CN1113548A - 涡漩型流体机械 - Google Patents

Abstract

低速运转时旋转涡形管2的涡卷2b侧面压紧 到固定涡形管1的涡形卷卷板1b侧面上保持其密 封，规定转速以上的高速旋转时保持涡形板1b和2b 的侧面之间的间隙，防止其侧面异常磨损的同时抑制 消耗动力的增大。套管5上安装产生旋转涡形管2公转旋转时作用于它的离心力F_s和反方向的比这大的离心力F_c的重锤，而且沿着套筒5滑动方向θ公转旋转半径增大的方向上安装弹簧部件15。由此公转旋转速度为规定值以上时把旋转涡形管2移向公转旋转半径减小的方向。

Description

本发明涉及压缩机、膨胀机等使用的涡漩型流体机械。

过去这种涡漩型压缩机的1例由图3所示。

图3中，1是固定涡形管，由端板1a和其内部竖直设置的涡形卷板1b组成。2是旋转涡形管，由端板2a和其内部竖直设置的实质上与上述涡形卷板1b形状相同的涡形卷板2b。

由这些固定涡形管1和旋转涡形管2如图所示相互啮合，并使其回转中心O₁和O₂偏心规定距离r，而且它们的相位错开180°，对涡形中心呈点对称地分成多个压缩室3。

旋转涡形管2的端板2a外中部作成圆筒状凸缘4此凸缘4内装配驱动套筒5，驱动套筒5通过轴承6旋转自如。此套筒5中开有滑动孔7，此滑动孔7内装配从旋转轴8的端面到其轴心O₁偏心规定距离r的偏心轴9。

滑动孔7的断面如图3（B）所示，作成对偏心轴9的偏心方向倾斜θ角度的长圆形，偏心轴9的两侧切铣形成的直线部9a与滑动孔7的直线部7a滑动接触，并能沿这个方向滑动。

旋转轴8旋转时此旋转力从偏心轴9的直线部9a经过滑动孔7的直线部7a传给驱动套筒5，而且经过轴承6、凸缘4传给旋转涡形管2。

旋转涡形管2利用图中未表示的自转防止机构防止其自转，因此它以旋转轴8的轴芯和固定涡形管1的中心O₁作为中心，以规定距离r为半径的圆轨迹上作公转旋转运动。

进入压缩室3内的气体随着压缩室3的容积减少的同时朝涡形中心移动逐渐被压缩到达中央室11，从这儿经排气口12排出气体。

随着旋转涡形管2的公转旋转运动，由于旋转涡形管2，凸缘4、轴承6、驱动套筒5等组成的不平衡重量，在偏心轴9的偏心方向上产生离心力F_s。

另一方面由于压缩室3的气体压力，气体压力F_p作用在旋转涡形管2上。

由于离心力F_s和气体压力F_p的角度θ方向的分力F，驱动套筒5沿角度θ方向移动，旋转涡形管2的公转旋转半径增大，而且由于上述力F，旋转涡形管2的涡形卷板2b的侧面压紧到固定涡形管1的涡形卷板1b的侧面上。

上述去过涡漩型压缩机中，由旋转涡形管2的公转旋转速度上升使离心力F_s增大，则旋转涡形管2的涡形卷板2b的侧面向固定涡形管1的涡卷1b的侧面压紧的力过大，可能使涡卷1b、2b的侧面异常磨损。

本发明是为了解决上述课题的装置，其要点在于：流体机械，由固定涡形管、与它偏心规定距离且错开角度相啮合的对上述固定涡形管公转的旋转涡形管，被上述旋转涡形管支撑旋转自如的驱动套筒、从旋转轴的轴心偏心上述规定距离并且呈滑动配合地安装于上述套筒的滑动孔中的偏心轴构成;由于上述套筒沿与偏心轴偏心方向交叉的方向滑动，上述旋转涡形管的公转旋转半径产生变化;在上述的涡漩型流体机械中，本发明的特征在于：上述驱动套筒中设置重锤该重锤产生比上述旋转涡形管公转旋转时作用于其上的离心力F_s大且方向相反的离心力F_c，而且通过沿滑动方向在上述公转旋转半径变大的方向上使驱动套筒赋势的弹簧部件，当上述旋转涡形管其公转旋转速度为规定值以上时，使驱动套筒沿上述公转旋转半径减小的方向变位。

上述套筒中能设置限制向上述公转旋转半径变减小方向的变位量的变位限制手段。

利用被设在上述滑动孔的阶梯肩部能构成上述变位限制手段。

上述弹簧部件能由螺旋弹簧构成。

上述螺旋弹簧能装在设在上述滑动孔端部的阶梯槽和上述偏心轴之间。

本发明中旋转涡形管公转旋转速度为规定值以上时，驱动套筒向旋转半径减小方向变位抑制旋转涡形管涡卷和固定涡形管涡卷的接触压力过大。

图面的简单说明

图1表示本发明的1个实例，（A）是中心部纵向剖面图，（B）是（A）的B-B剖面图。

图2是上述实例中旋转涡形管受力说明图。

图3表示过去涡漩型压缩机的1例，（A）是中心部纵向剖面图，（B）是（A）的B-B剖面图。

图中符号表示：1固定涡形管  2旋转涡形管r规定距离  5驱动套筒  8旋转轴  9偏心轴  10重锤  15螺旋弹簧  70滑动孔  72阶梯槽  74阶梯肩部

实施例

图1表示本发明的1实例。

套筒5上安装重锤10，此重锤10产生与旋转涡形管2的公转旋转时作用于其上的离心力F_s方向相反的，且在力F_s大的离心力F_c。

套筒5的滑动孔7如图1（B）所示，由宽幅部71和阶梯槽72组成，它们的边界线形成了阶梯肩部73。

宽幅部分71内滑配偏心轴9，阶梯槽72内装有螺旋弹簧组成的弹簧部件15。

此弹簧部件15的一端接触于偏心轴9，另一端接触于阶梯槽72的底部74在滑动方向上，即沿着θ角方向使公转旋转半径增大的方向上给驱动套筒5赋势。

这样旋转涡形管2的公转旋转速度为规定值以下时，驱动套筒5向公转旋转半径增大的方向变位，旋转涡形管2的公转旋转速度为规定值以上时，向公转旋转半径减小方向变位。

其它的结构与图3所示的过去结构相同，对应部件上附有相同符号。

以下参照图2说明有关压缩机运转中作用在旋转涡形管2的力。

由各压缩室3内的气体压力产生的气体压力的与偏心方向相垂直方向的力F_p用式1表示。

F_p＝（P_H-P_L）·h·W₁+（P₁-P₂）·h·W₂

其中P_H为排出压力

P_L为吸入压力

P₁为内侧压缩室3内的气体压力

P₂为外侧压缩室3内的气体压力

h为涡形卷板1b、2b的高度

W₁为涡形卷板1b、2b的接触点A和C的距离

W₂为涡形卷板1b、2b的接触点B和D的距离

另外，气体压力虽产生与此力F_p呈直角的方向的力，但这个力非常小，可以忽略。

另一方面旋转涡形管2的中心受偏心方向的离心力F_s和与此离心力F_s反方向的重锤10的离心力F_c作用。

若将沿着滑动方向θ向右上方推动套筒5的力作为F，则F用式2表示。

F＝F_scosθ+F_ps·θ-F_ccosθ+f·x;

其中f·x是弹簧部件15产生的力;

f是弹簧部件15的弹性系数;

x是弹簧部件15的变位量（位移量）

因此为了旋转涡形管2的公转旋转速度为规定值以下时力F为正值，规定值以上时力F为负值，可选择上述F_s、F_c、F_p、f·x及θ角。具体讲，是选择弹簧部件15的弹性系数。

这样旋转涡形管2的公转旋转速度为规定值以下时，由于力F其涡形卷板2b的侧面压紧到固定涡形管1的涡形卷板1b的侧面上，与此相应地套筒5在滑动孔70的宽幅部72内沿着角度θ方向右上方滑动，公转旋转半径增大，弹簧部件15被拉长。

旋转涡形管2的公转旋转速度为规定值以上时，由于力F其涡形卷板2b从固定涡形管1的涡形卷板1b拉开，相应公转旋转半径减少，弹簧部件15被压缩。

随着旋转涡流2的公转旋转速度的增大，驱动套筒5沿着角度θ方向左下方移动，但偏心轴9移动到与滑动孔70的阶梯肩部73相接触后，则再不能移动，因此涡形卷板1b和2b之间保持一定间隙而运转。

本发明中套筒上设置重锤产生与旋转涡形管公转旋转时作用于其上的离心力F_s反方向且比这大的离心力F_c，并且沿着滑动方向安装使公转旋转半径增大的赋势弹簧部件，上述公转旋转速度为规定值以上时，能使驱动套筒按公转旋转半径减小的方向变位，因此能抑制旋转涡形管涡卷和固定涡形管的涡卷之间的接触压力过大。

而且，低速运转时旋转涡形管的涡形卷板侧面压紧到固定涡形管的涡形卷板侧面而保持其密封。

但是旋转涡形管的公转旋转速度为规定值以上时，能保证旋转涡形管涡卷侧面和固定涡形管的涡卷侧面之间的规定间隙，防止涡卷的异常磨损的同时能抑制消耗动力的增大。

Claims (5)

1、一种涡漩型流体机械，该流体机械包括：固定涡形管、与它偏心规定距离且错开角度相互啮合的对上述固定涡形管公转旋转的旋转涡形管、被上述旋转涡形管支承旋转自如的驱动套筒、从旋转轴的轴心偏心上述规定距离、且安装于上述套筒滑动孔中的滑配合的偏心轴；由上述驱动套筒沿与偏心轴偏心方向的交叉方向滑动，引起上述旋转涡形管的公转旋转半径变化，在上述涡漩型流体机械中，其特征在于：上述驱动套筒中设置产生与上述旋转涡形管公转旋转时作用于其上的离心力F_s方向相反且比此力F_s大的离心力F_c的重锤，而且通过沿滑动方向设置弹簧部件，该弹簧部件在公转半径增大的方向使驱动套筒赋势，当上述旋转涡形管其公转旋转速度为规定值以上时，使驱动套筒向上述公转旋转半径减小的方向变位。

2、如权利要求1记载的涡漩型流体机械，其特征在于：上述套筒上设置限制上述公转旋转半径减小方向上的变位量的变位限制手段。

3、如权利要求1记载的涡漩型流体机械，其特征在于：利用设置在上述滑动孔的阶梯肩部构成上述变位限制手段。

4、如权利要求1记载的涡漩型流体机械，其特征在于：上述弹簧部件由螺旋弹簧构成。

5、如权利要求4记载的涡漩型流体机械，其特征在于：上述螺旋弹簧安装在上述滑动孔端部的阶梯槽和上述偏心轴之间。

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