CN1007647B - 涡旋式流体压缩机的轨道涡旋器的驱动系统 - Google Patents

Abstract

一个涡旋式压缩机包括一个壳体，一对涡旋器，每一个涡旋器由一个端板和一个螺旋式外罩组成，螺旋式外罩从端板的一端伸展，一个驱动轴，把它支承在壳体上。驱动轴具有一个曲轴销，将曲轴销插到衬套的孔中，补套配置在端板另一端的环形凸台里。衬套上的孔是如此构成的，以便使曲轴销的外表面在一点上沿孔的内表面接触。

Description

这是一项有关涡旋式压缩机方面的发明，更确切地说，这项发明涉及在轨道涡旋器驱动机构中含有一个衬套的涡旋式压缩机。

在技术上，一个涡旋式压缩机的基本工作原理是众所周知的，而且这些年来已研制出这种压缩机的许多具体结构。例如，公布于Crenx的美国专利801，182号中介绍了一个普通涡旋式压缩机。这样一个压缩机有两个涡旋器，每一个涡旋器具有一个端板和一个螺旋的或渐开螺旋部分，两个涡旋器保持角向与径向互相补偿，使两螺旋部分相互配合，从而使它们的曲面之间产生一簇线接触，由此密封并且至少确定并形成一对流体容腔。两涡旋器的相对轨道运动改变了沿螺旋曲面的线接触，因而使流体容腔的容积发生改变。因为流体容腔的容积增大或缩小，这取决于轨道运动的方向，所以可采用涡旋式排液装置来压缩、膨胀或吸送液体。

一种普通涡旋式压缩机的另一实例，该压缩机在轨道涡旋器的传动机构中采用了一个衬套，这在公布的日本专利申请号58-19，875里作了介绍。这样一种压缩机在结构方面与附图7所示的装置类似。

在图7所示的压缩机里，一个固定的涡旋器2牢固地配置在压缩机壳体1上。固定的涡旋器2同轨道涡旋器3相互配合，涡旋器3在端板31上构成。因轨道涡旋器3绕固定涡旋器2旋转，所以在固定涡旋器2和轨道涡旋器3之间至少形成一个流体容腔。在端板31的另一端面构成了一个园环形凸台32。一个盘状衬套5可旋转地用滚针轴承6配置在园环形凸台32上。通过滚珠轴承8和轴承9，将驱 动轴7可旋转地支承在壳体1上。如图8所示，穿过衬套5形成了一个偏心设置的孔11，此处安放曲轴销10。曲轴销10连接在驱动轴7的内端面上。

这样，驱动轴7的旋转通过曲轴销10和衬套5传递到轨道涡旋器3上。

用压缩机里所设置的一个防旋转机构，阻止轨道涡旋器3在它的轴线上旋转。因此，轨道涡旋器运动，而同时固定涡旋器保持静止状态，就使流体容腔沿涡旋器外壳的螺旋曲面改变，从而使流体容腔的容积发生改变。由于压缩机中流体压力的存在，产生沿着流体容腔成为不封闭密封的趋势。为此，涡旋器3装备一个止推轴承，以帮助消除这一问题。

在上述的普通涡旋式装置中采用一个止推轴承支承轨道涡旋器3，止推轴承由滚珠12，轨道涡旋器3的端板周边缘端部和环形板31组成。滚珠12起轨道涡旋器3的防旋转机构的作用，如上述的公布于日本专利申请号58-19，875中所说明的那样。

当转动驱动轴7时，轨道涡旋器3相应地绕固定涡旋器2运转。这样，流体容腔4就朝着涡旋器2和3的中心运动，依次缩小了流体容腔的容积，因而压缩了流体。迫使被压缩的流体通过固定涡旋器2的端板22上的排泄孔21流到排液室14中。被压缩的流体通过一个排泄口排到壳体1的外面。

示于图7中的盘状衬套5，其设置是用来保证固定的涡旋器2与轨道涡旋器3形成的流体容腔是可靠密封的。衬套5也能消除由于压缩机的加工和装配误差而引起的任一不合规则的密封。

当压缩机工作时，使流体容腔4里的流体被压缩，因而使轨道涡旋器3受到轴向与径向两个方向力的作用。因轨道涡旋器3采用在端 板31的周边边缘端部的轴承12支承在逆对着的环形板13上，因此就阻挡了轨道涡旋器的轴向运动。但是，由于作用在轨道涡旋器上的径向压力与涡旋器周围的压力不相等，因而就不阻挡轨道涡旋器3在径向上运动。

相应地，在曲轴销10的曲轴角度O′所确定的方向上推动轨道涡旋器3。（参看实例图9）

象图7和图8可以见到的那样，采用穿过衬套5上的孔11的曲轴销10，把轨道涡旋器3可运转地连接到驱动轴7上。轨道涡旋器3可在滚针轴承6上运动，滚针轴承6安装在环形凸台32上。象图7所示的那样，在普通的压缩机上，上述的各部分之间几乎或无间隙，因此就阻止了轨道涡旋器3由于流体容腔中被压缩的流体的压力而引起的径向运动。然而，由于采用滚珠轴承8和轴承9可旋转地支承驱动轴7，所以可使驱动轴7在轴承8和9所提供的径向间隙的距离内径向运动。因作用于轨道涡旋器3上的径向力（图9中箭头A所示）与驱动轴7径向运动相同的方向作用于驱动轴7的内端，故能迫使驱动轴7绕O′旋转，而不是绕垂直轴O′旋转，例如图9所示。当出现这一情况时，衬套5和滚针轴承6之间以及曲轴10和衬套5之间也许产生间隙。这样一种状况将引起衬套5同滚针轴承6不均匀啮合。相应地，在压缩机工作期间能容易地损坏衬套5。

在日本专利JP-特开昭58-172402中，公开了一种涡旋式压缩机的轨道涡旋器的驱动系统，其曲轴通过一个球面轴承与轨道涡旋器连接，依靠球面轴承克服上述缺点。但是，这种系统结构复杂、昂贵，并增加系统的重量。

因此提供一个涡旋式压缩机的轨道涡旋器的驱动系统，其中包括防止上述的衬套由于流体容腔里被压缩的流体压力而运动脱离它的正常工作状态。

很经济地实现上述目的而没有增加加工制造压缩机的复杂性是 本发明发明的目的。

在作为本发明的实施例中，设置一种涡旋式压缩机的轨道涡旋器的驱动系统，包括一个固定的涡旋器配置在所说的压缩机的壳体上，它有一个第一圆形端板，自端板第一个螺旋式外罩延伸到所说的壳体的里面，一个轨道涡旋器，它具有第二个圆形端板，第二个螺旋外罩自第二个圆形端板伸展，在角向和径向相互配合的第一个和第二个螺旋式外罩相互补偿而形成一簇线接触，它们至少确定了一对密封的流体容腔，一个盘形的衬套可旋转地配置在一个圆环形的凸台里，圆环形凸台在所说的轨道涡旋器的所述的第二个螺旋式外罩的对边构成，衬套上有一个孔，采用轴承把驱动轴支承在所述的壳体上，在驱动轴端部的偏心位置上设置了曲轴销，曲轴销插在所述的孔中，当转动所说的驱动轴时，实现所述的轨道涡旋器的轨道运动，其改进之处是邻接所述的驱动轴的所说的孔的端部有一个扩大的孔，将所说的曲轴销配置在所述的孔中，这样就使得相邻的驱动轴上所说孔的端部脱离与所述的曲轴销接触。

在本发明另一实施例中，上述驱动系统的改进之处是相邻所述驱动轴的曲轴销端部具有一个缩小的部分，这样就使得相邻所述驱动轴孔端部脱离同所述曲轴销的接触。

图1是一个按照本发明实施例的衬套剖面视图。

图2是一个剖面视图，它用来说明按图1中本发明实施例的衬套、曲轴和驱动轴的装配。

图3是一个剖面视图，它用来说明按图1中本发明实施例的驱动轴和衬套的工作。

图4是一个按本发明的另一实施例的衬套的剖面视图。

图5是一个剖面视图，它用来说明按图4的本发明实施例的驱动轴和衬套的工作。

图6是一个剖面视图，它用来说明本发明的另一实施例的驱动轴和衬套的工作。

图7是一个采用普通衬套的涡旋式压缩机的剖面视图。

图8是一个剖面视图，它用来说明普通的衬套、曲轴和驱动轴的装配。

图9是一个剖面视图，它用来说明普通的衬套、驱动轴和曲轴的工作。

关于图1、图2和图3，这里表示了一个具有一个孔11的衬套，孔11具有一个在它的端部扩大的孔51，如图1所示。曲轴销10通过孔51配置在孔11中，曲轴由驱动轴7带动。

采用孔11中所构成的孔51，如图1所示，就允许驱动轴7在角度0和0′之间运动，如图3所示并不会产生同孔11的边缘接触。

关于图4和图5，表示了本发明的另一实施例。在这一实施例中采用内、外型线52来设置孔11。因孔以园弧构成，而且该园弧弯曲而离开曲轴销10，因此孔11的内表面仅在孔的中心部分发生同曲轴销10的接触。

应用图4所示的方式构成的孔11，由于被压缩的流体施加的径向压力，如图5中箭头A所示，就能允许轨道涡旋器3径向运动。因允许曲轴销10沿曲表面52运动，相应地也就允许驱动轴在角度0与0′之间运动。从而消除了衬套5上的应力与应变，而且不会迫使它脱离它的正常工作状态。增大内孔11的曲率，可增加在角度0与0′之间轴7的移动量。

关于图6，表示了本发明的再一实施例。在这一实施例中没有扩大孔11的内表面，然而，曲轴销10具有一个向外凸的轮廓外形101。这样，曲轴销10的外表面以一个园弧构成，它弯曲而离开孔11的内表面。因驱动轴7可绕着如图6箭头B所示的方向运动，因此就允许曲轴销10在孔11中相应地运动。这样，就不会将驱动轴7的运动传递到衬套5上。在衬套5即将实施之前，用增大曲轴销10的轮廓外形面101的曲率，可增大驱动轴所允许的移动量。

在有关所提出的具体装置方面，已详细地介绍了这项发明。然而，这些具体结构仅仅是一些实施例，并没有在此限制这项发明。熟悉这方面技术的人容易理解：在本发明的范围之内，还能容易地做出其他一些更改及变化，但这仍是本发明范围之内的。

Claims (5)

1、一种涡旋式压缩机的轨道涡旋器的驱动系统，包括一个固定的涡旋器配置在所说的压缩机的壳体上，它有一个第一圆形端板，自端板第一个螺旋式外罩延伸到所说的壳体的里面，一个轨道涡旋器，它具有第二个圆形端板，第二个螺旋外罩自第二个圆形端板伸展，在角向和径向相互配合的第一个和第二个螺旋式外罩相互补偿而形成一簇线接触，它们至少确定了一对密封的流体容腔，一个盘形的衬套可旋转地配置在一个圆环形的凸台里，圆环形凸台在所说的轨道涡旋器的所述的第二个螺旋式外罩的对边构成，衬套上有一个孔，采用轴承把驱动轴支承在所述的壳体上，在驱动轴端部的偏心位置上设置了曲轴销，曲轴销插在所述的孔中，当转动所说的驱动轴时，实现所述的轨道涡旋器的轨道运动，其特征是邻接所述的驱动轴的所说的孔的端部有一个扩大的孔，将所说的曲轴销配置在所述的孔中，这样就使得相邻的驱动轴上所说孔的端部脱离与所述的曲轴销接触。

2、根据权利要求1所述的涡旋式压缩机的轨道涡旋器的驱动系统，其特征是：所述的孔延伸到所说的整个孔深度的一半。

3、根据权利要求1所述的涡旋式压缩机的轨道涡旋器的驱动系统，其特征是：所说的扩大的孔是圆形的。

4、根据权利要求1所述的涡旋式压缩机的轨道涡旋器的驱动系统，其特征是：所说驱动轴相对的所述的孔具有一个扩大的孔，把所述的曲轴配置在所说的孔中，所说的曲轴销相边的所述孔的端部脱离同曲轴销的接触。

5、根据权利要求4所述的涡旋式压缩机的轨道涡旋器的驱动系统，其特征是：所述驱动轴相对的所述孔的扩大孔是圆孔。

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