專利名稱：渦旋式流體機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于壓縮流體的渦旋式流體機，特別涉及一種用于使渦 旋式流體機的旋轉(zhuǎn)渦旋盤轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。
背景技術(shù)：
用于防止旋轉(zhuǎn)渦旋盤轉(zhuǎn)動并且定義其轉(zhuǎn)動半徑的轉(zhuǎn)動防止^L構(gòu)，例如曲 柄機構(gòu)和十字滑塊聯(lián)軸器應(yīng)用在渦旋式流體機中。
首先，將參考附圖8a到8d簡要地解釋渦旋式壓縮機的原理。
渦旋式壓縮機包括具有螺旋形渦旋盤搭接部011的固定渦旋盤 (stationary scroll)和具有螺旋形搭接部013的旋轉(zhuǎn)渦旋盤(revolving scroll)。從 入口 017吸入的氣體隨著旋轉(zhuǎn)渦旋盤轉(zhuǎn)動而被壓縮，并且壓縮后的空氣從位 于中心的出口 025排出。固定渦旋盤搭接部011形成在垂直于轉(zhuǎn)動軸固定的 盤上。旋轉(zhuǎn)渦旋盤搭接部013和固定渦旋盤搭接部011以180。的相位差形成 螺旋形。在固定渦旋盤搭接部011的內(nèi)表面Ollb和旋轉(zhuǎn)渦旋盤搭接部013 的外表面013a之間形成的月牙形封閉空間(壓縮室)015通向渦旋盤的中心， 隨著旋轉(zhuǎn)渦旋盤轉(zhuǎn)動(公轉(zhuǎn))容積逐漸減小。
在圖8a中，當(dāng)從入口 017吸入的氣體密封在旋轉(zhuǎn)渦旋盤搭接部013的 外表面013a和固定渦旋盤搭接部011的內(nèi)表面011b之間形成的壓縮室中時， 吸入過程結(jié)束。接著，如圖8b中所示，當(dāng)具有支承旋轉(zhuǎn)渦旋盤的偏置銷的 轉(zhuǎn)動軸進一步轉(zhuǎn)動90。時，壓縮室015中的氣體朝著渦旋盤的中心輸送，并 且與圖8a中的壓縮室015相比容積減小。
如圖8c中所示，當(dāng)轉(zhuǎn)動軸進一步轉(zhuǎn)動卯。時，壓縮室015中的氣體進一 步朝著中心輸送，并且容積進一步減小。
在圖8d中，壓縮室015與中心處的出口 025連通，并且隨著轉(zhuǎn)動軸進 一步轉(zhuǎn)動，壓縮氣體從出口 025排出。
如上所述，旋轉(zhuǎn)渦旋盤必須圍繞轉(zhuǎn)動軸公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)。為了使得旋轉(zhuǎn)渦 旋盤公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)渦旋盤通過十字滑塊聯(lián)軸器或曲柄機構(gòu)連接到轉(zhuǎn)動軸上。
十字滑塊聯(lián)軸器的原理將參考圖9簡要地介紹。十字滑塊聯(lián)軸器是一種
可以在兩個彼此偏移的平行軸之間傳遞轉(zhuǎn)矩的聯(lián)軸器。在圖9中，驅(qū)動軸038 被支承以圍繞轉(zhuǎn)動軸線Cl轉(zhuǎn)動，并且從動軸039被支承以圍繞轉(zhuǎn)動軸線C2 轉(zhuǎn)動，所述轉(zhuǎn)動軸線C2與轉(zhuǎn)動軸線Cl相距E。驅(qū)動軸038和/人動軸039 分別具有驅(qū)動法蘭034和/人動法蘭036。盤031在其兩側(cè)分別形成矩形凸起 032和033，兩個凸起032和033纟皮此垂直地延伸穿過驅(qū)動軸038的4t轉(zhuǎn)中 心。驅(qū)動法蘭034具有直槽035，并且從動法蘭036具有直槽037。盤031 的凸起032容納在驅(qū)動法蘭034的槽035內(nèi)，并且盤031的凸起033容納在 驅(qū)動法蘭034的槽037內(nèi)。當(dāng)驅(qū)動軸038轉(zhuǎn)動時，從動軸039以相同的轉(zhuǎn)速 沿相同的方向轉(zhuǎn)動。
當(dāng)驅(qū)動軸固定而不轉(zhuǎn)動，并且支承從動軸039的元件040圍繞轉(zhuǎn)動軸線 Cl轉(zhuǎn)動時，從動法蘭036圍繞轉(zhuǎn)動軸線C1轉(zhuǎn)動而其自身不轉(zhuǎn)動，因為其轉(zhuǎn) 動由矩形凸起032、 033與槽035、 036之間的接合防止，而元件040相對于 驅(qū)動軸039轉(zhuǎn)動。
在渦旋式壓縮機的一種情形中，驅(qū)動法蘭034是固定渦旋盤，從動法蘭 036是旋轉(zhuǎn)渦旋盤，并且元件040是用于驅(qū)動壓縮機的曲軸的曲柄部分。通 常，所述元件040形成為曲柄銷，通過軸承容納在旋轉(zhuǎn)渦旋盤的中心孔內(nèi)， 并且所述矩形凸起和槽分別形成在盤031(十字滑塊環(huán))、驅(qū)動法蘭034(固定 渦旋盤)和從動法蘭36(旋轉(zhuǎn)渦旋盤)的圓周部分上。
例如，日本專利No.2756808(專利文獻l)中公開了在渦旋式流體機中應(yīng) 用十字滑塊聯(lián)軸器。渦旋式壓縮機在圖10a中以縱向剖視圖的形式顯示。具 有螺旋形搭接部050的固定渦旋盤051固定在殼體052上。具有螺旋形搭接 部053的旋轉(zhuǎn)渦旋盤054通過軸承058由支承殼體052旋轉(zhuǎn)的曲軸057的曲 軸銷056支承。十字滑塊環(huán)059位于固定渦旋盤051和旋轉(zhuǎn)渦旋盤054之間。 當(dāng)曲軸057轉(zhuǎn)動時，旋轉(zhuǎn)渦旋盤054圍繞曲軸的轉(zhuǎn)動軸線公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)。
如圖10b中所示，十字滑塊環(huán)059在其一側(cè)具有矩形凸起063，并且在 其另一側(cè)具有矩形凸起064。凸起063、 064由層疊的碳纖維形成，并且通過
樹脂進行粘結(jié)以提高抗磨損特性。
在日本公開專利申請No.2003-106268中/>開了一種采用銷-曲柄式防 轉(zhuǎn)動裝置的渦旋式流體機。如圖lla、 lib中所示，壓縮室072形成在固定渦旋盤070和旋轉(zhuǎn)渦旋盤071的螺旋形搭接部之間，并且旋轉(zhuǎn)渦旋盤071通 過軸承074由曲軸073的偏移銷部分支承。
三個銷曲柄類型的防轉(zhuǎn)動機構(gòu)079沿著環(huán)形以相等的圓周間隔布置，從 而使得銷曲柄078的軸頸由殼體支承，固定渦旋盤070固定在所述殼體上， 并且曲軸073通過兩個滾動軸承077和077支承在所述殼體上以轉(zhuǎn)動，并且 銷曲柄078的偏移銷部分通過滾動軸承075由旋轉(zhuǎn)渦旋盤071的端部盤支承。
在十字滑塊聯(lián)軸器類型的防止轉(zhuǎn)動機構(gòu)中，槽和容納在槽中的矩形凸起 形成為如圖9所示，因此槽和矩形凸起之間的磨損會引起它們之間間隙的增 加，這將產(chǎn)生振動和噪音。因此，根據(jù)專利文獻l,十字滑塊聯(lián)軸器類型的 防止轉(zhuǎn)動機構(gòu)于防止磨損性能方面有待提高。
在如圖lla、 lib中所示的采用銷曲柄類型的防轉(zhuǎn)動機構(gòu)的渦旋式流體 機中，通常具有三個銷曲柄，并且采用角接觸滾珠軸承以在渦旋盤搭接部的 頂面和固定渦旋盤和旋轉(zhuǎn)渦旋盤的配合鏡面之間保持合適的間隙，結(jié)構(gòu)變得 復(fù)雜導(dǎo)致制造成本增加。
此外，由于控制軸承的溫度是必須的，所以銷曲柄的軸承必須由潤滑液 或油脂潤滑，并且存在由于軸承磨損而使得噪聲增加的問題。
在采用十字滑塊聯(lián)軸器機構(gòu)或銷曲柄機構(gòu)作為防轉(zhuǎn)動機構(gòu)的情形下，都 需要供應(yīng)潤滑油并且采取防止磨損的措施，因此難以提供無油型的渦旋式流 體機。即使防轉(zhuǎn)動機構(gòu)由自潤滑材料組成，只要機構(gòu)中存在滑動部分，完全 解決間隙增加的問題也是很困難的。
即使在由渦旋盤搭接部形成的壓縮室中實現(xiàn)無油型結(jié)構(gòu)，依然擔(dān)心用于 潤滑防轉(zhuǎn)動機構(gòu)的潤滑液或油脂進入渦旋式壓縮機的壓縮室中。

發(fā)明內(nèi)容
在上面提及的背景之下提出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種帶有使旋 轉(zhuǎn)渦旋盤公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)的機構(gòu)的渦旋式流體機，其中不帶有如傳統(tǒng)十字滑塊 聯(lián)軸器類型或銷曲柄類型機構(gòu)所包括的滑動部分，并且無需潤滑。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種渦旋式流體機，包括具有第一渦旋盤 搭接部的第一渦旋盤和具有第二渦旋盤搭接部的第二渦旋盤，其中，提供一 個或多個板簧元件圍繞渦旋盤招:接部，所述一個或多個板簧元件的一個表面 徑向向內(nèi)并且連接第 一和第二渦旋盤，第 一渦旋盤的轉(zhuǎn)動軸線不與第二渦旋盤的轉(zhuǎn)動軸線共軸，并且在第一和第二渦旋盤之間可以產(chǎn)生相對的公轉(zhuǎn)運 動。
根據(jù)本發(fā)明，第一渦旋盤和第二渦旋盤由圍繞兩個渦旋盤的渦旋盤搭接 部的一個或多個板簧元件連接，所述一個或多個板簧元件的一個表面徑向向 內(nèi)，從而使得在垂直于兩個渦旋盤的轉(zhuǎn)動軸線的平面內(nèi)第一渦旋盤和第二渦 旋盤之間的相對運動成為可能，兩個渦旋盤的中心軸線彼此偏離從而使得在 兩個渦旋盤之間可以產(chǎn)生相對的公轉(zhuǎn)運動，因此可以獲得相對公轉(zhuǎn)而無需采 用包括滑動部分的十字滑塊聯(lián)軸器或銷曲柄機構(gòu)。因此，可以提供無需對防 轉(zhuǎn)動機構(gòu)潤滑的渦旋式流體機，這使得免于維護，由于省掉滑動部分而驅(qū)動 功率減小，并且由于不存在滑動部分的間隙而噪音降低。
第二渦旋盤是固定在殼體上的固定渦旋盤，并且第一渦旋盤是旋轉(zhuǎn)渦旋 盤，該旋轉(zhuǎn)渦旋盤圍繞第二渦旋盤的中心軸線以所述偏移量為公轉(zhuǎn)半徑公 轉(zhuǎn)。
作為旋轉(zhuǎn)渦旋盤的第一渦旋盤可以圍繞第二渦旋盤的中心軸線公轉(zhuǎn)，第 二渦旋盤是固定渦旋盤，其自身不轉(zhuǎn)動，與此同時，保持固定渦旋盤和旋轉(zhuǎn) 渦旋盤的渦旋盤搭接部頂端面和鏡面之間的軸向間隙恒定。
通過使得具有偏離曲柄銷的曲柄軸轉(zhuǎn)動，其中旋轉(zhuǎn)渦旋盤以可轉(zhuǎn)動的方 式支承在所述曲柄銷上，旋轉(zhuǎn)渦旋盤圍繞曲柄軸的轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)， 因為將旋轉(zhuǎn)渦旋盤連接到固定渦旋盤上的一個或多個板簧元件防止旋轉(zhuǎn)渦 旋盤轉(zhuǎn)動，因此進入于兩個渦旋盤的渦旋盤搭接部之間形成的壓縮室中的流 體隨著曲柄軸轉(zhuǎn)動逐漸被壓縮。因此，渦旋式流體機可以通過采用筒單的防 轉(zhuǎn)動^幾構(gòu)構(gòu)成。
根據(jù)如上所述構(gòu)造的渦旋式流體機，旋轉(zhuǎn)渦旋盤的自轉(zhuǎn)可以被不包括滑 動部分的防轉(zhuǎn)動機構(gòu)阻止，并且可以提供一種無需為防轉(zhuǎn)動機構(gòu)潤滑的渦旋 式流體機，這使得免于維護、由于省掉滑動部分而降低驅(qū)動功率，并且由于 不存在滑動部分之間的間隙而使得噪音減小。
第 一渦旋盤是連接到被轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸上的驅(qū)動渦旋盤，第二渦旋盤是由 殼體支承以轉(zhuǎn)動的從動渦旋盤，所述從動渦旋盤的轉(zhuǎn)動軸線偏離驅(qū)動渦旋盤 的轉(zhuǎn)動軸線，由此轉(zhuǎn)動由驅(qū)動渦旋盤傳遞到從動渦旋盤，并且在驅(qū)動渦旋盤 和從動渦旋盤之間產(chǎn)生相對的公轉(zhuǎn)運動。
驅(qū)動渦旋盤和從動渦旋盤由殼體元件支承以轉(zhuǎn)動，它們的轉(zhuǎn)動軸線彼此偏離，當(dāng)驅(qū)動渦旋盤轉(zhuǎn)動時，通過一個或多個板簧元件連接到驅(qū)動渦旋盤上 的從動渦旋盤也轉(zhuǎn)動，并且在驅(qū)動渦旋盤和/人動渦旋盤之間產(chǎn)生相對的公轉(zhuǎn) 運動。
當(dāng)驅(qū)動渦旋盤由驅(qū)動電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動時，從動渦旋盤通過連接驅(qū)動渦旋盤 和從動滿'旋盤的一個或多個板簧元件轉(zhuǎn)動，與此同時，保持固定渦旋盤和旋 轉(zhuǎn)渦旋盤二者的渦旋盤搭接部頂端面和鏡面之間的軸向間隙恒定，并且在驅(qū) 動渦旋盤和從動渦旋盤之間產(chǎn)生相對的公轉(zhuǎn)運動，因此進入在兩個渦旋盤的 渦旋盤搭接部之間形成的壓縮室中的流體隨著驅(qū)動渦旋盤轉(zhuǎn)動而逐漸被壓 縮。因此，渦旋式流體機可以通過采用簡單的防轉(zhuǎn)動才幾構(gòu)構(gòu)成。
根據(jù)如上所述構(gòu)造的渦旋式流體機，旋轉(zhuǎn)渦旋盤相對于從動渦旋盤的轉(zhuǎn) 動可以被不包括滑動部分的防轉(zhuǎn)動機構(gòu)阻止，并且可以提供一種無需為防轉(zhuǎn) 動機構(gòu)潤滑的渦旋式流體機，這使得免于維護、由于省掉滑動部分而降低驅(qū) 動功率，并且由于不存在滑動部分之間的間隙而使得噪音減小。
沿著所述第 一渦旋盤的外周部分以相等的圓周間隔設(shè)有多個第 一支承 法蘭，并且沿著所述第二渦旋盤的外周部分以相等的圓周間隔設(shè)有多個第二 支承法蘭，從而使得第一和第二支承法蘭在徑向距離上的位置各自不同，但 是徑向方向相同，并且第 一支承法蘭分別通過一個或多個板簧元件連接到第 二支承法蘭上。
通過將一個或多個板簧元件固定在支承法蘭上而連接第一和第二渦旋 盤的所述兩個渦旋盤中的每一個上帶有的多個支承法蘭沿著第一和第二渦 旋盤的各自外周部分以相等的圓周間隔分布，因此經(jīng)由 一個或多個板簧元件 從第一渦旋盤向第二渦旋盤的轉(zhuǎn)矩傳遞在支承法蘭之間均勻地分布，并且旋 轉(zhuǎn)渦旋盤可以平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動。
第 一 支承法蘭和第二支承法蘭與環(huán)形板簧連接。
由于第 一和第二渦旋盤由單個環(huán)形板簧連接，因此結(jié)構(gòu)簡化并且節(jié)約加 工成本。
沿著所述第一渦旋盤的外周部分以相等的圓周間隔設(shè)有四個(1號至4號) 第一支承法蘭，并且沿著所述第二渦旋盤的外周部分以相等的圓周間隔設(shè)有 四個(l號至4號)第二支承法蘭，從而使得第一和第二支承法蘭在徑向距離 上的位置各自不同，但是徑向方向相同，并且彼此相鄰的第一和第二支承法 蘭由弓形板簧連接；從而使得一弓形板簧連接1號第一支承法蘭和2號第一支承法蘭， 一弓形板簧連接2號第一支承法蘭和3號第二支承法蘭， 一弓形
板簧連接3號第一支承法蘭和4號第二支承法蘭， 一弓形板簧連接4號第一
支承法蘭和1號第二支承法蘭，這些弓形板簧構(gòu)成了連接第一支承法蘭和第 二支承法蘭的第一行弓形板簧，并且另一行弓形支承法蘭設(shè)置成在軸向方向 上與所述第一行弓形板簧相鄰，從而使得一弓形板簧連接1號第二支承法蘭
和2號第一支承法蘭， 一弓形板簧連接2號第二支承法蘭和3號第一支承法 蘭， 一弓形板簧連接3號第二支承法蘭和4號第一支承法蘭， 一弓形板簧連 接4號第二支承法蘭和1號第一支承法蘭。
每個由四個弓形板簧組成的兩組弓形板簧被用于連接第一渦旋盤和第 二渦旋盤，通過將弓形板簧的一端固定到第一渦旋盤的第一支承法蘭上，并 且將所述弓形板簧的另 一端固定到第二渦旋盤的第二支承法蘭上，采用這種 方式，以相等圓周間隔處于在第一渦旋盤上的第一支承法蘭和以相等圓周間 隔處于第二渦旋盤上的第二支承法蘭通過在軸向上的呈兩行的彼此相連的 弓形板簧連接，因此，當(dāng)轉(zhuǎn)矩從第一渦旋盤傳遞到第二渦旋盤上時，在屬于 一行的一組弓形板簧中的一個上產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，在屬于另 一行的另 一組弓形 板簧中產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。因此，可以有效防止出現(xiàn)第一渦旋盤相對于第二渦旋 盤扭轉(zhuǎn)，可以獲得在兩個渦旋盤之間的旋轉(zhuǎn)渦旋盤的穩(wěn)定公轉(zhuǎn)或相對的公轉(zhuǎn) 運動。
根據(jù)本發(fā)明，渦旋式壓縮機能夠在彼此接合的兩個渦旋盤之間產(chǎn)生相對 的公轉(zhuǎn)運動，而不采用傳統(tǒng)的十字滑塊聯(lián)軸器或銷曲柄類型的機構(gòu)。


圖1是用于解釋本發(fā)明的渦旋式流體才幾的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的軸連接器的透視圖。
圖2是圖1中箭頭A方向上的視圖。 圖3是圖1中箭頭B方向上的視圖。 圖4是圖1中箭頭C方向上的視圖。
圖5是顯示渦旋式壓縮機第一實施例的整體結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖。 圖6是圖5的渦旋式壓縮機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的透視圖。 圖7是顯示渦旋式壓縮機第二實施例的整體結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖。 圖8a到8d是用于解釋渦旋式壓縮機的壓縮過程的視圖。圖9是用于解釋十字滑塊聯(lián)軸器的視圖。
圖10a是傳統(tǒng)渦旋式壓縮機示例的縱向剖視圖，圖10b是圖10a的壓縮 機的十字滑塊環(huán)的平面圖。
圖lla是傳統(tǒng)渦旋式壓縮機的另一個示例的部分剖視圖，并且圖llb是 作為圖1 la壓縮^L的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的曲柄的部分剖^L圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖詳細介紹本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，除非特別聲明，實 施例中的尺寸、材料、相對位置以及組成部分應(yīng)當(dāng)解釋為僅是示例性的，而 不是對本發(fā)明的范圍作出限定。
所參考的用于解釋本發(fā)明的附圖如下圖l是用于解釋本發(fā)明的渦旋式 流體機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的軸連接器的透視圖。圖2是圖1中箭頭A方向上的視圖， 圖3是圖1中箭頭B方向上的視圖，圖4是圖1中箭頭C方向上的—見圖。 圖5是顯示渦旋式壓縮機第一實施例的整體結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖。圖6是圖5 的渦旋式壓縮機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的透視圖。圖7是顯示渦旋式壓縮機第二實施例 的整體結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖。圖8a到8d是用于解釋渦旋式壓縮機的壓縮過程 的視圖。
本發(fā)明的渦旋式流體機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的原理將參考圖1到4進行解釋。 圖1到4中所示的軸連接器5包括在其一端具有主軸法蘭7的主軸1， 在其面向主軸一端具有從動軸法蘭9的從動軸3。每個法蘭7和9具有大體 為字母"U，，的形狀，由徑向延伸的臂部分和軸向延伸的臂部分組成。每個軸 向延伸的臂與每個主軸和從動軸1和3的轉(zhuǎn)動軸線之間的距離是相等的，兩 個主軸和從動軸1和3彼此平行布置，從而佳_得法蘭7和9以每個法蘭7和 9的徑向延伸臂彼此面對的方式彼此面對。
法蘭7和9在該狀態(tài)下由環(huán)形板簧18圍繞。環(huán)形板簧18通過螺紋連接 或通過焊接的方式固定到主軸和從動軸1、 3的法蘭7、 9的軸向延伸臂上。 可使用多個板簧。
采用如上所述構(gòu)成的軸連接器時，主軸1的轉(zhuǎn)動可以通過環(huán)形板簧18 傳遞到從動軸3。當(dāng)轉(zhuǎn)矩被傳遞時，如圖2和3中所示，在方向D上產(chǎn)生拉 伸應(yīng)力和壓縮應(yīng)力。
當(dāng)主軸1的轉(zhuǎn)動軸線1Z與從動軸3的轉(zhuǎn)動軸線3Z —致時，板簧是圓形的。如圖4中所示，當(dāng)轉(zhuǎn)動軸線3Z從主軸1的轉(zhuǎn)動軸線1Z偏移由在主軸法 蘭7的臂的徑向方向上的偏移dl和在從動軸法蘭9的臂的徑向方向上的偏 移d2組成的偏移d時，環(huán)形板簧18變形，并且環(huán)形板簧18的最初圓形如 圖4中所示皺縮。
采用這種方式，主軸1的轉(zhuǎn)動可以經(jīng)由主軸法蘭7、環(huán)形板簧18和從動 軸法蘭9傳遞到從動軸3。因此，采用所述軸連接器，轉(zhuǎn)動可以在具有轉(zhuǎn)動 軸線1Z和3Z彼此偏移的兩個平行布置的軸之間傳遞，而不需要傳統(tǒng)十字滑 塊聯(lián)軸器所需的滑動部分。
由于在該軸連接器5中不具有滑動部分，因此由于磨損導(dǎo)致的滑動部分 之間的間隙增加不會發(fā)生，提高了軸連接器的耐用性。并且，不需要由潤滑 液或油脂進行潤滑，可以獲得無需維護的軸連"^妄器。此外，可以獲得功率傳 遞損失減小并且噪音降低的連接器機構(gòu)，因為在軸連接器機構(gòu)中不存在滑動 部分。
通過將主軸法蘭7固定到固定渦旋盤上并且將從動軸法蘭9固定到旋轉(zhuǎn) 渦旋盤上，可以形成渦旋式流體機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。
下面將參考圖5和6說明采用上面提及的軸連接機構(gòu)的渦旋式流體機的 第一實施例。
參考圖5,渦旋式壓縮機50包括具有旋轉(zhuǎn)渦旋盤4荅接部54的旋轉(zhuǎn)渦旋 盤52,具有固定渦旋盤搭接部56的固定渦旋盤58,固定在固定渦旋盤58 上并且覆蓋旋轉(zhuǎn)渦旋盤52的渦旋盤殼體60，用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦旋盤52的電機 62的電機殼體64。
在固定渦旋盤板的中心處，固定渦旋盤58設(shè)置有出口 68和與出口 68 連通的輸出端口70，所述固定渦旋盤板的內(nèi)表面加工為鏡面58a。固定渦旋 盤搭接部56立于鏡面58a上，并且從臨近出口 68圓周處螺旋向外延伸。由 自潤滑材料制成的頂端密封件(未示出)容納在固定渦旋盤^荅接部56的頂端 密封槽(未示出)中。
固定渦旋盤58具有以圓周間隔90。從鏡面58a突出的四個固定渦旋盤法 蘭71。
如圖6中所示，旋轉(zhuǎn)渦旋盤52具有接近環(huán)形的端板72。旋轉(zhuǎn)渦旋盤搭 接部54立于端板72的鏡面72a上螺旋形延伸。由自潤滑材料制成的頂端密 封件(未示出)容納在旋轉(zhuǎn)渦旋盤搭接部54的頂端密封槽(未示出)中。
ii用于容納滾珠軸承74的軸承箱76形成在與旋轉(zhuǎn)渦旋盤52的端板72的 鏡面72a的相反側(cè)上。
旋轉(zhuǎn)渦旋盤52具有在端板72的外圍以90。圓周間隔從鏡面72a突出的 四個旋轉(zhuǎn)渦旋盤法蘭73。固定渦旋盤法蘭71分別位于/人旋轉(zhuǎn)渦旋盤法蘭73 的各位置直接徑向向外的位置處。
渦旋盤殼體60在其外周具有吸入口 78,并且在其電機殼體64側(cè)斷壁上 具有用于容納滾珠軸承80的軸承箱82。
電才幾殼體64中帶有轉(zhuǎn)動軸86,該轉(zhuǎn)動軸86具有轉(zhuǎn)子84和定子92,定 子92由電磁環(huán)繞轉(zhuǎn)子84和線圈90構(gòu)成。冷卻風(fēng)扇94連接到轉(zhuǎn)動軸86上。
渦旋盤殼體60和電機殼體64由未在圖中示出的螺栓連接。
轉(zhuǎn)動軸86由容納在電機殼體64的軸承箱部分中的漆J朱軸承96和容納 在渦旋盤殼體60的軸承箱中的滾珠軸承80支承以轉(zhuǎn)動。
轉(zhuǎn)動軸86在其旋轉(zhuǎn)渦旋盤側(cè)端具有從轉(zhuǎn)動軸86的旋轉(zhuǎn)中心偏移的偏移 部100。旋轉(zhuǎn)渦旋盤52通過滾珠軸承74支承在偏移部100上。
配重102連接到轉(zhuǎn)動軸的一端，并且配重104連4矣到轉(zhuǎn)動軸86的另一 端以消除由偏移部100產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動軸86的轉(zhuǎn)動失4軒。通過轉(zhuǎn)動軸86的偏移 部100的旋轉(zhuǎn)運動和圖6中所示的防旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的防止轉(zhuǎn)動作用，旋轉(zhuǎn)渦旋盤 52公轉(zhuǎn)而不隨著轉(zhuǎn)動軸86的轉(zhuǎn)動而自轉(zhuǎn)。
如圖6中所示，固定渦旋盤法蘭71和旋轉(zhuǎn)渦旋盤法蘭73與弓形板簧110 相連 弓形板簧110在軸向上呈兩行，即前弓形板簧組110a和后弓形板簧 組110b。前弓形板簧組110a由四個弓形板簧U0aa、 110ab、 110ac和110ad 組成，每個弓形板簧圍繞環(huán)形的四分之一圓周。后弓形板簧組110b類似地 由四個弓形板簧110ba、 110bb、 110bc和110bd組成，每個弓形板簧圍繞環(huán) 形的四分之一圓周。
前弓形板簧110aa連接第 一固定渦旋盤法蘭71a和第二旋轉(zhuǎn)渦旋盤法蘭 73b，后弓形板簧110ba連接第一旋轉(zhuǎn)渦旋盤法蘭73a和第二固定渦旋盤法 蘭71b.
類似地，圍繞90。范圍的前弓形板簧110ab連接第二固定渦旋盤法蘭71b 和第三旋轉(zhuǎn)渦旋盤法蘭73c,并且后弓形板簧110bb連接第二旋轉(zhuǎn)渦旋盤法 蘭73b和第三固定渦旋盤法蘭71c.
與上面類似地，另一個前弓形板簧110ac(圖中沒有出現(xiàn))、另一個后弓形板簧1 i Obc(圖中沒有出現(xiàn))、再另 一 個前弓形板簧11 Oad和再另 一個后弓形板 簧llObd連接旋轉(zhuǎn)渦旋盤法蘭73c、 73d(圖中沒有出現(xiàn))、固定渦旋盤法蘭71c 和71d。
如圖6中所示，當(dāng)轉(zhuǎn)矩在E方向作用在旋轉(zhuǎn)渦旋盤52的端板72上，并 且旋轉(zhuǎn)力在E方向施加在第一旋轉(zhuǎn)渦旋盤法蘭73a上時，在前渦簧110ad中 產(chǎn)生張緊應(yīng)力，并且在后弓形板簧10ba中差生壓縮應(yīng)力，并且端板72的 轉(zhuǎn)動被阻止。這發(fā)生在四個旋轉(zhuǎn)渦旋盤法蘭73a-d和四個固定渦旋盤法蘭 71a-d之間，旋轉(zhuǎn)渦旋盤52的轉(zhuǎn)動被阻止。以這種方式，可以獲得結(jié)構(gòu)簡 單的使旋轉(zhuǎn)渦旋盤公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)的無油型機構(gòu)。
由于弓形板簧110在軸向上呈兩行，由前弓形板簧110a(110aa、 110ab、 110ac和110ad)和后弓形板簧110b(110ba、 110bb、 110bc和110bd)組成，因 此旋轉(zhuǎn)渦旋盤52的軸向穩(wěn)定性通過弓形板簧在軸向上的剛性而充分保持， 并且渦旋盤搭接部54、 56的頂端面和靜止和旋轉(zhuǎn)渦旋盤58、 72二者的鏡面 58a、 72a之間的軸向間隙可以保持恒定。
采用圖5中所示構(gòu)成的渦旋式壓縮機50，當(dāng)轉(zhuǎn)動軸86由電機62驅(qū)動時， 轉(zhuǎn)動軸86的偏移部100圍繞轉(zhuǎn)動軸86的中心軸線旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)渦旋盤52 圍繞轉(zhuǎn)動軸86的軸線公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)，此時通過前弓形板簧110a和后弓形板 簧110b，渦旋盤搭接部的頂端面與固定渦旋盤和旋轉(zhuǎn)渦旋盤二者的鏡面之間 的軸向間隙保持恒定。
由于旋轉(zhuǎn)渦旋盤52可以公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)，并且由于板簧使所述軸向間隙 保持恒定，因此由旋轉(zhuǎn)渦旋盤搭接部54和固定渦旋盤4荅接部56形成的壓縮 室之間的密封不會惡化，并且可以獲得裝配有簡單且免維護的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的有 效的渦S走式壓縮才幾。
如參考圖8所描述的，從吸入口 78吸入的流體進入壓縮室，隨著轉(zhuǎn)動 軸86轉(zhuǎn)動，進入壓縮室的流體得以壓縮并從固定渦旋盤58中心處的出口 68 排出。
根據(jù)所述渦旋式壓縮機50,通過采用與固定渦旋盤法蘭71和旋轉(zhuǎn)渦旋 盤法蘭73連接的前弓形板簧110a和后弓形板簧110b,形成防轉(zhuǎn)動機構(gòu)，因 此，防轉(zhuǎn)動機構(gòu)可以不具有在傳統(tǒng)的防轉(zhuǎn)動機構(gòu)如十字滑塊聯(lián)軸器類型或銷 曲柄類型中所需的滑動部分。因此，可以提供一種裝配有無需潤滑的免維護 防轉(zhuǎn)動機構(gòu)的渦旋式流體機。并且，由于防轉(zhuǎn)動機構(gòu)不包括滑動部分，因此操作中的噪音降低。
接著，將參考圖7描述采用防轉(zhuǎn)動機構(gòu)的渦旋式流體機的第二實施例。
第二實施例的渦旋式壓縮機200是被稱為全轉(zhuǎn)動類型的渦旋式壓縮機。 全轉(zhuǎn)動類型渦旋式壓縮機包括驅(qū)動渦旋盤和從動渦旋盤，所述從動渦旋盤的 轉(zhuǎn)動軸線偏離驅(qū)動渦旋盤的轉(zhuǎn)動軸線，通過驅(qū)動渦旋盤的螺旋型渦旋盤搭接 部與從動渦旋盤的螺旋型渦旋盤搭接部嚙合，來驅(qū)動從動渦旋盤，并且在兩 個渦旋盤的渦旋盤搭接部之間產(chǎn)生相對的公轉(zhuǎn)運動。在圖7中，與圖5中的 螺旋壓縮機50相同的組成部分由相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略其解釋。
再次參考圖1，當(dāng)主軸1和從動軸3被支3義以在旋轉(zhuǎn)軸線1Z和3Z之間 存在偏心距d的情況下分別轉(zhuǎn)動時，主軸1的轉(zhuǎn)動經(jīng)由環(huán)形板簧18傳遞給 從動軸3，并且在主軸和從動軸之間產(chǎn)生相對的公轉(zhuǎn)運動。因此，可以在兩 個渦旋盤元件之間產(chǎn)生公轉(zhuǎn)運動而無需如圖5中的情況那樣將固定渦旋盤 58固定到渦旋盤殼體60上。
參考圖7，螺旋壓縮機200包括具有驅(qū)動渦旋盤搭接部204的驅(qū)動渦旋 盤202，具有從動渦旋盤搭接部206的從動渦旋盤208，用于覆蓋驅(qū)動渦旋 盤202和從動渦旋盤208的渦旋盤殼體，以及覆蓋用于驅(qū)動該驅(qū)動渦旋盤202 的電機62的電機殼體64。
驅(qū)動渦旋盤202具有端板212，并且驅(qū)動渦旋盤搭接部204立于端板212 的鏡面212a上，從鏡面的中心部分螺旋地向外延伸。由自潤滑材料制成的 頂端密封件(未示出)容納在驅(qū)動渦旋盤搭接部204的頂端密封槽(未示出)中。 與驅(qū)動渦旋盤202的端板212的鏡面212a相對的后側(cè)連接到驅(qū)動軸214的 端部。
從動渦旋盤208具有端板222,并且從動渦旋盤4荅接部206立于端板212 的鏡面222a上，從鏡面的中心部分螺旋形向外延伸。由自潤滑材料制成的 頂端密封件(未示出)容納在從動渦旋盤搭接部206的頂端密封槽(未示出)中。 與驅(qū)動渦旋盤202的端板212的鏡面212a相反的后側(cè)連接到驅(qū)動軸214的端部。
從動渦旋盤208具有從與端板222的鏡面222a相反的后側(cè)延伸的從動 渦旋盤軸224。輸出孔226穿過從動渦旋盤軸224的中心連通至出口 228。 從動渦旋盤軸224通過滾珠軸承230由渦旋盤殼體210支承以轉(zhuǎn)動。從動渦 旋盤軸224的轉(zhuǎn)動軸線與驅(qū)動軸214的轉(zhuǎn)動軸線偏移5。渦旋盤殼體210具有位于其外周的吸入口 231和用于容納滾珠軸承80 的軸承箱82。渦旋盤殼體210和電機殼體64由未在圖中示出的螺栓連接。
驅(qū)動渦旋盤202具有在驅(qū)動渦旋盤202的端才反212的外圍以90°圓周間 隔從鏡面212a向從動渦旋盤208突出的四個驅(qū)動渦旋盤法蘭213。從動渦旋 盤208具有在從動渦旋盤208的端板222的外圍以90。圓周間隔從鏡面222a 向驅(qū)動渦》走盤202突出的四個從動渦萬走盤法蘭215。
從動渦旋盤法蘭215分別位于從驅(qū)動渦旋盤法蘭213直接徑向向外位置處。
與圖5和圖6中所示的類似，提供前弓形板簧220a和后弓形板簧220b 以連接渦旋盤法蘭213和渦旋盤法蘭215。與圖6中所示的類似，前弓形板 簧220a包括每個覆蓋90。范圍的四個四分之一圓環(huán)彈簧，以將第一支承法蘭 213連接到第二支承法蘭215，后弓形板簧220b包括每個覆蓋90。范圍的四 個四分之一圓環(huán)彈簧，以將第一支承法蘭213連接到第二支承法蘭215。
在如上所述形成的圖7的渦旋式壓縮機200中，當(dāng)驅(qū)動軸214由電機62 驅(qū)動轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動渦旋盤202的轉(zhuǎn)動經(jīng)由連接驅(qū)動渦旋盤202和從動渦旋盤 208的前弓形板簧220a和后弓形板簧220b組成的積4勾傳遞到/人動渦旋盤 208，并且在驅(qū)動渦旋盤202和從動渦旋盤208之間產(chǎn)生相對的公轉(zhuǎn)運動， 因為從動渦旋盤208的轉(zhuǎn)動軸線與驅(qū)動渦旋盤202的轉(zhuǎn)動軸線偏移S，并且 前后弓形板簧220a、 220b允許在垂直于渦旋盤的轉(zhuǎn)動軸線的平面內(nèi)在驅(qū)動 和從動渦S走盤之間相對運動。
通過在驅(qū)動渦旋盤202和從動渦旋盤208之間的相對的公轉(zhuǎn)運動，隨著 渦旋盤轉(zhuǎn)動，形成在兩個渦旋盤的渦旋盤搭接部之間的每個壓縮室的體積連 續(xù)減小，因此隨著渦旋盤轉(zhuǎn)動，從吸入口 231吸入并進入壓縮室中的流體在 壓縮室中體積被壓縮，并且壓縮流體乂人出口 228排出。
驅(qū)動渦旋盤202的鏡面212a和從動渦旋盤288的鏡面222a之間的距離 可以由前弓形板簧220a和后弓形板簧220b基本保持為恒定，因此由驅(qū)動渦 旋盤搭接部和從動渦旋盤搭接部形成的各壓縮室之間的密封不會惡化，并且 可以獲得配備有簡單并且無需維護的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的有效的渦旋式壓縮機。
根據(jù)渦旋式壓縮機200，當(dāng)驅(qū)動渦旋盤和從動渦旋盤轉(zhuǎn)動時在它們之間 產(chǎn)生相對的公轉(zhuǎn)運動，所述驅(qū)動渦旋盤和從動渦旋盤由前弓形板簧和后弓形 板簧連接而無需采用包括滑動部分的機構(gòu)，例如曲柄機構(gòu)。因此，可以提供不需要潤滑、免維護、驅(qū)動功率減小并且噪音降低的渦旋式壓縮機。
工業(yè)實用性 + 根據(jù)本發(fā)明，渦旋式壓縮機能夠在兩個彼此接合的渦旋盤之間產(chǎn)生相對
的公轉(zhuǎn)運動，而無需采用包括需要潤滑的滑動部件的傳統(tǒng)的十字滑塊聯(lián)軸器
或銷曲柄類型的機構(gòu)。
權(quán)利要求
1. 一種渦旋式流體機，包括具有第一渦旋盤搭接部的第一渦旋盤和具有 第二渦旋盤搭接部的第二渦旋盤，其中，設(shè)有一個或多個板簧元件，以圍繞渦旋盤搭接部并且連接第一和第二渦旋盤，所述一個或多個;tl簧元件的一個 表面徑向向內(nèi)，第一渦旋盤的轉(zhuǎn)動軸線不與第二渦旋盤的轉(zhuǎn)動軸線共軸，并 且在第一和第二渦旋盤之間可以產(chǎn)生相對的公轉(zhuǎn)運動。
2. 如權(quán)利要求1所述的渦旋式流體機，其中，所述第二渦旋盤是固定在 殼體上的固定渦旋盤，并且所述第一渦旋盤是旋轉(zhuǎn)渦旋盤，該旋轉(zhuǎn)渦旋盤圍 繞第二渦旋盤的中心軸線以所述偏移量為公轉(zhuǎn)半徑公轉(zhuǎn)。
3. 如權(quán)利要求1所述的渦旋式流體機，其中，所述第一渦旋盤是連接到 被轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸上的驅(qū)動渦旋盤，并且第二渦旋盤是由殼體支承以轉(zhuǎn)動的從 動渦旋盤，所述從動渦旋盤的轉(zhuǎn)動軸線偏離驅(qū)動渦旋盤的轉(zhuǎn)動軸線，由此轉(zhuǎn) 動由驅(qū)動渦旋盤傳遞到從動渦旋盤，并且在驅(qū)動渦旋盤和從動渦旋盤之間產(chǎn) 生相對的公轉(zhuǎn)運動。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的渦旋式流體機，其中，沿著所述第一 渦旋盤的外周部分以相等的圓周間隔設(shè)置多個第一支承法蘭，并且沿著所述 第二渦旋盤的外周部分以相等的圓周間隔設(shè)置多個第二支承法蘭，從而使得 第一和第二支承法蘭在徑向距離上的位置各自不同，但是徑向方向相同，并且第 一支承法蘭分別通過一個或多個板簧元件連接到第二支承法蘭上。
5. 如權(quán)利要求4所述的渦旋式流體機，其中，所述第一支承法蘭和第二 支承法蘭與環(huán)形板簧連接。
6. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的渦旋式流體機，其中，沿著所述第一 渦旋盤的外周部分以相等的圓周間隔設(shè)有四個(l號至4號)第一支承法蘭， 并且沿著所述第二渦旋盤的外周部分以相等的圓周間隔設(shè)有四個(1號至4號) 第二支承法蘭，從而使得第一和第二支承法蘭在徑向距離上的位置各自不 同，但是徑向方向相同，并且彼此相鄰的第一和第二支承法蘭由弓形板簧連 接；從而使得一弓形板簧連接1號第一支承法蘭和2號第二支承法蘭， 一弓 形板簧連接2號第一支承法蘭和3號第二支承法蘭， 一弓形板簧連接3號第 一支承法蘭和4號第二支承法蘭， 一弓形板簧連接4號第一支承法蘭和1號 第二支承法蘭，這些弓形板簧構(gòu)成了連接第一支承法蘭和第二支承法蘭的第一行弓形板簧，并且另 一行弓形支承法蘭設(shè)置成在軸向方向上與所述第一行弓形板簧相鄰，從而使得一弓形板簧連接1號第二支承法蘭和2號第一支承 法蘭， 一弓形板簧連接2號第二支承法蘭和3號第一支承法蘭， 一弓形板簧 連接3號第二支承法蘭和4號第一支承法蘭， 一弓形板簧連接4號第二支承 法蘭和1號第一支承法蘭。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種渦旋式流體機。其中，在兩個互相接合的渦旋盤之間產(chǎn)生相對的公轉(zhuǎn)運動，而不采用具有滑動部分的傳統(tǒng)的十字滑塊聯(lián)軸器或銷曲柄類型的機構(gòu)。渦旋式壓縮機(50)包括固定到渦旋盤殼體(60)上的固定渦旋盤(58)，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(52)，具有用于使旋轉(zhuǎn)渦旋盤(52)公轉(zhuǎn)的偏移部分(100)的轉(zhuǎn)動軸(86)，以及在圍繞所述渦旋盤的渦旋盤搭接部狀態(tài)下連接固定渦旋盤和旋轉(zhuǎn)渦旋盤的板簧(110a、110b)。
文檔編號F04C18/02GK101311536SQ20081012776
公開日2008年11月26日 申請日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者柳澤健 申請人:阿耐思特巖田株式會社