CN104271960A - 用于旋转式压缩机的转子总成 - Google Patents

Abstract

本发明的实施包含一种用于旋转式压缩机的转子总成。所述转子总成包括轴、一对端板、输入轴以及转子。所述转子可以定位在这对端板之间。这些组件中的至少两个可以被机械加工或形成为整体单元，以增加所述转子总成的几何精度和完整性。例如，所述转子和输入轴可以被一体形成；或者，所述端板和所述输入轴中的一个可以被一体形成。一对衬垫可以提供和定位在所述端板与所述转子之间以增加相对于所述旋转式压缩机的其他组件(例如，定位在所述转子孔内的闸门)的滑动和/或密封性能。

Description

用于旋转式压缩机的转子总成

技术领域

根据各方面，提供一种用于旋转式流体设备的转子总成，其用于通过在流体系统内产生负压或正压来压缩、泵送或移动流体或气体。更具体来说，提供一种改进的转子总成和其装配方法用于约束叶片泵、旋转式压缩机和旋转式流体驱替总成，其如在2008年7月11日提交的美国专利申请号12/218,151中所描述，所述申请的全文以引用的方式并入本文中。

背景技术

已有各种叶片式流体驱替装置被提出用于某些有限的应用中。这些提出的设备主要由泵、压缩机、流体驱动电动机和流体流量计组成。迄今提出的叶片式装置的执行通常是令人满意的，且已被特定的液体应用所接受。现有技术的叶片式装置遇到的共同的困难包括：不适合用于摩擦减小的设备，这传统上将其应用限制在中等功率水平；大的固定表面至移动表面的接触区域，这导致高摩擦；不能承受施加至曲轴的弯曲力；对分立式止回阀等的依赖；以及不能从每个个别的室同时实现往复流动。

常规地，叶片式或闸门式压缩机通常包括：凸轮环；转子，其可旋转地被接收在凸轮环内；驱动轴，转子紧固在其上；前侧块，其固定至凸轮环的前侧端面；后侧块，其固定至凸轮环的后侧端面；前端罩，其紧固至前侧块的前侧端面；后端罩，其紧固至后侧块的后侧端面；多个轴向叶片缝隙，其在转子外部的外围表面中周向等间隔地形成；以及多个叶片，其分别径向可滑动地装配在轴向叶片缝隙中。用于旋转转子的驱动轴使其相对端分别由布置在前侧块和后侧块中的径向轴承可旋转地支撑。通常，排出室由前端罩的内壁表面、前侧块的前侧端面以及凸轮环的前侧端面限定，而从压缩室中输送的液体或气体流入到排出室中。

在现有技术的旋转式压缩机的另一实例中，压缩机机构可以包括适于由驱动电动机驱动的轴，并且轴使得其上端和下端分别由主轴承和辅助轴承可旋转地接收。轴的中间部分延伸穿过被固定在密封容器内侧适当位置的气缸。偏心部分安装在被定位在气缸内的轴的一部分上以用于与之共同旋转。此外，环形辊可操作地定位在气缸的内壁表面与曲柄外部的外围表面之间，并且将在轴被可旋转地驱动时进行行星运动。

在一个实例中，气缸将具有限定在其中的径向凹槽，使凹槽沿气缸径向方向延伸，以及可滑动径向叶片被容纳在径向凹槽内，以便在径向凹槽内沿朝向和远离环形辊的方向运动。这种可滑动径向叶片通常由偏置弹簧沿一个方向偏置，其径向内侧端保持与环形辊外部的外围表面滑动接触，使得通过将气缸的容积分成容积可变的吸入室和压缩室相对于轴的旋转方向在可滑动径向叶片的前缘侧和后缘侧上限定。

在这个实例中，在由于曲柄的偏心旋转而引起环形辊的行星运动期间，液体或气体通过进口被吸入到吸入室中，然后在通过排出口排出之前被压缩。为了促进环形辊相对于气缸的内壁表面和可滑动径向叶片的径向内端的滑动运动以及促进径向叶片在径向凹槽内的滑动运动，大量的润滑油被容纳在密封容器的底部部分内。在一个实例中，润滑油通过安装在轴下端的油泵被吸取以便为压缩机机构内的各种滑动元件提供润滑。

在这种常规的压缩机机构中使用的各种滑动元件中，可滑动径向叶片当其磨损时会引起不利的问题。如本领域技术人员所熟知的，可滑动径向叶片不仅与环形辊摩擦啮合，而且也与限定气缸中的径向凹槽的侧表面摩擦啮合。具体来说，通过偏置弹簧的偏置力以及作用在可滑动径向叶片的后表面上的反压力，可滑动径向叶片的径向内端被不变地保持与环形棍摩擦啮合，以及此外由于吸入室与压缩室之间的压力差的作用，可滑动径向叶片相对的侧表面交替地保持与限定径向凹槽的相应侧表面摩擦啮合。与其他滑动元件(例如，轴和其轴承机构)不同，可滑动径向叶片不是通过由油泵直接供应的润滑油润滑的，而是通常通过在被压缩的液体或气体中所包含的润滑油组分和/或自辊端部泄漏的油来润滑。可从被压缩的流体获得的以及从辊端部泄漏的润滑油量通常不足以令人满意地润滑可滑动径向叶片和其周围零件。另外，考虑到流体压缩时会达到高温，与压缩流体接触的可滑动径向叶片被加热，因此容易加快其摩擦磨损。

在此等常规的叶片泵中，随着泵速度的增加，作用在叶片上的向心力将叶片有力地紧压在限制外壳的内表面上，这有利地提供了可靠的密封力，但同时也不利地在叶片远端与外壳的内表面之间产生了高摩擦力。如本领域技术人员将了解，这加快了摩擦磨损，以及降低了压缩机的工作效率。

美国专利号3,821,899教导了一种用于石油或其他流体产品的叶片式仪表。其结构包含：外壳，其具有入口和出口；旋转的内部盘；内轴，其相对于旋转盘保持在相对于旋转盘的固定偏心位置；四个径向延伸的铰接叶片，其在外壳内绕内轴旋转；以及四个阀结构，其从旋转盘一侧的外部周边垂直地延伸。每个叶片包括内部叶片元件，所述内部叶片元件包括：大体上扁平的主体；单一的闭环，其从主体的一端延伸并且可旋转地绕内轴定位；以及细长的、开放式的C形凹槽，其沿主体的另一端延伸。每个铰接叶片也包括外部叶片元件，所述外部叶片元件包括：大体上扁平的主体；细长的笔(pentil)结构，其沿主体的一端形成并且枢转地保持在形成于内部部件上的C形凹槽中；以及第二细长的笔结构，其沿主体的另一端形成。第二笔结构枢转地保持在阀结构中的一个中。

流体流过美国专利号3,821,899的仪表引起盘、阀口和铰接叶片在仪表外壳内旋转。随着其旋转，叶片形成隔室，隔室的容积变化且已知量的液体通过隔室被从设备的入口转移到设备的出口。因此，设备的旋转速度提供了对于流体流速的直接指示。

美国专利号2,139,856公开了一种泵或流体驱动发动机，其采用具有成型的外表面的铰接叶片。叶片形成容积连续变化的流体室。在一个实施方案中，美国专利号2,139,856的装置包含：外壳；圆柱壳体，其保持在外壳内的固定位置处；曲柄销，其安装在壳体中用于偏心回转运动；八个铰接的、双零件叶片，每个叶片都具有枢转地连接到曲柄销的内端以及枢转地连接到壳体的外端；八个流量孔口，其穿过驱替室的侧壁提供；流室，其提供在壳体与外壳之间；以及八个流量孔口和相关联的止回阀，其提供在叶片外端之间的壳体中。

在美国专利号2,139,856的设备的第二实施方案中，曲柄销被保持在壳体内固定的偏心位置处，且壳体在外壳内旋转。随着壳体绕偏心定位的曲柄销旋转，由铰接叶片形成的隔室相继地从穿过驱替室的一个平坦侧壁形成的入口吸取流体，然后将流体通过外壳中的一个或多个固定端口排出。每个铰接叶片具有一个或两个在其内端上形成的闭环。这些内部闭环围绕曲柄销可旋转地定位。

如前所述，那些例如由美国专利号2,139,856和美国专利号3,821,899所提出的设备具有几个缺点。首先，这些设备没有提供任何适合的用于减小在运动的铰接叶片总成内产生的摩擦力的构件。另外，由于需要使用完全独立的流体进入和排出阀系统和/或端口结构，显著地增加了设备的成本和复杂性。此外，设备没有提供用于在相邻的成对铰接叶片之间产生、获取和利用往复流动状态的构件。此外，设备没有公开用于选择性地配置叶片和驱替室以获得具体所需的流动型态的构件。另外，这些设计具有大且显著的金属-金属滑动接触的区域，同时这些区域没有给出用于减小零件之间摩擦的构件。

用于上面所讨论的旋转式压缩机中的转子总成通常由许多零件装配而成，并且具有适当的功能和性能的临界对准和公差要求。这些临界对准和公差增加了在构造此旋转式压缩机或流体设备时所涉及的成本和时间。

因此，需要一种转子总成设计，其可以通过隔离某些关键的紧密加工和装配过程使得更容易地实现紧密几何公差而被更容易和具成本效益地构造。

发明内容

在各方面，提供一种旋转式压缩机，对于给定的能量输入，所述旋转式压缩机能更有效地压缩流体(例如，液体或气体)，同时每立方英寸的总尺寸被实现为具有更轻的结构和具有改进的输出。在各方面，参照本文的各方面描述的旋转式压缩机实现其操作性目标时不依赖固定的周期相、引起摩擦的偏心轴、有问题的压缩室形状以及并不过分苛求材料科学中的当前的技术水平。可以预期的是，在各个实施方案中，本文所述的设备可以被用作用于加压下的气体流动的压缩机，或用作真空泵，或用作制冷总成的一部分，或用作流体动力总成的一部分，或用作用于高压气体(例如，蒸汽)的扩张器，或用作流量计，或用作构造为以内燃机操作的发动机总成的一部分。在最后的内燃机实例中，本领域技术人员将了解，这种发动机如何良好地引入空气、压缩空气、俘获扩张力，然后排出燃烧过的气体，这些都决定了发动机的相对性能和效率。在另一方面，旋转式压缩机可以被用作涡轮发动机的压缩机级，作为在小封装内实现高压比的构件。在其他方面，旋转式压缩机可以被用作燃料电池封装的空气进给压缩机，以在相对较低的压力下供应高容积的空气。在一些方面，旋转式压缩机可以被配置成用于内燃机的增压器。在另一方面，当被调节适用于已知的热力学操作的底循环中时，旋转式压缩机可以被用作废热回收设备。

根据本文的各方面描述的旋转式压缩机提供一种使所有常规的压缩机应力最小化的纯粹旋转式设备，且因而可以由更轻的材料在更少的结构要求下加以制造。在一个方面，旋转式压缩机可以被配置成使得进入流体被吸入到由一个固体元件与另一个固体元件之间的相对运动产生的扩张空间内。在这个方面，随着所述元件中的至少一个相对于与所述元件的运动同心布置的多个内表面平移运动，两个元件形成了扩张空间的端部，所述内表面形成用于供移动元件通过的通路并且所述内表面被用密封元件密封，使得随着移动元件相对于限定容积的内表面，以及相对于可以用选定方式(通常也与第一移动元件的同心性)被固定或移动的另一元件平移，在所限定的室内可以产生大量的真空或大量的压力。通过提供一些端口，这些端口流体地连接到设备操作的进入阶段期间所提供的工作室，流体(例如液体、例如空气的气体，或两相或三相材料)可以进入到所期望的工作室中。

在另一方面，旋转式压缩机的进入管可以被配置成在进入室填充期间具有低的紊流，这减小了紊流损失并且提高了容积效率。

为了产生功能性旋转式压缩机，可以预期的是，在总成的一些方面，放置在限定容积内的并且由上述内表面围绕的相对的元件可以相对于彼此移动，并且可以打开端口使得液体或气体可以被允许进入限定容积内，且在某个时刻可以封闭端口，且相对的元件以减小包含在限定空间内的容积的方式朝向彼此移动。这种在容积上的减小用于增加限定空间内的压力，且在选定的时刻可以允许打开端口(额外的端口或同一端口)，且压缩液体或气体允许从限定容积中逸出而用于其他选定用途。

在其他方面，旋转式压缩机的旋转元件可以被用于在设备内泵送油和/或制冷剂，而不需要辅助泵，这简化了整体的机械设计。在另一方面，旋转式压缩机可以不需要使用偏心轴，因此可以具有更低的摩擦损失并且提供将旋转轴所需的能量转换至压缩气体/液体的更直接的转换。

根据各个其他方面，提供一种转子总成，其可以被加工为分离的零件，随后被装配以形成整体总成。在一些方面，转子总成包括轴、一对端板、输入轴和转子。在另一方面，转子总成可以包括定位在转子与至少一个端板之间的至少一个衬垫。

额外的优点将在以下的描述中部分地陈述，且部分地根据描述将是很明显的，或者可以从根据本文的各方面描述的设备的实践中获知。设备的优点将通过在所附权利要求书中特定指出的元件和组合的方式来实现和获得。应理解的是，前面的概括描述和以下详细描述都仅是示例性和解释性的，而并不是对如所要求保护的设备的限制。

附图说明

被并入本说明书且组成本说明书一部分的附图图示了本发明的几个方面且与描述一起用于解释本发明的各种原理。

图1是旋转式压缩机的一部分的示例性的示意性透视图，示出了在外壳内顺时针旋转的转子、安装到转子的部分的第一端板和第二端板，以及相对于转子可移动的闸门的远端部分。

图2是转子在外壳内顺时针旋转的示例性的示意性横截面图，示出了由于旋转而形成的各自的压缩室和吸入室，并且示出了相对于转子以及绕偏心凸轮可移动的闸门。

图3是示例性的示意性横截面图和示例性的局部正视图，示出了位于图1的旋转式压缩机的外壳内的转子、闸门和偏心凸轮的相对位置。

图4A是旋转式压缩机的一个实施方案的分解透视图，从左至右示出了外壳轴密封件、外壳前盖、外壳前垫片、外壳主轴承、第一端板、转子前轴承、转子、闸门、一对前外壳密封件、TDC总成、外壳、一对后外壳密封件、偏心凸轮、偏心轴、转子后轴承、第二端板、外壳后垫片和外壳后盖。

图4B是图4A的旋转式压缩机的局部装配透视图。

图5是图4A的旋转式压缩机的外壳总成的侧视分解图，从左至右示出了外壳轴密封件、外壳前盖、外壳主轴承、外壳前垫片、TDC总成、一对前外壳密封件、外壳、平板阀总成、一对后外壳密封件、偏心凸轮、偏心轴、外壳后垫片、外壳密封件保持器、外壳进口密封件和外壳后盖。

图6是图5的旋转式压缩机的外壳前盖的横截面图。

图7是图4A的旋转式压缩机的外壳后盖的透视图。

图8是图4A的旋转式压缩机的示例性外壳前垫片或后垫片的透视图。

图9是图4A的旋转式压缩机的转子总成的一个实施方案的侧视分解图，从左至右示出了第一端板、转子前轴承、转子、转子后轴承和第二端板。

图10是图4A的旋转式压缩机的外壳的一个实施方案的透视图，示出了在外壳前表面的一部分中形成的槽，其被配置成可操作地接收密封件。

图11是可操作地安装在旋转式压缩机的外壳总成内的转子的一个实施方案的示意性横截面图，示出了绕偏心凸轮可移动并且相对于转子的外表面可移动的闸门。

图12是旋转式压缩机的一个实施方案的示意性分解透视图，从左至右示出了外壳前盖、第一端板、转子、闸门、外壳、安装到偏心轴的偏心凸轮、第二端板和外壳后盖。

图13是偏心轴的一个实施方案的透视图。

图14是被安装为相对于安装到偏心轴的偏心凸轮旋转的闸门的一部分的示意性透视图，示出了与闸门的各自的上偏心板和下偏心板的部分选择性地接触的偏心凸轮的部分。

图15A是第一端板的透视图。

图15B是图15A的第一端板的边缘的一部分的局部正视图，示出了第一端板的边缘或轮廓的凸起部分，所述凸起部分被配置成可操作地与TDC总成的一部分啮合。

图15C是图15A的第一端板的横截面图。

图16A是转子的一个实施方案的透视图，示出了被配置成可操作地接收闸门的至少一部分的孔。

图16B是图16A的转子的侧视图。

图17是旋转式压缩机的闸门的闸门上偏心板和闸门下偏心板的各自的几何形状的一个实施方案的示意图。

图18A是旋转式压缩机的闸门总成的一个实施方案的侧视分解图，示出了闸门、闸门上偏心板、闸门下偏心板、至少一个闸门压缩或活塞密封件、一对闸门侧密封件、闸门顶部密封件、一对闸门密封件致动器和闸门致动器弹簧。

图18B是闸门的远端部分的示意性横截面图，示出了安装在一对闸门密封件致动器之间的闸门致动器弹簧。

图19是图18A的闸门的横截面图。

图20是闸门密封件致动器的透视图。

图21A是旋转式压缩机的外壳的透视图，示出了部分安装在外壳内的TDC总成。

图21B是安装在外壳内并且形成外壳的一部分的TDC总成的局部透视图和部分透明视图。

图22A是TDC总成的一个实施方案的透视、部分透明的分解图。

图22B是图22A的TDC总成的透视、部分透明视图。

图23是图22A的TDC总成的TDC拉杆的透视图。

图24是图22A的TDC总成的TDC表面密封件的透视图。

图25A是旋转式压缩机的第二端板的透视图。

图25B是图25A的第二端板的侧视图。

图26是平板阀总成的一个实施方案的多个视图，其中包括平板阀总成的分解透视图。

图27是图26的平板阀总成的横截面图。

图28是旋转式压缩机的一个实施方案的局部横截面图，示出了用于润滑旋转式压缩机的所需部分的示例性润滑构件。

图29是旋转式压缩机的一个实施方案的局部示意性透视图。

图30A是安装到第二端板的转子的一个实施方案的示意性透视图，并且示出了位于转子、闸门和第二端板的各自的部分中的多个示例性入口。

图30B是图30A的后视图。

图31是旋转式压缩机的一个实施方案的局部示意性透视图，示出了连杆总成，其可操作地耦合到偏心凸轮以实现闸门相对于转子的轴向运动。

图32A是图31的闸门和连杆总成的示意性侧视图。

图32B是图31的闸门和连杆总成的示意性仰视透视图。

图33A是旋转式压缩机的一个实施方案的局部示意性透视图，示出了凸轮从动总成，其可操作地支撑在凸轮上以实现闸门相对于转子的轴向运动，并且示出了外壳的示例性非圆形内部空腔。

图33B是图33A的旋转式压缩机的示意性部分透明视图，示出了安装在转子内并且被配置成相对于转子轴向地压迫闸门的弹簧。

图34是在图33A中示出的、可操作地支撑在凸轮上的闸门的凸轮从动总成的透视图，并且示出了相对于闸门的近端定位的弹簧。

图35A是旋转式压缩机的实施方案的示意性透视图，示出了相对于旋转式压缩机的转子可移动的并且安装在其内的双端闸门。

图35B是图35A的旋转式压缩机的横截面图，示出了在双端闸门内形成的入口。

图36是与偏心凸轮操作性配合的图35A的双端闸门的示意性透视图。

图37是旋转式压缩机的实施方案的示意性正视图，示出了相对于旋转式压缩机的转子可移动的并且安装在其内的双闸门总成。

图38是图37的双闸门总成的示意性透视图。

图39是旋转式压缩机的实施方案的示意性透视图，示出了相对于旋转式压缩机的转子可移动的并且安装在其内的四闸门总成。

图40是与偏心凸轮操作性配合的图39的四闸门总成的示意性透视图。

图41是图示了示例性旋转式压缩机在配有和没有进入阀的情况下以不同转速(rpm)运行时的容积效率的图表。

图42是图示了示例性旋转式压缩机以1200rpm运行时的零流量压力的图表。

图43A是示例性转子总成的透视分解图。

图43B是图43A的装配的转子总成的端视图。

图43C是沿图43B的线B-B截取的图43A的装配的转子总成的横截面图。

图44A是根据另一实施方案的示例性转子总成的透视分解图。

图44B是图44A的装配的转子总成的端视图。

图44C是沿图44B的线A-A截取的图44A的装配的转子总成的横截面图。

图45A是根据另一实施方案的示例性转子总成的透视分解图。

图45B是图45A的装配的转子总成的端视图。

图45C是沿图45B的线B-B截取的图45A的装配的转子总成的横截面图。

图45D是图45A的转子总成的端板的替代透视图。

图45E是图45A的装配的转子总成的局部放大横截面图。

具体实施方式

通过参照下面的详细描述和附图以及其之前和以下的描述，可以更容易地理解本发明。在公开和描述本设备、系统和/或方法之前，应理解的是，除非另有说明，否则本发明并不限于所公开的特定设备、系统和/或方法，因为这些当然是可以变化的。也应理解的是，本文所使用的术语仅为描述特定方面的目的，而并不旨在限制。

除非上下文另有明确规定，否则本文所使用的单数形式“一(a/an)”和“该(the)”包括复数对象。因此，例如，所提到的一“端板”可以包括两个或更多个这样的端板，除非上下文另有指示。

范围在本文中可以被表达为从“约”一个特定值到“约”另一个特定值。当表达这样的范围时，另一个实施方案包括从这一个特定值和/或到另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”来表达近似值时，应理解的是，这个特定值形成另一个实施方案。应进一步理解的是，每个范围的端点对于另一个端点都是重要的，并且独立于另一个端点。

本文所使用的术语“可选的”或“可选地”意味着随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且描述包括所述事件或情况发生的实例以及不发生的实例。

现在将详细参考本发明的目前优选的方面，这些优选的方面的实例在附图中图示。

可以预期的是，根据本文的各方面描述的设备可以充当压缩机、泵、流量计、扩张器和/或发动机。一般地，为了清楚起见，设备在本文中被描述为旋转式压缩机，当然可以预期的是，如本领域技术人员所了解，设备可以在例如上述各种应用中起作用。在任何特定应用中的工作流体可以是液体、气体，或者可以包括设备的选定应用所期望的两相流动状态。

根据一个方面，提供一种旋转式压缩机，其包含外壳、转子和闸门。在图1中图示了示例性旋转式压缩机。在一个方面，外壳110限定具有内壁表面的内部空腔。外壳进一步具有相对于等分内壁表面的外壳平面横向延伸的纵轴。在一个方面，转子150具有外围表面，并且可以定位在外壳的内部空腔内。转子可以被配置成绕转子旋转轴旋转。根据特定方面，转子旋转轴(图3的轴B)与外壳纵轴(轴A)不同心，例如图3中所示。在一个方面，闸门160具有远端，并且被配置成与转子可滑动地安装。闸门可以围绕以及在第一位置与第二位置之间轴向运动，在第一位置闸门的远端定位在距离转子的外围表面第一距离处，而在第二位置闸门的远端定位在距离转子的外围表面第二距离处。根据另一方面，随着转子绕转子旋转轴旋转，闸门的远端可以被约束为靠近外壳的内壁表面而间隔开。

根据另一方面，转子的外围表面的至少部分、外壳的内壁表面的部分，以及靠近闸门的远端的闸门的变化部分可以限定压缩室102，压缩室102随着转子绕转子旋转轴的旋转而改变容积。转子的外围表面的至少部分、外壳的内壁表面的部分以及靠近闸门的远端的闸门的变化部分也可以限定吸入室104，例如图2中所示。如在图2中所示，随着转子的旋转(例如沿箭头的方向)，闸门背后的吸入室104的容积增大，而压缩室102的容积减小。

图4A和图4B中图示了示例性旋转式压缩机。在一个方面，旋转式压缩机包含外壳总成，例如图5中所示。在特定方面，例如图5中所示，提供包含外壳110的外壳总成。在一个方面，外壳总成进一步包含外壳前盖113和外壳后盖114。外壳总成可以进一步包含外壳轴密封件115、外壳主轴承116、外壳前垫片117、外壳后垫片118、外壳进口密封件保持器121和外壳进口密封件120中的至少一个。

图6中图示了示例性外壳前盖113。在一个方面，外壳前盖可以是大体上板状的，并且可以具有前表面和相对的后表面。外壳前盖可以限定延伸穿过前盖的孔。可选地，孔可以在三个部分内形成，使得每个部分具有不同的尺寸，例如图6中所示。孔的至少一部分，例如靠近外壳前盖的后表面形成的部分，被配置成接收外壳主轴承。可以了解的是，外壳主轴承也可以限定配置成接收偏心轴的近端部分的孔(例如在下文中进一步详细所述)。在另一方面，外壳前盖的孔的至少一部分，例如靠近前盖的前表面形成的部分，可以被配置成接收外壳轴密封件。

图7中图示了示例性外壳后盖。在一个方面，外壳后盖114具有至少一个限定在其中的孔，所述孔被配置成或被互补地成形为接收偏心轴的远端。如本文在下文中进一步所述的，偏心轴的远端可以被配置成或切割成具有预定的横截面形状，例如但不限于非圆形的横截面形状，以便锁定偏心轴防止其旋转。在另一方面，至少一个孔可以在外壳后盖中限定(例如，径向围绕前述后盖孔，如图7中所示)，所述孔被配置成提供进入通路。如将在下文中更详细所述的，进入通路可以与位于转子、闸门、外壳和/或第一端板和第二端板中的一者或两者内的入口流体连通。在另一方面，与进口密封件120一起提供外壳进口密封件保持器121(例如图5中所示)，以密封进入通路。可选地，进入通路可以在外壳内的预定位置处形成，以允许充足的流体进入到旋转式压缩机的吸入室中。

图8图示了示例性外壳垫片，例如外壳前垫片117或外壳后垫片118。如在图5中可见，外壳前垫片被配置成定位在外壳前盖113与外壳的前表面111之间。同样地，外壳后垫片被配置成定位在外壳后盖114与外壳的后表面112之间。可以预期的是，在各种实施方案中，外壳前盖和后盖中的任一者或两者和/或外壳可以被构造成由前垫片和后垫片提供的间隔被整合到前盖和后盖和/或外壳中。

图9中图示了示例性转子150。在一个方面，转子具有第一侧表面和相对的第二侧表面。在一个方面，转子可以是大致圆柱形形状；然而，其他几何形状是可预期的，例如，可以选择其他几何形状来改变旋转式压缩机内的流体的容积流量。旋转式压缩机可以包含一对端板151a、151b，这对端板151a、151b被安装到转子的各自的第一侧表面和第二侧表面并且随着各自的第一侧表面和第二侧表面旋转。在一个方面，外壳110具有前表面和相对的后表面。在一个方面，这对端板的第一端板151a的部分与外壳的前表面的部分密封地且可滑动地接触，例如图11中所示。类似地，这对端板的第二端板151b的部分与外壳的后表面的部分密封地且可滑动地接触。

根据一个方面，旋转式压缩机进一步包含用于在第一端板151a与外壳的前表面111之间，以及在第二端板151b与外壳的后表面112之间提供大体上不能透过流体的密封的构件。在一个示例性方面，在第一端板和第二端板中的每个的外围部分中可以限定至少一个槽。可以提供多个密封件，每个密封件都被配置成互补地安装在第一端板和第二端板的一个槽内。

可选地，在外壳的前表面111和后表面112的每个中可以限定至少一个槽122，这至少一个槽大体上围绕外壳的内部空腔。可以提供至少一个密封件，每个密封件都被配置成互补地安装在外壳的一个槽内。例如，如图10中所示，一个或多个槽122(例如但不限于如图10中所示的两个槽)可以在外壳的前表面和后表面的每个中形成，并且可以与外壳的内部空腔大体上同心。一个或多个密封件123可以被提供并且配置成互补地安装在外壳的一个槽内，例如图5中所示。因此，例如，如果在外壳的前表面和后表面的每个上形成两个槽，那么可以提供四个密封件，每个密封件都被配置成互补地安装在外壳的各自的槽内。

在另一方面，这对端板的第一端板可以安装到外壳的前表面，而多个端板的第二端板可以安装到外壳的后表面。旋转式压缩机可以进一步包含用于在第一端板与转子的第一侧表面之间，以及在第二端板与转子的第二侧表面之间提供大体上不能透过流体的密封的构件。在一个方面，在转子的各自的第一侧表面和第二侧表面的每个的外围部分中限定至少一个槽。可以提供至少一个密封件，每个密封件都被配置成互补地安装在转子的一个槽内。

在一个方面，旋转式压缩机包含凸轮128，例如图5和图12中所示。凸轮可以绕凸轮轴被定位在外壳的内部空腔中，并且可以被配置成与闸门的选择部分选择性地啮合，以实现闸门围绕以及在第一位置与第二位置之间轴向运动，在第一位置闸门的远端定位在距离转子的外围表面第一距离处，而在第二位置闸门的远端定位在距离转子的外围表面第二距离处。转子也可以被配置成作用在闸门的选择部分上，以实现闸门相对于转子的外围表面的受约束的轴向运动。在一个方面，凸轮128可以沿轴定位。例如，凸轮可以定位在偏心轴129的近端与远端之间的位置处，例如图5和图12中所示。

图13中图示了示例性偏心轴129。在一个方面，偏心轴可以是大体上圆柱形，并且具有近端和相对的远端。在一个方面，偏心轴靠近于远端的一部分可以被除去，使得远端的横截面是非圆形的。例如但并不限于，远端的横截面形状可以是半圆形、部分圆形(即，一部分可以沿圆的弦线而非直径被除去)或其他几何形状。可选地，偏心轴可以沿其长度的一部分或沿其大体上整个长度具有非圆形横截面。根据各方面，偏心轴可以相对于外壳前盖113和后盖114固定，例如如上所述，或者使用例如本领域技术人员所知的替代附接或整合(即，作为外壳端板的一部分制造等)方法。

示例性凸轮128(例如图14中所示)可以是大体上圆柱形的，并且可以具有预定的宽度。在一个方面，凸轮可以具有限定在其中的孔，可以设计孔的尺寸和形状以接收偏心轴。根据各方面，孔的中心可以偏离于凸轮的中心(即，使得孔与凸轮不同心)。在另一方面，凸轮可以定位在偏心轴的近端与远端之间的位置处(例如图5和图14中所示)。根据一个方面，可以预期的是，凸轮可以通过选定的附接方法而不是使用偏心轴被固定而防止其相对于外壳110旋转。在另一实施方案中，凸轮可以包含轴承以使得凸轮与闸门之间的摩擦力可以被减小，例如通过使用轴套、滚柱轴承、滚针轴承或本领域技术人员已知的类似低摩擦的设备。在其他方面，可以预期的是，凸轮可以在相对于转子的运动恒定或变化的速度下旋转，以实现闸门在其绕转子旋转轴旋转时的所需的定位。凸轮旋转可以通过本领域技术人员已知的构件来实现，所述构件例如带、齿轮、链条传动设备、联动装置和其他类似构件。

如上所述，在各方面，旋转式压缩机包含一对端板151a、151b，这对端板151a、151b可以安装到转子的各自的第一侧表面和第二侧表面，并且可以与转子的各自的第一侧表面和第二侧表面共同旋转。如图15A和图15C中所示，第一端板151a可以包含大体上圆形的板状结构，其带有从其向外延伸的轴状或凸形伸出部。在一个示例性方面，伸出部可以是大体上圆柱形，并且可以相对于第一端板的平面大体上正交或垂直地从第一端板向外延伸。在另一方面，伸出部和第一端板可以大体上同心(即，伸出部的纵轴大体上通过第一端板的几何中心)。根据另一方面，伸出部可以固定地附接到第一端板。在另一方面，伸出部可以具有常规的键控部分以用于扭矩的非滑动传输。在各种示例性方面，但并不旨在于限制，键控部分可以是花键轴、销轴等。

在另一方面，第一端板的伸出部可以具有盲孔，所述盲孔以预定的深度从第一端板的内表面延伸到伸出部，例如图15C的横截面图中所示。在这个方面，孔可以被配置成接收偏心轴的近端。偏心轴的近端可以穿过转子前轴承152插入且插入在第一端板的伸出部中限定的孔内，以允许转子绕偏心轴旋转而同时偏心轴保持固定或静止。

在一个方面，偏心轴可以由定位在伸出部的孔内的嵌套的耐磨轴承支撑；轴承可以由已知的轴承元件来构造，所述已知的轴承元件例如但并不限于轴套、滚柱轴承、轴颈轴承、锥形滚柱轴承等。在一些方面，嵌套的轴承可以是锥形滚柱轴承，并且可以在偏心轴的远端部分内提供调整构件以允许偏心轴和转子的一些轴向运动，以容许磨损或装配公差，使得转子可以相对于外壳适当地对准。在其他方面，可以提供止推轴承以实现旋转元件所需的对准。

类似地，可以预期的是，第二端板151b可以限定穿过第二端板延伸的孔，所述孔可以被配置成接收偏心轴的远端。如关于转子前轴承所描述的，偏心轴的远端部分可以穿过转子后轴承153插入，然后穿过第二端板中的孔插入，以允许转子相对于偏心轴且绕其旋转。

在一个方面，第一端板、第二端板或第一端板和第二端板两者可以具有沿其提供凸轮状轮廓的周边部分的轻微伸出部(例如图15B中所示)。如下文中将进一步描述的，第一端板和/或第二端板的凸轮状轮廓可以与TDC总成的横杆相互作用，以与TDC总成的密封元件铰接。

根据各方面，转子150限定配置成可滑动地接收闸门的孔155，例如图16A中所示。在一个方面，转子限定配置成旋转接收凸轮的中心定位的室，例如图16A中所示。在一个方面，孔155具有将室的中心等分的孔轴。孔可以是盲孔(即，其并不完全地穿过转子延伸)，如图16B的横截面图中所示。

在另一方面，闸门可以是大致圆柱形，并且转子的孔在形状上可以是互补的圆柱形以接收闸门。可选地，闸门可以具有非圆柱形的形状，并且转子的孔可以被互补地成形以接收闸门。例如图17至图19中示例性地所示，闸门160可以限定空心部161，空心部161具有配置成选择性地接触凸轮128的部分的至少一个支承面。在一个方面，至少一个支承面包含一对相对的支承面162a、162b。根据特定方面，如上所述，孔轴可以将转子的室的中心等分。在这个方面，当闸门被孔可滑动地接收时，闸门的这对相对的支承面可以大体上横切于孔轴定位。在另一方面，这对相对的支承面沿闸门的纵轴相互间隔开，并且绕凸轮轴彼此相对地定位。支承面中的至少一个的至少一部分可以是弯曲的。

在一个方面，闸门可以包含上偏心板163a和下偏心板163b，例如图18A中所示。在一个方面，上偏心板163a和下偏心板163b可以分别限定这对相对的支承面162a、162b。可选地，闸门可以被机械加工以使得这对相对的支承面与闸门一体形成。在任一方面，这对支承面的每个支承面可以是至少部分弯曲的。上支承面162a可以具有第一曲率半径(r1)(例如，如图17中所示)。下支承面162b可以具有第二曲率半径(r2)。在一个方面，第一曲率半径(r1)和第二曲率半径(r2)可以被选择成由第一曲率半径和第二曲率半径所画出的圆是大体上同心的，例如图17中所示。在另一方面，这些所画出的圆的中心可以由闸门的顶点限定。在其他方面，下偏心板和上偏心板(或闸门上的与凸轮接触的机械加工部分)可以具有平坦的轮廓，而不是弯曲的或部分弯曲的表面。如可以了解的是，闸门(和/或上偏心板和下偏心板)在与凸轮或转子的孔机械接触的区域可以被表面处理或电镀，以使组件在旋转式压缩机的操作期间能够有足够的寿命。

在一个方面，旋转式压缩机包含用于使闸门在高流体压力下的扭曲和挠曲最小化的构件。在一个方面，转子的孔的至少一部分可以具有圆柱形的横截面形状，并且闸门的至少部分可具有与转子的孔互补的圆柱形的横截面形状。在这个方面，由于较高的转动惯量，闸门的部分的圆柱形形状可以提高闸门在高流体压力和高旋转速度下的抗扭曲力和抗挠曲力。

在另一方面，闸门可以具有额外的支撑件，其用于以下过程中的正确对准：在闸门经由内部导向销进行轴向移动的过程中，所述内部导向销固定到转子且沿提供在转子内的闸门孔的轴延伸。在这个方面，导向销可以被接收到提供在闸门自身内的沿闸门的纵轴延伸的孔内。通过这种方式，按压在闸门上的侧向力可以由位于转子内的闸门孔和位于孔内的导向销来承载。可选地，可以提供位于闸门的内孔内的导向销可以安放于其上的支承元件，以减小摩擦负载。

在另一方面，旋转式压缩机包含至少一个密封元件，其安装在闸门的具有圆柱形的横截面形状的部分的外部部分上。例如，如图19中所示，一个或多个凹槽171可以紧靠闸门的远端形成。可选地，一个或多个凹槽可以紧靠闸门的近端形成，或者紧靠闸门的远端和近端都形成。可以提供一个或多个闸门密封元件172，每个都被配置成由各自的凹槽接收，例如图18A中所示。闸门密封元件可以在闸门与转子的孔之间提供密封，如在常规的活塞和气缸密封技术中通常已知的。因此，随着闸门在第一位置与第二位置之间轴向运动，闸门密封元件可以用于将闸门相对于孔密封。也可以预期的是，在各方面，其中闸门的至少部分具有非圆柱形的横截面形状，适合的闸门密封元件可以提供在沿闸门周边的选定位置上，以实现所需的密封水平。

如上所述，在一个方面，闸门与转子可滑动地安装，并且可围绕以及在第一位置与第二位置之间轴向运动，在第一位置闸门的远端定位在距离转子的外围表面第一距离处，而在第二位置闸门的远端定位在距离转子的外围表面第二距离处。在一个方面，第一距离比第二距离大。在一个方面，第二距离可以靠近转子的外围表面。在另一方面，在第二位置，闸门的远端可以位于转子的外围表面处或位于转子的外围表面之下。

随着转子绕转子旋转轴旋转，闸门的远端可以被约束为靠近外壳的内壁表面而间隔开。在一个方面，闸门的远端可以被约束为在约0.0001英寸至约0.2000英寸之间的约束范围内靠近外壳的内壁表面而间隔开。可选地，闸门的远端可以被约束为在约0.0003英寸至约0.1500英寸之间的约束范围内靠近外壳的内壁表面而间隔开。在另一方面，闸门的远端可以被约束为在约0.0005英寸至约0.1000英寸之间的约束范围内靠近外壳的内壁表面而间隔开。

根据各方面，闸门的远端限定槽。旋转式压缩机可以进一步包含密封总成，所述密封总成包含在闸门的槽内可移动的至少一个平面部件，以及偏压元件，其被配置成选择性地作用在至少一个平面部件上，以保持至少一个平面部件的外边缘随着转子的旋转与外壳的内壁表面滑动接触。在一个方面，至少一个平面部件的质量小于闸门质量的约50％。在另一方面，至少一个平面部件的质量小于闸门质量的约10％。可选地，至少一个平面部件的质量可以小于闸门质量的约2％。根据另一方面，至少一个平面部件的质量可以在闸门质量的约1％至约60％之间。也可以预期的是，可选地，用于至少一个平面部件的偏压力可以至少部分地通过压缩室中的压缩气体来提供——通过提供将压缩室流体连接到密封元件的下侧的通路。

在一个方面，闸门的远端可以是大致锥形的，例如图17中所示。锥形端部可以成形为使得远端的两个相对侧向内地成锥形，并且大体上在顶点处会聚在一起。在另一方面，连接远端的相对成锥形的侧的两侧大体上平行于闸门的圆柱形部分且与之连续。在一个方面，锥形端部被配置成帮助产生更大的区域，随着闸门缩进转子中，扩张压力作用在这个更大的区域上。例如，在常规的液压叶片式发动机中，随着叶片的缩进，外露的区域减小，这降低了扩张器的功效。

所提到的闸门的锥形端部的配置降低了转子自旋转时，即闸门向下缩进到转子的孔中时的总体容积减小的梯度，这个配置针对转子旋转的每一度，增加了少量的增量容积，这降低了整体容积减小的速率。因此，随着新月形的形状闭合，例举的配置将一些容积向下移至孔中。因为“孔容积”的上升比新月形容积的减小要慢，所以最终是一个净压缩结果。

可以预期的是，可以使用用于闸门的远端部分的替代形状。在各方面，可在闸门的锥形端部的一侧或两侧上使用不同的几何形状，以最优化压缩或扩张操作。例如，在一个方面，如果闸门的端部在压缩侧不是锥形，那么会引起压缩比的上升。或者，通过在吸入侧提供陡峭的锥形(即，闸门的远端部分的锥形部分的更大的高宽比)，每个“行程”的吸入容积增加。如果将本设备用作为扩张器，那么可以预期的是，闸门的锥形端部可以被配置成产生用于给定旋转部分的最高的合力矩反作用，例如但并不限于，通过在闸门远端改变闸门轮廓的几何形状来产生大体上“恒定容积扩张”行程。

如上所述，闸门的示例性锥形端部可以在闸门上提供收缩“袋”，压力可以作用在这个收缩“袋”上或吸入容积通过这个收缩“袋”将增大。随着旋转式压缩机移向最终的余隙容积，锥形配置允许压缩室中增加一些容积。锥形端部的特定形状提供调整压缩动态特性的方式，而不是仅单独地依靠闸门/外壳几何形状。

根据各方面，至少一个槽由闸门的远端限定。在一个方面，由闸门的远端限定的槽164是三面槽，例如图19中所示。这个槽的第一或顶面沿锥形端部的顶点形成。这个三面槽的后两个相对面的边缘沿着大体上平行于闸门的圆柱形部分的以及与闸门的圆柱形部分相连续(例如图19中所示)的闸门侧面，远离顶点向下延伸。在一个方面，三面槽在闸门的锥形端部定位在共同的平面内。在另一方面，闸门的远端部分可以进一步包含孔，这个孔被限定在大体上平行于顶槽的锥形端部内，并且穿过这个端部延伸。在这个方面，限定的孔可以在槽的后两个面的边缘的远端(非顶端)形成。

在一个方面，槽164可以被配置成互补地且可操作地接收顶部密封件166和一对侧密封件167，例如图18A中所示。可以预期的是，根据各方面，顶部密封件和侧密封件可形成为用于闸门的远端部分的一体式密封件。例如，一体式密封件可以包含弹性的、偏置的或其他材料，所述材料定位在槽164内，并且被配置成将闸门的远端部分的顶面和侧面分别密封至外壳的内壁表面和以及第一端板和第二端板。

一对闸门密封件致动器168(如图18A和图20中所示)和闸门致动器弹簧169可以提供且可操作地定位在闸门的远端部分的孔内，例如图18B中所示。如图18A和图18B中所示，闸门致动器弹簧169可以放置在孔内，并且闸门密封件致动器168中的各自一个可以在闸门致动器弹簧的任一侧上放置在孔内。侧密封件167可以放置在槽的两个侧面边缘内，而顶部密封件166可以放置在槽的顶面内。

在一个示例性方面，侧密封件和顶部密封件中的每个是大致梯形形状。由于闸门密封件致动器、侧密封件和顶部密封件的整体几何形状，可以实现闸门相对于外壳和/或转子的部分的密封。闸门致动器弹簧作用在闸门密封件致动器上，闸门密封件致动器可以在与闸门致动器弹簧的纵轴平行的方向上在孔内纵向地滑动。闸门密封件致动器进而作用在侧密封件167上，侧密封件167进而作用在顶部密封件166上。密封件的有角度的端部的几何形状允许来自弹簧的作用力将侧密封件向外压在其各自的配合表面上(在一个方面，压在这对端板的内表面上)，同时也将这一力向上地传递至顶部密封件，由此将顶部密封件压迫在外壳的内壁表面上。因此，弹簧的横向力被传递至侧密封件，在闸门以及第一端板和第二端板之间产生密封。由于侧密封件与顶部密封件之间的有角度的界面，弹簧的横向力通过侧密封件转化为横向的及向上的力，将顶部密封件压在外壳的内壁表面上。可选地，压缩室内的压缩流体可以通过提供在密封件自身内或位于闸门内的通路被引导，使得受压流体作用在选定密封件的下侧，从而提供给定室的流体密封所需的所有或部分偏压力。

根据另一方面，旋转式压缩机进一步包含密封元件，其从外壳的内壁表面上的靠近外壳内壁表面与转子的外围表面之间的最小运行间隙的位置的地方开始向外延伸。密封元件的边缘可以被配置成选择性地与转子的外围表面可滑动地接触。在另一方面，旋转式压缩机可以包含一种构件，其用于将外壳内的密封元件收回，以使得随着转子旋转，闸门的远端经过密封元件时，密封元件的边缘位于外壳的内壁表面处或位于外壳的内壁表面之下。

在一个方面，提供了至少一个上止点(TDC)总成，并且TDC总成包含密封元件。TDC总成130可以插入到外壳110中，并且形成为外壳110的一部分，例如图21A中所示。可选地，如下文所述的，TDC总成的组件可以与外壳一体形成。因此，尽管以下是针对单独的TDC总成来描述的，但可以预期的是，TDC总成组件中的一个或多个可以与外壳一体形成并且以如下所述的类似的方式操作。示例性TDC总成130，如图22A和图22B中所示，可以包含TDC嵌入件131、密封元件132(在一个方面，这个密封元件包含TDC表面密封件133和一对相对的TDC侧密封件134)、TDC横杆135、TDC拉杆136、TDC按钮式密封件137和固定的弹簧部件138。

TDC嵌入件131包含TDC总成的主体部分，并且具有内表面，所述内表面在TDC总成插入到外壳的切口内时，大体上与外壳的内壁表面连续。因此，内表面具有与外壳的内壁表面的曲率半径大体上相等的曲率半径。凹槽或TDC密封脊在内表面的一部分内限定，并且被配置成互补地接收密封元件，例如TDC表面密封件和TDC侧密封件。当TDC总成在外壳内定位时，凹槽大体上从外壳的前表面延伸到外壳的后表面。在特定方面，凹槽相对于外壳的前表面成锐角角度而定位。在优选方面，凹槽以不垂直于外壳的前表面的角度定位，例如图21A中所示。在这个方面，当闸门横穿TDC密封元件时，闸门的顶部密封件将不平行于TDC密封元件，由此最小化或防止旋转式压缩机操作期间顶部密封件和密封元件的阻碍。

在另一方面，在TDC嵌入件131的各自的前表面和后表面中限定至少一个空腔140。在这个方面，每个空腔部分地向内延伸到TDC嵌入件(即，盲孔)中。每个空腔被配置成可操作地接收TDC按钮式密封件137。可选地，在TDC嵌入件中可以限定额外的空腔，所述额外的空腔从TDC嵌入件的外表面延伸到TDC嵌入件中。在示例性方面，空腔可从TDC嵌入件的外表面延伸到TDC密封脊。在另一方面，这些空腔中的两个可以被配置成可操作地接收固定的弹簧部件138，例如图22A和图22B中所示。

孔可以被限定在TDC嵌入件内，并且可以被配置成可操作地接收拉杆136。可选地，多个孔可以被限定在TDC嵌入件内，每个孔都被配置成接收各自的拉杆。在一个方面，例如图23中所示，拉杆的远端可以插入到在TDC表面密封件133的一部分中限定的凹口141中且保持在其中(例如图24中所示)。拉杆的轴穿过孔延伸以超出TDC嵌入件的外表面。拉杆的相对的近端被配置成穿过在横杆135(其大体上垂直于拉杆定位)的一部分内限定的孔，并且可以例如但并不限于用螺母139保持就位。如图22A和图22B中所示，在一个方面，横杆具有比TDC嵌入件的宽度(即，TDC嵌入件的前表面与后表面之间的距离，或大体上是外壳的前表面与后表面之间的距离)大的预定长度。

在一个方面，横杆可以可操作地通过第一端板151a和第二端板151b啮合，以定位TDC总成的密封元件，使得当闸门的远端随着转子旋转而越过密封元件时密封元件位于外壳的内壁表面处或位于外壳的内壁表面之下。例如，如上所述，第一端板和第二端板中的一个或多个可以具有沿其周边的伸出部，结果形成了凸轮状轮廓。随着伸出部越过且接触延伸超出外壳的前表面和后表面的横杆的一端或两端，横杆被移动且由此将密封元件拉至位于外壳的内壁表面处或位于外壳的内壁表面之下的位置。可以了解的是，可以使用替代的致动构件来铰接TDC密封元件，而不脱离本公开的范围，并且所有此等铰接构件是本公开所预期的。可以预期的是，此等致动构件可以包括，但并不限于，提供机械运动的气动、液压(例如使用旋转式压缩机的外部流体、控制流体和/或工作流体等)、电子、机电或其他已知的构件。

例如，参看图2且如上所述的，在一个方面，转子的外围表面的部分、外壳的内壁表面的部分和靠近闸门的远端的闸门的变化部分限定吸入室104和压缩室102，每个室都随着转子绕转子旋转轴的旋转而改变容积。根据各方面，与吸入室和/或压缩室流体连通的一个或多个入口可以提供在转子150、闸门160、外壳110、第一端板151a和/或第二端板151b或旋转式压缩机的其他组件中的一个或多个内。类似地，一个或多个出口可以提供在转子、闸门、外壳、第一端板和/或第二端板或旋转式压缩机的其他组件中的一个或多个内。例如，在一个方面，例如图16A、图16B和图30A中所示，转子可以包含与吸入室和/或压缩室流体连通的至少一个转子入口156。在这个方面，入口可以从转子的外围表面延伸到转子的侧表面(例如第二侧表面)，以形成流体通路。根据另一方面，第二端板151b可以包含至少一个入口。例如，如图25A至图25B和图30A至图30B中所示，第二端板可以包含第一入口157和第二入口158。在一个方面，第一入口157与转子入口156流体连通，由此提供大体上连续的流体通路。在第二端板内形成的入口中的至少一个可以被配置成与在外壳后盖内形成的一个或多个孔相配合，以提供大体上连续的流体进入通路。

根据一个方面，外壳可以具有与吸入室和/或压缩室流体连通的至少一个外壳入口124，例如图29中所示。在另一方面，闸门160可以具有与吸入室和/或压缩室流体连通的至少一个闸门入口175。在这个方面，旋转式压缩机可以包含用于选择性地打开和关闭闸门内的至少一个入口的构件。可以预期的是，在一个方面，图29中所示的旋转式压缩机的转子可以被配置成以图中所看到的逆时针方向旋转。在这个方面，但并不旨在于限制。可以预期的是，在转子、第二端板和/或闸门内形成的一个或多个入口可以定位成当转子开始旋转时(即，当闸门顶部密封件经过TDC位置时)，入口靠近TDC的位置定位并且可以随着转子继续其旋转而将流体吸入至吸入室中。类似地，外壳内形成的入口可以靠近TDC的位置定位。然而，可以预期的是，入口的位置可以根据需要被选择。

类似地，在一个方面，转子、闸门、第一端板和/或第二端板、外壳和/或旋转式压缩机的其他组件可以具有与压缩室流体连通的至少一个出口。例如，在特定方面，闸门可以具有与压缩室流体连通的至少一个出口。旋转式压缩机可以进一步包含用于选择性地打开和关闭闸门内的至少一个出口的构件。在另一方面，例如图29中所示，外壳出口125可以在外壳内形成。在一个方面，外壳出口125可以靠近TDC的位置定位，使得随着转子完成旋转，压缩室内的大体上所有流体经由外壳出口排出压缩室。如下文进一步所述的，在一个方面，阀门可以安装在外壳出口内，以充当用于旋转式压缩机的排出阀。

在另一方面，由于提供在闸门内的端口变得与提供在转子内的端口对齐，闸门在转子内的轴向运动可以用于打开提供在闸门内的端口。在这个方面，在转子运动的选择周期期间，出口被放置为与一个或多个容积室流体连通，以允许流体在其间流动。在其他方面，出口可以提供在转子端板内，随着转子端板相对于外壳偏心移动，出口允许被放置为与选定的容积流体连通。在这个例举的方面，在转子运动的选择周期期间，端口允许建立流体连通，这允许流体从容积室中的一个或多个吸入或排出。或者，可以预期的是，端口可以提供在外壳的至少一部分内，并且被配置成向工作流体提供主要入口或出口通路，或形成的外壳端口可以充当提供在如上所述的其他组件中的主要端口的额外端口。

旋转式压缩机可以进一步包含安装到外壳的排出阀，排出阀用于防止压缩室内的压缩流体的回流。在其他方面，旋转式压缩机可以包含定位在进入通路内(例如但不限于，定位在外壳的入口内)的进入阀，以减少或消除进入流体的反向流动。根据各方面，例如但并不旨在于限制，排出阀和/或进入阀可以包含簧片阀、平板阀、舌形阀等。

现在参看图26至图27，图示了示例性平板阀总成180，平板阀总成180可以定位在外壳的出口内以充当例如排出阀。根据各方面，平板阀总成可以包含室密封件181、阀板182、阀座183、密封元件184、密封弹簧185和阀体186。可以预期的是，当装配好后，阀板、阀座和阀体限定围绕共轴径向移位的多个通道。在一个方面，密封元件184和各自的密封弹簧185放置在多个通道中的每一个内。在一个实例中，密封元件可以是大体上球形的。根据一个方面，但并不旨在限制，五个通道在阀体内形成；因此，五个密封元件被安装在各自形成的通道内。在一个方面，阀体成形为当平板阀总成被装配时，密封弹簧和密封元件被保持在通道内，例如图27中所示。可选地，可以省略密封弹簧，并且密封元件的运动和密封功能可以由流过平板阀总成的流体控制。在其他方面，密封元件可以用紧公差装配在其各自的通道内，使得密封元件的运动被大体上本限制，由此提供阻尼机构来防止密封元件的无约束运动。如可以了解的，平板阀总成或其他类似阀可以被提供且可以被配置成充当用于旋转式压缩机的排出阀。

根据各方面，旋转式压缩机可以包含：转子，其具有外围表面和转子轴；以及外壳，其限定具有内壁表面的内部空腔，并且外壳可以被配置成绕与转子轴不同心的外壳纵轴旋转。转子可以定位在外壳的内部空腔内。例如本文所述的闸门可以与转子可滑动地安装，并且闸门可以围绕以及在第一位置与第二位置之间轴向运动，在第一位置闸门的远端定位在距离转子的外围表面第一距离处，而在第二位置闸门的远端定位在距离转子的外围表面第二距离处。在这个方面，第一端板和第二端板可以被提供且可以固定地附接或安装到转子。因此，当外壳绕外壳的纵轴旋转时，转子和端板可以保持或维持在静止位置。这种旋转式压缩机可以用作例如压缩机、泵、扩张器或其任何组合。

可以预期的是，可以使用两个或更多个本文所述的旋转式压缩机来装配复合设备，以产生可能期望的高压比。在示例性方面，第一级旋转式压缩机可以使其一个或多个出口选择性定位为与第二级旋转式压缩机的入口流体连通。在各方面，第二级可以是但不限于，许多已知的压缩机设备中的任一个，例如离心式压缩机、涡旋式压缩机、往复式压缩机、轴向涡轮压缩机等。或者，可以预期的是，第一级可以包含已知的压缩机或泵，如上文作为例证地所述的，并且随后的级可以使用如根据本文的各方面所述的旋转式压缩机或其组合来装配。这种多级式压缩机可用作例如但不限于压缩机、泵、扩张器、发动机或其任何组合。

参照图4A、图4B和图11，可以装配旋转式压缩机以包含如上所述的任何或所有组件。在一个方面，闸门可以通过将密封件致动器插入到闸门的锥形端部的孔中来装配。顶部密封件和侧密封件可以插入到闸门顶部处的三面槽的各自部分中。一个或多个闸门密封元件可以定位于在闸门的具有圆柱形横截面形状的部分内形成的凹槽内。在一个方面，提供了闸门的下偏心板和上偏心板，当下偏心板和上偏心板被定位在闸门内时，其限定了一对相对的支承面。因此，在一个方面，上偏心板和下偏心板可以定位在闸门的主体内。闸门然后可以插入到转子的孔中。

根据各方面，可以预期的是，密封件致动器压靠闸门侧密封件，将闸门侧密封件压在第一端板和第二端板的内表面上。如上所述，由于闸门侧密封件和闸门顶部密封件的构造和几何形状，闸门侧密封件受到的横向力在横向方向上被转移至闸门顶部密封件，由此将闸门顶部密封件压在外壳的内壁表面上。这些压紧力可以用于确保旋转式压缩机操作期间适当的密封。在一个方面，闸门侧密封件受到的压紧力在约0.01磅至约15.0磅之间的范围内。在另一方面，闸门侧密封件优选地受到约4.0磅的力。根据另一方面，闸门顶部密封件受到的压紧力在约2.0磅至约40.0磅之间的范围内。在另一方面，闸门顶部密封件和闸门侧密封件可以用替代的弹簧元件构造，以引起本文在上面所述的力。

在一个方面，TDC总成被提供且可以安装在外壳内。TDC嵌入件可以定位在外壳内并且TDC拉杆的远端可以插入到TDC表面密封件的凹口中，而TDC表面密封件的凹口进而可以插入到TDC嵌入件的凹槽中或TDC密封脊中。TDC侧密封件可以同样地插入到凹槽中，并且按钮式密封件可以插入到TDC嵌入件的前表面和后表面上的各自的孔中。TDC横杆可以插入到从外壳前表面延伸至外壳后表面的孔(例如，如图21中所示的TDC横杆出口)中。固定的弹簧元件和螺母可以从外壳的外表面插入，并且螺母可以紧固至TDC拉杆的远端。一个或多个密封件可以定位在限定于外壳的前表面和/或后表面中的各自的槽内。如可以了解的是，在一个方面，TDC总成可以至少部分地与外壳成整体；因此，在这个方面，各种TDC总成的组件可以直接装配在外壳内。

转子(以及定位在其内的闸门)然后可以定位在外壳的内部空腔内。在一个方面，尽管转子在外壳内做旋转运动，但是整个转子在外壳内的位置(即，由转子旋转轴的位置所限定的转子相对于外壳纵轴的位置)以及相对于外壳的位置是固定的。因此，存在如下的一个点或位置：在这个点或位置处，转子的外围表面和外壳的内壁表面最接近，例如图3中所示。在特定方面，这个点可以大体上等同于旋转式压缩机的上止点(TDC)位置。可以预期的是，TDC密封元件，或更具体地说，TDC表面密封件，用于保持外壳的内壁表面与转子的外围表面之间的密封。

偏心轴和凸轮可以插入到转子的中心定位的室内以及所限定的闸门的空心部中。凸轮可以沿偏心轴定位，使得其定位在闸门的空心部内，靠近由空心部限定的至少一个支承面。在一个方面，凸轮可以定位在闸门的上偏心板与下偏心板之间。可以预期的是，根据各方面，凸轮的形状可以选择为通过转子的孔而被约束在转子内的闸门的径向位置由凸轮与闸门空心部的至少一个支承面(例如，上偏心板和下偏心板)上的配合接触点之间的接触点限定。随着转子绕转子旋转轴旋转，闸门的圆周路径由转子的旋转中心限定，并且闸门的径向扩张由凸轮的几何形状固定。通过这种方式，闸门的远端被约束为靠近外壳的内壁表面而间隔开，并且闸门的远端被约束使不会以过大或不稳定的力压在外壳的内壁表面上。

在一个方面，凸轮被设计成闸门的远端可以靠近外壳的内壁表面而保持一个间隔距离。在一个方面，闸门的远端被约束为在约0.0001英寸至约0.2000英寸之间的约束范围内、约0.0003英寸至约0.1500英寸之间的约束范围内或约0.0005英寸至约0.1000英寸之间的约束范围内靠近外壳的内壁表面而间隔开。在另一方面，闸门的远端被约束为在外壳内表面直径的0.01％与15.0％之间的约束范围内靠近外壳的内壁表面而间隔开。

通过这种方式，闸门与外壳的内壁表面之间的磨损和接触摩擦力可以被最小化或消除。如本文所述的，闸门的远端与外壳的内壁表面(和/或第一端板和第二端板的内表面)之间的密封可以通过作用在闸门侧密封件和闸门顶部密封件上的闸门密封件致动器的弹簧力来实现。在其他方面，闸门的远端与外壳的内壁表面(和/或第一端板和第二端板的内表面)之间的密封可以通过由精确机械加工和装配公差获得的紧运行间隙来实现，由此产生了非接触的密封功能且因此降低了摩擦和磨损。

偏心轴的近端部分可以穿过转子前轴承插入在第一端板的轴内形成的孔中。类似地，偏心轴的远端部分可以穿过转子后轴承、穿过第二端板插入，并且插入到位于外壳后盖内的配合孔中。在一个方面，外壳前垫片定位在外壳前盖与外壳的前表面之间。如图8中所示，外壳前垫片可以限定空隙，在这个空隙内，第一端板可以自由地旋转。类似地，外壳后垫片可以定位在外壳后盖与外壳的后表面之间，并且可以限定空隙，在这个空隙内，第二端板可以自由地旋转。可选地，如上所述，外壳前垫片和后垫片可以被消除，并且外壳前盖和后盖和/或外壳可以构造为当旋转式压缩机被装配时提供各自的空隙。

可以预期的是，旋转式压缩机可以用常规的方式被接合在一起或装配，例如但并不限于机械紧固件，机械紧固件例如但不限于螺钉、螺栓、铆钉、夹具、带有螺母的双头螺栓等，其任何组合。例如在图6至图8和图10中所示的，外壳前盖、外壳前垫片、外壳、外壳后垫片和外壳后盖可以限定互补的紧固件孔。然而，也可以预期的是，外壳总成的任何数量的元件可以整体地一起形成为单个的机械零件或铸件。

根据各方面，第一端板和第二端板可以分别固定地附接到转子的第一侧表面和第二侧表面，使得其与转子同时旋转。在一个方面，第一端板和第二端板可以通过定位在限定于外壳的前表面和/或后表面内的各自的槽中的至少一个密封件大体上密封于外壳的前表面和后表面。在这个方面，如果第一端板和第二端板的内表面相对于转子的旋转是固定的，那么闸门侧密封件相对于第一端板和第二端板的内表面轴向地上下平移，而不是相对于内表面摆动。通过这种方式，密封性能可以改进并且摩擦力可以减小。如可以了解的是，任何数量的密封件可以被用来提供位于转子内的闸门的密封，以及提供闸门在外壳的内壁表面上的密封，并且可以预期的是，各方面可以包括比本文描述的更多或更少的密封件。可以预期的是，在一些方面，一个或多个密封件通过例如但并不限于使用来自压缩室或其他处发送的流体压力、或者通过使用偏压元件，或使用其组合而被压在其配合面上。

根据其他方面，第一端板和第二端板可以固定地附接到外壳。例如，第一端板可以安装到外壳的前表面，而第二端板可以安装到外壳的后表面。可以提供构件，其用于在第一端板与转子的第一侧表面之间以及第二端板与转子的第二侧表面之间提供大体上不透流体的密封。在这个方面，可以预期的是，闸门侧密封件将相对于第一端板和第二端板的内表面“摆动”，而不是如在此根据各个其他方面所描述的，相对于其轴向地或横向地移动。根据各方面，可以预期的是，可以提供更少的密封件(例如，闸门密封件、TDC密封件等)，并且可以通过在旋转式压缩机的组件之间的选定界面处的紧装配公差来有效地实现密封。可选地，可以如下地构造无油压缩机或真空泵：消除选定的密封元件，使得所需的性能可以通过闸门相对于外壳的精确定位来实现，即，通过将闸门定位成闸门的远端保持在距离外壳选定的紧公差。这个方面可以通过降低典型的密封接触点处的摩擦和磨损来实现更长的使用寿命。

在操作中，随着转子在外壳内旋转，闸门总成围绕以及在第一位置与第二位置之间轴向地运动，如上所述。当闸门的远端靠近这样的点：在这个点处，转子和外壳最接近(即，大体上位于TDC位置处)，第一端板和第二端板的凸轮状轮廓使得TDC横杆向外地远离外壳的内壁表面移动，这导致拉杆在TDC表面密封件上施加了拉力。由此，TDC表面密封件缩回至位于外壳的内壁表面处或位于外壳的内壁表面之下的位置。

根据另一方面，上述TDC表面密封件的缩回可以与闸门经过TDC位置的运动大体上一致，并且允许闸门经过TDC位置而同时最小化或消除在闸门顶部密封件与TDC表面密封件之间的任何接触。因此，在第一端板和第二端板的每个中的凸轮状伸出部可以被定位和构型为向TDC表面密封件提供预定量的升力，以防止其在闸门经过TDC位置时被闸门的任何部分碰到或接触。

根据各方面，可以提供额外的构件来防止TDC表面密封件不利地接触闸门顶部密封件。例如，TDC表面密封件可以相对于外壳的前表面和后表面成一定角度(如上所述)而定位，使得在闸门经过TDC位置时闸门顶部密封件和TDC表面密封件不平行(由此防止了两个密封件之间的全面接触)。TDC表面密封件成角度的定位可以进一步防止闸门顶部密封件卡住或落入到在配置成接收TDC表面密封件的TDC嵌入件中形成的凹槽或密封脊中。在另一方面，TDC表面密封件的缩回可以由闸门顶部密封件通过推力而引起，所述推力是由闸门顶部密封件在其经过且接触TDC表面密封件时提供的，所述推力迫使TDC表面密封件缩回到TDC嵌入件的凹槽中。

根据另一方面，可以预期的是，TDC表面密封件可以是固定的密封件(即，其将保持静止且不缩回到TDC嵌入件的凹槽或密封脊中)。在这个方面，闸门顶部密封件可以配置有用于在闸门顶部密封件经过“固定的”TDC表面密封件时，将闸门顶部密封件朝向外壳纵轴向内平移的构件。用于平移的构件可以包含位于偏心凸轮上的凸轮表面，所述偏心凸轮被配置成随着转子在外壳内的旋转而相对于闸门的远端控制闸门顶部密封件的位置。

由于TDC表面密封件、侧密封件和TDC按钮式密封件的几何形状和相对定位(例如图22A至图22B中所示)，TDC表面密封件的缩回运动可以引起TDC总成的其他组件中的运动。在一个方面，随着TDC表面密封件通过拉杆的拉力缩回，TDC侧密封件被向外推，而这进而引起了TDC按钮式密封件被向外推。

在操作中，在一个方面，TDC侧密封件可以沿小接触区域与各自的第一端板和第二端板啮合，从而引起界面处的磨损。在一个方面，随着TDC侧密封件的磨损，其与TDC按钮式密封件啮合，这使TDC表面密封件以上的压缩室密封。此外，在操作中，TDC侧密封件在各自的TDC按钮式密封件上施加压力，以使其紧压在各自的第一端板和第二端板的内表面上，这限制了TDC侧密封件抵靠和压向第一端板和第二端板。在这个方面，TDC按钮式和侧密封件界面在各自的端板上的大的组合的表面积降低了施加的压力，这可以有效地将磨损减小至最小量。在另一方面，TDC按钮式和侧密封件的这个例举的实施方案确保了侧密封件将大体上一直被压在按钮式密封件的内表面上，以使所需的密封最大化。

在操作中，流体进入(例如，空气或其他气体进入、液体进入等)经由上述的各种入口实现。例如，入口可以在外壳后盖中形成，与在第二端板上形成的入口处于密封的流体连通状态。第二端板的入口可以与转子的入口流体连通。因此，流体(例如，空气)可以进入到旋转式压缩机的吸入室中。如可以了解的是，在转子的初始旋转时，流体将被引入到旋转式压缩机的限定在闸门后的吸入室中。在初始旋转结束时，当闸门经过TDC位置时，被引入到初始旋转的吸入室中的流体变为随后旋转的压缩室中的流体。

例如，通过这个空气(或其他流体)通路，空气可以通过转子的旋转以及由转子总成的运动(即，随着闸门后的吸入室容积的扩张)产生的低压(例如，真空)力被自然地泵送或引入至吸入室中。另外，通过使空气穿过转子的侧表面进入到吸入室中，需要比已知压缩机中要少的流动惯量来填充工作室。相反地，随着转子绕转子旋转轴旋转，空气通过位于转子侧表面中的入口被“布置”到吸入室中。每个空气中的离散元素进入到吸入室中而无需将额外的空气推开，正如已知的提升阀和舌形阀的情况。替代地，每个空气中的离散元素通过由转子的运动产生的压力梯度被“拉”到吸入室中。

在扩张操作模式中，流体流可以穿过转子被传送并且从其外围出来穿过靠近闸门且位于闸门之后的端口进入到扩张室中。在这个方面，压在闸门上的流体不必将其压力通过所有之前注入的流体传递，而新充入的流体压力总是靠近闸门的远端和在闸门的远端后面被输送。

在另一方面，空气(或其他流体)的进入允许转子被进入的填充空气冷却，从而可以有助于提高根据本文所述的各方面装配的旋转式压缩机的寿命和效率。

在一个方面，旋转式压缩机的压缩比可以通过本文所述的入口和出口的选择性定位来确定。转子在旋转式压缩机内的整个旋转可以提供接近完全360度的进入和压缩“行程”。这可以通过入口和/或出口的选择性定位来以固定的方式改变。可选地，也可以通过使用移动的端口位置，使得旋转式压缩机的行程可以实时改变或变化。在这个方面，用以改变端口(入口、出口或两者)相对于处于旋转中的转子的位置的常规挡板、滑动端口、套筒或类似构件可以被用来改变旋转式压缩机的行程。同样地，可以预期的是，可以使用类似构件改变吸入室中吸入的流体量。

根据另一方面，如通过观察闸门的近端部分在转子孔内的轴向运动可以想象到的是，闸门的底部部分(即，闸门的与远端相对的近端部分)可以用作控制阀、泵等。在这个方面，转子孔可以是盲孔。因此，在孔的封闭底部部分，可以产生封闭的工作容积，其中闸门的上下轴向运动将使这个封闭的工作容积的容积扩张和收缩。通过并入泵或压缩机的选定的阀门、端口以及类似组件，在孔的底部部分，这种扩张和收缩可以被用于实现泵或压缩机的功能。同样地，闸门的近端部分可以通过在选定位置处的转子孔内形成的端口的使用而被用作滑动阀或套阀。

根据各方面，闸门的底部或近端部分可以被配置成充当额外的闸门，并且可以包含配置成与外壳的内壁表面接触的闸门密封件总成(即，定位在闸门的近端的各自的槽中的闸门顶部密封件和闸门侧密封件)。如可以了解的是，通过使闸门的数量加倍，位于旋转式压缩机内的室的数量可以加倍。可以预期的是，可以在转子和/或外壳内提供额外的入口和出口以影响流体流入和流出旋转式压缩机，从而使泵送效率最大化。根据另一方面，可以提供多个闸门以提高旋转式压缩机的吸入、压缩和/或泵送功能。

现在参看图28，图示了旋转式压缩机的示例性润滑系统。在一个方面，各自的第一端板和第二端板的径向边缘被配置成随着转子旋转而穿过定位在已装配的旋转式压缩机的下部内的油槽。附着在第一端板和第二端板的部分的油被带入到已装配的旋转式压缩机的上部。随着油被带入到上部，外壳密封件被润湿，并且油被甩到在第一端板、第二端板和各自的外壳前盖和后盖之间的大体上打开的空隙中。这个示例性润滑系统可以例如用于内部润滑式压缩机或泵。当然，可以预期的是，可以省略油槽，并且由旋转式压缩机压缩或泵送的工作流体可以充当润滑剂。在其他方面，润滑剂可以与工作流体混合，以提供用于旋转式压缩机(包括各种密封件和接触表面)的必要的润滑。

根据各方面，可以提供用于冷却旋转式压缩机的构件，例如但并不限于放置在外壳的外部、第一端板和第二端板的选定位置和/或其他位置的散热片，使得周围空气可以进入到散热片中，并且促进热远离装置传递并进入周围空气。在其他方面，可以提供并入空气至空气、液体至空气、空气至液体或液体至液体的冷却过程的特定冷却回路，以达到所需的冷却。

根据另一方面，进入的空气可以穿过提供在旋转式压缩机的高温组件中的通路而传送以提高热量流出这些区域并进入所述进入的气流中。在一些方面，可以提供外部风扇以促进空气流过旋转式压缩机。可选地，可以利用油冷却回路来提供所需水平的冷却。在一些方面，可以在油冷却回路中并入油分离器设备，在所述油分离器设备中出口空气被调节，使得排出流内的任何夹在空气中的油被除去、冷却和再循环至所述设备。

如上所述，在一个方面，闸门的相对的支承面可以与偏心凸轮相互作用，以实现闸门在转子内的轴向运动。根据另一方面，例如图31、图32A和图32B中所示，连杆总成可以被提供为与偏心凸轮相互作用，以实现闸门的轴向运动。例如，如图32A和图32B中所示，连杆191(例如但并不限于，带有销192)可以靠近闸门的远端而附接到闸门260。连杆可以向下地延伸到闸门的空心部中。在一个方面，连杆延伸到空心部中的部分限定尺寸和形状被设计为接收凸轮的孔。随着转子绕转子旋转轴旋转，连杆将同样地绕凸轮旋转，由此引起闸门在转子孔内的轴向运动。

参看图33A、图33B和图34，根据另一方面，闸门的轴向运动可以通过闸门360内的凸轮从动机构来实现。在这个方面，可以预期的是，凸轮328可以具有任何形状，例如但并不限于图33A中所示的非圆形形状。包含辊393的凸轮从动机构可以提供在闸门内，其中辊延伸到闸门的空心部中以与凸轮相互作用。如图33B和图34中所示，弹簧394可以被提供用于将辊压迫至凸轮的表面。随着转子绕转子旋转轴旋转，辊将跟随凸轮运动，由此引起闸门在转子孔内的轴向运动。如图中所示，可以预期的是，在这个方面，外壳可以限定内部空腔，所述内部空腔具有任何横截面形状，例如但并不限于图33A中所示的非圆形形状。

如示例性地所示的，在本文描述的各个实施方案中，可以预期的是，外壳的内部空腔的形状可以选定为与凸轮的形状互补，反之亦然，使得随着转子绕转子旋转轴旋转，闸门的远端可以被约束为靠近外壳的内壁表面而间隔开。

根据各个其他方面，旋转式压缩机可以包含闸门总成，所述闸门总成包含一个或多个闸门，和/或包含配置成靠近外壳的内壁表面而间隔开的一个或多个端部。例如，如图35A和图35B中所示，旋转式压缩机可以包含双端闸门460。在这个方面，转子的孔可以被配置成完全地穿过转子延伸以接收双端闸门460，并且双端闸门可以可滑动地与转子450安装且在其中可轴向移动。双端闸门可以具有远端和相对的近端。双端闸门可以在转子孔内围绕以及在第一位置与第二位置之间轴向运动，在第一位置双端闸门的远端定位在距离转子的外围表面第一距离处，而在第二位置双端闸门的远端定位在距离转子的外围表面第二距离处。可以预期的是，在第一位置，双端闸门的近端定位在距离转子的外围表面大体上第二距离处，而在第二位置，双端闸门的近端定位在距离转子的外围表面大体上第一距离处。随着转子绕转子旋转轴旋转，双端闸门的远端和近端中的每个可以被约束为靠近外壳的内壁表面而间隔开。

在一个方面，转子450的外围表面的至少部分、外壳410的内壁表面的部分以及靠近双端闸门的远端的双端闸门460的变化部分限定随着转子绕转子旋转轴旋转而改变容积的第一压缩室。类似地，转子的外围表面的至少部分、外壳的内壁表面的部分以及靠近双端闸门的近端的双端闸门的变化部分限定随着转子绕转子旋转轴旋转而改变容积的第二压缩室。

根据另一方面，至少一个入口475可以在双端闸门总成内形成。在特定方面，入口在双端闸门的远端和近端的每个中形成。在一个方面，远端可以限定与第一压缩室流体连通的至少一个入口。在另一方面，近端可以限定与第二压缩室流体连通的至少一个入口。根据另一方面，远端和近端中的每个可以限定分别与第一压缩室和第二压缩室流体连通的至少一个入口。

根据各方面，旋转式压缩机可以进一步包含用于选择性地打开和关闭位于双端闸门的各自的远端和近端内的至少一个入口的构件。例如但并不旨在限制，如图35B的的横截面图中所示，双端闸门的入口475可以被配置成在双端闸门在转子孔内的轴向运动中，在预定位置处与旋转式压缩机的端板(例如但并不限于第二端板451b)的各自的入口457对齐。在这个预定位置处，闸门入口475可以在第二端板的入口与第一压缩室或第二压缩室中的各自的一个之间提供进入通路。随着转子绕转子旋转轴旋转，由此实现双端闸门在转子孔内的轴向运动，基于闸门入口475与端板入口457分别地对齐或没有对齐，进入通路可以选择性地打开和关闭。

如图36中所示，双端闸门460可以限定空心部461，空心部461具有配置成与凸轮428的部分选择性接触的至少一个支承面。双端闸门的远端和相对的近端可以各自限定用于接收各自的闸门顶部密封件466的各自的槽464。在一个方面，闸门顶部密封件466可以是一体式密封件，其被配置成分别提供闸门相对于第一端板和第二端板以及外壳的内壁表面的侧密封和顶部密封。可选地，可以提供闸门顶部密封件和侧密封件，例如参照关于图18A所述的闸门而讨论的。根据另一方面，双端闸门总成的每个端部可以限定用于接收各自的闸门密封元件472的至少一个凹槽471。

在一个方面，TDC总成可以提供在外壳内，例如如上所述。当然，可以预期的是，例如图35A和图35B中所示的外壳可以提供为不包括TDC总成。在这个方面，外壳和转子和/或闸门之间的密封可以通过精密制造公差或其他方式来提供。

如上所述，具有双端部分的闸门可以形成为一体式双端闸门总成。可选地，例如参照图37和图38，双闸门总成可以提供为包含第一闸门部分560a和第二闸门部分560b，每个都与偏心凸轮528操作性地配合。第一闸门部分和第二闸门部分中的每个可以包含各自的远端部分，所述远端部分随着转子绕转子旋转轴旋转，可以被约束为靠近外壳的内壁表面而间隔开。如上文参照示例性闸门总成160所述，双闸门总成的每个闸门部分560a、560b可以限定空心部，所述空心部具有配置成与凸轮528的部分选择性接触的至少一个支承面。至少一个支承面可以包含一对相对的支承面，且这对相对的支承面在闸门部分的每个中被机械加工出来，和/或由例如如上所述的上偏心板和下偏心板来提供。在一个方面，第一闸门部分和第二闸门部分中的每个可以包含至少部分弯曲的一对相对的支承面，例如参照图17中所示的闸门所述的。随着转子绕转子旋转轴旋转，第一闸门部分560a和第二闸门部分560b中的每个可以与凸轮528可操作地配合，以实现第一闸门部分和第二闸门部分在转子孔内的轴向运动，由此有效地控制了每个闸门部分的远端相对于外壳的内壁表面的位置。

根据另一方面，旋转式压缩机可以包含四闸门总成660，例如图39和图40中所示。在一个方面，四闸门总成可以包含两个双面闸门总成，每个具有相对的端部并且限定大体上中心的空心部，所述空心部具有配置成与凸轮628的部分选择性接触的至少一个支承面。双面闸门总成可以定位为大体上相互垂直，使得凸轮定位在每个双面闸门总成的空心部内。根据一个方面，转子650的外围表面的至少部分、外壳610的内壁表面的部分，以及靠近双面闸门总成的每个端部的四闸门总成660的变化部分可以限定多个吸入室和/或压缩室。

根据另一方面，提供一种可以用于本文所述的示例性旋转式压缩机的转子总成。如图43A至图43C中所示，例如，提供转子总成，其包括轴753、第一端板751a、第二端板751b和转子750，转子750具有集成的输入轴752。在这个方面，输入轴752和转子750可以被加工为单个单元。在这样做的过程中，整体单元的公差和几何完整性优于由几个独立的零件组成并且后来被装配在一起的类似组件的公差和几何完整性。为了形成转子总成，端板751a、751b可以通过常规的紧固构件附接到转子，例如但并不限于螺栓、螺钉、铆钉或其他已知的紧固构件。轴753可以用于在需要时延伸输入轴752。

在图44A至图44C中示出另一示例性转子总成。在这个方面，输入轴852与第一端板851a一起被机械加工以形成组成部分。此外，在一个方面，转子可以由两个转子半部850a、850b形成，这两个转子半部被配置成接收这两个半部之间的矩形形状的闸门。然后，输入轴和第一端板的整体单元可以装配到转子半部850a、850b和第二端板851b，并且轴753可以附接到输入轴852以形成转子总成。轴753可以用于将旋转运动传递到转子总成的其他零件。如上所讨论的，通过机械加工转子总成的一些零件作为整体单元，可以实现比所有零件被单独地机械加工然后被装配在一起时更大的几何完整性。

现在参看图45A至图45E，示出替代转子总成。在这个方面，第一端板951a和第二端板951b中的一个或两个可以被构造成一个或多个衬垫954a、954b可以夹在端板与转子之间。通过这种方式，端板与位于转子的孔内的闸门(未示出，但如上述的各方面所述的)之间的滑动或密封性能可以最优化选定的性能目标。衬垫材料的一个非限制性实例可以是陶瓷盘，其具有选定的或所需的摩擦和/或热性质。衬垫材料的另一实例可以是PTFE，其被选择用于实现其相对于定位在转子孔内的闸门的低摩擦性能。如图45D和图45E中所示，在这个方面，端板可以具有沿着端板的外部周边限定的唇状物，由此产生端板的内部圆柱形空腔，衬垫可以接收和固定在这个空腔中。

如可以了解的，上述的转子750、850和950可以被机械加工成包括各自的孔，例如本文所述的闸门可以定位在孔中。另外，可以了解的是，参照图43至图45所述装配的示例性转子可以用各种方式被机械加工和/或装配，其中最终目标是构造转子中的非常精确的孔(用于接收闸门)，使转子和输入轴同心，以及端板与转子轴的垂直定向。通过将转子总成的每个组件的尺寸提高到公差的亚微米范围，这将引起装配的旋转式压缩机总成的改善的性能。

实验

原型旋转式压缩机如在图4A和图4B中所示被构造。外壳的内部空腔的内径为129.5mm。旋转式压缩机的工作容积为98cm3，并且余隙容积为3.8cm3，形成压缩比为26:1。使用旋转式压缩机来执行一些试运行，并且这些试运行的数据在图41中示出。如可以看到，在带有进入阀下在转速为1800rpm和2000rpm时执行试运行；在不带有进入阀下在转速为1800rpm和2000rpm时执行额外的试运行。容积效率(ηvol)和等熵效率(ηis)使用以下方程式计算：

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{vol}}=\frac{{\stackrel{.}{m}}_{\mathrm{act}}\·v_1}{{\stackrel{.}{V}}_{\mathrm{th}}}$

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{is}}=\frac{{\stackrel{.}{m}}_{\mathrm{act}}\·(h_{2s}-h_1)}{{\stackrel{.}{W}}_{\mathrm{comp}}}$

其中是所测得的质量流率(kg/s)；ν₁是在状态点1时的比容(m³/kg)；是理论上的容积流率(m³/s)；h₁是在状态点1时的焓值(kJ/kg)；h_2s是在状态点2时等熵压缩过程的焓值(kJ/kg)；以及是压缩机的输入功率(W)。

执行额外的测试以测量原型的“零流量”压力能力。在1200rpm时，记录了超过38:1的压力比。这个测试的结果可以参见图42。

在某些方面，本发明的实施包含一种转子总成，其包含轴；第一端板和第二端板；转子；以及输入轴，其中转子和输入轴被机械加工成整体单元；并且其中转子定位在第一端板与第二端板之间。在另一方面，第一端板和输入轴可以被机械加工成整体单元。在另一方面，第一衬垫可以定位在第一端板与转子之间。在另一方面，衬垫可以是第一衬垫，并且转子总成可以进一步包含定位在第二端板与转子之间的第二衬垫。在其他方面，衬垫可以包含陶瓷盘。在替代方面，衬垫可以由PTFE形成。

在某些方面，本发明的实施包含一种转子总成，其包含轴；第一端板和第二端板；转子；以及输入轴，其中第一端板和输入轴被机械加工成整体单元；并且其中转子定位在第一端板与第二端板之间。在另一方面，转子和输入轴可以被机械加工成整体单元。在另一方面，转子可以由第一转子半部和第二转子半部形成。在另一方面，第一衬垫可以定位在第一端板与转子之间。在另一方面，衬垫可以是第一衬垫，并且转子总成可以进一步包含定位在第二端板与转子之间的第二衬垫。在其他方面，衬垫可以包含陶瓷盘。在替代方面，衬垫可以由PTFE形成。

在某些方面，本发明的实施包含一种转子总成，其包含外壳，所述外壳限定具有内壁表面的内部空腔，其中外壳具有相对于等分内壁表面的外壳平面横向延伸的外壳纵轴；转子总成包含轴；第一端板和第二端板；转子；以及输入轴，其中转子和输入轴被机械加工成整体单元；其中转子定位在第一端板与第二端板之间，并且其中转子总成进一步包含外围表面并且定位在外壳的内部空腔内；以及具有远端的闸门，闸门可滑动地与转子安装并且围绕以及在第一位置与第二位置之间轴向运动，在第一位置闸门的远端定位在距离转子的外围表面第一距离处，而在第二位置闸门的远端定位在距离转子的外围表面第二距离处，其中闸门的远端被约束为随着转子绕转子旋转轴旋转，靠近外壳的内壁表面而间隔开；其中转子的外围表面的至少部分、内壁表面的部分，以及靠近闸门的远端的闸门的变化部分限定随着转子绕转子旋转轴旋转而改变容积的压缩室。在另一方面，第一端板和输入轴可以被机械加工成整体单元。在另一方面，第一衬垫可以定位在第一端板与转子之间。在另一方面，衬垫可以是第一衬垫，并且转子总成可以进一步包含定位在第二端板与转子之间的第二衬垫。在其他方面，衬垫可以包含陶瓷盘。在替代方面，衬垫可以由PTFE形成。

在某些方面，本发明的实施包含一种转子总成，其包含外壳，所述外壳限定具有内壁表面的内部空腔，其中外壳具有相对于等分内壁表面的外壳平面横向延伸的外壳纵轴；转子总成包含轴；第一端板和第二端板；转子；以及输入轴，其中第一端板和输入轴被机械加工成整体单元；其中转子定位在第一端板与第二端板之间，并且其中转子总成进一步包含外围表面并且定位在外壳的内部空腔内；以及具有远端的闸门，闸门可滑动地与转子安装并且围绕以及在第一位置与第二位置之间轴向运动，在第一位置闸门的远端定位在距离转子的外围表面第一距离处，而在第二位置闸门的远端定位在距离转子的外围表面第二距离处，其中闸门的远端被约束为随着转子绕转子旋转轴旋转，靠近外壳的内壁表面而间隔开；其中转子的外围表面的至少部分、内壁表面的部分，以及靠近闸门的远端的闸门的变化部分限定随着转子绕转子旋转轴旋转而改变容积的压缩室。在另一方面，转子和输入轴可以被机械加工成整体单元。在另一方面，转子可以由第一转子半部和第二转子半部形成。在另一方面，第一衬垫可以定位在第一端板与转子之间。在另一方面，衬垫可以是第一衬垫，并且转子总成可以进一步包含定位在第二端板与转子之间的第二衬垫。在其他方面，衬垫可以包含陶瓷盘。在替代方面，衬垫可以由PTFE形成。

对于本领域技术人员将很明显的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本发明做出各种修改和变化。通过考虑本文所公开的本发明的说明书和实践，本发明的其他方面对于本领域技术人员将是很明显的。意图是说明书和实例仅被视为示例性的，并且以下的权利要求书指示了本发明的真实范围和精神。

Claims (26)

1.一种转子总成，其包含：

轴；

第一端板和第二端板；以及

转子；以及

输入轴，

其中所述转子和所述输入轴被机械加工成整体单元；以及

其中所述转子定位在所述第一端板与所述第二端板之间。

2.如权利要求1所述的转子总成，其中所述第一端板和所述输入轴被机械加工成整体单元。

3.如权利要求1所述的转子总成，其进一步包含定位在所述第一端板与所述转子之间的第一衬垫。

4.如权利要求3所述的转子总成，其中所述衬垫为第一衬垫，并且进一步包含定位在所述第二端板与所述转子之间的第二衬垫。

5.如权利要求3所述的转子总成，其中所述衬垫包含陶瓷盘。

6.如权利要求3所述的转子总成，其中所述衬垫由PTFE形成。

7.一种转子总成，其包含：

轴；

第一端板和第二端板；以及

转子；以及

输入轴，

其中所述第一端板和所述输入轴被机械加工成整体单元；以及

其中所述转子定位在所述第一端板与所述第二端板之间。

8.如权利要求7所述的转子总成，其中所述转子和所述输入轴被机械加工成整体单元。

9.如权利要求7所述的转子总成，其中所述转子由第一转子半部和第二转子半部形成。

10.如权利要求7所述的转子总成，其进一步包含定位在所述第一端板与所述转子之间的第一衬垫。

11.如权利要求10所述的转子总成，其中所述衬垫为第一衬垫，并且进一步包含定位在所述第二端板与所述转子之间的第二衬垫。

12.如权利要求10所述的转子总成，其中所述衬垫包含陶瓷盘。

13.如权利要求10所述的转子总成，其中所述衬垫由PTFE形成。

14.一种旋转式压缩机，其包含：

外壳，其限定具有内壁表面的内部空腔，其中所述外壳具有相对于等分所述内壁表面的外壳平面横向延伸的外壳纵轴；

转子总成，其包含轴；第一端板和第二端板；转子；以及输入轴，其中所述转子和所述输入轴被机械加工成整体单元；其中所述转子定位在所述第一端板与所述第二端板之间，并且其中所述转子总成进一步包含外围表面并且定位在所述外壳的所述内部空腔内；以及

具有远端的闸门，所述闸门可滑动地与所述转子安装并且围绕以及在第一位置与第二位置之间轴向运动，在所述第一位置所述闸门的所述远端定位在距离所述转子的所述外围表面第一距离处，而在所述第二位置所述闸门的所述远端定位在距离所述转子的所述外围表面第二距离处，其中所述闸门的所述远端被约束为随着所述转子绕所述转子旋转轴旋转，靠近所述外壳的所述内壁表面而间隔开；

其中所述转子的所述外围表面的至少部分、所述内壁表面的部分，以及靠近所述闸门的所述远端的所述闸门的变化部分限定随着所述转子绕所述转子旋转轴旋转而改变容积的压缩室。

15.如权利要求14所述的转子总成，其中所述第一端板和所述输入轴被机械加工成整体单元。

16.如权利要求14所述的转子总成，其进一步包含定位在所述第一端板与所述转子之间的第一衬垫。

17.如权利要求16所述的转子总成，其中所述衬垫为第一衬垫，并且进一步包含定位在所述第二端板与所述转子之间的第二衬垫。

18.如权利要求16所述的转子总成，其中所述衬垫包含陶瓷盘。

19.如权利要求16所述的转子总成，其中所述衬垫由PTFE形成。

20.一种旋转式压缩机，其包含：

外壳，其限定具有内壁表面的内部空腔，其中所述外壳具有相对于等分所述内壁表面的外壳平面横向延伸的外壳纵轴；

转子总成，其包含轴；第一端板和第二端板；转子；以及输入轴，其中所述第一端板和所述输入轴被机械加工成整体单元；其中所述转子定位在所述第一端板与所述第二端板之间，并且其中所述转子总成进一步包含外围表面并且定位在所述外壳的所述内部空腔内；以及

具有远端的闸门，所述闸门可滑动地与所述转子安装并且围绕以及在第一位置与第二位置之间轴向运动，在所述第一位置所述闸门的所述远端定位在距离所述转子的所述外围表面第一距离处，而在所述第二位置所述闸门的所述远端定位在距离所述转子的所述外围表面第二距离处，其中所述闸门的所述远端被约束为随着所述转子绕所述转子旋转轴旋转，靠近所述外壳的所述内壁表面而间隔开；

其中所述转子的所述外围表面的至少部分、所述内壁表面的部分，以及靠近所述闸门的所述远端的所述闸门的变化部分限定随着所述转子绕所述转子旋转轴旋转而改变容积的压缩室。

21.如权利要求20所述的转子总成，其中所述转子和所述输入轴被机械加工成整体单元。

22.如权利要求20所述的转子总成，其中所述转子由第一转子半部和第二转子半部形成。

23.如权利要求20所述的转子总成，其进一步包含定位在所述第一端板与所述转子之间的第一衬垫。

24.如权利要求23所述的转子总成，其中所述衬垫为第一衬垫，并且进一步包含定位在所述第二端板与所述转子之间的第二衬垫。

25.如权利要求23所述的转子总成，其中所述衬垫包含陶瓷盘。

26.如权利要求23所述的转子总成，其中所述衬垫由PTFE形成。