TRIZ理论在滚动转子式压缩机结构中的应用
2017-09-12王树鹏马晓亮
王树鹏+马晓亮
摘 要:TRIZ是解決发明问题的理论。它对发明创造的内在规律和原理成功的进行了揭示,对系统中存在的矛盾进行强调和澄清,完全解决矛盾得到解决方案是它的最终目的。TRIZ理论基于技术的发展演化规律研究设计与开发的整个过程。实践证明,运用TRIZ理论,可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。
关键词:TRIZ;压缩机;滚动转子
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.033
1 TRIZ理论的简介
1.1 TRIZ的起源
TRIZ理论创始人根里奇·阿奇舒勒,研究了大量的专利文献,通过总结分析形成了一套关于技术、管理创新的理论方法体系。他对全世界产生的数万份专利分析、筛选与统计,把多个科学领域的原理、法则进行分析、结合,大量的工作为TRIZ理论的形成奠定了坚实的基础,也为日后各种问题解决工具奠定了坚实的基础。
1.2 TRIZ理论的体系结构
TRIZ作为方法学的一种,为设计者在新品设计和改进设计的过程提供了标准的模型、工具和方法,主要包括了产品进化论分析、冲突解决原理、物质一场分析、效应、ARIZ发明问题解决算法等。
2 TRIZ理论的在滚动转子式压缩机结构中的应用
滚动转子压缩机是作为容积式压缩机一种,TRIZ理论在滚动转子式压缩机的结构中起到了重要作用,下面就TRIZ理论在压缩机结构设计中的应用进行简要研讨。
2.1 气液分离器固有频率提升
在空调系统运转中,无法保证制冷剂全部汽化,会有液态的制冷剂进入气液分离器内,液态制冷剂本身比气体重,会直接落入气液分离器底不,汽化的制冷剂则由气液分离器的出口进入压缩机内,所以气液分离器的作用是防止压缩机吸入液体制冷剂产生液击。
气流会对气液分离器造成冲击使其产生振动,我们通过TRIZ理论找到了提高气液分离器的强度和固有频率的办法。
利用TRIZ的14号发明原理: 曲线曲面化法:
将直线变成曲线,平面变成曲面,方形变成圆形。
在壳体表面增加环形凹痕,通过筋的型式增加壳体强度强度、固有频率。如下图所示:
通过理论计算和实验验证证明这种结构形式效果很好。
2.2 组合式排气管设计
压缩机排气管既要和上盖连接,又要和空调系统连接,排气管为铜材质,上盖为钢材质,上盖和排气管采用钎焊方式焊接,需要采用银作为钎焊料,成本较高,且生产效率低下,如果能够采用电阻焊的方式则可降低成本、提高生产效率。这时我们用到了以下两项TRIZ原则:
分割原则、组合原则 。
使物体成为可拆卸的、把相同的物体或完成类似操作的物体组合合起来。
采用电阻焊进行排气管焊接,排气管应为钢材质,但钢材质的排气管与空调系统的铜管很难连接,但是我们应用分割原理,排气管分为两部分,一部分为钢,一部分为铜,再采用组合原则,组合成排气管,这样对于上盖采用电阻焊,对于空调系统仍然采用铜焊。如下图所示,大幅提高了生产效率和降低了成本。
2.3 弹簧的设计
压缩机弹簧最初为传统圆柱形弹簧,逐渐演化为了圆锥型弹簧。这其中主要应用了No15和No.3两项发明原理。
3 总结
TRIZ 理论能够为设计问题的解决提供较为成熟的理论体系和方法,使创新设计得以简化,大大缩短产品开发周期,在滚动转子式压缩机设计中已经得到了很好的应用,随着应用的不断深入,必然会带来更多滚动转子式压缩机设计的优化方案。
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