[其他]回轉式流體機械

在審

• 申請號: 101985000001431
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101431B
• 公開（公告）日: 1987-08-19
• 發明（設計）人: 平野隆久
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉征;陳申賢

有一對相互嵌套裝配的螺旋形部件的旋轉式流體機械，其中一個螺旋形部件固定不動，另一個螺旋形部件則可相對該固定部件運動，運動時該部件的中心部分沿著環繞該固定螺旋形部件的中軸線的圓周軌跡回轉，而離開中心的部分則沿著直線或曲線形軌跡作往復運動，借助這種運動，將流體吸入并在加壓后排出，在這種機械中采用一種限位機構來調節兩個螺旋形部件的螺旋體相互嵌套配置時的位置關系，從而提高了這種機械的性能，并使制造成本顯著降低。

本發明基本上是一種回轉式機械，更具體地說，是一種壓縮機，泵或膨脹機等等類型的回轉式流體機械。

渦旋型壓縮機是流體壓縮機械領域中一種公知的設備，圖1繪出了它的基本工作原理，這種渦旋型壓縮機的典型結構為：有兩個斷面形狀相同的螺旋形元件，其中一個螺旋形元件2固定在殼體一端的蓋板壁面上，如圖所示，該蓋板開有中央排流孔4;另一元件，固定在殼體另一端的蓋板表面上，具體地講，把這兩個元件相互間相對轉過180°，同時在安裝位置上相互移開一個距離2f（＝螺旋線的螺距-螺旋形元件板厚的二倍），即可把這兩個元件相互嵌套地安裝在各自的位置上，相互間的四個接觸點為51、52、51′和52，如圖1所示。這種結構的特點是一個螺旋形元件2固定，另一個元件1則借助一個半徑為f＝00′的曲柄機構，圍繞著元件2的中心點0作半徑為f的公轉平動，但不作繞自身軸心的旋轉或行星運動。

在這種結構中，形成兩個密封的小腔體或空間3，分別位于螺旋形元件1，2的接觸點51、52和51′、52′之間，每個腕體3的容積隨螺旋形元件1的回轉或公轉運動而逐漸變化。

更仔細地考察可見，把螺旋形元件1從圖1（A）所示的起始位置轉過90°，即達到圖1（B）所示位置，轉過180°則達到圖1（C）的位置，繼續回轉到270°，則達到圖1（D）所示的位置，隨著螺旋形元件1的回轉運動，兩個腔體3的容積逐漸減小，并且，最后相互連通，而合并成一個封閉的小空腔53。此時，元件1從圖1（D）所示位置進一步回轉90°，則返回到圖1（A）所示的狀態，而該小空腔53則在從圖1（B）向圖1（C）的狀態轉變的過程中逐漸減小容積，最后，在從圖1（C）到圖1（D）兩狀態之間的過渡過程中達到一個最小容積。在此運動過程中，從圖1（B）的狀態開始形成的外腔隨著元件1從圖1（C）的位置經過圖1（D）轉到圖1（A）的運動，而逐漸擴大容積，由此將另一股氣體吸入，并且最終使這些流體匯集到由這些外空腔合并而成的封閉小空腔里，這樣繼續重復這一循環，從而使吸入螺旋形元件外空腔的氣體受到壓縮，并從排氣孔4排出。

上面對渦旋型壓縮機的工作原理作了描述。現在利用圖2來對這種渦旋式壓縮機的實際構造作一介紹。圖2用縱向剖視展示了這種壓縮機的基本結構，從圖中可見，殼體10由前蓋板11，后蓋板12和一個圓筒13組成。后蓋板12上有一個吸氣管口14和一個排氣管口15，各自從該蓋板上向外伸出;還固定著一個不動的螺旋形部件25，該部件由一螺旋線形元件252和一圓盤251組成。前蓋板11上裝有一根帶有曲柄銷23的軸17，該軸可以轉動。圖3為圖2沿Ⅲ-Ⅲ平面的橫向剖視圖，從該圖可見，與曲柄銷有關連的機構有：由螺旋形元件242和圓盤241組成的可動的螺旋形部件24;包括一個徑向滾針軸承26，可動螺旋部件24上的套筒243，方形套筒271，滑塊291，環形元件292，以及止動凸塊293的一組不轉動或固定的機構。

另外，還有下列部件，諸如軸17的滾針軸承16，與方形套筒271做成一體的可動止推板27、背板21，以及止推軸承20和22，這些軸承用來吸收并抵抗在運轉中加到機構上的軸向力。

然而，在這種壓縮機的基本結構中，采用了無轉動機構即所謂的止轉棒軛式機構，這就不可避免地帶來了下述的缺點：

這些缺點是：

（1）所用的零部件比較多。

（2）對相互滑動嚙合的零件之間的間隙要求有很高的精度，因而使這類流體機械的制造成本較高。

（3）如果對該間隙尺寸的較高精度要求未得到滿足，則在滑動嚙合零件之間可能產生撞擊噪音，并使整機發出異常噪音;這種情況極有可能導致滑動嚙合零件的異常磨損，最終使整部機械的使用壽命大大縮短。