CN1192509A - 涡式液压设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种涡式液压设备,即使当润滑油快要用完时,它也能防止前壳的键槽不正常的磨损,它还可减少零件的数量。这种涡式液压设备包括固定涡杆;做涡旋运动的涡旋涡杆,其与固定涡杆相啮合;带有键的十字轴节,该键在防止涡旋涡杆旋转的同时使其做回旋涡动;前壳;及安装固定涡杆、涡旋涡杆的壳体以及在壳体中的十字轴节,该壳体是通过把前壳连接在壳体的开口端处而形成的。与十字轴节的键相配合的键槽部分50和承受作用在涡旋涡杆上的推力的部件51都是由铁合金制成的。

Description

涡式液压设备
本发明涉及到一种涡式液压设备，可用作压缩机也可用作膨胀装置。本申请基于日本专利申请第Hei9-24466号，这里的说明书以参考地描述了本申请的内容。
液压设备安装有固定涡杆和涡旋涡杆，涡旋涡杆与固定涡杆相互啮合，涡旋涡杆做涡旋运动，十字轴节在防止涡旋涡杆作旋转运动的同时，使得涡旋涡杆作回旋涡动。固定涡杆，涡旋涡杆及十字轴节(oldham joint)，连同其它部件，都被安装在由壳体形成的外壳内，前壳连接安装在外壳的开口端处。
传统的前壳的纵向剖视图如图3所示，图中十字轴节和前壳6由键相互连接，键是在十字轴节中形成的，键槽50穿过前壳6。另外，承受作用在涡旋涡杆上的推力的止推轴承36，被安装在前壳6的内侧表面的边缘处。
在上述讲述的传统的涡式液压设备中，为了减少重量，使其变轻，壳体，前壳，固定涡杆及涡旋涡杆一般都由铝合金制成。
然而，由于十字轴节是由铁合金形成的，其表面经过热处理进行硬化，这就存在一个问题，当润滑油用完时，前壳中的键槽就会发生不正常地磨损。另外，由于必须安装止推轴承，这就又有一个问题，即零件的数量增加了，成本也增加了。
因此，本发明的目的是提供一种涡式液压设备，即使当润滑油用完时，其结构也可防止前壳中的键槽发生不正常地磨损，且其零件数量也可减少。
根据本发明，这里提供了一种涡式液压设备，它包括固定涡杆，做涡旋运动的涡旋涡杆，其与固定涡杆相啮合，带有键的十字轴节，该键在防止涡旋涡杆旋转的同时使其做回旋涡动，前壳的结构是这样的：与十字轴节的键相配合的键槽部分，和承受作用在涡旋涡杆上的推力的部分都是由铁合金制成的，形成了安装固定涡杆、涡旋涡杆的壳体以及在壳体中的十字轴节，前壳连接在壳体的开口端处。
根据本发明，由于与十字轴节的键相配合的键槽部分和承受作用在涡旋涡杆上的推力的部分都是由铁合金制成的，键槽内的润滑油能很好地维持，而且，即使当润滑油将要用完，也不会发生不正常的磨损。另外，由于可省去止推轴承，零件的数量可被减少，因而成本可被降低。
根据本发明，其结构可被制成这样的：键槽部分与承受作用在涡旋涡杆上的推力的部分分开制成，从而可通过连接装置整体地连接到前壳上。在这种情况下，成本可被进一步降低。
图1是显示依照本发明的一个实施例所述的涡式压缩机的纵向剖视图；
图2是显示依照本发明的一个实施例所述的涡式压缩机的前壳纵向剖视图；及
图3是显示传统的涡式压缩机前壳的纵向剖视图；
下面，根据一个具体实施例来讲述本发明。
图1是根据本具体实施例的涡式压缩机的纵向剖视图，图.2是根据本具体实施例的前壳纵向剖视图。
在图1中，参考标号1指代外壳，其包括壳体2及连接在其开口端的前壳6。
穿过前壳6的旋转轴7通过轴承8和9可旋转地支撑在外壳中。
固定涡杆10和涡旋涡杆14安装在外壳1中，两者相互啮合。
固定涡杆10具有端板11和螺旋杆12，螺旋杆12安装在端板内侧，并与端板相互垂直，端板11通过螺栓(未显示)连接到壳体2上。
端板11的外圆周表面与壳体2的内圆周表面紧密接触，而把外壳内的空间分隔开，以便在端板11的外侧形成高压腔31，在端板11的内侧形成低压腔28。
另外，排气口29穿过端板11的中心，排气口29是这样一种结构，其可被排气阀30打开和关闭。
涡旋涡杆14具有端板15和螺旋杆16，螺旋杆16安装在端板的内侧表面，并与端板相互垂直，螺旋杆16的形状与固定涡杆10的螺旋杆12大致相同。
当涡旋涡杆14与固定涡杆10处于如图中所示的相互啮合的状态时，此二者的中心相对彼此偏移一定的涡旋半径量，其角度偏移180度，在螺旋杆12的前端表面上装有密封物17，使其前端表面与端板15的内侧表面紧密结合，在螺旋杆16的前端表面上装有密封物18，使其前端表面与端板11的内侧表面紧密结合，以使得螺旋杆12和螺旋杆16的外表面在多处线性接触，这样，就形成了相对螺旋中心对称的多个压缩腔19a和19b。
驱动衬套21旋转地安装在柱型轴套20的内部，柱型轴套从端板15的外表面伸出，通过涡旋轴承23，处于端板的中间部分。偏置驱动轴25安装在旋转轴7的里端，其安装力式是这样的：其中心偏离旋转轴的中心，并可在驱动衬套21的滑槽内滑动。
于是，涡旋涡杆14的涡动引起了动态的不平衡，为了消除此不平衡，在驱动衬套21上安装了平衡块27。
在这种情况下，参考标号26表示由铁烧结合金(JIS Z 2550 SMF5包含0.2/0.8wt.％Mo)制成的十字轴节，与键相配合的键槽贯穿于端板15的外侧表面的外缘和前壳6的内侧表面的外缘，以便使键在键槽中可摆动和滑动，这样就导致涡旋涡杆14做涡旋运动，并可阻止其转动。
参考标号35表示安装在旋转轴7上的平衡块，参考标号30表示卸压阀，当高压腔31中的气体压力不正常地升高时，卸压阀可自动打开。
因此，从汽车发动机(未显示)输出的功率通过带38和电磁离合器37被传递到旋转轴7上，采用电磁离合器作为连接部件。
当旋转轴7被驱动旋转时，涡旋涡杆14通过回旋涡动驱动机构被驱动，回旋涡动驱动机构也可作为涡旋半径改变机构，它包括偏置驱动轴25，滑槽24，驱动衬套21，涡旋轴承23及轴套20，以使涡旋涡杆14绕着旋转轴7的中心线的延长线在圆形轨迹上做回旋涡动，其涡旋半径是旋转轴7和偏置驱动轴25之间的偏移量，同时，由于十字轴节26的作用，涡旋涡杆不能做旋转运动。
于是，螺旋杆12与16的外表面线接触部分逐渐移向螺旋中心，其结果是，压缩腔19a和19b也移向螺旋中心，因而减小了压缩腔的容积。
与此相对应，从吸气口(未显示)流入低压腔28的气体从螺旋杆12和16的外缘开口处被吸入相应的压缩腔19a和19b，在被压缩的同时，流入中心腔22，然后从这儿经过排气口29，凭借其压力打开排气阀30，流入高压腔31，最后通过排气管(未显示)流出。
当涡旋转涡杆14被驱动做涡旋运动时，离心力指向偏离中心的方向，各压缩腔19a和19b中的压缩气体作用在涡旋涡杆14上的压力，使得涡选涡杆被压向涡旋半径增加的方向。由于合力的作用以及螺旋杆16的外表面与固定涡杆10的螺旋杆12的外表面的紧密接触，从而防止了压缩腔19a和19b内的气体不会发生泄漏。
于是，当螺旋杆12的外表面和螺旋杆16的外表面在相互紧密接触的状态下滑动时，涡旋涡杆的涡旋半径自动改变，以使得偏置驱动轴25在滑槽24内滑动。
前壳6是由铝合金(JIS ADC12)制成的，其内端部分，至少与十字轴节26的键相配合的键槽部分50和用于承受作用在涡旋涡杆14上的推力的支撑部件51由铸铁合金制成，如图.2所示。可选用的铸铁合金是JIS FC或FCD，其具有HB 200～250和200N/mm2或者更高的拉伸强度。它们通过插入、焊接或其它类似的方法与前壳6形成一个整体。
在此例中，部件51可作为一个独立的部件，它通过连接件，如螺栓或其它类似的零件(未显示)连接到前壳6上。
在此例中，十字轴节26的键与键槽50相配合，并以摆动的方式滑动，由于键槽50把润滑油存入其中及键槽是由具有高硬度的铁合金制成，因此即使当润滑油快用完时，也不会发生不正常的磨损现象。
此外，部件51通过与涡旋涡杆14的端板15的外端表面外缘紧密接触来承受推力，由于部件51也是由铁材料制成的，具有良好的抗磨损性能，止推轴承35可被去掉，因此零件的数量可以减少，成本也可降低。
根据本发明，由于至少与十字轴节的键相配合的键槽部分和承受作用在涡旋涡杆上的推力的部分都是由铁合金制成的，键槽把润滑油存入其中，即使当润滑油将要用完，也不会发生不正常的磨损。
而且，由于止推轴承可被去掉，因此零件的数量可以减少，成本也可降低。
当键槽部分与承受推力的部件是独立的部件，它们通过连接件与前壳连接为一体时，成本可进一步降低。

Claims (2)

1.一种涡式液压设备包括：
固定涡杆；
做涡旋运动的涡旋涡杆，其与固定涡杆相啮合；
带有键的十字轴节，该键在防止涡旋涡杆旋转的同时使其做回旋涡动；
前壳的结构是这样的：与十字轴节的键相配合的键槽部分和承受作用在涡旋涡杆上的推力的部分都是由铁合金制成的；及
用来安装固定涡杆，涡旋涡杆的壳体以及在壳体中的十字轴节，该壳体是通过把前壳连接在壳体的开口端处而形成的。
2.如权利要求1所述的液压设备，其特征在于：键槽部分与承受推力的部件是独立的部件，它们通过连接件与前壳连接为一体。
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