一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置的制作方法

本发明涉及涡旋容积式流体机械领域，具体为一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置。

背景技术：

1、涡旋容积式流体机械，或简称涡旋式装置，包括涡旋式压缩机，涡旋式真空泵和涡旋式膨胀机。是一种广泛用于压缩气体或膨胀气体的机械装置。涡旋式装置的主要机构是驱动机构和涡旋机构。涡旋机构主要包括定涡卷部件和动涡卷部件，或简称定涡卷和动涡卷，及其附件。所述定涡卷包括定底板，和从所述定底板垂直延伸出的螺旋状的柱面，称为定涡卷元件，所述动涡卷包括动底板，和从所述动底板垂直延伸出的螺旋状的并与所述定涡卷元件相互共轭的柱面，称为动涡卷元件，动涡卷在驱动机构的驱动下能够做相对于定涡卷的圆形平动，同时共轭的动、定涡卷元件的柱形侧面间保持线接触，同时动、定涡卷的顶面分别与定、动涡卷的相应底板的底面保持密封接触，从而形成月牙形的密封气腔。动、定涡卷在做相对的圆形平动时(也称为轨道运动)，密封气腔周期性地改变容积大小，根据圆形平动的方向(顺时针或逆时针)从而压缩或膨胀气体。传统技术的动、定涡卷部件是一体制成，一体加工。对加工精度要求很高，从而制造成本也相对较高。上述的线接触和密封接触既包括了表面的真正接触，也包括了表面之间维持能对气体起良好密封作用的微小间隙，通常在0-0.02mm以下的情形；

2、科学和技术的发展对高洁净度的压缩气体，高洁净度的真空环境的要求不断增长。由此促进了无油浮动压缩技术的进步。而传统涡卷部件的一体金属切削加工导致的的较高的制造成本，不利于无油涡旋技术在高新技术领域的广泛应用。

技术实现思路

1、传统的上述的动、定涡卷部件的动、定螺旋涡卷元件分别和相应的动、定涡卷底板是一个整体，是用精密的数控机床加工出来的，经过用铣刀加工所述的涡卷元件的螺旋侧壁和顶面和所述的涡卷底板的底面，以达到涡卷及部件所需要的精度，这样的加工成本较高，本发明提供了一个涡卷部件制造的新方法，螺旋形涡卷元件和涡卷底板分别成型制成坯件，所述坯件分别成型加工达到到所需的的精度，然后将所述的涡卷元件和相应的涡卷底板组装成涡卷部件，不需要再进行数控切削加工，或只需进行少量的精密加工就能达到所需的精度，实现涡旋机械压缩或膨胀气体的功能，综上所述，装配式涡旋机械装置中，动(或定)涡卷部件由分别独立制成的动(或定)涡卷元件和动(或定)涡卷底板组装成而成，极大地降低了涡卷部件的制造成本，也保证了涡卷部件的精度。

2、本发明的目的在于提供一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

3、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，包括定涡卷部件和动涡卷部件，所述定涡卷部件包括定底板，和从所述定底板垂直延伸出的螺旋状的柱面，即定涡卷元件，所述动涡卷部件包括动底板，和从所述动底板垂直延伸出的螺旋状的并于所述定涡卷元件相互共轭的柱面，即动涡卷元件，所述的定涡卷元件和所述的定底板是两个独立且分立的零件或组件，经分别单独加工达到预定的精度要求后进行组装成一个刚体，即所述的定涡卷部件，所述的动涡卷元件和所述的动底板是两个独立且分立的零件或组件，经分别单独加工达到预定的精度要求后进行组装成一个刚体，即所述的动涡卷部件，所述的动涡卷在所述驱动机构的驱动下能够做相对于定涡卷的圆形平动，同时动、定涡卷元件的柱形侧面间保持线接触，动、定涡卷的顶面分别与定、动涡卷的相应底板的底面保持密封接触，从而形成月牙形的密封气腔，动、定涡卷在做相对的圆形平动时，也称为轨道运动，密封气腔周期性地改变容积大小，根据圆形平动的方向，顺时针或逆时针，从而压缩或膨胀气体。

4、作为优选，所述定底板上开有螺旋形槽，定底板的底面具有精密的平面度，所述定涡卷元件能够装入所述的螺旋形槽，所述定涡卷元件的螺旋柱面与定底板的底面保持垂直且刚性固连。

5、作为优选，所述动底板上开有螺旋形槽，动底板的底面具有精密的平面度，所述动涡卷元件能够装入所述的螺旋形槽，所述动涡卷元件的螺旋柱面与动底板的底面保持垂直且刚性固连。

6、综上所述，本发明有益效果是：

7、1、本发明通过通过将传统意义上的动、定涡卷部件整体结构改为动、定涡卷部件的涡卷元件与涡卷底板分别独立制作，然后组装成涡卷部件。

8、2、本发明通过通过使得涡卷部件的制造精度和制造成本大幅降低。

技术特征：

1.一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，包括定涡卷部件(35)和动涡卷部件(15),其特征在于：所述定涡卷部件包括定底板(34)，和从所述定底板垂直延伸出的螺旋状的柱面，即定涡卷元件(21)，所述动涡卷部件包括动底板(11)，和从所述动底板垂直延伸出的螺旋状的并于所述定涡卷元件(21)相互共轭的柱面，即动涡卷元件(1)，所述的定涡卷元件(21)和所述的定底板(34)是两个独立且分立的零件或组件，经分别单独加工达到预定的精度要求后进行组装成一个刚体，即所述的定涡卷部件(35)，所述的动涡卷元件(1)和所述的动底板(11)是两个独立且分立的零件或组件，经分别单独加工达到预定的精度要求后进行组装成一个刚体，即所述的动涡卷部件(15)。

2.根据权利要求1所述的一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，其特征在于：所述的动涡卷在所述驱动机构的驱动下能够做相对于定涡卷的圆形平动，同时动、定涡卷元件的柱形侧面间保持线接触，动、定涡卷的顶面分别与定、动涡卷的相应底板的底面保持密封接触，从而形成月牙形的密封气腔，动、定涡卷在做相对的圆形平动时，也称为轨道运动，密封气腔周期性地改变容积大小，根据圆形平动的方向，顺时针或逆时针，从而压缩或膨胀气体。

3.根据权利要求1所述的一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，其特征在于：所述定底板(34)上开有螺旋形槽(32)，定底板(34)的底面(31)具有精密的平面度，所述定涡卷元件(21)能够装入所述的螺旋形槽(32)，所述定涡卷元件(21)的螺旋柱面与定底板(34)的底面(31)保持垂直且刚性固连。

4.根据权利要求1所述的一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，其特征在于：所述的定涡卷部件(35)是由单独、分立的定涡卷元件(21)和单独、分立的定底板(34)在分别单独完成后组装成一体而成，所述涡卷元件(21)由适当的材料，如铁基粉末冶金、铝合金压铸、挤压、高分子复合材料成型和其他合适材料和各种合适的工艺制成螺旋状柱形侧壁(27)，并通过挤压，整形，拉削或其他成型工艺达到所需的螺旋侧壁形状的尺寸精度。

5.根据权利要求1所述的一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，其特征在于：所述定底板(34)其材料可以是单一材料或多种材料按需制成，定底板(34)具有螺旋形槽(32)可与定涡卷元件(21)组装在一起形成一个刚体的结构，螺旋形槽(32)是在定底板(34)上用线切割或激光切割、冲压整形或其他方法制成，定底板(34)的底面(31)具有精密的平面度。

6.根据权利要求1所述的一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，其特征在于：所述动底板(11)上开有螺旋形槽(12)，动底板(11)的底面(13)具有精密的平面度，所述动涡卷元件(1)能够装入所述的螺旋形槽(12)，所述动涡卷元件(1)的螺旋柱面与动底板(11)的底面(13)保持垂直且刚性固连。

7.根据权利要求1所述的一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，其特征在于：所述的动涡卷是由单独、分立的动涡卷元件和单独、分立的动底板在分别单独完成后组装成一体而成，所述动涡卷元件(1)的由铁基粉末冶金、铝合金压铸、挤压、高分子复合材料成型和其他合适材料和各种合适的工艺制成螺旋状柱形侧壁(17)，并通过挤压、整形、拉削或其他成型工艺达到所需的螺旋侧壁形状的尺寸精度，动涡卷具有顶面(18)。

8.根据权利要求1所述的一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，其特征在于：所述动底板(11)的材料可以是单一材料或多种材料按需制成，其上具有可与动涡卷元件(1)组装在一起形成一个刚体的结构，其实例之一是在圆形平板上用线切割、激光切割、冲压整形或其他方法制成的动底板(11)上的螺旋形槽(12)，动底板(11)的底面(13)具有精密的平面度，动涡卷元件(1)能够装配进动底板(11)上的螺旋形槽(12)，动底板(11)的底面(13)与动涡卷元件(1)的螺旋状柱形侧壁(17)保持垂直且刚性固连。

9.根据权利要求1所述的一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，其特征在于：动涡卷部件(15)中的动底板(11)进一步扩展包括其他结构，如动涡卷部件(15-1)，所述动涡卷部件(15-1)是由所述动涡卷部件(15)的动底板(11)扩展成动涡卷底板(11-1)，扩展包括了动涡卷驱动轴承座(13)和动涡卷周边三个小曲柄轴承座(14)。

10.根据权利要求1所述的一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，其特征在于：所述定底板(34)可以进一步扩展包括传统涡卷的结构，如定涡卷(35-1)，定涡卷底板(34)扩展包括了定涡卷周边法兰(36)、定涡卷周边三个定涡卷小曲柄轴承座(37)、排气口及排气阀腔(38)。

技术总结
本发明公开了一种装配式的涡卷部件构成的涡旋压缩或膨胀装置，涉及涡旋容积式流体机械领域，包括定涡卷部件和动涡卷部件，所述定涡卷包括定底板和从所述定底板垂直延伸出的螺旋状的柱面，为定涡卷元件，所述动涡卷部件包括动底板和从所述动底板垂直延伸出的螺旋状的并与所述定涡卷元件相互共轭的柱面，为动涡卷元件，螺旋形涡卷元件和涡卷底板分别成型制成坯件，将所述的涡卷元件和相应的涡卷底板组装成涡卷部件，不需要再进行数控切削加工，实现涡旋机械压缩或膨胀气体的功能，装配式涡旋机械装置中，动、定涡卷部件由分别独立制成的动、定涡卷元件和动、定涡卷底板组装成而成，极大地降低了涡卷部件的制造成本，也保证了涡卷部件的精度。

技术研发人员：倪诗茂
受保护的技术使用者：思科涡旋科技（杭州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15