13的位置之间的对应关系来确定滑阀13的移动距离，并基于确定的滑阀13的移动距离来控制滑阀13移动。
本申请实施例的螺杆压缩机1的滑阀驱动机构无电磁阀及活塞，不存在滑阀13位置漂移的问题，提高了压缩机运行在部分负荷下的稳定性，减少水温的波动。
本申请实施例的螺杆压缩机1的控制***18可以通过步进电机15直接感知滑阀13的位置，以便对压缩机的排气量进行精确控制。
本申请实施例的螺杆压缩机1的滑阀13由步进电机15驱动，响应迅速，定位精确。
本申请实施例还提供了一种空调机组。该空调机组包括如上所述的螺杆压缩机1。
图3揭示了本申请一个实施例的空调机组的工作原理示意图。如图3所示，本申请实施例的空调机组在工作时，螺杆压缩机1的控制***18可以接收用户设定的水温设定值，并且，蒸发器出水温度反馈给控制***18，控制***18通过比较水温设定值与蒸发器出水温度的差值，可以做出压缩机加载或卸载的判断，从而发出指令对压缩机滑阀13的位置进行即时调整。压缩机加载或卸载，又将会影响蒸发器出水温度。
控制滑阀13移动的步进电机15接收到螺杆压缩机1中的控制***18发送的控制信号后，步进电机15的输出轴150将旋转一定角度，在联轴器16的作用下，该旋转将同步体现在梯形丝杠141的旋转上。由于梯形丝杠141上的丝杠螺母142和滑阀13连接在一起，滑阀13在丝杠螺母142的带动下做直线运动，并能精准且稳定地保持在一个预定的位置。
本申请实施例的空调机组具有与上述螺杆压缩机1大体相类似的有益技术效果，故，在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种螺杆压缩机，其特征在于：包括：
壳体，所述壳体内设有滑阀腔；
转子，设置在所述壳体中；
第一电机，用于驱动所述转子转动；
滑阀，设置于所述滑阀腔中；
传动机构，与所述滑阀传动连接；以及
第二电机，安装在所述壳体上，所述第二电机通过驱动所述传动机构来带动所述滑阀在所述滑阀腔中移动以改变所述螺杆压缩机的排气量。
2.如权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：所述第二电机包括步进电机。
3.如权利要求2所述的螺杆压缩机，其特征在于：所述传动机构包括丝杠及与所述丝杠配合的丝杠螺母，所述步进电机用于驱动所述丝杠转动，所述丝杠螺母固定连接到所述滑阀上。
4.如权利要求3所述的螺杆压缩机，其特征在于：所述步进电机的输出轴与所述丝杠的一端通过联轴器连接，所述丝杠的另一端可转动地安装在所述壳体上。
5.如权利要求4所述的螺杆压缩机，其特征在于：所述丝杠包括梯形丝杠。
6.如权利要求3所述的螺杆压缩机，其特征在于：还包括：
控制***，与所述步进电机通信连接，
其中，所述控制***通过控制所述步进电机来控制所述滑阀在所述滑阀腔中的移动。
7.如权利要求6所述的螺杆压缩机，其特征在于：所述控制***通过控制施加在所述步进电机的线圈上的电脉冲顺序、频率和数量来控制所述步进电机的转向、速度和旋转角度以控制所述滑阀的移动。
8.如权利要求6所述的螺杆压缩机，其特征在于：所述控制***还用于接收水温设定值及蒸发器出水温度，并基于所述水温设定值与所述蒸发器出水温度之间的差值来对所述步进电机进行控制。
9.如权利要求8所述的螺杆压缩机，其特征在于：所述控制***基于所述水温设定值与所述蒸发器出水温度之间的差值来计算得出所述螺杆压缩机的负荷变化量，并基于所述负荷变化量来控制所述滑阀在所述滑阀腔中的位置。
10.如权利要求9所述的螺杆压缩机，其特征在于：在所述控制***中预存有所述螺杆压缩机的负荷与所述滑阀的位置之间的对应关系，基于所述负荷变化量、所述丝杠的螺距及所述螺杆压缩机的负荷与所述滑阀的位置之间的所述对应关系来确定所述滑阀的移动距离，并基于确定的所述滑阀的移动距离来控制所述滑阀移动。
11.一种空调机组，其特征在于：如权利要求1至10中任一项所述的螺杆压缩机。
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