專利名稱：一種用于滾動轉子膨脹機中的可調控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于制冷空調或供暖機械設備中的可調控制裝置。
背景技術：
滾動轉子膨脹機，主要功能是可以代替蒸汽壓縮式制冷空調系統中的節流閥，不但可減少系統的節流損失，而且可以增大制冷量。目前在滾動轉子膨脹機的流體入口控制方面，一般采用機械式控制和電磁式控制兩種方案。機械式控制方案的基本原理是控制與偏心輪軸同軸的凸輪的行程，但是不能根據工況進行膨脹比的調節。電磁式控制方案的原理是采用高頻電磁閥，其特點是可以根據工況調節流體入口開啟的時間，從而調節膨脹比。這種控制需要設置微控制器，根據工況計算膨脹機的膨脹比，再根據工作腔的容積計算出流體入口應在滾動活塞轉過多大角度時關閉，從而計算出閥桿往復運動的規律。當滾動轉子膨脹機的設計轉動速度為n＝1500rpm時，電磁控制器的工作響應頻率應在2萬次/s以上。由于滾動轉子膨脹機械的入口流體為高壓流體，為了減小流動損失，其入口直徑不能太小。所以設計制造耐高壓、高頻率響應、較大管徑、動作可靠的電磁式控制裝置不僅成本很高，而且較為困難。所以目前研制一種新型的用于滾動轉子膨脹機械中的流體入口可調(膨脹比)控制裝置推為首要。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種耐高壓、在滾動轉子膨脹機的流體入口可調節膨脹比的機械控制裝置。
本實用新型的結構原理如附圖所示。滾動轉子膨脹機中的可調控制裝置具有控制盤(1)，端蓋(2)，密封墊(3)，偏心輪軸(4)，主軸(5)，滾動活塞(6)等。在膨脹機的流體入口處，控制盤(1)裝于端蓋(2)和滾動活塞(6)之間，在端蓋(2)上沿軸向開有圓孔，控制盤(1)的外圓與氣缸(8)的內圓重合并與端蓋(2)的圓孔相切，控制盤(1)與偏心輪軸(4)同軸安裝。控制盤(1)通過軸鍵與主軸(5)聯接，使得控制盤(1)與主軸(5)上的偏心輪軸(4)同時旋轉。端蓋(2)上的圓孔處于與垂直中心線順時針偏移10°～15°。由于滾動轉子膨脹機的流體入口處于高壓環境，為了防止端蓋(2)與氣缸(8)間的高壓流體泄漏，在端蓋(2)與氣缸(8)之間裝有高壓密封墊(3)。高壓密封墊(3)可采用聚四氟乙烯等材料制成。在控制盤(1)外圓周上開有4個間隔為11.25°、跨度亦為11.25°、深度從4mm到1mm呈均勻變化的凹槽。凹槽的個數可根據實際工況以及膨脹比調節范圍來決定，即凹槽區域的大小占其控制盤角度的百分比。例如需要較大調節其膨脹比的范圍，則凹槽部分所占的角度區域也大。控制盤(1)隨偏心輪軸(4)同時旋轉，當轉到控制盤上的凹槽與端蓋(2)上的園孔相重合時，即孔的外圓與控制盤的外圓相切，流體流入滾動活塞(6)與氣缸(8)之間的膨脹腔。滑板(7)隨著滾動活塞(6)的轉動而上下移動，流體做功。當凹槽與端蓋(2)上的園孔不重合時，流體入口關閉。隨著工況的變化，當需要滾動轉子膨脹機的膨脹比增大時，可以順時針旋轉A向視圖中的控制盤(1)，使凹槽與膨脹腔相對的角度區域減小。當需要滾動轉子膨脹機的膨脹比減小時，則逆時針旋轉控制盤(1)，使凹槽與膨脹腔相對的角度區域增大。
本實用新型采用的是一種機械式控制方法。其優點是可以根據實際工況需要預先調節控制盤的凹槽位置，控制流體入口開合的周期，從而調節滾動轉子膨脹機的膨脹比。具有結構簡單、耐高壓、穩定可靠的特點，可理想替代蒸汽壓縮式制冷空調系統中的節流裝置。
附圖為本實用新型的結構原理示意圖。圖中1為控制盤，2為端蓋，3為高壓密封墊，4為偏心輪軸，5為主軸，6為滾動活塞，7為滑板，8為氣缸。空箭頭為流體入口處。
具體實施方式
安裝時首先將滾動活塞(6)裝于偏心輪軸(4)上，將滑板(7)嵌入氣缸(8)中，再將嵌有滑板的氣缸與滾動活塞(6)相切安裝。控制盤(1)裝到主軸(5)上，緊靠偏心輪軸(4)和滾動活塞(6)并同軸，端蓋(2)穿過主軸靠緊高壓密封墊(3)，使密封墊緊固在氣缸(8)和端蓋(2)之間，根據所需膨脹機的膨脹比調整控制盤(1)上的凹槽位置。調整端蓋(2)的位置，使端蓋(2)上的圓孔位于附圖中從A向看與垂直中心線偏離順時針10°～15°的位置。端蓋(2)上軸向圓孔的孔徑5毫米。
權利要求1.一種用于滾動轉子膨脹機中的可調控制裝置，具有控制盤(1)，端蓋(2)，密封墊(3)，偏心輪軸(4)，主軸(5)等，其特征是將控制盤(1)裝于端蓋(2)和滾動活塞(6)之間，在端蓋(2)上沿軸向開有圓孔，控制盤(1)的外圓與氣缸(8)的內圓重合并與端蓋(2)的圓孔相切，控制盤(1)與偏心輪軸(4)同軸安裝，控制盤(1)通過軸鍵與主軸(5)聯接，端蓋(2)與氣缸(8)之間裝有高壓密封墊(3)。
2.按照權利要求1所述的一種用于滾動轉子膨脹機中的可調控制裝置，其特征是所述控制盤(1)的外圓周上開有4個間隔為11.25°、跨度亦為11.25°、深度從4mm到1mm呈均勻變化的凹槽。
3.按照權利要求1或2所述的一種用于滾動轉子膨脹機中的可調控制裝置，其特征是所述端蓋(2)上的圓孔處于與垂直中心線順時針偏移10°～15°。
4.按照權利要求1所述的一種用于滾動轉子膨脹機中的可調控制裝置，其特征是所述的高壓密封墊(3)可采用聚四氟乙烯等材料制成。
專利摘要一種用于滾動轉子膨脹機中的可調控制裝置，具有控制盤、端蓋、密封墊、偏心輪軸、主軸、滾動活塞等，在流體入口處將控制盤裝于端蓋和滾動活塞之間，控制盤的外圓與氣缸的內圓重合并與端蓋上的圓孔相切。控制盤外圓上開有凹槽，控制盤隨偏心輪軸同時旋轉，轉到控制盤上的凹槽與端蓋上的圓孔相重合時，流體流入滾動活塞與氣缸之間的膨脹腔。當凹槽與端蓋上的圓孔不重合時，流體入口關閉。本實用新型采用的是一種機械式控制方法。其優點是可根據實際需要預先調節控制盤的凹槽位置，控制流體入口開合的周期，從而調節滾動轉子膨脹機的膨脹比。具有結構簡單、耐高壓、穩定可靠的特點，可理想替代蒸汽壓縮式制冷空調系統中的節流裝置。
文檔編號F25B9/00GK2593127SQ0228906
公開日2003年12月17日 申請日期2002年12月5日 優先權日2002年12月5日
發明者查世彤, 馬一太, 楊昭, 張云憲, 涂銘海, 李麗新 申請人:天津大學