[發明專利]用于旋轉式壓縮機的轉子總成

無效

• 申請號: 201380020772.5
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN104271960A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 喬治·T·肯普;約瑟夫·S·奧羅茲
• 申請（專利權）人: 托拉德機械有限公司
• 主分類號: F04C18/344
• 分類號: F04C18/344
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 聶慧荃;鄭特強

技術領域

根據各方面，提供一種用于旋轉式流體設備的轉子總成，其用于通過在流體系統內產生負壓或正壓來壓縮、泵送或移動流體或氣體。更具體來說，提供一種改進的轉子總成和其裝配方法用于約束葉片泵、旋轉式壓縮機和旋轉式流體驅替總成，其如在2008年7月11日提交的美國專利申請號12/218,151中所描述，所述申請的全文以引用的方式并入本文中。

背景技術

已有各種葉片式流體驅替裝置被提出用于某些有限的應用中。這些提出的設備主要由泵、壓縮機、流體驅動電動機和流體流量計組成。迄今提出的葉片式裝置的執行通常是令人滿意的，且已被特定的液體應用所接受。現有技術的葉片式裝置遇到的共同的困難包括：不適合用于摩擦減小的設備，這傳統上將其應用限制在中等功率水平；大的固定表面至移動表面的接觸區域，這導致高摩擦；不能承受施加至曲軸的彎曲力；對分立式止回閥等的依賴；以及不能從每個個別的室同時實現往復流動。

常規地，葉片式或閘門式壓縮機通常包括：凸輪環；轉子，其可旋轉地被接收在凸輪環內；驅動軸，轉子緊固在其上；前側塊，其固定至凸輪環的前側端面；后側塊，其固定至凸輪環的后側端面；前端罩，其緊固至前側塊的前側端面；后端罩，其緊固至后側塊的后側端面；多個軸向葉片縫隙，其在轉子外部的外圍表面中周向等間隔地形成；以及多個葉片，其分別徑向可滑動地裝配在軸向葉片縫隙中。用于旋轉轉子的驅動軸使其相對端分別由布置在前側塊和后側塊中的徑向軸承可旋轉地支撐。通常，排出室由前端罩的內壁表面、前側塊的前側端面以及凸輪環的前側端面限定，而從壓縮室中輸送的液體或氣體流入到排出室中。

在現有技術的旋轉式壓縮機的另一實例中，壓縮機機構可以包括適于由驅動電動機驅動的軸，并且軸使得其上端和下端分別由主軸承和輔助軸承可旋轉地接收。軸的中間部分延伸穿過被固定在密封容器內側適當位置的氣缸。偏心部分安裝在被定位在氣缸內的軸的一部分上以用于與之共同旋轉。此外，環形輥可操作地定位在氣缸的內壁表面與曲柄外部的外圍表面之間，并且將在軸被可旋轉地驅動時進行行星運動。

在一個實例中，氣缸將具有限定在其中的徑向凹槽，使凹槽沿氣缸徑向方向延伸，以及可滑動徑向葉片被容納在徑向凹槽內，以便在徑向凹槽內沿朝向和遠離環形輥的方向運動。這種可滑動徑向葉片通常由偏置彈簧沿一個方向偏置，其徑向內側端保持與環形輥外部的外圍表面滑動接觸，使得通過將氣缸的容積分成容積可變的吸入室和壓縮室相對于軸的旋轉方向在可滑動徑向葉片的前緣側和后緣側上限定。

在這個實例中，在由于曲柄的偏心旋轉而引起環形輥的行星運動期間，液體或氣體通過進口被吸入到吸入室中，然后在通過排出口排出之前被壓縮。為了促進環形輥相對于氣缸的內壁表面和可滑動徑向葉片的徑向內端的滑動運動以及促進徑向葉片在徑向凹槽內的滑動運動，大量的潤滑油被容納在密封容器的底部部分內。在一個實例中，潤滑油通過安裝在軸下端的油泵被吸取以便為壓縮機機構內的各種滑動元件提供潤滑。

在這種常規的壓縮機機構中使用的各種滑動元件中，可滑動徑向葉片當其磨損時會引起不利的問題。如本領域技術人員所熟知的，可滑動徑向葉片不僅與環形輥摩擦嚙合，而且也與限定氣缸中的徑向凹槽的側表面摩擦嚙合。具體來說，通過偏置彈簧的偏置力以及作用在可滑動徑向葉片的后表面上的反壓力，可滑動徑向葉片的徑向內端被不變地保持與環形棍摩擦嚙合，以及此外由于吸入室與壓縮室之間的壓力差的作用，可滑動徑向葉片相對的側表面交替地保持與限定徑向凹槽的相應側表面摩擦嚙合。與其他滑動元件(例如，軸和其軸承機構)不同，可滑動徑向葉片不是通過由油泵直接供應的潤滑油潤滑的，而是通常通過在被壓縮的液體或氣體中所包含的潤滑油組分和/或自輥端部泄漏的油來潤滑。可從被壓縮的流體獲得的以及從輥端部泄漏的潤滑油量通常不足以令人滿意地潤滑可滑動徑向葉片和其周圍零件。另外，考慮到流體壓縮時會達到高溫，與壓縮流體接觸的可滑動徑向葉片被加熱，因此容易加快其摩擦磨損。

在此等常規的葉片泵中，隨著泵速度的增加，作用在葉片上的向心力將葉片有力地緊壓在限制外殼的內表面上，這有利地提供了可靠的密封力，但同時也不利地在葉片遠端與外殼的內表面之間產生了高摩擦力。如本領域技術人員將了解，這加快了摩擦磨損，以及降低了壓縮機的工作效率。