CN100445563C - 涡旋式流体机械 - Google Patents

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Abstract

在一种涡旋式流体机械中，一个固定至外壳的静止涡旋盘与一个绕动涡旋盘接合，以在该绕动涡旋盘和静止涡旋盘之间形成一个密封腔。通过该绕动涡旋盘相对于静止涡旋盘的旋转，位于所述密封腔内的流体受到压缩或减压。在绕动涡旋盘上设置有多个防自转的设备，以防止绕动涡旋盘绕其自身的轴线转动。该防自转设备包括一个连接到一个配合在外壳内的主轴杆的偏心管、以及一个配合在支承板内的偏心轴杆。所述偏心轴杆可相对于该主轴杆偏心地转动，从而允许对绕动涡旋盘与静止涡旋盘之间的接合进行调整。

Description

涡旋式流体机械
技术领域
本发明涉及一种涡旋式流体机械，例如涡旋式压缩机、涡旋式真空泵、涡旋式膨胀机或者涡旋式鼓风机。
背景技术
在这种涡旋式流体机械中，一个绕动涡旋盘(orbiting Scroll)通过一个轴承可旋转地紧固在驱动轴杆的一个偏心轴部上。在绕动涡旋盘的一个绕动端板上，一个绕动涡片与一个位于静止涡旋盘(stationary scroll)的静止端板上的静止涡片相接合而在绕动涡片和静止涡片之间形成一个密封腔。设置有多个防止自转的设备，以防止绕动涡旋盘绕其自身轴线的转动。
通过借助于驱动轴杆的偏心轴部而旋转绕动涡旋盘，从外周部抽吸至密封腔的流体被朝向涡旋盘的中心压缩，或者，从中心处抽吸的流体被朝外周方向减压。
在图5中示出了一种公知的涡旋式压缩机，其将在下文描述。本发明可应用于涡旋式膨胀机以及其它的涡旋式流体机械。在图5中，左侧和右侧分别被视为前部和后部。
一个位于图5的前部或左侧的静止涡旋盘1包括一个圆形的静止端板4，其在外周上具有一个入口2并在中心处具有一个出口3。在静止端板4的后表面上具有一个螺旋形的静止涡片5，而在静止端板4的前表面上具有多个波纹状的等高散热片6。
一个绕动涡旋盘7设置在静止涡旋盘1的后侧并包括一个绕动端板8，在该绕动端板朝向静止涡旋盘1的前表面上，具有一个螺旋形的绕动涡片9，而在该绕动端板的后表面上具有多个波纹状的等高散热片10。
一个支承板11固定到绕动涡旋盘7的后表面。一个管状凸台15突起于支承板11后表面的中心处，并且通过一个滚柱轴承14可旋转地支撑驱动轴杆12的一个偏心轴部13。在绕动涡旋盘7外周的三个位置上设置了曲柄销类型的防自转设备16，从而使得绕动涡旋盘7可绕着驱动轴杆12在外壳17内偏心地旋转。
在防自转设备16中，在支承板11后表面外周的三个位置处，一个可旋转地固定到外壳17上的主轴杆19的偏心轴杆20通过滚珠轴承22可旋转地固定在一个偏心凸台21中。
一个盖板23通过螺钉24固定在静止涡旋盘1的前表面上。绕动涡旋盘7通过螺钉25固定在支承板上。
静止涡旋盘1的后板26通过螺栓27和螺母28固定到外壳17的前表面上。在静止涡片5及绕动涡片9的末端分别形成有接合槽5a和9a，而配合在接合槽5a和9a中的密封件“S”分别地与绕动涡旋盘7的绕动端板8及静止涡旋盘1的静止端板4滑动地接触。
这种涡旋式流体机械的长期使用导致了对位于静止涡片5或绕动涡片9末端处的密封件“S”的磨损，从而，轴承间隙导致了对相对端板8或4的接触压力不恰当。各部分中的温度和压力的不均匀性使得静止端板4或绕动端板8相对于驱动轴杆12的轴线倾斜，或者发生摆动。
其性能下降并且各部分产生热量或噪音。所以，必须纠正静止涡片5与绕动涡片6之间的接合度或间隙或相对于一个平面的倾斜度，该平面与驱动轴杆12的轴线相垂直。
为了调整涡旋式流体机械中静止涡旋盘与绕动涡旋盘之间的轴向间隙，或者为了纠正相对于驱动轴杆的垂直度，存在有以下的两种方法：
A)在静止涡旋盘与绕动涡旋盘之间的接触表面中插入一个垫片或其它合适的隔离件；以及
B)调整位于防自转设备中的曲柄轴杆20的主轴杆相对于外壳的轴向接合深度。
依据方法“A”，可以容易、廉价地调整轴向间隙，而不需要特殊的技术。需要在静止涡旋盘与绕动涡旋盘之间插入一个厚度适当的垫片，并且在组装状态中测量轴向间隙之后再拆开才能对其进行安装，这很是麻烦。如果不通过再次组装，不可能保证所选择的垫片具有适当的厚度。不能通过垫片获得想要的轴向间隙。
方法“B”允许对轴向间隙进行调整，而轴向间隙的测量不需要拆卸静止涡旋盘与绕动涡旋盘，但需要通过一个特殊的工具来轴向地移动防自转设备本身。这需要很好的技能以及做大量的工作，以通过多个螺栓来夹紧轴承的外环从而保持良好的平衡。
此外，为了把装配好的轴承回复到初始位置，必须通过一个特殊的工具来拉出轴承并将其再次压紧配合，其需要动力并且操作麻烦。
拆下的轴承通常是变形的，这使得它不能再次使用。
发明内容
考虑到上述的缺点，本发明的一个目的在于提供一种涡旋式流体机械，以简化多个防自转设备的结构以及容易地调整静止涡旋盘与绕动涡旋盘之间的轴向间隙或纠正其相对于轴线的垂直度。
根据本发明的一个发明，提供一种涡旋式流体机械，其包括：一个外壳；一个驱动轴杆，在该驱动轴杆的一端具有一个偏心轴部；一个静止涡旋盘，该静止涡旋盘具有一个静止涡片并固定至所述外壳；一个绕动涡旋盘，该绕动涡旋盘具有一个绕动涡片并随所述驱动轴杆的偏心轴部转动，从而允许所述绕动涡片与所述静止涡片接合而在该静止涡片和绕动涡片之间形成一个密封腔；一个固定到所述绕动涡旋盘后表面的支承板，且所述支承板包括形成在外周部上的偏心凸台，所述偏心凸台具有一个孔；以及多个位于所述绕动涡旋盘上的防自转设备，以防止绕动涡旋盘绕其自身的轴线转动，每个防自转设备包括一个连接到主轴杆的偏心管、以及一个相对于该主轴杆偏心转动的偏心轴杆，所述主轴杆可旋转地配合在该外壳上，所述绕动涡旋盘可轴向地滑动从而调整该绕动涡旋盘与该静止涡旋盘之间的轴向接合，螺栓穿过所述支承板而拧入所述防自转设备的偏心轴杆内，从而可以对静止涡旋盘与绕动涡旋盘之间的接合进行调整，所述偏心轴杆接合在该偏心凸台的所述孔中，在该偏心凸台孔的底部和所述偏心轴杆的内端面之间形成有一个间隙，在该间隙中插入有一个弹性材料。
根据本发明的另一个方面，提供一种涡旋式流体机械，其包括：一个外壳；一个驱动轴杆，在该驱动轴杆的一端具有一个偏心轴部；一个静止涡旋盘，该静止涡旋盘具有一个静止涡片并固定至所述外壳；一个绕动涡旋盘，该绕动涡旋盘具有一个绕动涡片并随所述驱动轴杆的偏心轴部转动，从而允许所述绕动涡片与所述静止涡片接合从而在该静止涡片和绕动涡片之间形成一个密封腔；一个固定到所述绕动涡旋盘后表面的支承板；以及多个位于该绕动涡旋盘上的防自转设备，防止绕动涡旋盘绕其自身的轴线转动，每个防自转设备包括一个配合于所述外壳内的主轴杆、以及一个连接到一偏心轴杆的偏心管，所述偏心轴杆可相对于该主轴杆轴向地滑动而允许对绕动涡旋盘与静止涡旋盘之间的接合进行调整，在所述主轴杆的头部旋入有一个夹紧螺栓，在所述主轴杆的头部和一个支撑孔的底部之间形成有一个间隙，所述支撑孔形成于所述外壳内而对所述主轴杆进行支撑，在该间隙中放置有一弹性材料。
附图说明
通过下文对附图所示的实施方式的详细描述，本发明的特征及优点将变得更加明显，其中：
图1为一个竖直的正剖视图，其示出了本发明的一个实施例；
图2为图1主要部分的放大视图；
图3为一个示出了本发明另一实施例且与图2相似的视图；
图4为一个示出了本发明又一个实施例且与图2相似的视图；以及
图5为一个竖直的正剖视图，其示出了一个公知的涡卷式流体机械。
具体实施方式
图1示出了本发明的一个实施例，且与图5相似，区别在于具有一个与图5中的设备16不同的防自转设备30。
对与图5中相同的构件标以相同的标号，并且省略了对其的描述。仅将参照图2对防自转设备34进行描述。
通过一个滚珠轴承33可旋转地固定一个连接到偏心管31的主轴杆32，从而使得轴杆32不能轴向地移动。
一个偏心轴杆34或曲柄轴杆与一个偏心凸台21接合，所述偏心凸台等间隔地设置在固定至绕动涡旋盘7后表面的支承板11的外周部上。偏心轴杆34通过一个滚珠轴承35可旋转地安装在偏心管31中。在偏心轴杆34的外端面和偏心凸台21的底壁21a之间，形成有一个小的空隙或间隙。在该空隙中，放置了一个盘形弹簧或其它的弹性构件，而一个穿过底壁21a的夹紧螺栓37配合进入偏心轴杆34的端面内。
在曲柄轴杆34的外周面上形成有外螺纹，而一个螺母38拧紧在所述外螺纹上，以与偏心凸台21的外端面接触，从而防止偏心轴杆34移动。
在后板26、外壳17上形成有通孔39、40，以允许旋转夹紧螺栓37和螺母28。借助于一个穿过孔40而插入的扳手松开螺母38。然后，借助于一个通过孔39而插入的六角套筒扳手操作夹紧螺栓37，以允许绕动涡旋盘7与支承板11一起移动，从而调整绕动涡旋盘7相对于静止涡旋盘1的接合度。
如果绕动涡旋盘7倾斜，使得驱动轴杆的垂直度发生异常，可在任一或所有防自转设备16中通过调整偏心凸台21在偏心轴杆34上的接合度来纠正这个故障。
图3为另一个与图2相似的实施例。在图3中，在夹紧螺栓37的头部和偏心凸台21的底壁21a之间，以及在偏心轴杆34的内端面和偏心凸台21的底壁21a之间都存在有一个间隙。盘形弹簧36、41或其它的弹性材料分别放置在所述间隙中。其它与图2并无区别。
图4示出了本发明的又一个实施例，其中三个偏心凸台21等间隔地设置在支承板11的外周部。一个具有一偏心管31的偏心轴杆32通过一个滚珠轴承33可旋转地安装，且主轴杆43的内端——该主轴杆配合在外壳17的支撑孔42中——通过一个滚珠轴承44可旋转地安装在偏心管31内。一个直径较小的孔46通过一个向内的阶梯形部分45形成于支撑孔42的外端。一个插入到直径较小的孔46中的夹紧螺栓47接合于主轴杆43的外端面处。在直径较小的孔46的内端面和主轴杆43的外端面之间放置有一个盘形弹簧或其它的弹性材料。
上文仅仅涉及了本发明的实施例。一个本领域技术人员可以进行各种修改和改进，而不会偏离权利要求的范畴。

Claims (5)

1.一种涡旋式流体机械，其包括：
一个外壳；
一个驱动轴杆，在该驱动轴杆的一端具有一个偏心轴部；
一个静止涡旋盘，该静止涡旋盘具有一个静止涡片并固定至所述外壳；
一个绕动涡旋盘，该绕动涡旋盘具有一个绕动涡片并随所述驱动轴杆的偏心轴部转动，从而允许所述绕动涡片与所述静止涡片接合而在该静止涡片和绕动涡片之间形成一个密封腔；
一个固定到所述绕动涡旋盘后表面的支承板，且所述支承板包括形成在外周部上的偏心凸台，所述偏心凸台具有一个孔；以及
多个位于所述绕动涡旋盘上的防自转设备，以防止绕动涡旋盘绕其自身的轴线转动，每个防自转设备包括一个连接到主轴杆的偏心管、以及一个相对于该主轴杆偏心转动的偏心轴杆，所述主轴杆可旋转地配合在该外壳上，所述绕动涡旋盘可轴向地滑动从而调整该绕动涡旋盘与该静止涡旋盘之间的轴向接合，螺栓穿过所述支承板而拧入所述防自转设备的偏心轴杆内，从而可以对静止涡旋盘与绕动涡旋盘之间的接合进行调整，所述偏心轴杆接合在该偏心凸台的所述孔中，在该偏心凸台孔的底部和所述偏心轴杆的内端面之间形成有一个间隙，在该间隙中插入有一个弹性材料。
2.如权利要求1所述的涡旋式流体机械，其中所述弹性材料包括一个盘形弹簧。
3.如权利要求1所述的涡旋式流体机械，其中在所述外壳上形成有一个孔而允许从外部对所述螺栓进行操作。
4.一种涡旋式流体机械，其包括：
一个外壳；
一个驱动轴杆，在该驱动轴杆的一端具有一个偏心轴部；
一个静止涡旋盘，该静止涡旋盘具有一个静止涡片并固定至所述外壳；
一个绕动涡旋盘，该绕动涡旋盘具有一个绕动涡片并随所述驱动轴杆的偏心轴部转动，从而允许所述绕动涡片与所述静止涡片接合从而在该静止涡片和绕动涡片之间形成一个密封腔；
一个固定到所述绕动涡旋盘后表面的支承板；以及
多个位于该绕动涡旋盘上的防自转设备，防止绕动涡旋盘绕其自身的轴线转动，每个防自转设备包括一个配合于所述外壳内的主轴杆、以及一个连接到一偏心轴杆的偏心管，所述偏心轴杆可相对于该主轴杆轴向地滑动而允许对绕动涡旋盘与静止涡旋盘之间的接合进行调整，在所述主轴杆的头部旋入有一个夹紧螺栓，在所述主轴杆的头部和一个支撑孔的底部之间形成有一个间隙，所述支撑孔形成于所述外壳内而对所述主轴杆进行支撑，在该间隙中放置有一弹性材料。
5.如权利要求4所述的涡旋式流体机械，其中所述弹性材料包括一个盘形弹簧。
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