专利名称：涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构及其安装方法
技术领域：
本发明涉及一种涡旋式压缩机，特别是一种涡旋式压缩机非公转涡旋件 的安装机构及其安装方法。
背景技术：
现有的涡旋式压缩机，包括在底板上设置有涡旋状卷边的非公转涡旋 件，和在端板上设置有涡旋状卷边的公转涡旋件，两涡旋件相向啮合配置， 通过依次缩小形成在相互卷边间的多个压缩室，压缩进入涡旋式压缩机内的 流体。当吸入压缩腔室内的流体含有液体时，由于液体的可压缩性很小，因此 在压缩腔室中形成所谓的液击，从而损害压缩机的涡卷，导致压缩机失效甚至发生事故。因此有必要设置一种装置来防止此类事件的发生，美国专利4， 767, 293公开了一种独特的轴向柔性的安装机构，使得当发生液击时，公转 涡旋件和非公转涡旋件能即时的分离，保护涡巻不被损害，从而保证了压缩机在恶劣环境下工作的可靠性。图l所示为美国专利4,767,293公开的一实施例，其中110为非公转涡 旋件，lll为机架，112导向销，113为机架上的安装孔，114为非公转涡旋 件上的与导向销配合滑动的通孔，导向销通过过盈配合的方式安装在机架的 安装孔113内，非公转涡旋件在轴向上可沿导向销移动。图2所示为美国专 利5, 102， 316公开的一实施例，其中122为非公转涡旋件，123为机架， 120导向销，124为机架上的螺紋安装孔，121为非公转涡旋件上的与导向销 配合滑动的通孔，导向销通过螺紋连接的方式安装在机架的安装孔U3内， 非公转涡旋件在轴向上可沿导向销移动。这种安装方式虽然为压缩机提供了很好的性能和持久特性，但是它需要 许多的部件，由于制造加工、装配的时间和原材料消耗的因素导致成本提高。 因此目前需要的安装方式旨在寻求一种既能提供上述专利的所有优点，又不 需要太多的部件，使得从加工和装配的角度考虑，成本可以比上述专利的安装机构要节省很多。 发明内容本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、加工和装配成本低、能有效 防止液击、工作可靠的涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构及其安装方 法，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构，包括非 公转涡旋件，其涡旋状卷边设置在底板上，端板设置在卷边周围，并与卷边 的前端连接；公转涡旋件，其涡旋状卷边设置在端板上；非公转涡旋件和公 转涡旋件的卷边组合形成多个压缩室；机架，用于支撑公转涡旋件及容纳驱 动轴的主轴承；由机架的轴承箱支撑的驱动轴，其驱动连接到公转涡旋件， 以驱动公转涡旋件相对于非公转涡旋件作公转运动；用于把非公转涡旋件安 装到机架上的安装机构，其结构特征是安装机构为一个及以上，沿周边间隔 设置、环形的布置在非公转涡旋件的周边，每个安装机构的其中一个部件安 装在非公转涡旋件上，另一个部件安装在机架上，每个安装机构中设置有滑 动配合面，滑动配合面包括分别对应设置在安装机构中的二个部件上的滑动 面，二部件能相对的沿滑动配合面进行滑动，非公转涡旋件能相对于机架沿 滑动配合面进行相对运动。所述的安装在机架上的部件为导向销，导向销的一端设有外螺紋，通过 螺紋安装在机架上，另一端设有尺寸扩张的、用来限制非公转涡旋件轴向位 移量的限位部，在限位部和螺紋起始位置之间为外轮廓比螺紋尺寸大、比限 位部尺寸小的柱体，其中柱体的外周面的部分或全部形成滑动配合面；柱体 的轴向高度尺寸为预先设定的值，用来限制非公转涡旋件的轴向移动量。所述的滑动面为平面、曲面、平面与平面、平面与曲面、或曲面与曲面 的组合。所述的导向销的限位部由与导向销的螺紋相反的一端径向扩张形成，此 限位部为导向销的一部分，从而实现了限位部与导向销的一体化。所述的导向销的限位部也可由另一部件通过螺紋连接或焊接连接到导 向销，且位于导向销的螺紋相反端；另一部件的截面尺寸比导向销的柱体大， 以实现限位。所述的安装在非公转涡旋件上的部件为套简，套简的柱体截面为圆形、 椭圆形、长圆形、三角形或多边形，套简内沿轴向开设有通孔，其形状及尺寸与所述导向销的柱体的外形相同，以形成与导向销外周配合的滑动面。所述的套简的一端设置有尺寸扩大的扩张部，套筒通过螺钉或螺栓穿过 沿轴向开设在扩张部上的安装孔固定在非公转涡旋件上，套简扩张部上的安 装孔尺寸比用来安装套筒的螺钉或螺栓的尺寸大，在螺钉或螺栓与安装孔之 间形成一定间隙，以实现非公转涡旋件可调节安装到机架上的位置。所述的非公转涡旋件沿周边间隔设置有一个及以上的轴向通孔或缺口， 轴向通孔或缺口的尺寸比所述套筒的扩张部小、比套简的柱体尺寸大，以实 现套简下端穿过所述通孔或缺口后通过扩张部支撑在非公转涡旋件上，并保 证通孔或缺口与套简柱体之间的间隙比套简安装孔与安装螺钉或螺栓之间 的间隙大或者相等.所述的非公转涡旋件的外侧壁上间隔的开设有一个或一个以上的螺紋 孔，螺紋孔设置在通孔或缺口附近径向突出的法兰上，所述套简通过螺钉或 螺栓安装在非公转涡旋件上。一种涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构的安装方法,其特征是利用 安装机构在压缩机装配完成后，用以限制非公转涡旋件做径向移动和周向旋 转，但是允许非公转涡旋件作预先设定量的轴向移动，保证在降低加工和装 配成本的基础上实现非公转涡旋件相对于公转涡旋件的精确定位。所述的预先设定量的轴向移动的最大位移量小于或等于lmm，从而保 证当非公转涡旋件处于最大位移量时，压缩机能正常启动工作。所述的非公转涡旋件上的部件在装配时，可在lmin以内调节其安装位置。本发明中的非公转涡旋件通过几个安装部件被安装在机架上，包括安装 在机架上的一个导向销， 一个安装在非公转涡旋件上的套简，使得非公转涡 旋件能相对机架轴向移动一定的范围，既满足了加工精度降低的要求、非公 转涡旋件相对于公转涡旋件的精确定位的要求、减少安装机构所需部件的要 求、减少装配的时间和降低装配的复杂性的要求，又在不降低压缩机的可靠 性和耐久性的要求的基础上，达到降低成本的要求。
图l为现有技术一个实施例的示意图。 图2为现有技术另一个实施例的示意图。 图3为本发明一实施例中的非公转涡旋件俯视结构示意图。 图4为本发明一实施例中的套简结构示意图。图5为本发明一实施例中的机架结构示意图。图6为非公转涡旋件通过安装机构固定到机架后的俯视结构示意图。 图7为图6中A-A局部剖面结构示意图。 图8为图6中B-B局部剖面结构示意图。图9为本发明一实施例中的安装机构的另 一实施例的结构示意图。 图IO为本发明一实施例中的套简另一实施例的结构示意图。 图ll-图12为本发明一实施例中的导向销两个实施例的结构示意图。 图13为本发明中另 一实施例中的非公转涡旋件俯视结构示意图。 图14为本发明中另一实施例中的导向销结构示意图。 图15为本发明中另一实施例中的套简结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及优选实施例对本发明作进一步描述。参见图3和图13，非公转涡旋件外周边间隔的布置四个径向突出的第 一法兰，第一法兰上沿轴向分别开设有相同孔径的第一通孔12、 14、 16和 18,或缺口 12' 、 14' 、 16'和18'，每个第一通孔或缺口的两侧均布一 个第一螺紋孔20、 22、 24、 26、 28、 30、 32和34。参见图4，本发明安装机构中第一套筒的外形呈T字形，第一套简沿轴 向的中心开设有第二通孔40，上部的扩张部形成第二法兰38，在第二法兰 38上第二通孔40的两侧开设有相同孔径的轴向贯通法兰的第三通孔36和 42，此第三通孔的孔径比非公转涡旋件上的第一螺紋孔孔径要大。第一套简 的下部为一圃柱体44,第二通孔40贯穿圆柱体44。圆柱体44的外径比非 公转涡旋件上的第一通孔要小，第二法兰38外形尺寸比圃柱体44的外形尺 寸要大，也比非公转涡旋件上的第一通孔的孔径要大。参见图11-图12，为导向销两个实施例的结构示意图。图11中的60.1 为第一导向销的限位部，由第一导向销的一端径向扩张形成，50为第一导 向销的滑动配合部，49为第一导向销与机架连接的螺紋部，第一导向销的扩 张部与导向销为一体化，为整体结构。图12中第二导向销的限位部由另一 个尺寸比第二导向销滑动配合面尺寸大的部件，通过与第二导向销的螺紋连 接来实现，其中60.2为此部件的扩张部，61为此部件的的螺紋连接部。63 为第二导向销的主柱体中心的用来与限位部件连接的螺紋孔，50为第二导向 销的滑动配合面，49为第二导向销与机架连接的螺紋部，该第二导向销为分 体结构。图12所示第二导向销的实施例降低了第二导向销配合部50的加工 的难度，从而降低了加工成本.图11和图12中的尺寸L的值设计成使得当 非公转涡旋件处于最大轴向位移的位置时，也能保证正常启动。参见图5，为机架的结构示意图，机架上立设有四个与非公转涡旋件的 第一法兰相对应的、沿直径方向向内突出的突出部19、 21、 23和25，突出 部上分别开设有四个相同大小的螺紋孔ll、 13、 15和17，螺紋孔的孔径比 第一套简中心的第二通孔40的孔径要小。参见图6，为非公转涡旋件安装到机架上的俯视图，安装机构的局部放 大结构如图7和图8所示，第一套简的圆柱体44穿过非公转涡旋件100第 一法兰上的轴向第一通孔12，其第二法兰38架设在非公转涡旋件上。第一 导向销穿过第一套简中心的第二通孔后通过螺紋拧紧在机架80上。第一导 向销中部为直径比下部螺紋部直径大的圆柱体50，在第一导向销的轴向上形 成一台阶，第一导向销上部为限位部60.1。预先设计使得第一套简的第三通 孔36和42,与螺栓64和62的栓体66和68之间分别的间隙为tl, tl的值 保持在0.1mm 2mm之间，同时设定第一套简圆柱体44与非公转涡旋件100 轴向第一通孔间的间隙为t2，其中，t2与tl的比值大于l.因此可实现调整 好非公转涡旋件和公转涡旋件的相对位置，满足非公转涡旋件相对于公转涡 旋件的精确定位要求,通过螺栓62和64将第一套简安装在非公转涡旋件上。 由于第一导向销中部的圆柱体SO的外圆柱面与第一套简中心的第二通孔40 的内圆柱面为滑动配合面，因此保证了在调整好非公转涡旋件相对于公转涡 旋件的精确定位后，被安装在机架上，从而实现了非公转涡旋件相对于公转 涡旋件的精确定位。当涡旋压缩机的压缩腔内发生液击现象时，非公转涡旋 件与第一套简一起在第一导向销的圆柱体50的滑动配合面的导向作用下， 沿轴向向背离公转涡旋件的方向移动，实现非公转涡旋件与公转涡旋件的分 离，从而保证了涡卷不被损害。第一导向销中部的圆柱体的长度L为预先设计的值，以实现当非公转涡旋件处于最大轴向位移的位置时，也能保证正常 启动。参见图9，为安装机构的另一实施例，非公转涡旋件外周边间隔的布置 多个径向突出的第一法兰，第一法兰上沿轴向开设有相同孔径的第一通孔 12。第一导向销穿过第一通孔12后，通过螺帽76拧紧在机架80上。第一 导向销下部为螺紋部49,中部为直径比下部螺紋部直径大的圆柱体50，在 第一导向销的轴向形成一台阶.第一导向销上部为尺寸比中部圆柱体50尺 寸大的限位部60.1。机架上设有多个与非公转涡旋件的第一法兰相对应的、 沿直径方向向外突出的突出部，突出部上开设有第三通孔82，第三通孔82 的孔径比第一导向销螺紋部49的外径要大，设定其间隙为t3, t3的值在 0.1mm 2mm之间。第一导向销中部的圆柱体50的外圆柱面与非公转涡旋 件第一法兰上的通孔12的内圆柱面为滑动配合面，因此保证了在调整好非 公转涡旋件相对于公转涡旋件的精确定位后，通过螺帽拧紧，并安装在机架上，从而实现了非公转涡旋件相对于公转涡旋件的精确定位。如此，当涡旋压缩机的压缩腔内发生液击现象时，非公转涡旋件在第一导向销的圆柱体50 的滑动配合面的导向的作用下，沿轴向向背离公转涡旋件的方向移动，实现 非公转涡旋件与公转涡旋件的分离，从而保证了涡卷不被损害。第一导向销 中部的圆柱体的长度L为预先设计的值，以实现当非公转涡旋件处于最大轴 向位移的位置时也能保证正常启动。参见图10,为套简的另一实施例，非公转涡旋件安装到机架上后的结 构示意图可以比照图7、图8和图9。第二套简的多边形柱体94穿过非公转 涡旋件的轴向通孔，当然，此时的轴向通孔与多边形柱体94是相匹配，以 下的相关部分也是相匹配的，就不再一一进行说明；图中给出了多边形柱体 选用方形柱体的具体例子，以下均用方形柱体进行说明。第二套简扩张的第 三法兰96架设在非公转涡旋件上。第三导向销穿过第二套简中心的方孔90 后，通过螺紋拧紧在机架80上。第三导向销中部为直径比下部螺紋部直径 大的方形柱体，在导向销的轴向上形成一台阶，第三导向销上部为限位部。 预先设计使得第二套简的安装孔88和92与螺栓64和62的栓体66和68之 间的间隙tl的值保持在0.1mm 2mm之间，同时设定第二套简方形柱体94 与非公转涡旋件轴向通孔之间的最小间隙为t2，其中t2与tl的比值大于l。 因此可实现调整好非公转涡旋件和公转涡旋件的相对位置，满足非公转涡旋 件相对于公转涡旋件的精确定位要求，通过螺栓62和64将第二套简安装在 非公转涡旋件上。由于第三导向销中部的方形柱体的外方形柱面与第二套筒 中心的方孔90的内方形柱面为滑动配合面，因此保证了在调整好非公转涡 旋件相对于公转涡旋件的精确定位后被安装在机架上，从而实现了非公转涡 旋件相对于公转涡旋件的精确定位。如此，当涡旋压缩机的压缩腔内发生液 击现象时，非公转涡旋件与第二套简一起在第三导向销的滑动配合面的导向 的作用下，沿轴向向背离公转涡旋件的方向移动，实现非公转涡旋件与公转 涡旋件的分离，从而保证了涡卷不被损害。第三导向销中部的方形柱体的长 度为预先设计的值，以实现当非公转涡旋件处于最大轴向位移的位置时也能 保证正常启动。在另一实施例中，如图14所示，第四导向销两端均为螺紋连接部65 和49，中间有外径比螺紋部尺寸大的圆柱部50，该第四导向销的限位部为 一螺帽60.3，通过柠入第四导向销的一端的螺紋部65,将螺帽固定在第四导 向销上，螺帽的外轮廓尺寸比第四导向销中部的圆柱部50要大，以实现限 位的作用。第四导向销没有螺帽的一端穿过如图15所示的套简的中心孔卯, 实现圆柱部50与套简中心孔圆柱面卯沿轴向滑动的配合，第四导向销另一 端的螺紋部49通过螺紋连接固定在机架上，由此第四导向销被固定在机架上。如图15所示，在非公转涡旋件相对于公转涡旋件精确定位后，两个螺 拴首先穿过套简的通孔88和92，然后通过非公转涡旋件法兰上的螺紋孔28 和30，最后将套简固定在非公转涡旋件上，从而实现了非公转涡旋件相对于 公转涡旋件的精确定位。如此，当涡旋压缩机的压缩腔内发生液击现象时、 非公转涡旋件与第二套筒一起在第四导向销的滑动配合面的导向作用下，沿 轴向向背离公转涡旋件的方向移动，实现非公转涡旋件与公转涡旋件的分 离，从而保证了涡卷不被损害。第四导向销中部的圆柱部的长度为预先设计 的值，以实现当非公转涡旋件处于最大轴向位移的位置时，也能保证正常启 动。如上面充分解释的一样，本涡旋式压缩机的非公转涡旋件的安装机构在 压缩机装配完成后，可以用来限制非公转涡旋件做径向移动和周向旋转，但 是允许非公转涡旋件作预先设定量的轴向移动，可以保证在降低加工和装配 成本的基础上，实现非公转涡旋件相对于公转涡旋件的精确定位。本发明满 足了加工精度降低的要求、非公转涡旋件相对于公转涡旋件的精确定位的要 求、减少安装机构所需部件的要求、减少装配的时间和降低装配的复杂性的 要求、在不降低压缩机的可靠性和耐久性的基础上降低成本的要求；同时可 以防止液击时导致非公转涡旋件和公转涡旋件涡卷的损害，提高压缩机在恶 劣工况条件下工作的可靠性。
权利要求
1.一种涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构，包括非公转涡旋件，其涡旋状卷边设置在底板上，端板设置在卷边周围，并与卷边的前端连接；公转涡旋件，其涡旋状卷边设置在端板上；非公转涡旋件和公转涡旋件的卷边组合形成多个压缩室；机架，用于支撑公转涡旋件及容纳驱动轴的主轴承；由机架的轴承箱支撑的驱动轴，其驱动连接到公转涡旋件，以驱动公转涡旋件相对于非公转涡旋件作公转运动；用于把非公转涡旋件安装到机架上的安装机构，其特征是安装机构为一个及以上，沿周边间隔设置、环形的布置在非公转涡旋件的周边，每个安装机构的其中一个部件安装在非公转涡旋件上，另一个部件安装在机架上，每个安装机构中设置有滑动配合面，滑动配合面包括分别对应设置在安装机构中的二个部件上的滑动面，二部件能相对的沿滑动配合面进行滑动，非公转涡旋件能相对于机架沿滑动配合面进行相对运动。
2. 根据权利要求1所述的涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构，其特征是所述的安装在机架上的部件为导向销，导向销的一端设有外螺紋，通过螺 紋安装在机架上，另一端设有尺寸扩张的、用来限制非公转涡旋件轴向位移 量的限位部，在限位部和螺紋起始位置之间为外轮廓比螺紋尺寸大、比限位 部尺寸小的柱体，其中柱体的外周面的部分或全部形成滑动配合面；柱体的 轴向高度尺寸为预先设定的值，用来限制非公转涡旋件的轴向移动量。
3. 根据权利要求l所述的涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构，其特征 是所述的滑动面为平面、曲面、平面与平面、平面与曲面、或曲面与曲面的 组合。
4. 根据权利要求2所述的涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构，其特征 是所述的导向销的限位部由与导向销的螺紋相反的一端径向扩张形成，此限 位部为导向销的一部分，从而实现了限位部与导向销的一体化.
5. 根据权利要求2所述的涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构，其特征是所述的导向销的限位部由另一部件通过螺紋连接或焊接连接到导向销，且位于导向销的螺紋相反端；另一部件的截面尺寸比导向销的柱体大，以实现 限位。
6. 根据权利要求4所述的涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构，其特征是所述的安装在非公转涡旋件上的部件为套简，套筒的柱体截面为圆形、椭 圆形、长圆形、三角形或多边形，套简内沿轴向开设有通孔，其形状及尺寸 与所述导向销的柱体的外形相同，以形成与导向销外周配合的滑动面。
7. 根据权利要求6所述的涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构，其特征 是所述的套筒的一端设置有尺寸扩大的扩张部，套简通过螺钉或螺栓穿过沿 轴向开设在扩张部上的安装孔固定在非公转涡旋件上，套简扩张部上的安装 孔尺寸比用来安装套简的螺钉或螺栓的尺寸大，在螺钉或螺栓与安装孔之间 形成一定间隙，以实现非公转涡旋件可调节安装到机架上的位置。
8. 根据权利要求7所述的涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构，其特征 是所述的非公转涡旋件沿周边间隔设置有一个及以上的轴向通孔或缺口，轴 向通孔或缺口的尺寸比所述套简的扩张部小、比套简的柱体尺寸大，以实现 套简下端穿过所述通孔或缺口后通过扩张部支撑在非公转涡旋件上，并保证 通孔或缺口与套简柱体之间的间隙比套简安装孔与安装螺钉或螺栓之间的间 隙大或者相等。
9. 根据权利要求8所述的涡旋式的压缩机非公转涡旋件的安装机构，其特 征是所述的非公转涡旋件的外侧壁上间隔的开设有一个或一个以上的螺紋 孔，螺紋孔设置在通孔或缺口附近径向突出的法兰上，所述套简通过螺钉或 螺栓安装在非公转涡旋件上。
10. 根据权利要求1所述的涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构的安 装方法，其特征是利用安装机构在压缩机装配完成后，用以限制非公转涡旋 件做径向移动和周向旋转，但是允许非公转涡旋件作预先设定量的轴向移动， 保证在降低加工和装配成本的基础上实现非公转涡旋件相对于公转涡旋件的 精确定位。
11. 根据权利要求10所述的涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构的 安装方法，其特征是所述的预先设定量的轴向移动的最大位移量小于或等于 lmm，从而保证当非公转涡旋件处于最大位移量时，压缩机能正常启动工作。
12. 根据权利要求10所述的涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构的 安装方法，其特征是所述的非公转涡旋件上的部件在装配时，可在lmm以内 调节其安装位置，
全文摘要
本发明公开了一种涡旋式压缩机非公转涡旋件的安装机构及其安装方法，压缩机非公转涡旋件的安装机构包括在非公转涡旋件外周边间隔地设置有多个安装机构，每个安装机构的其中一个部件安装在非公转涡旋件上，另一个部件安装在机架上，每个安装机构中设置有滑动配合面，利用此安装机构把非公转涡旋件安装在机架上，允许非公转涡旋件沿离开公转涡旋件的方向做少量的轴向移动。利用此安装机构可以保证在不降低装配精度的要求下降低加工精度和加工成本，使涡旋式压缩机正常工作时，非公转涡旋件与公转涡旋件端板面之间紧密接触；在发生异常时，非公转涡旋件与公转涡旋件能及时分离，保证压缩机在恶劣工况条件下工作的可靠性。
文档编号F04C2/00GK101225818SQ20081002613
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月26日 优先权日2008年1月26日
发明者邵海波 申请人:美的集团有限公司