CN1112651A - 涡轮型压缩机和组装该机的方法 - Google Patents

Abstract

一种双涡轮压缩机包括靠定位销钉(20)定位的 左、右固定涡轮件(2，3)。采用定位销钉(16)至(19) 实现右固定涡轮件(3)与沿轨道运动的涡轮件(1)相 对于彼此的定位。通过一根定时皮带把曲轴(4)和辅 助曲轴(5)以驱动关系连接起来，这种连接使得它们 的曲柄与它们的最大半径的位置同步。

Description

本发明涉及一种涡轮型压缩机（下文称之为“涡轮压缩机”），它被用作空气压缩机或在制冷或空调系统中用作制冷剂压缩机。更具体地说，本发明涉及在端板的两侧都有涡轮卷绕齿、因此适合于用作大型涡轮型压缩机的一种涡轮压缩机。

在组装涡轮型流体机械的常规方法中，固定涡轮件和沿轨道运动的涡轮件的定位这样来实现：把这些涡轮件彼此进行啮合，使沿轨道运动的涡轮件旋转、同时测量驱动扭矩，在扭矩最小的位置把固定涡轮件固定住，如对于无油型涡轮流体机械在日本实用原型未经审查的出版物197086号中所述。

在日本实用新型未经审查的出版物63136281号中公开的一种空气冷却无油型涡轮压缩机是单一型的，它只在沿轨道运动的涡轮件的端板的一侧有涡轮卷绕齿。当要求容量大时，这种类型的涡轮压缩机的涡轮件的直径必须很大。涡轮件的直径的增大相应地增加了作用在涡轮件上的轴向推力负载，这使得设计和控制作为一种产品的压缩机变得相当困难。因此，只有在容量为5.5千瓦或更低时才能进行这种类型的涡轮压缩机的商业化生产。

为了克服这个缺点，已经有了通常被称为“双涡轮压缩机”的一种涡轮压缩机，其中，在沿轨道运动的涡轮件的端板的两侧都设有确定压缩室的涡轮卷绕齿。这种类型的涡轮压缩机的容量可以超过5.5千瓦，因此避免了上述问题。例如，在日本专利未经审查的出版物5776202号和日本实用新型未经审查的出版物587285号中公布了这种类型的涡轮压缩机。这样，为了提供大的容量，双涡轮压缩机在沿轨道运动的涡轮件的端板的两侧都有涡轮卷绕齿。因此，这种类型的涡轮压缩机包括一对有卷绕齿的固定涡轮件，它们与沿轨道运动的涡轮件上的两个涡轮卷绕齿啮合。应该注意到，靠上面提到的依靠测量最小扭矩的方法不能以高精度实现一对固定涡轮件的定位和沿轨道运动的涡轮件的定位。这是因为，由于使作用在沿轨道运动的涡轮件与一个固定涡轮件之间的扭矩达到最小所设定的位置与使作用在沿轨道运动的涡轮件与另一个固定涡轮件之间的扭矩达到最小所设定的位置不重合，靠测量最小扭矩难以确定涡轮件的位置。

无油涡轮压缩机（特别是空气压缩机）所遇到的另一个问题是，由于被压缩的气体（即空气）的温度高，温度达200℃左右，必须采取适当的冷却手段。这就是说，由于在这种类型的压缩机的压缩室中没有引入可以用作冷却剂的润滑油，无油涡轮压缩机在运行中有200℃左右的高温。这样的高温造成沿轨道运动的涡轮件和固定涡轮件的热变形，造成啮合的卷绕齿之间的间隙加大或者造成这些卷绕齿之间相互接触从而使得无法转动。结果，压缩效率降低，在最坏的情况下，压缩机完全无法运行。

因此，本发明的一个目的是提供一种有一个沿轨道运动的涡轮件的双涡轮压缩机，它在其两侧都设有涡轮卷绕齿，也提供组装这样的双涡轮压缩机的方法，其中，驱动沿轨道运动的涡轮件的曲轴与辅助曲轴之间的同步可以容易、并精确地实现，这使得可以容易、并精确地实现沿轨道运动的涡轮件与两个固定涡轮件的定位，即沿轨道运行的涡轮件相对于每一个固定涡轮件的转动相位的调整。

本发明的第二个目的是提供一种无油双涡轮压缩机，其中实现了有效的冷却，改进了性能，即压缩机的压缩效率，同时避免了由于热变形所造成的涡轮件的相互接触。

为了实现第一个目的，按照本发明的第一方面，提供了一种涡轮压缩机，它包括：有一块端板、并在该端板的两侧都有涡轮卷绕齿的一个沿轨道运动的涡轮件;设在沿轨道运动的涡轮件的两侧的固定涡轮件;被两个固定涡轮件在其两端支承的一根曲轴和一根辅助曲轴，它们彼此配合起来驱动沿轨道运动的涡轮件;把沿轨道运动的涡轮件的两侧的两个固定涡轮件彼此以一个预定的相位位置关系定位的固定涡轮件相位固定装置;把曲轴与固定涡轮件以一个预定的相位位置关系定位的曲轴相位固定装置;把辅助曲轴与固定涡轮件以一个预定的相位位置关系定位的辅助曲轴相位固定装置;以及当曲轴和辅助曲轴被相位固定装置彼此同相位地定位时，用来以驱动关系把曲轴和辅助曲轴彼此连接起来的转动同步装置，在曲轴相位固定装置和辅助曲轴相位固定装置被取走以后，转动同步装置驱动曲轴和辅助曲轴，使它们彼此同步地转动。

按照本发明的第二方面，提供了一种涡轮压缩机，它包括：有一块端板、并在该端板的两侧都有涡轮卷绕齿的一个沿轨道运动的涡轮件;设在沿轨道运行的涡轮件的两侧的固定涡轮件;被两个固定涡轮件在其两端支承的一根曲轴和一根辅助曲轴，它们彼此配合起来驱动沿轨道运动的涡轮件;用来驱动曲轴和辅助曲轴使它们互相同步的装置;设在固定涡轮件上的一个上的定位件，它顶着曲轴和辅助曲轴的邻近的轴向上的端面;在沿轨道运行的涡轮件的两侧的两个固定涡轮件上设的定位销钉孔，它们把固定涡轮件相对于彼此定位;设在定位件和固定涡轮件上的定位销钉孔，它们把定位件与固定涡轮件相对于彼此定位;以及设在定位件和曲轴和辅助曲轴上的定位销钉孔，它们把曲轴和辅助曲轴相对于相应的定位件定位。

按照本发明的第三方面，提供了一种涡轮压缩机，它包括：一个具有一端板及位于该端板的两侧上的螺旋形卷绕齿的沿轨道运动的涡轮件，这些卷绕齿沿轴向上相反的方向由端板向外伸出;设在沿轨道运动的涡轮件的两侧的一对固定涡轮件，每一个固定涡轮件有一块端板和用来与沿轨道运动的涡轮件上的朝向固定涡轮件的螺旋形卷绕齿之一相啮合的螺旋形卷绕齿;被两个固定涡轮件可以转动地支承着的一根曲轴和一根辅助曲轴，转动使沿轨道运行的涡轮件作沿轨道的运动;用来以驱动关系把曲轴和辅助曲轴彼此连接起来的一根定时皮带，从而使曲轴和辅助曲轴彼此同步地转动;附加在固定涡轮件之一上的轴承盖，轴承盖之一把曲轴和与之有关的一个轴承的沿轴向的一个端面盖住，而另一个轴承盖把辅助曲轴和与之有关的一个轴承的沿轴向的邻近端面盖住;设在两个固定涡轮件的外边缘的凸缘上的定位销钉孔，它们把固定涡轮件彼此定位;在轴承盖和固定涡轮件上设的定位销钉孔，它们把轴承盖和固定涡轮件相对于彼此定位;以及设在轴承盖和曲轴与辅助曲轴上的定位销钉孔，它们把曲轴和辅助曲轴相对于与之有关的轴承盖定位。

按照本发明的第四方面，提供了一种组装这种类型的涡轮压缩机的方法，该压缩机包括：有一块端板、并在该端板的两侧都有涡轮卷绕齿的一个沿轨道运动的涡轮件，设在沿轨道运动的涡轮件的两侧的固定涡轮件，以及被两个固定涡轮件在其两端支承的一根曲轴和一根辅助曲轴，它们彼此配合起来驱动沿轨道运动的涡轮件，组装方法包括下列步骤：靠一个定位销钉把沿轨道运行的涡轮件的两侧上的固定涡轮件彼此定位;靠各自的定位销钉把曲轴和辅助曲轴以预先确定的位置关系相对于固定涡轮件定位;当定位销钉把曲轴和辅助曲轴相对于固定涡轮件定位后，把曲轴和辅助曲轴彼此以驱动关系连接起来，把曲轴和辅助曲轴固定成预先确定的位相关系;以及把曲轴和辅助曲轴从固定涡轮件松开，使得曲轴和辅助曲轴可以彼此同步地转动。

按照本发明的第五方面，提供了一种组装这种类型的涡轮压缩机的方法，该压缩机包括：有一块端板、并在该端板的两侧都有螺旋形卷绕齿的一个沿轨道运行的涡轮件，这些卷绕齿沿轴向上相反的方向由端板相外伸出;设在沿轨道运行的涡轮件的两侧的一对固定涡轮件，每一个固定涡轮件有一块端板和用来与沿轨道运动的涡轮件上的朝向固定涡轮件的螺旋形卷绕齿之一相啮合的螺旋形卷绕齿;被两个固定涡轮件可以转动地支承着的一根曲轴和一根辅助曲轴，转动使沿轨道运动的涡轮件作沿轨道的运动;用来以驱动关系把曲轴和辅助曲轴彼此连接起来的一根定时皮带，从而使曲轴和辅助曲轴彼此同步地转动;以及附加在固定涡轮件之一上的轴承盖，轴承盖之一把曲轴和与之有关的一个轴承的沿轴向的一个端面盖住，而另一个轴承盖把辅助曲轴和与之有关的一个轴承的沿轴向的邻近端面盖住;组装方法包括下列步骤：在两个固定涡轮件，轴承盖和曲轴和辅助曲轴上制作出定位销钉孔;以定位销钉孔作为参考制作出两个固定涡轮件上的涡轮卷绕齿，这样地把固定涡轮件装在一起：把它们的定位销钉孔对准，把一个定位销钉插入已经对准的定位销钉孔中，然后拧紧螺栓，把固定涡轮件彼此固定;靠定位销钉孔和一个定位销钉把轴承盖相对于固定涡轮件定位;靠定位销钉孔和定位销钉把曲轴和辅助曲轴相对于与之有关的轴承盖定位和固定，定位和固定在这样的条件下进行：曲轴和辅助曲轴的曲柄在相同的特别方向上处于完全偏心的状态;在曲轴和辅助曲轴仍被定位销钉固定在轴承盖上时，把曲轴和辅助曲轴彼此以驱动关系连接起来，这样实现了曲轴和辅助曲轴之间的同步驱动连接;以及把曲轴和辅助曲轴松开，使曲轴和辅助曲轴可以彼此同步地转动。

为了实现上述第二个目的，按照本发明，还提供了一种涡轮压缩机，它包括：有一块端板、并在该端板的两侧都有螺旋形卷绕齿的一个沿轨道运动的涡轮件，这些卷绕齿沿轴向上相反的方向由端板相外伸出;设在沿轨道运动的涡轮件的两侧的一对固定涡轮件，每一个固定涡轮件有一块端板和用来与沿轨道运行的涡轮件上的朝向固定涡轮件的螺旋形卷绕齿之一相啮合的螺旋形卷绕齿;被两个固定涡轮件可以转动地支承着的一根曲轴和一根辅助曲轴，转动使沿轨道运动的涡轮件作沿轨道的运动;用来以驱动关系把曲轴和辅助曲轴彼此连接起来的一根定时皮带，从而使曲轴和辅助曲轴彼此同步地转动;设在两个固定涡轮件的外表面上的冷却片，在平行于曲轴与辅助曲轴的连线的方向上伸展;以及用来强力地供应冷却介质的一台冷却鼓风机，它使冷却介质沿着冷却片流动。

一般说来，在沿轨道运动的涡轮件的两侧都设有涡轮卷绕齿的双涡轮压缩机在组装精度方面比只在沿轨道运动的涡轮件的一侧有涡轮卷绕齿的那种类型的涡轮压缩机要差，这是由于两个固定涡轮件相对于沿轨道运动的涡轮件定位所遇到的困难。本发明以下面的方式克服了这一困难，因此实现了高精度的定位和组装。

一对涡轮件（也把它们称为左、右固定涡轮件）设置在沿轨道运动的涡轮件的两侧。每一个固定涡轮件都设有定位销钉孔，并且以这个定位销钉孔作为参考制作每个固定涡轮件的涡轮卷绕齿。在组装时，采用一个定位销钉把左、右固定涡轮件以预先确定的相位关系彼此定位，该定位销钉穿入设在两个固定涡轮件上的定位销钉孔中，并当把两个固定涡轮件装在一起时使它们彼此对准。

采用曲轴和辅助曲轴实现固定涡轮件与沿轨道运动的涡轮件的彼此定位。曲轴相位固定装置把曲轴以预定的相位位置关系相对于固定涡轮件定位。类似地，辅助曲轴相位固定装置把辅助曲轴以预定的相位位置关系相对于固定涡轮件定位。当曲轴和辅助曲轴被各自的相位固定装置固定时，通过一个同步转动驱动装置（这比如一根皮带）把它们彼此以驱动关系连接起来，把曲轴和辅助曲轴之间的相位关系固定下来。然后，把各自的相位固定装置放开，使得曲轴和辅助曲轴能彼此同步地转动。这样，可以以高精度把固定涡轮件和沿轨道运行的涡轮件彼此定位，尽管以曲轴和辅助曲轴作为中介物。

更具体地说，在曲轴和辅助曲轴的轴向端面上制作出定位销钉孔，其位置为与曲柄半径的最大偏心位置同圆心（该位置与曲柄的最大偏心的方向为同一方向）。另一方面，借助于插入到穿过定位件和固定涡轮件构成的定位销钉孔的定位销钉把定位件（比如轴承盖）在固定涡轮件上定位，定位件中的一个顶着曲轴的轴向端部，而另一个对着辅助曲轴的轴向端部。在各自的定位件上制有定位销钉孔，当曲轴和辅助曲轴处于最大的偏心位置时，其位置与上述在曲轴和辅助曲轴的轴向端部形成的定位销钉孔对准。把定位销钉插入各自的已对准的定位销钉孔对中，使得固定涡轮件和沿轨道运动的涡轮件以高精度彼此定位。在这种状态下，通过一根定时皮带把曲轴和辅助曲轴彼此以驱动关系连接起来，移去定位销钉，把曲轴和辅助曲轴与定位件脱开，使曲轴和辅助曲轴变成自由的，这样，完成了组装过程。

无油压缩机的压缩室中的温度升高到高达约200℃，这是因为在压缩过程中没有可以用作冷却剂的润滑油供入室中。在本发明的涡轮压缩机中，在固定涡轮件的外表面设有冷却片，在平行于曲轴与辅助曲轴的连线的方向上伸展，并且一台冷却鼓风机把冷却介质（比如冷却空气）强力地供给沿着这些冷却片流动。因为冷却介质可以平滑地流过由冷却片确定的通道，所以提高了冷却介质与固定涡轮件之间的热交换效率，压缩室中流体被压缩所产生的热可以被有效地带走，从而使得由压缩机输出的压缩流体的温度被有效地降低。这样，可以防止沿轨道运动的涡轮件和固定涡轮件的热变形，避免由于啮合的涡轮件之间的间隙的加大和否则由热变形造成的啮合的卷绕齿之间的相碰所可能产生的运行故障使性能变坏。

本发明的上述和其它目的、特点和优点将由下面对优选实施例的叙述、结合着附图阅读看得更清楚。

图1为按照本发明的涡轮压缩机的一种实施例的垂直剖面图;

图2为由图1的右侧看的示于图1的实施例的侧面正视图;

图3为装在图1的涡轮压缩机中的曲轴的放大了的侧面正视图;

图4为装在图1的涡轮压缩机中的辅助曲轴的放大了的侧面正视图。

按照本发明的一种涡轮压缩机作为其基本部件包括：第一固定涡轮件（也被称为“左固定涡轮件”），第二固定涡轮件（也被称为“右固定涡轮件”），一个沿轨道运动的涡轮件，以及用来驱动沿轨道运动的涡轮件的一根曲轴和一根辅助曲轴。

为了在固定涡轮件与沿轨道运动的涡轮件之间实现正确的相位位置关系，采用设在固定涡轮件上的定位销钉孔作为定位参考来组装压缩机。更具体地说，靠设在固定涡轮件的外边缘的凸缘上的定位销钉孔进行左、右固定涡轮件的涡轮卷绕齿表面的定位。采用设在右固定涡轮件的邻近曲轴和辅助曲轴的轴向端部的部分上的定位销钉孔和设在轴承盖（这些轴承盖把曲轴和辅助曲轴的轴承盖住，并靠定位销钉孔相对于固定涡轮件定位）上的定位销钉孔实现右固定涡轮件相对于沿轨道运动的涡轮件的定位。这就是说，定位销钉孔设在相当于曲轴和辅助曲轴的曲柄的顶部死区的中心的位置。把定位销钉打入这些定位销钉孔和设在曲轴和辅助曲轴的端面的相应的定位销钉孔中。安排要使得当曲轴和辅助曲轴的曲柄处于顶部死区的中心时，作用在沿轨道运动的涡轮件与固定涡轮件之间阻尼扭矩为最小。这样可以得到固定涡轮件的涡轮卷绕齿表面与沿轨道运动的涡轮件的涡轮卷绕齿表面之间的相位匹配。在这种状态下，用一根定时皮带把曲轴和辅助曲轴以驱动关系连接起来，确立曲轴和辅助曲轴之间正确的相位关系。然后，用固定螺栓把固定涡轮件的边缘凸缘拧紧，并从定位销钉孔移走穿过设在轴承盖上的相应定位销钉孔插入到曲轴和辅助曲轴的轴向端部的定位销钉孔中的定位销钉，这样就完成了组装。在这种状态下，沿轨道运动的涡轮件可以相对于固定涡轮件进行平滑的沿轨道的运动，实现双涡轮压缩机的压缩功能。

在沿轨道运动的涡轮件的两侧有相同构形的涡轮卷绕齿的双涡轮压缩机在压缩机的运行过程中在其两侧有同样大小的压力。在本发明的具体形式下，在左固定涡轮件的外表面设有大表面积的冷却片。类似的冷却片也设在右固定涡轮件的外表面上。一台外部的鼓风机把冷却介质（比如冷却空气）强力地供给沿着这些冷却片流动，使被压缩过程中所产生的热加热了的压缩机得到有效的冷却，降低了由压缩机输出的气体的温度。按照这种安排，可以改进无油双涡轮压缩机的冷却效率，压缩性能得到改善，同时消除了否则由热变形造成的啮合的卷绕齿的相互接触所可能产生的运行故障。这样使实现大容量的无油涡轮压缩机成为可能。

在沿轨道运动的涡轮件的两侧都有涡轮卷绕齿表面的双涡轮压缩机中，在沿轨道运动的涡轮件的两侧都设有压缩室。因此，与只在沿轨道运动的涡轮件的一侧有涡轮卷绕齿的单一型涡轮压缩机相比，可以减小涡轮的外径。由于在两个压缩室中作用同样大小的压力，所以以相反方向作用在沿轨道运动的涡轮件上的轴向作用力彼此平衡，这就消除了所有轴向上的推力（这是涡轮压缩机所遇到的严重问题之一）。这一点特别在无油涡轮压缩机（其中在沿轨道运动的涡轮件与固定涡轮件之间没有润滑油）是一大优点，因此，本发明的双涡轮压缩机适于用来设计无油压缩机。

将参考着图1至4描述本发明的一个实际的实施例。

被压缩的流体通过吸入部件24被吸入，并且沿着吸入通道23流动，被引入到沿轨道运行的涡轮件1的两个侧面上的卷绕齿与左、右涡轮件2和3的与之相啮合的涡轮卷绕齿之间所确定的压缩室中。由于沿轨道运动的涡轮件1的沿轨道的运动，压缩室的容积逐渐减小，使得压缩室中的流体被逐渐压缩。随后，被压缩的流体由释放部件22释放出。用于驱动沿轨道运动的涡轮件1的驱动系统包括一个驱动动力源，比如一台电动机（未画出）。该电动机的输出功率经过V形皮带（未画出）传送给固定在曲轴4的一端的一个V形皮带轮6，使得曲轴4由电动机的输出功率驱动。曲轴4设有一个负载侧面轴承8，一个曲柄轴承9和一个对面的负载侧面轴承10，这些轴承结合在一起承受被压缩的气体所施加的负载。

驱动系统还包括一根辅助曲轴5，它通过一根定时皮带7以驱动关系连接到曲轴4上，使得它与该曲轴同步地被驱动。像在曲轴4的情况一样，辅助曲轴5由一个负载侧面轴承11，一个曲柄轴承12和一个对面的负载侧面轴承13支承。轴承盖14，15附加在右涡轮件3上，顶着曲轴4和辅助曲轴5的右端，如图1中所看到的那样。这两个轴承盖14，15用来固定住该对面的负载侧面轴承10和13，使之不在右固定涡轮件3的轴向上运动。沿轨道运动的涡轮件1通过曲柄轴承9和12以驱动关系连接到曲轴4和辅助曲轴5上，使得可以在轨道上运动相当于曲轴4和辅助曲轴5的曲柄的半径的一个冲程，从而改变在沿轨道运动的涡轮件与左、右固定涡轮件之间所确定的压缩室的容积，压缩吸入进这些室中的流体。

图中所示的实施例采用了下面的结构，为的是容易实现左、右固定涡轮件2，3的涡轮卷绕齿表面相对于沿轨道运动的涡轮件1的涡轮卷绕齿表面的定位。以分别用作定位孔的被加工成的孔（定位销钉孔）20a和20b作为参考，把左固定涡轮件2l和右固定涡轮件3作机械加工。在组装压缩机的过程中，把一个定位销钉20穿过这些定位销钉孔20a，20b，使得左、右固定涡轮件以高精度彼此对准。

右固定涡轮件3相对于沿轨道运动的涡轮件1的定位以下列方式实现。围绕着右固定涡轮件3的部分制作定位销钉孔3a，3b，该固定涡轮件接受用来支承曲轴4和辅助曲轴5的对面的负载侧面轴承10和13。更具体地说，定位销钉孔3a靠近曲轴4，而定位销钉孔3b靠近辅助曲轴5。在轴承盖14和15上也制作出定位销钉孔14a和15a，分别对应于定位销钉孔3a和3b。在组装过程中，轴承盖14和15这样定位：使它们的定位销钉孔14a和15a与定位销钉孔3a和3b对准，并且把定位销钉16和18打入已经对准的定位销钉孔对3a，14a和3b，15a中，从而以高的定位精度把轴承盖14和15相对于右固定涡轮件3定位。

在曲轴4的轴向端面上制作一个定位销钉孔4a，使其位置为当曲轴4的曲柄的半径为最大时与之同圆心。类似地，在辅助曲轴5的轴向端面上制作一个定位销钉孔5a，使其位置为当辅助曲轴5的曲柄的半径为最大时与之同圆心。更具体地说，定位销钉孔4a和5a被制作得使当各自的曲轴处于顶部死区中心时这些孔处于它们位置的最高点。在轴承盖14和15上的定位销钉孔14b和15b的制作使得这些定位销钉孔14b和15b当上述定位销钉孔4b和5b处于其最高位置时与定位销钉孔4b和5b对准。在组装过程中，把定位销钉17打入互相对准的与曲轴4有关的定位销钉孔4a和14b中，并且，类似地，把定位销钉19打入互相对准的与辅助曲轴5有关的定位销钉孔5a和15b中，从而把左、右固定涡轮件2，3定位成达到最佳组装状态，同时，曲轴4和辅助曲轴5的曲柄处于其顶部死区中心。在这种状态下，两根曲轴4和5彼此同相位。随后，通过皮带7把这些曲轴4和5以驱动关系连接起来，同时保持它们彼此同相位。再把与曲轴4和辅助曲轴5有关的定位销钉17和19拔出，把曲轴4和辅助曲轴5松开，这样，压缩机进入等待工作状态。螺栓21用来把左、右固定涡轮件2，3在它的凸缘上拧紧在一起，而螺栓35和36用来把轴承盖14和15夹紧、并紧固在固定涡轮件3上。

这样，在所述的实施例中，靠定位销钉和定位销钉孔可以很容易地实现固定涡轮件相对于沿轨道运动的涡轮件的精确定位。

在这种实施例的双涡轮压缩机的运行过程中，由于在沿轨道运动的涡轮件的两侧的压缩室中的流体被压缩，产生了热。在这个实施例中，提供了有效的手段冷却固定涡轮件2，3，把输出的被压缩流体（气体）的温度降低。更具体地说，如图1所示，在左固定涡轮件2的外表面设有具有大外部面积的左冷却片30。类似地，在右固定涡轮件3的外表面设有右冷却片31。这些冷却片30，31与各自的固定涡轮件2，3作成一体，在平行于曲轴4与辅助曲轴5的连线的方向上伸展，即在如图1中所见的竖直方向上伸展。这样，可以形成沿压缩机的纵向伸展的冷却片。

图2示出在右固定涡轮件上的右冷却片31的构形。在有冷却片31的叶片块体的外框架上构成了一个管道安装基座32。管道安装基座32装有一根管路，该管路与冷却片31一起确定了冷却介质（比如冷却空气）的通道。一个装在外部的冷却鼓风机（未画出）把冷却空气强力地吹入管道中，这使得空气由管道的冷却空气入口33流到它的出口34，同时与冷却片进行热交换，把涡轮压缩机中产生的热带走，从而使输出的气体的温度降低。在这个实施例中，因为冷却片被制作成在压缩机的纵向方向上伸展，冷却空气与压缩机之间的热交换可以有效地进行。结果，降低了沿轨道运动的涡轮件和固定涡轮件的热变形，并且减小了管道的横截面积。

由上面的叙述可以理解到，按照本发明，提供了下述优点：

（1）可以很容易地以高精度组装有一个沿轨道运动的涡轮件和在沿轨道运动的涡轮件的两侧都有固定涡轮件的双涡轮压缩机，同时在啮合的卷绕齿之间保持最佳间隙，这简单地靠对沿轨道运动的涡轮件、固定涡轮件和曲轴作高精度的机械加工。这样精确和最佳的组装在压缩机的压缩性能上有5至10%的改善。

（2）可以减小不同压缩机的装配精度的起伏，从而使得不同压缩机之间的压缩效率的改变和差别可以降到最低。

（3）在固定涡轮件相对于沿轨道运动的涡轮件进行定位方面简化了压缩机的组装，组装工作的工作量降低约30%。

（4）所组装的压缩机可以避免啮合的卷绕齿之间的机械接触，因此显著地改善了可靠性，而不要求工人有高的工艺水平和丰富经验。

（5）在两个固定涡轮件上设有的冷却片把输出的气体的温度降低到低于200℃，即使当压缩机是无油型时，也能避免沿轨道运动的涡轮件和固定涡轮件的热变形。这使得所设计的压缩机在啮合的涡轮卷绕齿之间有小的间隙，使压缩性能进一步改善10%。

（6）降低了沿轨道运动的涡轮件和固定涡轮件的表面温度，从而避免了涡轮件之间的相互接触，改善了可靠性。

（7）把上面在（5）和（6）中所述的效果结合在一起，使得设计和制造7.5千瓦或更高容量的无油涡轮压缩机成为可能。

如已经作了充分讨论的那样，按照本发明提供了在沿轨道运动的涡轮件的两侧都有涡轮卷绕齿的双涡轮压缩机，简化了结合起来驱动沿轨道运动的涡轮件的曲轴和辅助曲轴之间的转动的同步，同时使固定涡轮件和沿轨道运动的涡轮件的定位可以容易地、并以高精度实现。

还有，按照本发明提供了无油双涡轮压缩机，其中，靠设在两个固定涡轮件上的冷却片使压缩机有效地冷却，改善了性能，同时消除了啮合的涡轮件的啮合的卷绕齿之间的机械接触。

Claims (6)

1、一种涡轮压缩机，它包括：

有一块端板、并在所述端板的两侧都有涡轮卷绕齿的一个沿轨道运动的涡轮件；

设在所述沿轨道运动的涡轮件的两侧的固定涡轮件；

被所述的两个固定涡轮件在其两端支承的一根曲轴和一根辅助曲轴，它们对所述的沿轨道运动的涡轮件提供了沿轨道的运动；

把所述的沿轨道运动的涡轮件的两侧上的两个固定涡轮件彼此以一个预定的相位位置关系定位并固定的固定涡轮件相位固定装置；

把所述曲轴与所述固定涡轮件以一个预定的相位位置关系定位的曲轴相位固定装置；

把所述辅助曲轴与所述固定涡轮件以一个预定的相位位置关系定位的辅助曲轴相位固定装置；以及

用来以驱动关系把所述曲轴和所述辅助曲轴彼此连接起来的转动同步装置，当所述曲轴和所述辅助曲轴被所述的相位固定装置彼此同相位地定位时，所述的转动同步装置在所述曲轴相位固定装置和所述辅助曲轴相位固定装置被取走以后驱动所述曲轴和所述辅助曲轴，使它们彼此同步地转动。

2、一种涡轮压缩机，它包括：

有一块端板、并在所述端板的两侧都有涡轮卷绕齿的一个沿轨道运动的涡轮件;

设在所述沿轨道运动的涡轮件的两侧的固定涡轮件;

被所述的两个固定涡轮件在其两端支承的一根曲轴和一根辅助曲轴，它们对所述的沿轨道运动的涡轮件提供了沿轨道的运动;

用来驱动所述曲轴和所述辅助曲轴使它们互相同步的装置;

设在所述固定涡轮件中的一个上的定位件，它顶着所述曲轴和所述辅助曲轴的邻近的轴向上的端面;

在所述沿轨道运动的涡轮件的两侧的两个所述固定涡轮件上设的定位销钉孔，它们把所述的固定涡轮件相对于彼此定位;

设在所述定位件和所述固定涡轮件上的定位销钉孔，它们把所述定位件与所述的固定涡轮件相对于彼此定位;以及

设在所述定位件和所述曲轴和所述辅助曲轴上的定位销钉孔，它们把所述曲轴和所述辅助曲轴相对于相应的定位件定位。

3、一种涡轮压缩机，它包括：

有一块端板、并在所述端板的两侧都有螺旋形卷绕齿的一个沿轨道运动的涡轮件，这些卷绕齿沿轴向上相反的方向由端板相外伸出;

设在所述沿轨道运动的涡轮件的两侧的一对固定涡轮件，每一个所述的固定涡轮件有一块端板和用来与所述沿轨道运动的涡轮件上的朝向所述固定涡轮件的所述螺旋形卷绕齿之一相啮合的螺旋形卷绕齿;

被两个固定涡轮件可以转动地支承着的一根曲轴和一根辅助曲轴，转动使所述的沿轨道运动的涡轮件作沿轨道的运动;

用来以驱动关系把所述曲轴和所述辅助曲轴彼此连接起来的一根定时皮带，从而使所述曲轴和所述辅助曲轴彼此同步地转动;

附加在所述固定涡轮件之一上的轴承盖，所述的轴承盖之一把所述曲轴和与之有关的一个轴承的沿轴向的一个端面盖住，而另一个轴承盖把所述辅助曲轴和与之有关的一个轴承的沿轴向的邻近端面盖住;

设在两个固定涡轮件的外边缘的凸缘上的定位销钉孔，它们把所述的固定涡轮件彼此定位;

在所述的轴承盖和所述固定涡轮件上设的定位销钉孔，它们把所述的轴承盖和所述的固定涡轮件相对于彼此定位;以及

设在所述轴承盖和所述曲轴与所述辅助曲轴上的定位销钉孔，它们把所述曲轴和所述辅助曲轴相对于与之有关的轴承盖定位。

4、一种涡轮压缩机，它包括：

有一块端板、并在所述端板的两侧都有螺旋形卷绕齿的一个沿轨道运动的涡轮件，这些卷绕齿沿轴向上相反的方向由端板相外伸出;

设在所述沿轨道运动的涡轮件的两侧的一对固定涡轮件，每一个所述的固定涡轮件有一块端板和用来与所述沿轨道运动的涡轮件上的朝向所述固定涡轮件的所述螺旋形卷绕齿之一相啮合的螺旋形卷绕齿;

被两个固定涡轮件可以转动地支承着的一根曲轴和一根辅助曲轴，转动使所述的沿轨道运动的涡轮件作沿轨道的运动;

用来以驱动关系把所述曲轴和所述辅助曲轴彼此连接起来的一根定时皮带，从而使所述曲轴和所述辅助曲轴彼此同步地转动;

设在两个固定涡轮件的外表面上的冷却片，在平行于所述曲轴与所述辅助曲轴的连线的方向上伸展;以及

用来强力地供应冷却介质的一台冷却鼓风机，它使所述的冷却介质沿着所述冷却片流动。

5、一种组装这种类型的涡轮压缩机的方法，该压缩机包括：有一块端板、并在所述端板的两侧都有涡轮卷绕齿的一个沿轨道运动的涡轮件，设在所述沿轨道运动的涡轮件的两侧的固定涡轮件，以及被所述的两个固定涡轮件在其两端支承的一根曲轴和一根辅助曲轴，它们对所述的沿轨道运动的涡轮件提供了沿轨道的运动，所述组装方法包括下列步骤：

靠一个定位销钉把所述沿轨道运动的涡轮件的两侧上的所述固定涡轮件定位;

靠各自的定位销钉把所述曲轴和所述辅助曲轴以预先确定的位置关系相对于所述固定涡轮件定位;

当所述的定位销钉把所述曲轴和所述辅助曲轴相对于所述固定涡轮件定位后，把所述曲轴和所述辅助曲轴彼此以驱动关系连接起来，把所述曲轴和所述辅助曲轴固定成预先确定的位相关系;以及

把所述曲轴和所述辅助曲轴从所述固定涡轮件松开，使得所述曲轴和所述辅助曲轴可以彼此同步地转动。

6、一种组装这种类型的涡轮压缩机的方法，该压缩机包括：有一块端板、并在所述端板的两侧都有螺旋形卷绕齿的一个沿轨道运动的涡轮件，这些卷绕齿沿轴向上相反的方向由端板相外伸出;设在所述沿轨道运动的涡轮件的两侧的一对固定涡轮件，每一个所述的固定涡轮件有一块端板和用来与所述沿轨道运动的涡轮件上的朝向所述固定涡轮件的所述螺旋形卷绕齿之一相啮合的螺旋形卷绕齿;被所述的两个固定涡轮件可以转动地支承着的一根曲轴和一根辅助曲轴，转动使所述的沿轨道运动的涡轮件作沿轨道的运动;用来以驱动关系把所述曲轴和所述辅助曲轴彼此连接起来的一根定时皮带，从而使所述曲轴和所述辅助曲轴彼此同步地转动;以及附加在所述固定涡轮件之一上的轴承盖，所述的轴承盖之一把所述曲轴和与之有关的一个轴承的沿轴向的一个端面盖住，而另一个轴承盖把所述辅助曲轴和与之有关的一个轴承的沿轴向的相邻端面盖住;

所述组装方法包括下列步骤：

在两个固定涡轮件，所述的轴承盖和所述曲轴和所述辅助曲轴上制作出定位销钉孔;

以所述的定位销钉孔作为参考制作出两个固定涡轮件上的涡轮卷绕齿，这样地把所述的固定涡轮件装在一起：把它们的定位销钉孔对准，把一个定位销钉插入已经对准的定位销钉孔中，然后拧紧螺栓，把所述的固定涡轮件彼此固定;

靠所述定位销钉孔和一个定位销钉把所述轴承盖相对于所述固定涡轮件定位;

靠所述定位销钉孔和定位销钉把所述曲轴和所述辅助曲轴相对于与之有关的轴承盖定位和固定，定位和固定在这样的条件下进行：所述曲轴和所述辅助曲轴的曲柄在相同的特别方向上处于完全偏心的状态;

在所述曲轴和所述辅助曲轴仍被所述定位销钉固定在所述轴承盖上时，把所述曲轴和所述辅助曲轴彼此以驱动关系连接起来，这样实现了所述曲轴和所述辅助曲轴之间的同步驱动连接;以及

靠所述定位销钉把相位固定了的所述曲轴和所述辅助曲轴松开，使所述曲轴和所述辅助曲轴可以彼此同步地转动。

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