专利名称：容积式涡旋流体压缩装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及容积式流体装置，更具体地来说，本实用新型涉及容积式涡旋流体压缩装置。
下面参照图1a-1d所示的传统的涡旋式压缩机的一般运行原理作一些说明。图1a-1d示意性地示出了相互啮合的螺旋形的涡卷1和2作相对运动以压缩流体，涡卷1和2相互啮合并在相互之间保持一定的角度偏移和径向偏移。图1a显示了每个涡卷的外端与另一涡卷相接触，也就是吸入阶段刚好完成，一对对称的密封气室A1和A2刚好形成。
图1b-1d依次显示了偏心轴旋转了一定角度后涡卷的位置，当偏心轴旋转时，密封气室A1和A2以径向和一定的角度逐渐向啮合涡卷的中心3移动，同时A1和A2的容积逐步减小，当偏心轴的角度从图1c所示的状态到达图1d所示的状态时，密封气室A1和A2在中心部位A处汇合在一起，当偏心轴继续旋转时，上述汇合后的气室进一步减少它的容积。在涡卷做相对的、轨迹为圆的平动时，图1b-1d所示的外部空间逐步变化形成新的密封气室，其中封闭着将被压缩的下一个流体的容积(如同图1c和图1a所示的状态)。
图2揭示了已有技术中的一个涡旋流体压缩装置，该装置包括机座20’，第一涡旋元件30’，第二涡旋元件40’，机座20’上装有主轴承21’和副轴承22’，上轴50’由主轴承21’和副轴承22’所支承，绕其中心线S1在皮带的带动下旋转。
一偏心轴51’从主轴50’的尾端伸出，该偏心轴51’的中心轴线S2与主轴50’的中心轴线S1彼此之间有一偏移，该偏移距离等于第二涡旋元件40’的公转半径R，所谓公转半径是第二涡旋元件40’相对于第一涡旋元件30’作轨迹为圆的平动的轨迹半径。
第一涡旋元件30’和第二涡旋元件40’经适当安装后，互相啮合，并在角度上保持180度的相位差，而在径向则保持公转半径R的位移。如此，第一涡旋元件30’和第二涡旋元件40’啮合后至少形成一对密封气室，第二涡旋元件40’通过滚针轴承41与主轴50’后部的偏心轴51’连接，十字滑环55’的作用是防止第二涡旋元件40’自转。在主轴50’的驱动下，第二涡旋元件40’以公转半径R相对于第一涡旋元件30’作轨道运动以压缩气体。工作气体从入口91’进入涡旋元件30’、40’所形成的吸气室95’，然后被涡卷所压缩，最后由排气孔70’所排出。
图3所示为上述压缩机的平衡装置，在该压缩机中，由于第二涡旋元件40’绕主轴50’中心S1公转时，将产生旋转惯性力，同时对主轴承21’产生旋转惯性力矩。为减少机器的振动和延长轴承的寿命，必须考虑惯性力及其力矩的平衡间题。常规的平衡方法，是在第二涡旋元件40’的相反方向加平衡重，但由于容积式涡旋流体压缩装置结构的特殊性，平衡重的重心不能直接与第二涡旋元件40’的重心在垂直于偏心轴50’轴线的同一平面上，这样做会大大增加压缩机的外形尺寸和结构的复杂性。比较常用的方法，是在尽量减少平衡重重心与第二涡旋元件重心的轴向距离的前提下设计平衡重，并在副轴承22’的外端设置一与第二涡旋元件40’同方向的二次平衡重。一般情况下，平衡重83’与主轴做在一起，或固定在主轴上，但对于较大型的容积式涡旋流体压缩装置，平衡重固定在主轴上，其可靠性要受到很大影响；并且平衡重直接设置在主轴上，还会大大增加加工制造的复杂性。
发明内容
故此，本实用新型的目的是提供一种有效的容积式涡旋流体压缩装置，其平衡装置既能保证可靠地实现惯性力及其力矩的平衡，又能经济地实现上述根本目的而减少加工制造的复杂性。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，提供一种容积式涡旋流体压缩装置，主要包括一个具有流体进出口的机座，一个固定在机座上的具有一个第一端板和与该第一端板平面垂直的第一涡卷的第一涡旋元件，一个具有一个第二端板和从该第二端板平面垂直延伸出来的第二涡卷的第二涡旋元件，上述第一和第二涡卷彼此相啮合，形成密封气室；还有一偏心主轴，由一主轴和一从该主轴尾部伸出的驱动第二涡旋元件作平面圆周运动的偏心轴组成，该偏心轴驱动第二涡旋元件作平面圆周运动，主轴由固定在机座上的轴承支撑，在偏心部分相反的方向上，有一平衡装置，以平衡由于偏心主轴驱动第二涡旋元件引起的惯性力及其力矩；其特点是上述平衡装置由两个平衡块和一驱动轴销构成，第一平衡块固定于主轴上，第二平衡块通过轴承固定于第二涡旋元件上，并通过连接第一平衡块和第二平衡块的驱动轴销来带动，与主轴同步做旋转运动，同时当驱动轴销固定在其中一平衡块上时，另一平衡块上设置有与该轴销配合的径向腰形驱动长孔，使固定在第二涡旋元件上的第二平衡块既能随着主轴作旋转运动，又能通过轴承与第二涡旋元件保持径向随动。
本实用新型的平衡装置还可以这样设置采用一块通过轴承固定于第二涡旋元件上的平衡块和固定于主轴上或平衡块上的驱动轴销共同形成，与驱动轴销相匹配的驱动孔设置为径向腰形长孔，使固定在第二涡旋元件上的平衡块既能随着主轴作旋转运动，又能通过轴承与第二涡旋元件保持径向随动。
本实用新型的优点是平衡块的主要重量都通过轴承固定在第二涡旋元件上，平衡重的重心设置于第二涡旋元件重心的相反方向上，并且，驱动平衡块做旋转运动的驱动轴销可以在径向腰形长孔中作微小径向移动，自动补偿由于涡卷加工误差引起的偏移，可以更加有效地实现惯性力及其力矩的平衡，另外由于与主轴间的连接机构结构简单，从而减少了加工制造的复杂性，提高了机器的可靠性。
图1a-1d示出了已有技术中的涡旋式压缩机中的涡卷作轨迹为圆的平动之情况；图2是一个已有技术中的具有普通平衡装置的涡旋式压缩机的剖视图；图3是图2所示涡旋式压缩机的平衡装置结构图；
图4a是本实用新型第一实施例的剖视图；图4b是本实用新型第一实施例的平衡装置结构图；图5a-5b是本实用新型第二实施例的剖视图图5b是本实用新型第二实施例的平衡装置结构图。
具体实施方式
参看图4a和图4b，它表示了本实用新型的第一实施例结构图。如图所示，该涡旋流体压缩装置包括一个具有流体进出口的机座20，第一涡旋元件30固定在机座20上，具有一个第一端板301和与该第一端板平面垂直的第一涡卷302，第二涡旋元件40，具有一个第二端板401和从该第二端板平面垂直延伸出来的第二涡卷403，上述第一和第二涡卷彼此相啮合，形成密封气室；带动该压缩机运转的偏心主轴由一主轴50和一从该主轴尾部伸出的驱动第二涡旋元件作平面圆周运动的偏心轴51组成，所述主轴50由固定在机座20上的轴承21、22支撑，平衡装置位于偏心轴51相反方向上；该平衡装置由第一平衡块81和第二平衡块82以及连接两者的驱动轴销88构成。第一平衡块81固定于主轴50上，第二平衡块82通过轴承25固定在第二涡旋元件40上，第一平衡块81上固定有驱动轴销88，该轴销与位于第二平衡块中的径向腰形驱动长孔85相配合。当主轴50转动时，带动第一平衡块81转动，再通过驱动销轴88带动第二平衡块82作旋转运动，径向腰形驱动长孔85的结构使得第二平衡块82能随着第二涡旋元件40作径向微动，自动补偿由于涡卷加工误差引起的偏移，可以更加有效地实现惯性力及其力矩的平衡，保证平衡功能的有效实现，增加可靠性，减少带有平衡块的偏心主轴的加工制造复杂性。
参看图5a-5b，为本实用新型的第二实施例结构图，为了更方便于加工和制造，仅用一个平衡块83通过轴承25固定于第二涡旋元件40上，驱动轴销88固定于主轴50或平衡块83上，相应的驱动孔85设置为径向腰形长孔，其余结构与第一实施例相同，同样能实现第一实施例中相同的功能和效果。
上述说明虽然是本实用新型的较佳实施例，但本技术领域中的熟练人员将能据此而作出属于本实用新型范围内的对结构、布局和零件的改变或变化。本实用新型由所附的权利要求书所限定。权利要求书要求保护的范围将包括与本发明在意义或结构上相等效的一切装置。
权利要求1.一种容积式涡旋流体压缩装置，包括一个具有流体进出口的机座(20)；一个第一涡旋元件(30)，固定在机座(20)上，具有一个第一端板(301)和与该第一端板平面垂直的第一涡卷(302)；一个第二涡旋元件(40)，具有一个第二端板(401)和从该第二端板平面垂直延伸出来的第二涡卷(403)；上述第一和第二涡卷彼此相啮合，形成密封气室；一偏心主轴，由一主轴(50)和一从该主轴尾部伸出的驱动第二涡旋元件作平面圆周运动的偏心轴(51)组成，所述主轴(50)由固定在机座(20)上的轴承(21)支撑，在偏心轴(51)相反方向上，有一平衡装置；其特征在于所述平衡装置由通过轴承(25)与第二涡旋元件相连的第二平衡块(82)、与主轴(50)相固定的第一平衡块(81)以及连接该两平衡块的驱动轴销(88)所组成。
2.根据权利要求1所述的容积式涡旋流体压缩装置，其特征在于所述驱动轴销(88)固定在第一平衡块(81)上，第二平衡块(82)中有与该轴销相匹配的径向腰形长孔。
3.根据权利要求1或2所述的容积式涡旋流体压缩装置，其特征在于所述驱动轴销(88)固定在第二平衡块(82)上，第一平衡块(81)中有与该轴销相匹配的径向腰形长孔。
4.一种容积式涡旋流体压缩装置，包括一个具有流体进出口的机座(20)；一个第一涡旋元件(30)，它固定在机座(20)上，具有一个第一端板(301)和与该第一端板平面垂直的第一涡卷(302)；一个第二涡旋元件(40)，它具有一个第二端板(401)和从该第二端板平面垂直延伸出来的第二涡卷(402)；上述第一和第二涡卷彼此相啮合，形成密封气室；一偏心主轴，由一主轴(50)和一从该主轴尾部伸出的驱动第二涡旋元件作平面圆周运动的偏心轴(51)组成，所述主轴(50)由固定在机座(20)上的轴承(21)支撑，在偏心轴(51)相反方向上，有一平衡装置；其特征在于上述平衡装置由通过平衡轴承(25)与第二涡旋元件相连的平衡块(82)和与主轴(50)或该平衡块(82)相固定的驱动轴销(88)所组成。
5.根据权利要求4所述的容积式涡旋流体压缩装置，其特征在于所述平衡块(82)中有与驱动轴销(88)相匹配的径向腰形长孔。
专利摘要一种容积式涡旋流体压缩装置，包括有机座，第一涡旋元件和第二涡旋元件，两涡旋元件的涡卷彼此相啮合，形成密封气室；动力通过偏心主轴输入，该轴由一主轴和一从该主轴尾部伸出的偏心轴组成，该压缩装置的平衡装置由一个或两个平衡块和一驱动轴销构成，第一平衡块或驱动轴销固定于主轴上，第二平衡块通过轴承固定于第二涡旋元件上，通过驱动轴销带动第二平衡块与主轴同样做旋转运动，平衡块上与驱动轴销配合的驱动孔设置为径向腰形长孔，使固定在第二涡旋元件上的第二平衡块既能随着主轴作旋转运动，又能通过轴承与第二涡旋元件保持径向随动，以便自动补偿由于加工误差引起的偏移，本实用新型有效地平衡了惯性力及其力矩，加工制造简单易行。
文档编号F04C18/02GK2530069SQ0127719
公开日2003年1月8日 申请日期2001年12月29日 优先权日2001年12月29日
发明者韦德首 申请人:广州斯克罗莱涡卷精密机械有限公司