专利名称：包括头部部分切除的悬浮防止销的涡盘式流体机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用作压缩机或膨胀机的涡盘式(scroll-type)流体机械。
本申请基于日本专利申请No.Hei 9-311060，此处仅作为参考引用其内容。
图3显示了一例传统的涡盘式流体机械。
其中，参考数字1代表一个包括杯状主体2和由螺栓(未示)固定于该主体2的前壳6的壳体。旋转轴7穿过前壳6，通过轴承8和9支承于前壳6，并可以自由旋转。
固定涡盘(fixed scroll)10和转动涡盘(revolving scroll)14设置在壳体1之内。固定涡盘10包括底板11和设置于底板11表面11a上的螺旋盘12(spiral lap)，该表面面向后面将予以说明的底板15。底板11通过螺栓13固定于杯状主体2。
在上述结构中，底板11的外圆周面与杯状主体2的内圆周面紧密接触，且因而壳体1的内部分隔以这样一种方式实现，以致排气腔31限定于底板11之外，而吸气腔28限定于底板11之内。
另一方面，在底板中心部分打有一孔以形成排气口29，用放气阀30实现该放气口29的开启和关闭动作。放气阀30的抬起运动受压阀器32的限制，并且压阀器32和放气阀30的一端均由螺栓33固定于底板11上。
转动涡盘14包括底板15和设置在底板15的表面15a上的螺旋盘16，该表面15a面向底板11。螺旋盘16与包括在固定涡盘10之内的螺旋盘12形状基本相同。转动涡盘14和固定涡盘10的轴线偏心地彼此间隔开一个预定距离，也就是说，它们是偏心的。此外，转动涡盘14和固定涡盘10的相位差为180°，且互相接合，如图3所示。
因此，埋设在螺旋盘12各顶面处的顶端密封17与底板15的表面15a紧密接触，而埋设在螺旋盘16各顶面处的顶端密封18与底板11的表面11a紧密接触。螺旋盘16和12的侧面在多个位置发生线接触，并且因此基本在相对于螺旋的中心点对称的各位置形成多个压缩室19a和19b。
在底板15外表面(与内表面15a相对)的中心区域处设置有一凸出的盘状轴套20，驱动衬套21通过转动轴承23以开自由转动的方式插入在轴套20中。驱动衬套21加工有滑动沟槽24，偏心驱动销25插入滑动沟槽24以实现销的滑动。凸出驱动销25偏心地提供在旋转轴7的大直径部分7a的端面上，该部分7a在主体2一侧提供在旋转轴7的端部。
在底板15外表面的圆周边和前壳6的内端面之间插入推力轴承36和欧式杆件(Oldham link)26。为了平衡由于旋转涡盘14的旋转引起的动态不平衡，在驱动衬套21上装有配重27，配重37配装于旋转轴7。
根据上述结构，当旋转轴7旋转时，旋转涡盘14通过一个旋转半径可变的机构而受驱动，该机构由偏心驱动销25、滑动沟槽24、驱动衬套21、转动轴承24、轴套20等组成。该旋转涡盘14沿一个具有一旋转半径的圆形轨道旋转，同时其转动受欧式杆件26的阻止。
这样，螺旋盘12和16侧面上的所述线接触部分逐渐移向“涡旋”(swirl)的中心，因而压缩室19a和19b也移向涡旋中心，同时各室的体积逐渐减小。
因此，通过进气口(未图示)流入吸气室28的气体从由螺旋盘12和16外圆周边限制性地限定的孔口进入压缩室19a和19b。该气体被逐渐压缩且到达中心室22。这些气体又从中心室穿过排气口29，推压并开启放气阀30，因此气体被排入排气室31，然后气体通过出口(未图示)排至外部。
操作上述涡盘式压缩机时，旋转涡盘14转动时，配重27从旋转轴7大直径部分7a的端面浮起，因此，驱动衬套21和旋转涡盘14倾斜。
旋转涡盘14的这一倾斜导致螺旋盘16侧面的头部和根部与固定涡盘11的螺旋盘12的侧面部分接触。因此，不仅能引起这些滑动侧面间的异常磨损，而且还会因气体从这些滑动面之间的间隙泄漏而降低涡盘式压缩机的容积效率。此外，诸如推力轴承36、欧式杆件26以及转动轴承23等滑动部分在各相关滑动中会与相对部分不均匀接触，因而产生异常磨损和卡住(seizure)。
考虑到上述情况，在配重27上提供孔38，如图2A所示，以可自由移动方式穿过该孔38的悬浮防止销40的头部被压装入设置在旋转轴7的大直径部分7a上的孔39。关于该悬浮防止销40头40a的背面，如图2B所示，位于驱动衬套21相对侧的其圆周面的一部分与配重27的上表面27a接触，从而防止配重27从旋转轴7大直径部分7a的端面浮起。
在上述传统的涡盘式压缩机中，悬浮防止销40的轴40b固定于旋转轴7的大直径部分7a，且销的头部40a为预定直径的圆形。因此存在一个问题，对悬浮防止销40的结构、形状、尺寸以及安装位置造成限制。
本发明的一个目的是提供一种能解决上述问题的涡盘式流体机械。
相应地，本发明所提供的涡盘式流体机械包括一个固定涡盘和一个旋转涡盘，每个涡盘包括一个其上设置有一个螺旋盘的底板，这两个涡盘以这样一种方式偏心地接合使得两个螺旋盘互相接合且这些旋盘的相位彼此不同；一个设置在所述旋转涡盘底板一表面的中心区域并凸出的轴套，所述表面与设置螺旋盘的表面相对；一个以可自由转动方式插入上述轴套的驱动衬套；一个通过一个旋转半径可变的机构与上述旋转涡盘协同旋转连接的旋转轴，所述机构包括上述轴套和驱动衬套；一个配装于上述驱动衬套的平衡配重；以及一个悬浮防止销，该销头部背面的一部分与上述平衡配重的上表面接触，该销的轴以可自由转动方式穿过设置在平衡配重上的一个孔，轴的端部固定于上述旋转轴端部的大直径部分，该大直径部分位于上述驱动衬套一侧，并且其中，上述悬浮防止销头部的位于驱动衬套一侧的一部分被切去。
在一个典型的结构中，悬浮防止销头部被切，使得悬浮防止销头部在驱动衬套一侧的外缘的位置基本上与消轴外圆周表面在驱动衬套一侧的相应位置一致。
根据上述结构，上述悬浮防止销的安装位置靠近上述驱动衬套相应于切除部分的一个距离。因此，邻近悬浮防止销区域中的结构部件的尺寸得以减小。另外，悬浮防止销轴的直径可增大因而提高了轴的强度。
图1A和1B显示了本发明的一个实施例，其中，图1A是一个局部放大剖视图，而图1B是图1A中箭头B方向上的一个视图。
图2A是一个传统例子的局部放大剖视图，显示邻近悬浮防止销的一个区域，图2B是一个局部放大图，显示了配重悬浮的状态。
图3是一个截面图，显示了一个传统的涡盘式压缩机。
图1A和1B显示了本发明的一个实施例。图1A是一个局部放大剖视图，图1B是图1A中箭头B方向上的一个视图。
在该实施例中，就悬浮防止销40的头部40a来说，在驱动衬套21一侧的一部分被切除，从而头部40a在驱动衬套一侧的外缘的位置(或图1中的高度)与销轴40b在驱动衬套一侧的外圆周表面的相应位置一致。
其它结构特征与图2A、2B和图3所示的传统实例的相似，图1A和1B中与图2A、2B、3中相同的部件采用相同的参考数字，此处不再进行解释。
详细地，悬浮防止销40头部40a的驱动衬套一侧的一部分被切除，从而该消40的安装位置靠近驱动衬套一侧相应于切除部分的一个距离。因此，在邻近于悬浮防止销40的区域中的各结构部件，如旋转轴7的大直径部分7a和轴承9的尺寸就可以减小。另外，悬浮防止销40的轴40b的直径可以增大因而提高了轴的强度，或者轴40b可以通过拧紧而牢固地固定于大直径部分7a。
在这里，如果平衡配重悬浮，那么悬浮防止销40的头部40a的相对的部分，即头部40a背面的外圆周区域的一部分(在与驱动衬套21相对的一侧)将与配重27的上表面27a相接触。因此可以阻止平衡配重27悬浮，如同上述传统实例一样。
权利要求
1．一种涡盘式流体机械，包括一个固定涡盘(10)和一个旋转涡盘(14)，每个涡盘包括一个其上设置有一个螺旋盘的底板，这两个涡盘以这样一种方式偏心地接合使得两个螺旋盘互相接合且这些旋盘的相位彼此不同；一个设置在所述旋转涡盘底板一表面的中心区域并凸出的轴套(20)，所述表面与设置螺旋盘的表面相对；一个以可自由转动方式插入上述轴套的驱动衬套(21)；一个通过一个旋转半径可变的机构与上述旋转涡盘协同旋转连接的旋转轴(7)，所述机构包括上述轴套和驱动衬套；一个配装于上述驱动衬套的平衡配重(27)；以及一个悬浮防止销(40)，该销头部背面的一部分与上述平衡配重的上表面接触，该销的轴以可自由转动方式穿过设置在平衡配重上的一个孔，轴的端部固定于上述旋转轴端部的大直径部分，该大直径部分位于上述驱动衬套一侧，并且其特征在于，上述悬浮防止销头部的位于驱动衬套一侧的一部分被切去。
2．根据权利要求1所述的涡盘式流体机械，其特征在于，固定涡盘和旋转涡盘彼此间的相位差基本上为180°。
3．根据权利要求1所述的涡盘式流体机械，其特征在于，上述驱动衬套上开一滑动沟槽，而且该机械还包括一个偏心驱动销(25)，作为上述旋转半径可变机构的一个组成部件，该销插入上述滑动沟槽，该销偏心地设置在上述旋转轴大直径部分的端面并伸出。
4．根据权利要求1所述的流体机械，其特征在于，上述驱动衬套通过一个转动轴承以可自由转动方式插在上述轴套中。
5．根据权利要求1所述的涡盘式流机械，其特征在于，上述悬浮防止销的头部被切以致悬浮防止销在驱动衬套一侧的外缘的位置基本上与销轴外圆周表面在驱动衬套一侧的位置相一致。
全文摘要
一种滚动式流体机械,包括一内置的且从旋转涡盘的底板表面的中心区域凸出的轴套;一插入轴套且可自由转动的驱动衬套;一通过旋转半径可变的机构与旋转涡盘耦合以协同旋转的旋转轴;一连接至驱动衬套的配重;以及一悬浮防止销。销头部背面的一部分与配重的上表面接触,该滚珠的轴插入配重上的一个孔且可自由移动,该轴的端部固定于旋转轴端头的大直径部分,该大直径部分位于驱动衬套一侧。销头部的一部分被切去。
文档编号F04C29/00GK1215804SQ9812361
公开日1999年5月5日 申请日期1998年10月27日 优先权日1997年10月28日
发明者渡辺和英 申请人:三菱重工业株式会社