CN1500182A - 具有可调轴向间隙和双金属轨道螺旋的螺旋型压缩机装置 - Google Patents

Abstract

披露了一种用于流体位移的螺旋型装置。在一个实施例中，该装置(10)包括一调节机构(88)，它能在装置装配之后被调节来缩小螺旋件(14，42)间的一个轴向间隙并能补偿装置部件中的制造公差。在另一实施例中，该装置包括一具有两个部分(44，46)的轨道螺旋(42)，其中的一轴承部(44)围绕着一个其密度大于一螺旋部(46)的密度的偏心轴承(34)。轨道螺旋的质心因此便被朝着该偏心轴承移动，来减小螺旋做轨道运动时产生的螺旋力矩。在又一实施例中，该装置包括一具有两个部分的轨道螺旋(42)，其中的一支撑部(44)围绕一偏心轴承(34)，该偏心轴承(34)的热膨胀系数低于一螺旋部(46)的热膨胀系数，用于减小支撑部的热膨胀，从而减小轨道螺旋在偏心轴承上的错位。

Description

具有可调轴向间隙和双金属轨道螺旋的螺旋型压缩机装置

背景技术

本发明有关流体位移装置，例如螺旋型压缩机，尤其是有关一种改进的螺旋型压缩机，它能保持固定螺旋和轨道螺旋间的轴向密封，还能保持螺旋对压缩机驱动轴的轴线的垂直度。

螺旋型流体位移装置，如螺旋压缩机，对于安静和高效地移动流体，常常是从一种扩张的状态移动到一种压缩的状态或者反过来也一样，是公知的。这种装置在诸如汽车空调器这样的系统中使用得越来越普遍。

在Young的美国专利第3,874,827号中公知有一种这样的螺旋型压缩机装置，我们将其结合在本文中加于参考。上述的‘827号专利披露了具有两个螺旋件的互相配合的螺旋形外壳，这些外壳被角度倾斜地和径向地偏移来限定出一个或多个流体室。通过使螺旋件之一相对于另一个螺旋件做轨道运动，整个装置便使流体室沿螺旋的肋移动来改变它们的体积并由此压缩或扩张室中的流体。

一直到最近为止，Young所披露的概念没有在商业上得以实现，因为现有的机械加工技术尚没有先进到足以将曲线形螺旋叶片以所要求的公差制造出来。如果移动的和固定的螺旋叶片不能被加工到所要求的公差以内，那么便会产生流体泄漏和低效运作。

螺旋间的轴向间隙必须足够小(通常小于0.01mm)，这样才能防止过量的流体被泄漏掉。螺旋件间的轴向间隙除了别的因素外还由在加工压缩机装置零件时的公差所引起。对这些零件必须进行精密加工和抛光来限制这种公差，从而增加了加工的费用。然而，即使在不同零件间的细小公差也会累积起来增加轴向的间隙。

此外，螺旋件必须保持它们与驱动螺旋件做轨道运动的轴的轴线相垂直。否则，在螺旋件之间的不同接触点上会产生轴向间隙，尤其是当它们运动时更是如此。再者，由于除此之外的制造公差的缘故，会使螺旋件在运行过程中产生错位。螺旋件间的错位又会加速压缩机装置零件的磨损。

第‘827号专利企图通过使用一种高压流体导流系统与一柔性连接盘的串联工作来保持轴向密封。然而，该‘827号专利没有适当考虑流体位移装置的部件内部的制造公差问题，也没有充分考虑如何保持螺旋与驱动流体位移装置的轴的轴线的垂直度问题。

本发明的一个目的是提供一种改进的流体位移装置，如一种改进的螺旋压缩机，它能将第一和第二螺旋件之间的轴向间隙降至最小，从而来提高压缩效率。

本发明的另一目的是提供一种改进的流体位移装置，如一种改进的螺旋压缩机，它具有一轴向间隙，该轴向间隙在压缩机被装配后能被减小。

本发明的又一目的是提供一种改进的流体位移装置，如一种改进的螺旋压缩机，它有助于保持螺旋标记和一根旋转轴线间的垂直度，有助于改进压缩效率并降低压缩机的磨损。

发明披露

本发明通过提供一种改进的螺旋型流体位移装置，尤其是一种压缩机，来克服已有技术的缺点，该压缩机能保持固定螺旋和轨道螺旋间的轴向密封来提高工作效率。本发明还帮助保持螺旋和轴的轴线间的垂直度，提高装置运行的平衡性，并降低装置的工作磨损。

在一个第一实施例中，该改进的螺旋型流体位移装置包括：一壳体，一第一或固定螺旋以及一具有一第二基础和第二肋部的第二或轨道螺旋，该第一螺旋和第二螺旋的肋部相互间径向偏移且相位上偏移以在多个点上接触来与该第一和第二螺旋的基础一起限定出至少一个流体室。还包括一个调节机构，用于将压力施加到第一和第二螺旋上以及它们两者之间，来减少第一螺旋和第二螺旋肋的相对部分间的轴向间隙，保持该轴向间隙小于一个限定的量用于流体室的轴向密封。

该调节机构优选地包括至少三个等距离的调节紧固件，它们啮合住相应的孔，孔轴向穿过壳体。这些紧固件优选地能在装置被装配之后被调节。在另一优选实施例中，紧固件被配置在装置内部来接触并加负载于被包含在一推力轴承上的凸台，该推力轴承被包括在装置中用于抵抗螺旋间的轴向推力。

在另一实施例中，该改进的螺旋型流体位移装置包括一个轨道螺旋，它具有至少两个具有显著不同密度的部分。该优选地为双金属的轨道螺旋包括一围绕偏心轴承的轮毂或支撑部，该支撑部比一被连接的、或被整体成形的螺旋部具有大得多的密度。其结果是，轨道螺旋的质心位于该支撑部上或接近该支撑部。这一特征保持了第二螺旋的轨道运动平衡，且由此保持了轨道螺旋对旋转轴轴线的垂直性。

在又一实施例中，轨道螺旋的支撑部用一种具有比螺旋部的热膨胀系数低的材料加工成。通过减少围绕偏心轴承的支撑部的热膨胀，则可减少轨道螺旋相对于偏心轴承的错位，由此来保持轨道螺旋相对于旋转轴轴线的垂直度，并减少总指示器偏摆。

附图的简单描述

图1为根据本发明的一实施例的一种螺旋型流体位移装置的分解透视图；

图2为图1所示的装置的一A向俯视图；

图3为图1所示的装置的一剖视图，装置成装配状态，剖视方向沿图2中3-3线所示方向；

图4为从图1所示装置的内部所看过去得到的装置壳体的俯视图；

图5为沿图4中5-5线所示方向剖开所得的壳体剖视图；

图6为图1所示装置的一固定螺旋件的俯视图；

图7为图1所示装置的一轨道螺旋的俯视图；

图8为沿图7中8-8线方向剖开所得的轨道螺旋的剖视图；

图9为图1所示装置所用的一推力轴承的透视图。

实施本发明的最佳模式

在以下叙述中，“螺旋压缩机”一词用指本发明装置的一示范性实施例。然而重要的是应该知道，本文所描述的原理同样也适用于任何用于流体位移目的的螺旋型装置，且不能被用来将本发明的范围仅限制为一种螺旋压缩机。

参照图1和图3，图中用数字10总体表示根据本发明的一实施例的一种螺旋压缩机。压缩机10中包括有一壳体12和一第一螺旋，典型地为固定螺旋14。该固定螺旋14包括一外法兰部16，该外法兰部16紧靠着并连接到壳体12上的一匹配法兰18上，用来当装配压缩机10时包围住压缩机10的内部部件，如图3所示。多个间隔开的孔20配置在固定螺旋14的外法兰16的周围，并与壳体12的外法兰16中的相似孔20对准，从而使诸如螺钉(图中未示出)这样的紧固件能连接法兰16，18来包围住压缩机10。一弹性环，如0型环22，提供在法兰16、18的结合处来帮助将壳体法兰18相对于固定螺旋法兰16密封。

在该固定螺旋14上还包括有一基础部24和一从该基础部向上伸展的轮廓部26，肋部包括一轮廓28，它被形成为一种螺旋式样或其他已知的螺旋式样，比如一种圆的渐开线。该轮廓28被连接到基础部24上，并优选地与基础部24形成为一个整体，然而也可采用其他形式的连接手段(超声波焊或其他焊接，粘接剂等)。

多个轴承，包括一前轴承30，一中轴承32，以及一偏心轴承34被容纳在压缩机10内部。一轴36穿过壳体12的中心用于驱动压缩机10。轴36被安装在轴承30和32内部绕一中央轴线旋转。偏心轴承34在轴36末端与一偏心轴38相配合，用于将轴的轴向转动转变为轨道运动。偏心轴承34被一轨道螺旋42所围绕且支撑该轨道螺旋42以使轨道螺旋能在偏心轴承上做轨道运动。如已有技术中所已知的，轴36被连接到位于轴端40的一滑轮(图中未画出)上来旋转驱动该轴。

轨道螺旋42上包括有一轮毂或支撑部44(从图8中可更清楚看到)，该轮毂或支撑部44被偏心轴承34所支承，还包括有一螺旋部46，该螺旋部46又包括一基础48和一轮廓50。轮廓50从基础48向外伸展，其形状做成类似于固定螺旋轮廓28的螺旋式样。

如已有技术中所熟知的，轮廓28和50一起被装于压缩机10内部，相互间处于径向偏移和相位偏移的位置上来产生出多个接触点，这些接触点与基础24，48一起规定了多个流体室52。轴36在偏心轴承34中的旋转驱动了轨道螺旋42的轨道运动，该轨道运动则将流体室52朝着相互啮合的螺旋轮廓28和50的中心移动，同时便降低了流体室的体积并因此将室内部的流体压缩。这一总的流体位移原理在Young的美国专利第3,874,827中得以解释，我们将它结合在本文中一并加于参考。

一关节环54阻止轨道螺旋42相对于壳体的转动。凸台56a-d分别与轨道螺旋支撑部44中相应的槽58a，58b与壳体12中的槽60a，60b啮合。为此目的也可采用其他已知的装置。一均衡器62将产生于偏心轴38的转动的离心力进行偏移来减少压缩机10的工作振动。

以下参照图3和9，一推力轴承64安置于壳体12内，并抵抗由于被压缩流体企图将固定螺旋14与轨道螺旋42分离而产生的轴向推力所导致的轴向压力。推力轴承64优选地包括多个整体性凸台66，它们优选地与轴承形成为整体并从轴承伸出。导致螺旋14和42之间的轴向间隙的轴承64的制造公差包括：推力轴承的厚度和推力轴承表面68的平整度以及它对轴36的轴线的垂直度。

参照图2，螺旋压缩机10的一端的一平面图示出固定螺旋基础部24的外表面。输入口70能使流体进入由轮廓28和50形成的径向最外部室52。压缩流体经配置在基础24中心处的一输出口72流出。

为优化压缩效率，固定螺旋14和轨道螺旋42在轴向上必须尽量靠近，否则，两螺旋间的间隙便能使过量的流体逸出。如图3所示，可看到固定螺旋轮廓部26的一外表面紧靠轨道螺旋基础48。同样，轨道螺旋轮廓50的外表面76也显示出紧靠固定螺旋基础24。这是一种最佳位置。

然而，由于在制造零部件时因偏离所定公差的加工偏差的累积，上述表面和基础之间的一轴向间隙不可避免地会存在，这些零部件包括壳体12，固定螺旋14，轨道螺旋42，以及推力轴承64。推力轴承64中的公差在上文已做了描述。影响轴向间隙的壳体12的加工公差至少包括：前轴承30的一支撑78的轴向位置；中轴承42的一支撑80的轴向位置；一推力表面82的深度；该推力表面的平整度以及它对轴36的轴线的垂直度；法兰18的一表面84的深度；以及该法兰表面的平整度以及它对轴36的轴线的垂直度。

参照图6-8，影响轴向间隙的制造公差包括：法兰16的一表面86的深度；该法兰表面的平整度以及它对轴36的轴线的垂直度；轮廓28的高度(延伸)，以及该轮廓表面的状况和光洁度。影响轴向间隙的轨道螺旋42中的机械公差包括：轮廓50的高度(或深度)以及该轮廓表面的状况和光洁度；还有从轮廓50到推力表面82的整体尺寸。

至少这些制造公差的累积造成了固定螺旋14和轨道螺旋42间的轴向间隙。要减少这一轴向间隙，且因此也来补偿这些公差中的某些个，本发明提供一种调节机构，该机构能施加压力到固定螺旋14和轨道螺旋42上以及它们两者之间。该机构优选地被实施为多个调节紧固件，它们优选地为螺钉88(见图2)，穿过多个配置在壳体12中，且穿过该壳体的通孔90。三个螺钉孔90优选地被等距离配置在壳体12上，且也与推力轴承64的凸台66轴向对准。

特别优选的是，包括有至少三个等距离螺钉88用于均匀减少整个压缩机上的轴向间隙。如图3所示，包含在孔90中的调节螺钉88在一内端92处接触推力轴承64的凸台66并对其轴向加载。这些螺钉孔优选地位于壳体20中，这样便可用一调节仪器，比如螺丝刀，来接触到一第二端94，在压缩机10被装配后用螺丝刀插入孔90中来拧紧螺钉88。采用该发明的调节机构，一个压缩机10制造商便能调整其制造公差并由此来缩小轴向间隙而无需在一个制造过程期间为压缩机的各单个部件重新设计制造公差。

来自螺钉88的轴向压力反过来又被从凸台66经支撑部44传送到轨道螺旋42，将轨道螺旋夹在推力轴承64和固定螺旋14之间。来自螺钉88的压力在轴向上将轨道螺旋42推向固定螺旋14，尤其是将轨道螺旋轮廓表面76推向固定螺旋基础24和将轨道螺旋基础48推向固定螺旋轮廓表面74。如果包括有至少三个充分共面的调节件88，操作者通过沿轴的轴线提供轴向压力(或在需要时改变该压力)便能够均匀地减少轴向间隙。这样便能帮助保持轨道螺旋42对固定螺旋14的平行度，由此也减少了轨道螺旋运动时的流体损失。该轴向压力因此均匀地缩小了不同螺旋间的轴向间隙，在轴向上密封住流体室并提高了压缩效率。

在压缩机10被装配之后，一个操作者通过已知的方法来确定螺旋30，60间目前的轴向间隙以及/或者所产生的压缩，比如转动轴36来确定是否存在有因螺旋的轮廓28，50和基础24，48间的摩擦而引起的阻力。操作者将调节螺钉88拧紧来施加压力到推力轴承凸台66上，直至轴向间隙位于最佳压缩所推荐的一个公差范围内。

本调节机构能使一个装配工人在装配好压缩机之后来细调该压缩机，克服存在于压缩机部件中的、上文所述的制造偏差因素中的某些个。例如，采用壳体12(从图5可最清楚地看到)，一个制造商可以至少部分地补偿推力表面82的深度、平整度和垂直度方面的公差。采用推力轴承64(从图9可最清楚地看到)，一个制造商可以至少部分地补偿轴承64的厚度和轴承表面68的平整度以及它对轴36的轴线的垂直度方面的公差。采用固定螺旋14，一个制造商可以至少部分地补偿法兰表面86的深度方面的公差。采用轨道螺旋42，一个制造商可以至少部分地补偿从螺旋到推力表面68的整体尺寸方面的公差。本发明的调节机构也可以修正其他的变化量。通过减少制造压缩机10的部件中的临界公差的数量，制造和/或机械加工压缩机的费用便可大大地降低。

为进一步减少螺旋间的轴向间隙，本发明的一第二主要方面包括用多种具有不同密度的材料来制造轨道螺旋42。在一个优选实施例中，轨道螺旋42的支撑部44被用一种其密度显著高于螺旋部46(包括基础48和轮廓50)的密度的材料制造。

支撑部44的密度与螺旋部46的密度之比至少为2。例如，如果该支撑部44是用韧铁制造的，而螺旋部46用铝制造(优选的情况)，那么支撑部的密度便是螺旋部密度的约2.7倍。当然，也可以用其他材料来制造轨道螺旋42的支撑和螺旋部44，46，例如，用钢或铸铁来制造支撑部。支撑部44和螺旋部46也可以任何已知的方式来装配，包括但不局限于将轨道螺旋42形成为一个整体部件，粘接，焊接，铸造，连接等等。

通过用两种不同密度的材料来构造轨道螺旋42，压缩机的质心Cm(见图8)被朝向偏心轴承34的区域移动且优选地移动至偏心轴承34的区域之内，该偏心轴承34支撑轨道螺旋42。在已有技术的压缩机中，这些压缩机的轨道螺旋42具有单种材料(或多种具有相同密度的材料)，质心Cm可能显著偏离轨道螺旋支撑，比如位于轨道螺旋42的轮廓50的区域内。

在压缩机10工作期间，当空气被在螺旋14，42间压缩时，它施加一个推力在轨道螺旋上，正如它企图要分离这两个螺旋。如果质心Cm被偏离轨道螺旋42的支撑部44，这种情况发生在已有的压缩机中，该推力便在支撑部上产生不平衡，该不平衡能使轨道螺旋倾斜，从而使之对轴线偏离开所需的垂直度。这种不希望的结果使得螺旋14，42错位，从而增加了螺旋间的轴向间隙，并增大了对压缩机10的磨损。

通过将质心Cm朝着支撑轨道螺旋42做旋转的偏心轴承34的区域移动或将其移动至该区域内，该旋转便是充分更加平衡的，且因此能获得螺旋间的平行性，即使当螺旋间的流体被压缩时也如此。

使用这些不同的材料提供了能使轨道螺旋42和偏心轴承34之间的轴承落座变得更为紧密的一个附加好处。铝质螺旋易于在制造时收缩。然而，在现有的压缩机中，完全用铝制造的轨道螺旋在当螺旋旋转期间(其转速可达1000-5000rpm)发热升温时在偏心轴承34周围膨胀。这种膨胀会使轴承周围的支撑部44变得松动，且由此导致螺旋在轴承上的错位(总指示器偏摆)。这种错位增加了螺旋间的一个径向间隙份量，尤其是当质心Cm偏离开支撑轴承区域时。压缩效率因此便降低。

在本发明中，由于铁(比如说)比铝具有一更低的热膨胀系数，支撑部44在偏心轴承34周围几乎不产生很大的膨胀，从而使轨道螺旋42仍紧紧地保持在偏心轴承34周围，这样便减少了螺旋间的错位。因螺旋温升产生的铝螺旋部46的任何膨胀被铝在固定螺旋14中产生的膨胀所抵消，这样径向和轴向的间隙都不发生显著的偏移。

从以上的描述中应该理解到，我们已经示出和描述了一种改进的螺旋型流体位移装置，该装置具有许多所需的属性和优点。通过提供一种能在该流体位移装置被装配之后减小螺旋间的轴向间隙的调节机构，则能降低零部件的精密制造公差的数量，从而也降低了制造费用。在该机构中使用至少三个调节件能保持住轨道螺旋对固定螺旋的垂直度，从而提供了一种平衡的装置以及一个更为紧密的轴向间隙。另外，通过提供一种如上所述的双金属轨道螺旋，本发明的流体位移装置保持了铝材肋和基础部的好处(重量轻易于转动，铝固定螺旋方面的热膨胀性，等)，同时也将质心带至偏心轴承所支撑的螺旋部的区域。此外，支撑部和轴承之间的热膨胀也被减小，从而避免了螺旋和轴承间的松动，且由此也减小了过量的振动。这样反过来又避免了对轴承的破坏，增加了轴承寿命。

尽管本文已经显示和描述了本螺旋型流体位移装置的一个特定的实施例，然而对于那些熟悉该技术领域的人员来说应该理解，在不偏离本发明的更广的方面和在以下的权利要求中所阐述的方面的前提下，对此仍然可能做出修改和修正。

Claims (18)

1、一种用于流体位移的螺旋型装置(10)，包括：

一壳体(12)；

一第一螺旋(14)，具有一基础部(24)和肋部(26)；

一第二螺旋(42)，具有一第二基础部(48)和第二肋部(50)，所述第一螺旋和第二螺旋的所述肋部相互径向偏移和相位上偏移来在多个点上接触，来与所述第一螺旋和第二螺旋的所述基础一起限定至少一个流体室；以及

一调节机构(88)，用于将压力施加于所述第一和第二螺旋上和它们两者之间，来减小所述第一螺旋和所述第二螺旋的所述肋的相对部分间的轴向间隙，来将所述轴向间隙保持为小于一规定的量，用于对所述流体室(52)的轴向密封。

2、如权利要求1所述的装置，其特征为：所述调节机构(88)被这样地构造，使得所述调节机构所施加的压力在装置(10)被装配之后可调。

3、如权利要求1所述的装置，其特征为：所述调节机构(88)包括至少三个调节紧固件(88)，它们轴向配置成穿过所述壳体(12)的一个部分。

4、如权利要求3所述的装置，其特征为：所述壳体(12)包括多个孔(90)，所述孔的每一个轴向穿过所述壳体的一个部分，用于容纳所述多个调节紧固件(88)中的一个。

5、如权利要求4所述的装置，其特征为：所述多个孔(90)沿所述壳体(12)的所述外表面配置，它们相互间是充分等距离的。

6、如权利要求3所述的装置，其特征为：所述调节紧固件(88)包括螺钉。

7、如权利要求4所述的装置，其特征为：所述孔(90)的每一个均开有螺纹以容纳所述调节紧固件(88)中的一个。

8、如权利要求4所述的装置还包括有：

一推力轴承(64)，配置在壳体(12)之中并为壳体(12)支撑，所述推力轴承被做成能承受在当所述第二螺旋(42)做轨道运动时所述被压缩流体在所述流体室中的运动所产生的轴向推力。

9、如权利要求8所述的装置，其特征为：所述推力轴承(64)包括多个凸台(66)，它们从该推力轴承(68)的一表面轴向伸展，所述凸台沿所述表面被配置成相互间充分等距离。

10、如权利要求9所述的装置，其特征为：所述凸台(66)沿所述推力轴承表面(68)配置成与所述多个孔(90)轴向对准，其方式使得所述调节紧固件(88)能穿过所述孔接触所述凸台，来将轴向压力施加到所述凸台上。

11、如权利要求9所述的装置，其特征为：所述调节紧固件(88)轴向穿过所述壳体(12)来接触所述凸台(66)，由此来将轴向压力施加到所述凸台上，来可调地减小所述第一和第二螺旋(14，42)间的轴向间隙。

12、一种用于流体位移的螺旋型装置(10)，包括：

一壳体(12)，用于支撑至少一个轴承；

一第一螺旋(14)，具有基础部(24)和肋部(28)，该第一螺旋具有一输入口(70)和一输出口(72)；

一第二螺旋(42)，具有一基础部(48)和肋部(50)，所述第一螺旋和第二螺旋的所述肋部相互成径向偏移和相位上偏移来在多个点上接触，来与所述第一螺旋和第二螺旋的所述基础一起限定至少一个流体室(52)；

一第一轴轴承(32)，配置在所述壳体内；

一第二轴承(34)，配置在所述壳体(12)内并支撑所述第二螺旋(42)；

一轴(36)，用于驱动所述第二螺旋来做相对于所述第一螺旋的轨道运动来移动所述流体室(52)，所述轴被配置在所述第一轴轴承(30)内以及所述第二轴承(32)内来做在其中的转动移动；以及

一调节机构(88)，用于将压力施加到所述第一和第二螺旋上和它们两者之间，来减小所述第一螺旋的所述基础和所述第二螺旋的所述肋之间、以及所述第一螺旋的所述肋和所述第二螺旋的所述基础之间的一个轴向间隙，来将所述轴向间隙保持为小于一限定的量，用于对所述流体室(52)的轴向密封。

13、一种用于流体位移的螺旋型装置(10)，包括：

一壳体(12)；

一第一螺旋件(14)，包括一基础部(24)和一被连接的肋部(26)；

一第二螺旋件(42)，包括一螺旋部(46)和一支撑部(44)，所述螺旋部包括一基础部(48)和被连接的肋部(50)，且所述支撑部被连接到所述螺旋部来支撑所述第二螺旋的所述基础部，所述第一螺旋件和第二螺旋件的所述肋部相互成径向上偏移和相位偏移来在多个点上接触，来与所述第一螺旋件和第二螺旋件的所述基础一起限定至少一个流体室(52)；

一轴(36)，用于驱动所述第二螺旋件(42)来做相对于所述第一螺旋件(14)的轨道运动来移动所述流体室(52)；

所述第二螺旋的所述支撑部(44)用一第一材料制成，且所述第二螺旋的所述螺旋部(46)用一其密度充分低于所述第一材料的密度的第二材料制成。

14、如权利要求13所述的装置，其特征为：所述螺旋型装置(10)的一质心在轴向被配置成充分位于一偏心轴承(34)内或靠近该偏心轴承(34)。

15、如权利要求13所述的装置，其特征为：所述第一材料的所述密度和所述第二材料的所述密度的之比至少为2。

17、如权利要求16所述的装置，其特征为：所述第一材料包括铁。

18、如权利要求16所述的装置，其特征为：所述第一材料包括钢。

19、如权利要求13所述的装置，其特征为：所述第二材料具有一个比所述第一材料的热膨胀系数充分低的热膨胀系数。

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