[发明专利]涡旋式流体机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于压缩流体的涡旋式流体机，特别涉及一种用于使涡旋式流体机的旋转涡旋盘转动的机构。

背景技术

用于防止旋转涡旋盘转动并且定义其转动半径的转动防止机构，例如曲柄机构和十字滑块联轴器应用在涡旋式流体机中。

首先，将参考附图8a到8d简要地解释涡旋式压缩机的原理。

涡旋式压缩机包括具有螺旋形涡旋盘搭接部011的固定涡旋盘(stationary scroll)和具有螺旋形搭接部013的旋转涡旋盘(revolving scroll)。从入口017吸入的气体随着旋转涡旋盘转动而被压缩，并且压缩后的空气从位于中心的出口025排出。固定涡旋盘搭接部011形成在垂直于转动轴固定的盘上。旋转涡旋盘搭接部013和固定涡旋盘搭接部011以180°的相位差形成螺旋形。在固定涡旋盘搭接部011的内表面011b和旋转涡旋盘搭接部013的外表面013a之间形成的月牙形封闭空间(压缩室)015通向涡旋盘的中心，随着旋转涡旋盘转动(公转)容积逐渐减小。

在图8a中，当从入口017吸入的气体密封在旋转涡旋盘搭接部013的外表面013a和固定涡旋盘搭接部011的内表面011b之间形成的压缩室中时，吸入过程结束。接着，如图8b中所示，当具有支承旋转涡旋盘的偏置销的转动轴进一步转动90°时，压缩室015中的气体朝着涡旋盘的中心输送，并且与图8a中的压缩室015相比容积减小。

如图8c中所示，当转动轴进一步转动90°时，压缩室015中的气体进一步朝着中心输送，并且容积进一步减小。

在图8d中，压缩室015与中心处的出口025连通，并且随着转动轴进一步转动，压缩气体从出口025排出。

如上所述，旋转涡旋盘必须围绕转动轴公转而不自转。为了使得旋转涡旋盘公转而不自转，旋转涡旋盘通过十字滑块联轴器或曲柄机构连接到转动轴上。

十字滑块联轴器的原理将参考图9简要地介绍。十字滑块联轴器是一种可以在两个彼此偏移的平行轴之间传递转矩的联轴器。在图9中，驱动轴038被支承以围绕转动轴线C1转动，并且从动轴039被支承以围绕转动轴线C2转动，所述转动轴线C2与转动轴线C1相距E。驱动轴038和从动轴039分别具有驱动法兰034和从动法兰036。盘031在其两侧分别形成矩形凸起032和033，两个凸起032和033彼此垂直地延伸穿过驱动轴038的旋转中心。驱动法兰034具有直槽035，并且从动法兰036具有直槽037。盘031的凸起032容纳在驱动法兰034的槽035内，并且盘031的凸起033容纳在驱动法兰034的槽037内。当驱动轴038转动时，从动轴039以相同的转速沿相同的方向转动。

当驱动轴固定而不转动，并且支承从动轴039的元件040围绕转动轴线C1转动时，从动法兰036围绕转动轴线C1转动而其自身不转动，因为其转动由矩形凸起032、033与槽035、036之间的接合防止，而元件040相对于驱动轴039转动。

在涡旋式压缩机的一种情形中，驱动法兰034是固定涡旋盘，从动法兰036是旋转涡旋盘，并且元件040是用于驱动压缩机的曲轴的曲柄部分。通常，所述元件040形成为曲柄销，通过轴承容纳在旋转涡旋盘的中心孔内，并且所述矩形凸起和槽分别形成在盘031(十字滑块环)、驱动法兰034(固定涡旋盘)和从动法兰36(旋转涡旋盘)的圆周部分上。

例如，日本专利No.2756808(专利文献1)中公开了在涡旋式流体机中应用十字滑块联轴器。涡旋式压缩机在图10a中以纵向剖视图的形式显示。具有螺旋形搭接部050的固定涡旋盘051固定在壳体052上。具有螺旋形搭接部053的旋转涡旋盘054通过轴承058由支承壳体052旋转的曲轴057的曲轴销056支承。十字滑块环059位于固定涡旋盘051和旋转涡旋盘054之间。当曲轴057转动时，旋转涡旋盘054围绕曲轴的转动轴线公转而不自转。

如图10b中所示，十字滑块环059在其一侧具有矩形凸起063，并且在其另一侧具有矩形凸起064。凸起063、064由层叠的碳纤维形成，并且通过树脂进行粘结以提高抗磨损特性。

在日本公开专利申请No.2003-106268中公开了一种采用销-曲柄式防转动装置的涡旋式流体机。如图11a、11b中所示，压缩室072形成在固定涡旋盘070和旋转涡旋盘071的螺旋形搭接部之间，并且旋转涡旋盘071通过轴承074由曲轴073的偏移销部分支承。