CN1242171C - 减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置 - Google Patents

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Abstract

一种减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置，包括：一个浮动环构件，插在形成于环行涡盘下部的轮毂的插槽中以自转和公转；以及一个滑动轴瓦，固定在旋转轴的偏心部分，插在浮动环构件的中心；使得在从驱动电机传递旋转力至环行涡盘期间产生的部件磨损以及摩擦损失最小化，磨损的部件能够易于更换。

Description

减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置
技术领域
本发明涉及一种减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置，具体涉及这样一种减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置，其能够使得在从驱动电机传递旋转力至环行涡盘(orbiting scroll)期间产生的摩擦损失最小化。
背景技术
通常，压缩机是一种将机械能变为流体的潜能的设备，可分为往复式、涡旋式、离心式和叶片式。
在这些形式中，涡旋式压缩机与离心式和叶片式压缩机一样，具有利用旋转体吸气、压缩以及排放的结构，而与利用活塞线性往复运动的往复式压缩机不同。
图1是传统涡旋式压缩机的部分纵向横截面视图。
如图中所示，传统涡旋式压缩机包括：安装在外壳1中的驱动电机3；一个旋转轴4，联接在驱动电机3中心部分，以便传递驱动电机3的旋转力；一个环行涡盘5，安装在旋转轴4的上部，以便偏心转动，其上部还具有一个渐开线形卷片5a；一个与环行涡盘5配合的固定涡盘6，其上具有一个渐开线形卷片6a，以便在其中形成多个压缩空间(P)；一个欧式环(Oldham ring)7，置于主框架2和环行涡盘5之间，防止环行涡盘旋转。
轮毂8在环行涡盘5的下表面上形成，一个固定轴瓦9压入轮毂8的插槽8a中。
一个滑动轴瓦10固定在旋转轴4的偏心部分4a上，固定有滑动轴瓦10的旋转偏心部分4a插入固定轴瓦9中。
下面说明如上述所构造的传统涡旋式压缩机的运行。
首先，当向驱动电机3供电时，驱动电机3驱动旋转轴4旋转，同时，与旋转轴4的偏心部分4a联接的环行涡盘5旋转偏心的距离。
此时，旋转轴4旋转，环行涡盘5上的轮毂8环行，固定在偏心部分4a上的滑动轴瓦10沿固定轴瓦9的内径滑动。
在环行涡盘5的卷片5a和固定涡盘6的卷片6a之间形成多个压缩空间P，通过环行涡盘5的反复环行运动，逐渐向固定涡盘的中心移动，从而减小压缩空间的容积。
由于压缩空间P的容积不断减小，吸入端的气体吸入压缩空间P，并且被吸入的气体被排放至排放端。
然而，在传统技术中，滑动轴瓦直接与固定轴瓦接触，从而旋转轴的旋转力直接传递到环行涡盘。此时，固定轴瓦和滑动轴瓦之间的摩擦力增加，两者之间的磨损增加，从而摩擦损失增大，部件的寿命减短。
此外，在传统技术中，固定轴瓦是压入轮毂中的，因此难以更换磨损的固定轴瓦。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置，能够使得从驱动电机传递旋转力至环行涡盘期间产生的部件磨损以及摩擦损失最小化，并且磨损的部件易于更换。
为了达到本发明的这些目的，正如在此具体表达以及广义描述的，本发明提供一种减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置，包括：一个浮动环构件，插在形成于环行涡盘下部的轮毂插槽中以自转和公转；以及一个滑动轴瓦，固定在旋转轴的偏心部分，插在浮动环构件的中心，其特征在于，一个支撑环构件安装在浮动环构件下部，使得浮动环构件不会脱离插槽。
结合附图，从下述的本发明的详细说明中，本发明前述及其它的目的、特征、各个方面以及优点将更加显而易见。
附图说明
所包括的附图构成说明书的一部分，使得可以更深入地理解本发明，说明本发明的实施例，同时解释本发明的原理。
图中：
图1是传统涡旋式压缩机内部的纵向截面视图；
图2是显示如图1中所示环行涡盘和旋转轴的联接的纵向截面视图；
图3是按照本发明一个实施例的减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置的纵向截面视图；
图4是显示如图3中所示环行涡盘和旋转轴的联接的纵向截面视图；
图5是沿图3中的A-A线截开得到的滑动轴瓦、浮动环和轮毂运行状态的纵向截面视图；
图6是按照本发明另一个实施例的减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置的纵向截面视图。
具体实施方式
下面将详细说明本发明优选的实施例，说明的例子在附图中阐释。
图3是按照本发明一个实施例的减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置的纵向截面视图；图4是显示如图3中所示环行涡盘和旋转轴的联接的纵向截面视图；图5是沿图3中的A-A线截开得到的滑动轴瓦、浮动环和轮毂运行状态的纵向截面视图。
如图中所示，按照本发明的涡旋式压缩机包括：固定涡盘6，固定地安装在外壳1中；环行涡盘5，与固定涡盘6配合以在其中形成压缩空间P，并且联接到外壳1中驱动电机3的旋转轴4，从而偏心旋转以便吸入、压缩和排放气体；以及一个减少摩擦损失的装置，安装在环行涡盘5的轮毂与旋转轴4的联接部分，以减少摩擦损失。
更详细地，环行涡盘5安装在偏心旋转的旋转轴4的上端部，上面具有渐开线形卷片5a，与环行涡盘5配合的固定涡盘在其下部具有渐开线形卷片6a。
在按照本发明一个实施例的减少摩擦损失的装置100中，一个浮动环构件110插在形成于环行涡盘5下部的轮毂8的插槽8a中，以便自转和公转；并且在浮动环构件110下部安装有一个支撑环构件120，使得浮动环构件110不会脱离插槽8a。
亦即，支撑环构件120的侧面上有安装凸缘121，以便与轮毂8环向外表面上形成的安装凹槽8b配合。
安装凸缘121可以在支撑环构件120的侧面上额外形成，然而从强度和耐磨方面考虑，理想的是安装凸缘121与支撑环构件120作为一个整体形成。
一个滑动轴瓦插孔122在支撑环构件120的底面中心形成；浮动环构件110的侧面上形成多个通油孔111；此外，在支撑环构件120的底面外端形成多个排油孔123。
支撑环构件120向上支撑浮动环构件110，使得其与轮毂8可分开地联接；一个滑动轴瓦10固定在旋转轴4的偏心部分4a上，插在浮动环构件110的中心上的滑动轴瓦插孔122中。
轮毂的内径d1大于浮动环构件110的外径D2，因此在轮毂8和浮动环构件110之间形成间隙t1。并且，浮动环构件的内径d2大于滑动轴瓦的外径D3，因此在浮动环构件110和滑动轴瓦10之间形成间隙t2。
间隙t1和t2中总是充满油，这些油通过通油孔111流入，通过排油孔123排出。
支撑环构件120应具有可以足够支撑浮动环构件110的强度，因此理想的是支撑环构件120用烧结合金或高硬塑料组成。
此外按照图5，在旋转轴旋转时，滑动轴瓦、浮动环和轮毂之间的运行关系将说明如下。
如图中所示，浮动环构件110位于轮毂8的插槽8a中，滑动轴瓦10位于浮动环构件110中。
在上述状态下，倘若旋转轴4绕其中的中心线(图中未显示)逆时针旋转，偏心部分4a偏心旋转，此刻，滑动轴瓦10也逆时针旋转并沿着浮动环构件的内径d2滑动。
此刻，在轮毂8和浮动环构件110之间形成第一间隙t1，在浮动环构件110和滑动轴瓦10之间形成第二间隙t2。另外，由于第一间隙t1和第二间隙t2之间充满油，在偏心部分4a逆时针旋转时，浮动环构件110也滞后一定时间逆时针旋转，并沿着轮毂8的内壁公转。此刻，轮毂8也逆时针旋转。
另一方面，图6是按照本发明另一个实施例的减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置的纵向截面视图。
如图中所示，在按照本发明另一个实施例的用于减少摩擦损失的装置200中，支撑环构件220可以安装在旋转轴4的上端。
下面说明按照本发明的减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置的运行和效果。
参看图1，当被驱动电机驱动旋转时，环行涡盘5在吸入端吸入气体，在压缩空间P中压缩这些气体，然后排放气体到排放区。
在传递电机3中的旋转轴4的旋转力到环行涡盘5时，倘若旋转轴4绕其中的中心线(图中未显示)逆时针旋转，则偏心部分4a和滑动轴瓦10逆时针偏心旋转，并沿着浮动环构件110的内径滑动。
此刻，在轮毂8和浮动环构件110之间形成第一间隙t1，在浮动环构件110和滑动轴瓦10之间形成第二间隙t2。另外，由于第一间隙t1和第二间隙t2之间充满油，在偏心部分4a逆时针旋转时，浮动环构件110也滞后一定时间逆时针旋转，并沿着轮毂8的内壁公转。此刻，轮毂8也逆时针旋转。
浮动环构件110在位于轮毂8和滑动轴瓦110之间的状态下进行相对运动，以阻止摩擦力和减小摩擦力，并且浮动环构件110降低旋转轴4的转速，并将其传递给环行涡盘5。
因此，通过浮动环构件110从旋转轴4传递过来的转速，与其传递给环行涡盘5的转速不相同，而是降低了，以减少摩擦损失。
如上所述，按照本发明，在从驱动电机传递旋转力至环行涡盘期间，产生的部件磨损以及摩擦损失能够最小化，磨损的部件能够易于更换。
由于在不背离本发明的精神或实质特征的情况下有多种具体表现形式，所以除非另有说明，应当理解上述实施例不局限于前述说明的任何细节，而应在权利要求中规定的精神和范围之内广义地解释。因此，在权利要求的范围之内的所有改变、修改或者替换，都被权利要求覆盖。

Claims (8)

1.一种减少涡旋式压缩机摩擦损失的装置，包括：一个浮动环构件，插在形成于环行涡盘下部的轮毂的插槽中以自转和公转；以及一个滑动轴瓦，固定在旋转轴的偏心部分，插在浮动环构件的中心，其特征在于，一个支撑环构件安装在浮动环构件下部，使得浮动环构件不会脱离插槽。
2.如权利要求1中所述的装置，其特征在于，在支撑环构件的侧面上有安装凸缘，以便与轮毂环向外表面上的安装凹槽配合。
3.如权利要求1中所述的装置，其特征在于，支撑环构件的底面中心上有一个滑动轴瓦插孔。
4.如权利要求12中所述的装置，其特征在于，支撑环构件的底面外部有多个排油孔。
5.如权利要求1中所述的装置，其特征在于，支撑环构件安装在旋转轴的上端。
6.如权利要求1中所述的装置，其特征在于，浮动环构件的侧面上有通油孔。
7.如权利要求1中所述的装置，其特征在于，在轮毂和浮动环构件之间形成第一间隙；在浮动环构件和滑动轴瓦之间形成第二间隙。
8.如权利要求7中所述的装置，其特征在于，第一间隙和第二间隙之间充满了油。
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