CN1065027C - 涡旋流体机械用的测速器 - Google Patents
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Abstract
一种涡旋流体机械用的测速器，在上述涡旋流体机械的封闭壳体中设置有一个固定的涡旋件和一个沿一定轨道旋转的涡旋件，这两个涡旋件互相啮合，各带有一个位于它们的端板的内表面上的螺旋卷，上述沿轨道旋转的涡旋件转动时，通过一个外表面上设置有上述旋转涡旋件的欧氏环检测它的转动情况，其中，上述的欧氏环由磁性材料制成，并且，有一个电磁感应型的旋转信号检测机构安装在与上述欧氏环相对的地方。
Description
本发明涉及一种用于压缩机、扩张机等的涡旋流体机械的测速器。
图4是典型的普通涡旋压缩机的主要零部件的纵剖视图。在这一图中，封闭的壳体1中含有一个固定的涡旋件10和一个沿一定轨道旋转的涡旋件14。固定涡旋件10带有一个端板11(未示出)和一个位于端板11的内表面上的螺旋卷12。沿轨道旋转的涡旋件14带有一个端板15和一个位于端板15的内表面上、且与上述螺旋卷12的形状基本相同的螺旋卷16。旋转涡旋件14和固定涡旋件10呈180°偏移相互啮合，其啮合方式使得它们之间互相偏心一个转动轨道半径(如图所示)。这种结构可获得多个压缩室19。
在沿轨道旋转的涡旋件14的端板15的外圆周表面上的一个地方，固定了一个铁块40用作产生转动信号的磁性块。在封闭壳体1的圆周壁上与铁块40相对的地方，安装了一个电磁感应型速度传感器50，用作转动信号检测机构，在铁块40与速度传感器50之间带有预定的间隙。速度传感器50含有一个永久磁铁、一个磁心部分和一个绕在磁心部分上的线圈。当铁块40随着旋转的涡旋件14而转动时，磁心部分的磁通量发生变化，因此，根据电磁感应原理，线圈中将产生与铁块40的转动频率相同的频率和与转动频率成比例的输出电压。这样，从这一频率值，便可检测出压缩机的转数。例如，当发动机等(压缩机的动力源)的速度与速度传感器50所探测到的速度间的差值大于一预定值、且这一现象持续一定时间时，便可断定压缩机处于锁定状态，此时，应切断发动机和压缩机间的动力传输以防止皮带被拉断或发生其它事故。另一方面，也能进行各种测量。
在上述的涡旋流体机械用的普通测速器中，用作产生转动信号的磁块而安装在旋转涡旋件14的端板的外圆周表面上的铁块40增加了制造和组装成本。另外，由于铁块与传感器相对的面积以及铁块本身的体积都较小，会使因铁块40的转动而在速度传感器50的线圈中产生的输出电压随速度传感器50和铁块40的制造公差、组装公差和形状公差等而变化，而且，输出电压的绝对值较低。鉴于上述的原因，这种速度传感器不可能精确地检测出压缩机的转数。因此，普通的测速器存在一个缺点，即会因受到电气噪音等干扰因素的影响而不能精确判定压缩机的锁定状态。
日本专利JP-A-59115494也公开了一种涡旋流体机械用的测速器，其为了提高探测精度，提出向内凸出探测器。然而，这却使之易与旋转环相互干扰，并增加了安装探测器的步骤。
本发明的目的就是为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种涡旋流体机械用的测速器，这种测速器由于欧氏环的往复运动而在电磁感应型旋转信号检测机构中产生足够高的输出电压，提高了涡旋流体机械转速的检测精度，从而能够精确地确定压缩机的锁定状态，因此，可进行各种适当的测量，并可降低制造成本。
为了解决上述的问题并达到上述的目的，在本发明的涡旋流体机械中，有一个固定涡旋件和一个沿轨道旋转的涡旋件互相啮合且位于一个封闭壳体中，它们各带有一个位于各自端板的内表面上的螺旋卷，当沿轨道旋转的涡旋件转动时，由一个欧氏环检测其转动情况，上述旋转涡旋件座落在该欧氏环的外表面上，欧氏环由磁性材料制成，并有一个电磁感应型的转动信号检测机构安装在与欧氏环相对的地方，其特征在于，上述欧氏环是由烧结的铁类金属制成的。
上述的措施产生了下列的效果：设置在上述的转动信号检测机构相对的地方上的、由磁性材料制成的欧氏环具有足够大的相对面积和体积，因此，由于欧氏环的往复运动而使电磁感应型的旋转信号检测机构中产生足够高的输出电压，故而提高了对涡旋流体机械的转数的检测精度。另外，由于不必要在旋转涡旋件端板的圆周表面上安装一个用作磁性块以产生转动信号的铁块，故也简化了制造工艺。
下面结合附图说明本发明，附图中：图1是根据本发明的一个实施例的涡旋压缩机之主要零部件的纵剖视图；
图2是沿图1的A-A线的割视图；
图3是一种速度传感器的剖视简图；
图4是一种普通的涡旋压缩机的主要零部件的剖视图。
图1是按照本发明的一个实施例的涡旋压缩机的主要零部件的纵剖视图；图2是沿图1的A-A线的剖视图；图3是一种速度传感器的剖视简图。
在图1、2和3中，封闭的壳体1由一个杯形主体2、一个用螺钉3固定到杯形主体2上的前端板4和一个用螺钉5固定到前端板上的圆筒件6组成。穿过圆筒件6的转轴7由轴承8和9可转动地安装到壳体1上。在壳体1中设置有一个固定的涡旋件10和一个沿轨道旋转的涡旋件14。
固定的涡旋件10带有一个端板11和一个位于端板11的内表面上的螺旋卷12。通过使端板11的外圆周表面与杯形主体2的内圆周表面相啮合，将壳体1的内部隔开，在端板11的外侧形成了一个排气腔31，而在端板11的内侧则形成了一个吸入室28。在端板11的中央处形成的排气口29中，安装了一个排气阀30以便打开和关闭上述的排气口29。
沿轨道旋转的涡旋件14带有一个端板15和一个设置在端板15的内表面上且与上述的螺旋卷12形状基本相同的螺旋卷16。旋转的涡旋件14和固定的涡旋件10相互呈180°偏移角啮合在一起，其啮合方式使得它们之间互相偏心一个转动半径(如图所示)。这种结构可获得多个压缩室19。
在端板15的外表面的中央形成的圆筒形凸台20中，通过转动轴承23可转动地插入一个传动套21，该传动套21带有一个滑槽24，在该滑槽24中以偏心的方式可滑动地安装一个从转轴7的内端凸出来的偏心传动销25。
在端板15之外表面的周围与前端板4的内圆周上形成的支座32的内表面之间，设置了一个欧氏环26，用作检测止推轴承和旋转涡旋件14的转动情况的机构。
如图2所示欧氏环26是环形的，它带有一对第一凸键26a和一对与第一凸键成直角凸起的第二凸键26b。第一凸键26a可滑动地装入在端板15的外表面上形成的槽14a中，而第二凸键26b则可滑动地装入在支座32的上表面中形成的槽32a中。因此，欧氏环26仅仅是沿槽32a作相对于支座32的往复运动，而旋转涡旋件14则仅仅沿槽14a作相对于欧氏环26的往复运动。这样便可检测旋转涡旋件14的转动情况。
当转轴7在一个发动机等(未示出)通过例如皮带的带动下而转动时，旋转涡旋件14便在一种由偏心传动销25、传动套21和凸台20等组成的旋转传动机构的带动下沿着一个半径等于转轴7与偏心传动销25间的偏移量的圆形轨迹转动起来，并由欧氏环26检测其转动情况。因此，从吸入口(未示出)通过吸入室28而供应到压缩室19的气体由于压缩室19的体积减小而向着旋转中心移动，并进入中央室22，与此同时气体受到压缩。然而，气体通过排气口29而离开中央室22，并推开排气阀而进入排气腔31中，并流出封闭的壳体1之外。
检查旋转涡旋件14转动情况的欧氏环26由磁性材料例如烧结的铁类金属制成。在封闭壳体1的圆柱壁上、与安装欧氏环26的外圆周位置相对的地方设置了一个电磁感应型的速度传感器50，用作一种转动信号检测机构，速度传感器50的安装位置是与第二键26b相对并带有预定间隙。
速度传感器50含有一个永久磁铁51、一个磁心部分52和一个绕在磁心部分上的线圈53。当旋转涡旋件14转动时，凸出件(也就是第二键26b)由于涡旋件14的转动而转动，这样，按照电磁感应原理，速度传感器50的磁心部分的磁通量以与旋转涡旋件14的转动频率相同的频率而变化，并在线圈上产生一个与转动频率成比例的输出电压。因此，便可通过这一频率值而测出转轴7的转数，也就是压缩机的转数。
按照上述结构的实施例，可以产生下列的工作效应：由于欧氏环以与旋转涡旋件14的转动相同的周期作往复运动，故速度传感器50的磁心部分52的磁通量会因由磁性材料制成的欧氏环的往复运动而变化，因此，按照电磁感应原理，在线圈53中会产生一个与欧氏环的往复运动频率相同的频率和与该频率成比例的输出电压。这样便可通过这一频率值检测出压缩机的转速。
由于与速度传感器50相对的欧氏环26具有足够大的相对面积和体积，故由欧氏环26的往复运动而产生的速度传感器50的输出电压比用普通铁块40产生的输出电压要高得多，因此，便能精确地测出频率，也就是压缩机的转数。
例如，当发动机等(压缩机的动力源)的速度与速度传感器50所探测到的速度间的差值大于一预定值、且这一现象持续一定时间时，便可断定压缩机处于锁定状态，此时，应切断发动机和压缩机间的动力传输以防止皮带被拉断或发生其它事故。另一方面，也能进行各种适当的测量。
本发明不限于上述的实施例，而且，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，显然可对本发明进行各种改动。
按照本发明，由磁性材料制成的欧氏环用作一种旋转信号发生器的磁性块，从而增加了磁性块的相对面积和体积。因此，由于欧氏环的往复运动而在电磁感应型旋转信号探测机构中产生的输出电压相当高，故提高了对涡旋流体机械转数的检测精度。这样，就能精确地探测出压缩机的锁定状态，从而进行各种适当的测量。此外，也不必安装用作旋转信号发生器的铁块。本发明提供了一种可降低制造成本的涡旋流体机械用的测速器。
Claims (2)
1．一种涡旋流体机械用的测速器，在上述涡旋流体机械的封闭壳体中设置有一个固定的涡旋件和一个沿一定轨道旋转的涡旋件，这两个涡旋件互相啮合，各带有一个位于它们的端板的内表面上的螺旋卷，上述沿轨道旋转的涡旋件转动时，通过一个外表面上设置有上述旋转涡旋件的欧氏环检测它的转动情况，其中，上述的欧氏环由磁性材料制成，并且有一个电磁感应型的旋转信号检测机构安装在与上述欧氏环相对的地方，其特征在于，上述的欧氏环是由烧结的铁类金属制成的。
2．根据权利要求1的涡旋流体机械用的测速器，其特征在于，上述的旋转信号检测机构含有一个永久磁铁、一个磁心部分和一个绕在上述磁心部分上的线圈，该机构可检测出因上述旋转涡旋件的转动引起的上述欧氏环的往复运动而在上述线圈中产生的交流电压的频率，并可从上述检测出的频率而测出上述旋转涡旋件的转数。
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