CN1324219C - 涡旋流体机械 - Google Patents

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Abstract

第一固定涡盘具有第一固定涡圈，第一轨道运动涡盘具有第一轨道运动涡圈。第一轨道运动涡盘可旋转地安装至驱动轴的偏心部分。第一固定涡圈与第一轨道运动涡圈接合以形成第一压缩室，在第一压缩室中压力朝着第一轨道运动涡盘的中心改变。第二固定涡盘具有第二固定涡圈，第二轨道运动涡盘具有与第二固定涡圈接合的第二轨道运动涡圈。第一轨道运动涡盘通过销连接至第二轨道运动涡盘，所述销插入第一和第二轨道运动涡盘之间的隔离壁，从而当第一轨道运动涡盘通过偏心部分由驱动轴驱动时，所述第一轨道运动涡盘与第二轨道运动涡盘一起旋转。

Description

涡旋流体机械
技术领域
本发明涉及一种涡旋流体机械，尤其涉及诸如涡旋真空泵、涡旋压缩机、涡旋膨胀机和涡旋吹风机等的涡旋流体机械，其中壳体中的固定涡盘的固定涡圈与轨道运动涡盘的轨道运动涡圈相接合，所述轨道运动涡盘可旋转地安装在驱动轴的偏心部分，所述轨道运动涡盘通过驱动轴偏心旋转，从而通过圆周或者中心吸入的气体在朝着中心或者圆周移动时被压缩或者减压并排出。
背景技术
在本领域技术人员已知的涡旋流体机械中，可旋转地安装至驱动轴的偏心部分的轨道运动涡盘具有轨道运动末端部分，并且固定涡盘具有固定末端部分。轨道运动末端部分的轨道运动涡圈与固定末端部分的固定涡圈接合以形成密封室，并且为轨道运动涡盘设置了防自转机构。
通过偏心部分和防自转机构，轨道运动涡盘偏心旋转，并且根据旋转方向，密封室的体积朝着中心逐渐减小或者朝着圆周逐渐增加，因而通过圆周吸入的流体在加压条件下被引入中心或者通过中心吸入的流体在减压条件下通过圆周排出。
在工厂和各种车间中，根据工作内容设置了各种类型和功能的涡旋流体机械。考虑到工作所需的类型和功能，多个不同的涡旋流体机械通常设置在相关工厂中。但是这种状况在固定成本、占地面积、运转速度和维护等方面是不经济的。
发明内容
为了解决上述问题，根据本发明，提供一种涡旋流体机械，包括：驱动轴；第一涡盘接合致动部分，该第一涡盘接合致动部分包括第一轨道运动涡盘和第一固定涡盘，所述第一轨道运动涡盘连接至所述驱动轴并与所述第一固定涡盘接合；第二涡盘接合致动部分，该第二涡盘接合致动部分包括第二轨道运动涡盘和与第二轨道运动涡盘接合的第二固定涡盘；和第一涡盘接合致动部分和第二涡盘接合致动部分之间的隔离壁，所述涡旋流体机械还包括：多个销—曲柄型防自转机构，所述销—曲柄型防自转机构穿过所述隔离壁的外部区域以便将第一轨道运动涡盘连接到第二轨道运动涡盘，从而当第一轨道运动涡盘由驱动轴驱动时第一轨道运动涡盘和第二轨道运动涡盘一起旋转，所述多个销—曲柄型防自转机构中的每一个包括通过轴承插入隔离壁的轴，连接至第一轨道运动涡盘的第一销，和连接至第二轨道运动涡盘的第二销。
另外，所述驱动轴在一端包括偏心部分，第一轨道运动涡盘可旋转地安装在驱动轴的偏心部分上，第一固定涡盘具有第一固定涡圈，第一轨道运动涡盘具有第一轨道运动涡圈，第一轨道运动涡圈与第一固定涡圈接合以形成第一压缩室，在第一压缩室中，当第一轨道运动涡盘通过偏心部分由驱动轴偏心地旋转时，压力朝着第一轨道运动涡盘的中心变化，第二轨道运动涡盘通过销—曲柄型防自转机构与第一轨道运动涡盘一起旋转，第二轨道运动涡盘具有第二轨道运动涡圈，所述第二轨道运动涡圈与第二固定涡盘的第二固定涡圈接合以形成第二压缩室，在第二压缩室中，当第二轨道运动涡盘与第一轨道运动涡盘一起旋转时，压力朝着第二轨道运动涡盘的中心改变。
而且，第一吸入孔形成通过第一壳体的第一固定末端部分的第一圆周，所述第一吸入孔用于将第一气体引入第一涡盘接合致动部分，第一排出孔形成在第一轨道运动涡盘中心附近的部分上，所述第一排出孔用于排出所述第一气体，第二吸入孔形成通过第二壳体的第二固定末端部分的第二圆周，所述第二吸入孔用于将第二气体引入第二涡盘接合致动部分，第二排出孔形成在第二轨道运动涡盘中心附近的部分上，所述第二排出孔用于排出所述第二气体。
优选的是，第一通孔形成通过所述隔离壁，第二通孔在轨道运动涡盘的中心附近形成通过所述第二轨道运动涡盘，通过第二涡盘接合致动部分的吸入孔引入的气体通过所述第一和第二孔流至第一涡盘接合致动部分并且通过排出孔排出。
附图说明
本发明的这些和/或者其它方面的优点通过从下述的优选实施例以及相应的附图的说明会变的更容易理解，其中：
图1是根据本发明的涡旋流体机械的一个实施例的垂直截面侧视图；
图2是根据本发明的涡旋流体机械的另一个实施例的垂直截面侧视图。
具体实施方式
附图标记10、20表示具有相同轴线的第一和第二涡盘接合致动部分，并分别设置在第一和第二箱状壳体11、21内，第一和第二箱状壳体11、21在隔离壁30两侧彼此面对，具有相互接合的第一和第二固定涡盘12、22和第一和第二轨道运动涡盘(scroll)13、23。
涡盘接合致动部分10、20是已知的并对其进行如下说明。在第一和第二固定涡盘12、22中，螺旋形固定涡圈(wrap)15、25在末端部分14、24的内表面上凸出，末端部分14、24是第一和第二固定涡盘12、22的外壁，并且尖端密封15a、25a在固定涡圈15、25的顶部接合。在第一和第二轨道运动涡盘13、23中，轨道运动涡圈17、27在轨道运动末端部分16、26的外表面上凸出，从而与固定涡圈15、25接合。尖端密封17a、27a在轨道运动涡圈17、27的顶部接合。
吸入孔18、28形成在圆周上，排出孔19、29形成在壳体11、21的固定末端部分14、24上以从中部开始延伸。
在第一壳体11固定末端部分14的中心的轴向孔31中，驱动轴32通过轴承33可旋转地设置，并且驱动轴32末端处的偏心部分34通过轴承35可旋转地安装在第一涡盘接合致动部分10的轨道运动涡盘13的轨道运动末端部分的中心。
第一和第二涡盘接合致动部分10、20的轨道运动末端部分16、26通过三个两侧销—曲柄型防自转机构36相互连接，防自转机构36在隔离壁30的圆周上可旋转地安装并相互隔开。特别地，在两侧销—曲柄型防自转机构36中，双曲柄轴37可旋转地安装在隔离壁30中并且偏心地凸出的销38、38可旋转地安装在轨道运动末端部分16、26中。
第一和第二涡盘接合致动部分10、20具有相同的尺寸和体积，但是可以具有不同的尺寸、体积或者功能。
当驱动轴32通过电机39驱动时，第一涡盘接合致动部分10的轨道运动末端部分16偏心旋转，并且固定涡圈15与轨道运动涡圈17之间的空间的径向尺寸改变，因此壳体11的中心部分逐渐减压，通过吸入孔18吸入的气体通过位于中心的排出孔19排出。
第一涡盘接合致动部分10的轨道运动末端部分16的偏心旋转通过销—曲柄型防自转机构36被传输至第二涡盘接合致动部分20的轨道运动末端部分26，因而轨道运动末端部分26也偏心旋转，并且通过吸入孔28吸入的气体通过位于中心的排出孔29排出。
通过单一驱动轴32，两个涡旋流体机械同时受驱动，这样比较经济，并且不论其抽气容积如何，涡盘接合致动部分10、20的外径可以被减小。
如果不需要大容积的情况下，涡盘接合致动部分10、20如上所述具有不同体积，以提供各种容积的涡旋机械，这是有益的。
为了提供各种不同容积的涡盘接合致动部分10、20，可以采取下列措施：
1)使涡盘接合致动部分10、20的涡圈卷绕不同；
2)使涡盘接合致动部分10、20的高度不同；
3)使驱动轴32的偏心部分34和销—曲柄型防自转机构36的双曲柄轴37的销38的偏心度不同。
图1说明了第一和第二涡盘接合致动部分10、20是单独设置的，但是也可以如图2所示连接。
轴向孔40、41形成在与图1类似的第二涡盘接合致动部分20的轨道运动末端部分24和隔离壁30的中心附近，并且环形密封42围绕孔40、41设置在轨道运动末端部分24与隔离壁30之间。在第二壳体21中，只形成了吸入孔28，而没有排出孔，同时只设置了排出孔19，而没有吸入孔。上述元件之外的其他元件与图1相同，除了特别需要之外，这些元件的附图标记和对它们的说明省略。
在图2中，当驱动轴32旋转时，第一和第二轨道运动涡盘13、23同时偏心旋转，从而通过第二壳体21的吸入孔28吸入的气体在朝着中心移动时被压缩。这样，所述气体通过孔40、41并围绕轨道运动末端部分16受压缩地传输，通过第一涡盘接合致动部分10的圆周移动至中心，并通过排出孔19排出。
因此，即使涡盘接合致动部分10、20的直径很小，也能够获得高压压缩和大容量排出。
在本发明中，第一和第二涡盘接合致动部分10、20的吸入孔18、28和排出孔19、29的位置可以有各种变化。
在本发明中，第一和第二涡盘接合致动部分10、20中的一个用于加压，而另一个用于减压。
上述说明仅仅涉及本发明的实施例，在不偏离由权利要求书限定的范围的情况下，本领域普通技术人员可以进行各种改变和修改。

Claims (4)

1、一种涡旋流体机械，包括：
驱动轴(32)；
第一涡盘接合致动部分(10)，该第一涡盘接合致动部分(10)包括第一轨道运动涡盘(13)和第一固定涡盘(12)，所述第一轨道运动涡盘(13)连接至所述驱动轴(32)并与所述第一固定涡盘(12)接合；
第二涡盘接合致动部分(20)，该第二涡盘接合致动部分(20)包括第二轨道运动涡盘(23)和与第二轨道运动涡盘(20)接合的第二固定涡盘(22)；和
第一涡盘接合致动部分(10)和第二涡盘接合致动部分(20)之间的隔离壁(30)，
其特征在于，所述涡旋流体机械还包括：
多个销-曲柄型防自转机构(36)，所述销-曲柄型防自转机构(36)穿过所述隔离壁(30)的外部区域以便将第一轨道运动涡盘(13)连接到第二轨道运动涡盘(23)，从而当第一轨道运动涡盘(13)由驱动轴(32)驱动时第一轨道运动涡盘(13)和第二轨道运动涡盘(23)一起旋转，所述多个销-曲柄型防自转机构(36)中的每一个包括通过轴承插入隔离壁(30)的轴(37)，连接至第一轨道运动涡盘(13)的第一销(38)，和连接至第二轨道运动涡盘(23)的第二销(38)。
2、根据权利要求1所述的涡旋流体机械，其特征在于，所述驱动轴(32)在一端包括偏心部分(34)，第一轨道运动涡盘(13)可旋转地安装在驱动轴(32)的偏心部分(34)上，第一固定涡盘(12)具有第一固定涡圈(15)，第一轨道运动涡盘(13)具有第一轨道运动涡圈(17)，第一轨道运动涡圈(17)与第一固定涡圈(15)接合以形成第一压缩室，在第一压缩室中，当第一轨道运动涡盘(13)通过偏心部分(34)由驱动轴(32)偏心地旋转时，压力朝着第一轨道运动涡盘(13)的中心变化，第二轨道运动涡盘(23)通过销-曲柄型防自转机构(36)与第一轨道运动涡盘(13)一起旋转，第二轨道运动涡盘(23)具有第二轨道运动涡圈(27)，所述第二轨道运动涡圈(27)与第二固定涡盘(22)的第二固定涡圈(25)接合以形成第二压缩室，在第二压缩室中，当第二轨道运动涡盘(23)与第一轨道运动涡盘(13)一起旋转时，压力朝着第二轨道运动涡盘(23)的中心改变。
3、根据权利要求1所述的涡旋流体机械，其特征在于，第一吸入孔(18)形成通过第一壳体(11)的第一固定末端部分的第一圆周，所述第一吸入孔(18)用于将第一气体引入第一涡盘接合致动部分(10)，第一排出孔(19)形成在第一轨道运动涡盘(13)中心附近的部分上，所述第一排出孔(19)用于排出所述第一气体，第二吸入孔(28)形成通过第二壳体(21)的第二固定末端部分的第二圆周，所述第二吸入孔(28)用于将第二气体引入第二涡盘接合致动部分(20)，第二排出孔(29)形成在第二轨道运动涡盘(23)中心附近的部分上，所述第二排出孔(29)用于排出所述第二气体。
4、根据权利要求1所述的涡旋流体机械，其特征在于，第一通孔(41)形成通过所述隔离壁(30)，第二通孔(40)在第二轨道运动涡盘(23)的中心附近形成通过所述第二轨道运动涡盘(23)，通过第二涡盘接合致动部分(20)的吸入孔(28)引入的气体通过所述第一和第二通孔(40，41)流至第一涡盘接合致动部分(10)并且通过排出孔(19)排出。
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