[发明专利]涡型流体机械

说明书

本发明涉及一种用作压缩机、膨胀机和其它类似机器的涡型流体机械。

图3为现有技术中这种涡型压缩机的一个例子。

在图3中，机壳1包括一个杯形的主体2，一通过图中未示的螺栓与主体2相连的前端板4，以及一通过螺栓5与前端板4紧夹在一起的前盖6。一旋转轴7穿过前盖6，并通过位于旋转轴7和前盖6之间的轴承8和位于轴套7a和前端板4之间的轴承9可转动地由机壳1支撑着。

静止涡形体10和旋转涡形体14安装在机壳1内。

静止涡形体10包括一端板11和布置在其内表面上的螺旋体12。端板11的外圆周表面和杯形主体2的内圆周表面紧密接触，端板11通过螺栓13固定在主体2上。因而，在端板11的外边形成高压腔31，在端板11的内边形成低压腔32。

旋转涡形体14包括一端板15和布置在其内表面上的具有和螺旋体12大致相同轮廓的螺旋体16。

旋转涡形体14和静止涡形体10以旋转半径相互处于偏心位置，并如图所示在转动180°时相互啮合。这时，设置在螺旋体12端面的小密封垫17和端板15的内表面紧密接触，嵌入螺旋体16的端面的小密封垫18和端板11的内表面紧密接触，螺旋体12和16的侧面在许多位置上彼此作线性接触。这样，就形成了一系列大致以螺旋体的中心为点对称的密封小腔19a和19b。

一套管21通过滚动轴承23可转动地安装在从旋转涡形体14的端板15的外表面中心部位伸出的筒状套筒20内，从旋转轴7的内端面伸出的偏心销25可转动地安装在开在套管21上的偏心孔24中。另外，在套管21上固定有平衡重量块27。

同时可用作止推轴承的可防止其绕轴转动的机构26安装在端板15的外表面的外圆周边和前端板4的内表面之间。在旋转轴7的轴套7a上紧固有一辅助平衡重量块28。

因而，当旋转轴7转动时，旋转涡形体14通过偏心销25，套管21，滚动轴承23和套筒20被驱动而作行星运动，其绕其轴的旋转运动可通过机构26加以防止。

当旋转涡形体14作行星运动时，螺旋体12和16之间的直线接触部分逐渐向螺旋中心移动。其结果是，密封腔19a和19b在移向螺旋中心时体积随之减小。在这过程中，通过图中未示的某个吸气口进入低压腔32的气体通过螺旋体12和16的外周端部的开口部分进入密封小腔19a和19b，并随即受压缩而到达中央腔22。然后，气体通过开在静止涡形体10端板11上的释放口29并推开释放阀30而进入高压腔31，并通过图中未示的一个释放口流出。

在上述现有的涡型压缩机中，值得担心的是在工作过程中上述高压腔31中的高压气体在运行中作用在静止涡形体10端板11的外表面上;从而使端板11变形并在其中心出现凹陷。

当端板11变形时，在端板11内表面止，特别是在端板11的中心部分和旋转涡形体14的螺旋体16顶面之间就会产生诸如磨损、非正常摩擦和卡死以及螺旋体16的顶部受到破损等问题。

因而，就需要采取措施，增加端板11的厚度或减小螺旋体16的中心部分的高度使之比其余部分低。然而，在这种针对措施中存在着降低设备效率的问题。

美国专利申请4，340，339也公开了一种涡型压缩机，该压缩机虽然将其静止涡形体端板的外侧的部分空间隔成了低压腔，仍无法解决高压气体作用在静止涡形体的端板外侧并使之变形的缺陷。

本发明的一个目的是根据这种情况提供一种解决了上述问题和提高了可靠性的涡型流体机械。

为了达到上述目标，本发明的关键是提供一种涡型流体机械，它包括一壳体，该壳体由一杯形主体和在杯形主体一端开口上装配有前盖以封闭开而形成一密封空间，在壳体中装有分别在其端板上设有螺旋体的静止涡形体和旋转涡形体，该静止涡形体和旋转涡形体相互啮合，在静止涡形体端板的外侧有一低压腔形成装置，该静止涡形体固定在壳体的底端，而该旋转涡形体则作行星运动，并通过一种可防止其轴向转动的机构而使其不绕其轴旋转，其中，该低压腔形成装置将壳体内部按以下方式分隔成低压腔和高压腔，即高压腔位于壳体的底侧，由低压腔形成装置的外圆周表面和杯形主体的内圆周表面相配而形成，由低压腔形成装置在静止涡形体的端板和高压腔之间形成的低压腔与壳体内其他部分的低压腔相通，上述低压腔形成装置以及静止涡形体通过壳体外侧的螺栓固定在壳体上。

在本发明中，该低压腔中的低压通过上述结构作用在静止涡形体端板的外表面上。因而，可防止或减轻端板的变形。

从上面的描述中可明显地看出，低压腔中的低压作用在静止涡形体端板的外表面上，因而可防止或减轻端板的变形。