CN1127623C - 同转式蜗旋设备的径向随动机构 - Google Patents

Abstract

一种蜗旋流体处理设备，例如制冷压缩机，具有正转驱动器和在受支承的条件下绕不重合的平行轴旋转的空转蜗旋部件。空转蜗旋部件具有一个支承轴，该支承轴通过心轴衬套支承在压缩机构架上，所说心轴衬套具有偏心转轴，该转轴允许空转蜗旋件沿作用线作径向随动，所述作用线是预先确定的以便构成作用在蜗旋部件之间的合力分量，蜗管部件将把空转蜗管蜗卷推到使其在较宽范围的工作条件下能与驱动蜗卷相接合从而提高蜗卷之间的接触式线性密封。空转式蜗旋件支承轴可以具有一个套在旋转套支承面上的轴承孔而且可以把支承在构架短轴上的心轴衬套或空转蜗旋件支承轴设置在形成于衬套中的轴承孔中，而衬套本身要安装得使其能在形成于构架短轴部分内的轴承孔中作有限转动。心轴衬套和构架短轴之间的共同作用阻挡面限制了空转蜗旋件和它的支承轴相对于驱动蜗旋件产生的径向偏移。还可以把空转蜗旋件支承轴安装在衬套中，所述衬套位于某一通道内或支承在细长的轴颈上，通道或轴颈可以使衬套、支承轴以及空转蜗旋件沿作用线并在合力的作用下产生直线移动。

Description

同转式蜗旋设备的径向随动机构

技术领域

本发明涉及一种允许同转式蜗旋流体处理设备的空转蜗旋件产生随动的机构。

背景技术

使流体压缩或膨胀的蜗旋设备之特征在于其包括两个对置的相互配合的螺旋式蜗卷，所述螺旋线通常是由围绕各轴的渐开螺旋线形成的。将每个螺旋式蜗卷安装在一个端板上，所述螺旋线的顶端设置成与另一个蜗卷的端板接触或接近接触，每个蜗卷上还具有与另一个蜗卷的侧面邻接的侧面以便形成多个运动流体的压缩或膨胀腔。

在一个开发的较好的蜗旋设备结构中，将一个蜗旋件相对于支承构架固定而将另一个蜗旋件与驱动轴(在压缩机的情况下)或动力输出轴(在膨胀器的情况下)相连，而且在两个蜗旋件上还设有复合铰链以便把可动蜗旋件的轨道运动转变成轴的转动。这种机构包括一个偏心的驱动件和联轴机构，例如十字联轴节，以便允许可运动的蜗旋件在不相对于机器构架转动的情况下产生轨道运动。此外，可以通过一个十字联轴节将通常称之为空转蜗旋件的一个蜗旋部件连接到驱动蜗旋部件上而且两个部件可同时转动以在蜗卷之间形成共同作用从而形成压缩或膨胀腔。通常将这种蜗旋设备称为同转型或可同转型蜗旋设备。

同转式蜗旋膨胀或压缩设备本身结构不太复杂且产生的机械振动很小而且产生的噪声小于所谓的固定式蜗旋设备。同转式蜗旋设备的后两个优点在把蜗旋设备作为商用及家用蒸汽压缩式空调和制冷系统的压缩机使用时是特别重要的。

构成有效和机械性能可靠之蜗旋设备的重要因素是确保在相互作用的对置蜗卷之间形成合适的密封以防止从膨胀或压缩腔产生不希望的流体泄漏。如果因例如机械零件和加工公差有偏差而不能得到具有精确尺寸和精确定位的蜗卷和/或不能克服分离蜗旋件侧面所需的力，那么就会在沿共同作用的蜗旋件侧面的接触线处以及在轴向侧边或蜗卷的顶端处出现泄漏。虽然希望各蜗卷的蜗旋件侧面之间相互接触以减少流体泄漏，但同时应该限制接触力以便减小蜗卷之间的磨损。另一方面，在流体处理设备中需要使液滴不时地通过压缩或膨胀腔从而使蜗卷产生瞬间分离以防止对蜗旋件产生机械损害。这对在蒸气压缩式制冷系统中使用的压缩机来说是十分重要的，在这种制冷系统中将润滑油注入运动腔中以提高密封效果、减少压缩机工作量和对蜗卷以及系统中的其它部件进行润滑。

现在已经研制出了用于所谓固定蜗旋流体处理设备的径向随动机构，这种机构在允许蜗卷彼此之间产生相对运动的同时克服了在提供足够密封时出现的上述问题，通过所述相对运动达到处理液流和减小机器例如压缩机之启动扭矩的目的。然而，在同转蜗旋设备中已经确定，较理想的是通过允许空转蜗旋件的转动中心或中心轴线相对于驱动或受驱动蜗旋件之轴线的运动而使驱动或受驱动的蜗旋件与转动的空转蜗旋件之间产生有限的径向运动。如果允许空转蜗旋件的中轴产生有限运动的径向随动机构能构成一种结构上更简单和更可靠的设备，那么就可以采用与轨道型驱动或受驱动蜗旋件有关的已有径向随动机构。本发明已经发展了这些论点。

本发明简述

本发明的目的在于提供一种改进的用于蜗旋流体处理设备之径向随动机构。

更确切地说，本发明目的在于提供一种适用于同转式蜗旋设备的径向随动机构，所述同转式蜗旋设备具有转动驱动器或驱动蜗旋件以及同转的空转蜗旋件。特别是，本发明提供一种用于蜗旋压缩机的径向随动机构，所述压缩机包含同转的蜗旋部件。

按照本发明的一个重要方面，设置了用于同转式蜗旋设备的径向随动机构，其中在该机构上支承着空转蜗旋部件，空转蜗旋部件的中心或转轴基本上沿选定的作用线作有限运动，从而产生一个把蜗卷推到使其彼此密封接触的力和使蜗卷沿其共同作用侧面从彼此接合的状态分离的相反力。

按照本发明的另一个重要方面，设置了用于同转式蜗旋流体处理设备的径向随动机构，其中在该机构上支承着空转蜗旋部件以便使其支承轴沿一条直线运动，所述直线与一条通过空转蜗旋件转动中心和驱动器或驱动蜗旋件转动中心的直线形成一定角度从而使与将蜗卷彼此分离的力相反的力发生作用，由此强迫蜗卷在比较宽的设备工作范围内彼此密封接触。沿与上述作用线平行的直线或通过支承轴中心绕固定点的转动可使空转蜗旋件和它的支承轴产生运动，穿过固定点和空转蜗旋件中心的直线将在其与作用线的交叉点处形成直角。

本发明揭示了用于同转式蜗旋流体处理设备之径向随动机构的一个基本实施例中采取的措施，其中将空转蜗旋件支承轴装在衬套上，所述衬套由设备的构架支承以便在有限的位置之间产生转动从而调整空转蜗旋件支承轴的中心位置以在蜗卷之间形成密封接触并调整挡在压缩或膨胀腔中的液滴和在例如压缩机工作时减小设备的启动影响。在本发明提供的具体实施例中，空转蜗旋件支承轴可以是其上套有心轴衬套并受其支承的结构和受支承或安装在轴承孔中的结构，所述轴承孔形成在心轴衬套上。心轴衬套上带有形成在其上的阻挡面，该阻挡面与形成在支承轴上或心轴衬套之支承上的阻挡面共同作用以限制空转中心产生的运动。

根据本发明的另一个基本实施例，径向随动机构上设有同转蜗旋设备，其中空转蜗旋件支承轴由衬套部件支承，将衬套部件安装成使之能在置于设备构架上的支承部件上作直线滑动并使衬套沿上述作用线运动。衬套可以具有一个或多个通常为平面的支承表面，这些支承表面与通常为直线的支承表面或由设备构架支承或形成在设备构架上的表面相互配合。在所提供的具体实施例中，空转蜗旋件支承轴可以在滑动衬套中止推，所述滑动衬套可以在一个通道中滑动或者所述轴可以具有用于对滑动衬套止推的空腔式轴承孔部，而滑动衬套本身可在形成于设备构架上的突起或轴颈上滑动。可以对支承部件进行转动调节以改变作用线和穿过各蜗旋件中心或转轴之直线之间的角度。

本发明提供了一种极好的用于同转式蜗旋流体处理设备的径向随动机构，其特别适用于同转蜗旋压缩机。该随动机构省去了在制造设备时对蜗旋件轨迹半径精度的要求而且能够补偿在不同工作压力条件下受到的蜗旋件分离力的变化，从而减小了压缩机驱动马达的启动扭矩和降低了在工作流体中的混合液体溢流或缓流时蜗卷上的应力。

附图说明

通过阅读以下结合附图对本发明所作的详细说明，将有助于本领域的技术人员进一步认识本发明的优点和优越特性。

图1是根据本发明一个优选实施例的贯穿由马达驱动的同转蜗旋制冷压缩器的纵向中部剖面图；

图2是取自图1中线2-2处的剖面图；

图3是表示图1所示实施例中下构架的空转蜗旋件支承装置之心轴衬套和支承短轴特征的分解透视图；

图4是表示与图1所示装置中的驱动蜗旋件和空转蜗旋件转动中心相对应的作用线位置的示意性曲线图；

图5是图1中所示压缩机的零件剖面图，其表示空转蜗旋件用的心轴支承装置变型例；

图6是取自图5中线6-6处的剖面图；

图7是图5所示实施例的心轴衬套之零件分解透视图和表示适应于心轴衬套的下构架支承件变型例的视图；

图8是与图1所示压缩机相类似的压缩机的纵向中部剖面图，其包括本发明所述径向随变机构的另一实施例；

图9A是取自图8中线9-9处的剖面图；

图9B是取自图9A中同一条线处的剖面图，其表示变型的轴承衬套和直线式支承表面装置；

图10是图8中压缩机的零件剖面图，其表示把压力润滑油引入空转式蜗旋件轴的支承和支承件中的装置；

图11是取自图9中线11-11处的零件剖面图；

图12是取自图9中线12-12处的零件剖面图；

图13是图8所示压缩机实施例下部的零件剖面图，其表示空转式蜗旋件支承轴的支承支承装置的变型例；

图14A是取自图13中线14-14的剖面图；

图14B是取自图14A中同一条线的剖面图，其表示改进的轴承衬套和支轴装置；

图15是取自图14中线15-15处的零件剖面图；和

图16是取自图14中线16-16处的零件剖面图。

具体实施方式的描述

在以下的说明中，用相同的标号分别标示说明书和附图中的相同部件。为了清楚和简明起见，没有按原尺寸绘制附图。而且为了清楚和简要起见用示意性的和通用的形式示出了本领域普通技术人员熟知的一些特征。

参照图1，其表示本发明所述同转式蜗旋流体处理设备的一个优选实施例，总体用标号20来标注。设备20的特征在于包括设置在由几部分组成的密闭外壳内且一般为柱形的上部构架22、中部构架24和下部构架26，所述由几部分构成的外壳包括上端盖28、中部柱形外壳件30和下部盖状件32，下部盖状件32与一个合适的支架34相连。上部构架22和中部构架24上分别支承着用于支承转轴40的柱形轴颈支承36和38。转轴40与电驱动马达上的转子42相连，电驱动马达还包括传统结构的定子部件44。转轴40的一端与用标号46表示的驱动蜗旋件适配连接或形成一体，驱动蜗旋件46上通常带有一个平面横向端板48和从板48上轴向伸出的包旋式蜗卷50。将转轴40和驱动蜗旋件46设置在支承36和38中以便使其围绕中心轴52转动。

驱动蜗旋件46以可驱动的方式与空转蜗旋件54相连，如图1-3所示，空转蜗旋件54包括从横向端板58伸出和具有中心转轴60的中空柱形轴部56。空转蜗旋件54包括与蜗卷50以公知方式相互作用的轴向伸出之蜗卷62，从而形成多个可使压缩制冷液蒸发并通过转轴40上形成的轴向通道41排出的膨胀腔。通道41的开口朝向油分隔腔43，分隔腔43与构架22和24之间形成的空腔29连通并通过一个合适的压力排出口64将加压制冷液引出。通过液体输入口68将低压制冷剂蒸发液送入形成在中间构架24和盖状件32之间的空腔66中。构架26上带有形成在其上的的多个合适的开口26a，图中示出的一个开口与空腔66连通。

所以，制冷液能够进入空腔66并留在蜗卷50和62之间进而用公知的方式压缩和通过通道41将其排出。通道41的开口直接进入形成在转轴上端和偏转板45之间的油分离空腔43，其中置于压缩机外壳28、30、32内的润滑油与压缩的冷却气分离并向下流入空腔31。为了有助于在共同作用的蜗卷50和62之间形成密封而用公知的方法控制润滑油以便润滑支承蜗旋件46和54的支承并减少压缩冷制液而需要的工作量。

蜗卷50和62的几何形状可为公知类型，其包括各种渐开线或圆弧形且在轴线52和60周围最好分别有例如约两个半蜗卷。空转式蜗旋件54由通过十字联轴节环70的驱动蜗旋件46转动地驱动，所述十字联轴节环70与形成在各蜗旋件上且未示出的协合槽相配合以便如图1所示即使在驱动蜗旋件和空转蜗旋件的各转轴52和60偏移时空转蜗旋件54也能产生转动。由于十字联轴节70对理解本发明并不重要所以没必要对其作进一步描述。

将空转蜗旋件54置于驱动蜗旋件46的端板48和通常为柱形的压板72之间，柱形压板72通过设置在端板48和压板72之间的多个周向间隔设置的螺纹式固定件74和间隔件76支承到驱动蜗旋件46上以便与其一起转动，图1中示出了其中的一个螺纹式固定件和一个间隔件。能把驱动蜗旋件46支承到空转蜗旋件54上的其它装置包括在1990年5月22日授予Riffe等人的US专利4,927,339中描述的那些装置。参照该专利还可以对典型的驱动器结构和空转蜗旋件的几何形状进行讨论和说明。

端板58的底部横向表面59包括形成在其上用于支承弹性环状密封件80的圆形槽78。合适的通道装置82与蜗旋件压缩腔84连通以便连通的加压液体把密封件80推到使之与形成在压板72的表面73上的密封面相接合的位置并将空转式蜗旋件54轴向推向端板48，从而在各蜗卷50和62的端部50a和60a处实现轴向密封使从上述压缩腔产生的液体渗漏减至最小。

此外，加压润滑液从形成在构架22和24之间的外壳30流到支承空转蜗旋件转轴56的润滑支承。当润滑液在分离腔43中分离后将收集在由中间构架24形成的空腔25中而且由于空腔29、31和腔66之间存在压力差，所以润滑液将在压力作用下流过构架24中的通道27，构架24中的通道27与形成在构架26中的通道90连通。通道90与形成在整个短轴94上的通道92连通，短轴94如图1所示从底部构架26的横向端壁96向上轴向延伸。加压润滑油在驱动蜗旋件46、驱动或空转蜗旋件54、压板72、转轴40和马达转子42的组合体上施加向上的偏压力。然而，通过使加压液体流过通道82施加以上述方式作用的偏压便可沿轴向把空转蜗旋件54推向驱动蜗旋件46。

现在进一步参照附图1、2和3，将空转蜗旋件转轴56支承在总体用标号98表示的唯一的心轴衬套上，受支承的衬套98可在短轴94上进行有限的转动并构成空心柱形转轴56的支承。该支承是由衬套98的外周柱形表面100构成的。衬套98上设有柱形孔102(图3)，柱形孔的中心104相对于支承表面100和空转轴56的孔57的中心轴106来说是偏心的。轴106与轴60重叠。

参照图3，短轴94包括环绕形成的下部横向支承面110和沿直径形成的横向阻挡面114的阶梯形顶端112。如图3所示，横向阻挡面116和118形成在心轴衬套98上。如图3所示，阻挡面116和118并不处在同一平面上而是彼此间形成锐角A。因此，当将心轴衬套98装到短轴94上时，阻挡衬套可以围绕轴104产生旋转运动，但该运动受阻挡面116和118与共同作用面114之间配合时的限制。

如上所述，可以将加压润滑油通过通道92引到在衬套98和限定轴承孔57的部分端面59之间形成的空腔中以便将蜗旋件54压向蜗旋件46并在表面100和孔57之间流动从而润滑由此形成的空转蜗旋件54的支承。在图1中把带唇边的密封件119设在短轴94上而且其可以起限制润滑油从通道92流出的作用。如图1所示，作用在59上的润滑油的压力足以将蜗旋件54和46的整个组件向上推。

上述与图1-3有关的本发明所述实施例之结构可以从这样一种可实现的结构中得出，即作用在蜗旋件46和54之间的且主要由作用在蜗卷50和62上的气体压力构成的合力使轴线60朝着轴线52移动。在图4所示的实例中用力矢量122表示这一合力。所述力矢量的方向基本上不变，例如，在典型的蒸汽压缩式制冷系统中的压缩机例如压缩机20之工作压力条件的较宽范围内，力矢量的方向变化小于10°-12°。上述合力122包括通过轴线或中心线60作用在心轴52上的径向气体力122r和作用在基本上垂直于轴线52的方向上并与空转轴线60的圆半径124相切的切向气体力122t。为了形成可确保蜗卷50和62的侧面之间密封接触的适当力，所以需使轴线52和60彼此间产生径向随动或允许的运动，由此来调节当阻挡在各压缩腔中的液体缓慢流动时蜗卷的分离动作和降低对精度和中线52与60的定位要求以及在生产蜗旋设备例如压缩机20时对蜗卷几何形状的要求。

因此，如图4所示，可以选择通过空转转轴或中心线60的作用线126。可这样设定线126与在中线52和60之间伸展的直线127的角度，即，使得所提供的作用力在空转蜗卷62上的力分量能将空转蜗卷62推到与驱动蜗卷50密封接触的位置，换句话说，使中线60作远离中线52的径向运动。

而且，应针对压缩机20的理论工作条件和矢量方向确定力矢量122的值，然后选择作用线126以便施加作用在空转蜗旋件54上的力分量，这样，蜗旋件将沿着与把空转蜗旋件中线60推向中线52的气体力相反的方向运动。通过使中线60围绕转动点例如由下部构架的短轴颈94之转轴构成的转动点转动或通过为可沿线126运动的空转支承轴设置滑动支承便可使空转蜗旋件中线60产生径向运动。通过选择轴线104使之处于与轴线或中线60或空转位置垂直并与线126垂直的直线位置上，与上述附图1-3相关的机构将使中线60产生沿圆126a之圆弧的运动，该圆弧与线126相切，其切点在垂直于中线60的位置且在线126与线127的交点处。因此圆弧126a的圆心在104。所以，设置空转蜗旋件54可以限制由共同作用的阻挡面114、116和118产生的运动。这种作用使空转蜗旋件54相对于驱动蜗旋件46产生随动从而在蜗卷之间保持了足够的密封接触，并控制阻挡在蜗旋件压缩腔中的液体缓慢流动，从而在压缩机起动期间可把处于压力下的压缩腔体积减到最小，进而减小了马达在起动期间的起动扭矩和支承载荷。

当力122r产生作用使蜗卷50和62分离时，中线或轴线60将朝着中线或轴线52运动。然而，合力122也围绕轴104产生一个使衬套98转动和使蜗旋件54的轴线60回到其在轨迹半径124上的垂直位置的力矩。此外，如图4所示，可以把转动点或转轴104设在104a处，这时力矢量122产生的力矩可以使中线60围绕轴104a在顺时针方向上产生如图4所示的运动。因此，上述与图1-3相关的径向随动机构为使空转蜗旋件54产生相对于驱动蜗旋件46的运动提供了一种很好的方式。对于具有上述互转式蜗旋件的压缩机而言，线126和127之间形成的锐角在12°-18°的范围内。

图5、6和7中示出了用于互转式蜗旋设备的心轴衬套支承装置之变型例。在图5-7所示的实施例中，在压缩机20上设置了改进的下部构架130，构架130具有形成在其上并构成轴承孔134的上突形柱状整体式轴承套132。如图7所示，轴承套132设有相对的阻挡面136a和136b，如图中所示，两个阻挡面是通过将轴承套132的上部横向边缘138削到140处而形成的。将柱形心轴衬套142以可配合的形式设在轴承孔134内而且在心轴衬套142的上部远端146上设有半圆柱形凸边144，凸边上具有在轴向和径向上伸出的阻挡面148a和148b，两个阻挡面彼此间形成一定角度，该角度可以是例如在心轴衬套98的表面116和118之间形成的角度A。表面136a和136b共面而且当将衬套置于孔134中时，表面136a和136b将与心轴衬套142协同工作，以限制其绕孔134的中轴150的转动(见图6)。

在图5-7所示的实施例中，空转蜗旋件154具有一个端板158和轴向伸出的支承轴160，支承轴160上带有柱形支承面162，其中心轴由空转蜗旋件中心轴或转轴60构成。通过形成在衬套142中的孔163可以在轴承内构成对轴160的止推作用，孔163的中轴与轴60重合并相对于衬套支承面142a的轴150发生偏移。而且，可根据轴60绕轴150的偏移来控制衬套142在轴承孔134中的转动。如果用图5-7中所示的相应部件来替代空转蜗旋件54、衬套98和下部构架26，那么这些附图中示出的压缩机实施例将与图1-3中示出和描述过的实施例相同。

如图5所示，心轴衬套142具有一个横向底部端壁143，该端壁上形成的中心通道与在构架130上形成的润滑油供给通路147连通。如图6所示，在心轴衬套142的外支承面142a上设置带唇边的密封件149以限制在心轴衬套142和轴承套132的孔134之间流动的润滑剂。引过通道145、147的加压润滑油作用在轴160的横向端面160a上以把蜗旋件154推向蜗旋件46并对形成在表面162和孔163之间的支承进行润滑。

图5、6和7中所述实施例的工作情况基本上与图1-3中所述的实施例相同。作用在空转蜗旋件154上之合力的分量可以使心轴衬套142围绕与轴104相应的轴150转动，并使空转轴162的轴线60沿与圆弧126a相应的圆弧平移(见图4)从而使图5-7中所示的实施例产生径向随动。把液体阻止在蜗旋件压缩腔中的结果是，例如可以使心轴衬套142在相反的方向上转动以使轴线60沿上述圆弧移向轴线52。阻挡面136a和136b相互作用以限制空转蜗旋件154和它的中线60产生沿上述圆弧126a的运动，所述圆弧126a与线126相切。

现在参照图8-12，其示出了互转蜗旋流体处理设备之径向随动机构的另一个实施例。在图8-12所示的实施例中，示出了一个压缩机220，该压缩机包含的部件除了下面特别指出的之外均与压缩机20中的部件相同。如图8和9A所示，压缩机220包括改进的下部构架222，该构架设有横向底部壁224，底部壁224上形成有阶梯状的柱形孔225。如图11和12所示，在孔225中设有柱形线作用调节衬套226，该衬套包括形成在其上且径向突出的环形突缘227。如图9A所示，衬套226上设有形成在其上且由相对的大体上为平面的两侧228a和228b构成的细长通道228，所述两侧平面在实用中一般与作用线例如图2中示出的线126相平行，从而使衬套件230能在其中产生线性滑动。相对的端壁229和231限定了通道228(图9A)从而对衬套230的线性移动构成限制。如图9A、11和12所示，通过合适的螺纹式固定件232将衬套226固定在阶梯状孔225中，螺纹式固定件与构架底部壁224螺纹配合并穿过彼此间隔形成在突缘227上的拱形槽227a(如图9A所示)。因此，为了在此作进一步的解释，应将在管套226上形成的通道228相对于构架222的位置调整成能有效地调整作用线的方向，而所述衬套可沿着该方向运动。

衬套230包括形成在其上的柱形轴承孔233，其用于对空转蜗旋件236的柱形支承轴件234之轴向伸展产生止推作用(图8)，所述空转蜗旋件236包括形成在其上并从横向端壁237伸出的蜗卷62。除此之外，空转蜗旋件236与空转蜗旋件54相似。轴件234以与蜗旋件54相同的方式设有中线或轴线60。如图8、9A和10-12所示，衬套件230上设有横向底部壁235和彼此相对且通常为平面的侧壁230a和230b，在图9A和12中，将两个侧壁的尺寸设计得使其与通道228形成紧密接合但是使衬套230与通道228形成滑动配合。用同样的方式，将轴234的尺寸设计成使其与衬套轴承孔233紧密接合但在衬套轴承孔233内形成自由转动的配合。

现在参见图10，将润滑油引入形成在构架222中的合适通道239，该通道与供油件240连通，所述供油件包括固定在合适孔中的轴部242，合适的孔形成在构架底部的壁224上。轴部242的相对端包括横向伸出的圆形突缘244。中心通道245伸过部件240并从通道239进入转轴234之横向端面234a下部的空腔246。将传统的O型圈密封件248支承在衬套底部的壁235上并使其与供油件的突缘244相配合以防止从空腔246中泄漏出的润滑油通过细长的通道228。安装轴242穿过分别形成在衬套底部壁235和管套226上的细长槽249a和249b并允许这些部件相对于部件240运动。因此，通过通道27、239和245将润滑油引入空腔246以便对蜗旋件236和46产生向上的偏压(见图8)和对形成在轴234和孔233上的支承面以及通道表面228a和228b进行润滑。

在压缩机220工作时，在大多数工作条件下作用在空转蜗旋件236上的上述合力将产生沿作用线126的力分量，如图9所示，该力分量将使蜗旋件的中轴线60沿由通道228和支承轴承衬套230作有限的直线运动。衬套230自由地在相对端壁229和231之间的通道228中运动而且两端壁的位置是预定的以便允许空转蜗旋件236和它的轴234与通道中的轴承衬套230一起产生必要的运动。因此，穿过轴52和60理想位置的作用线126和线127之间的预选角度将提供足够的作用在空转蜗旋件236上使蜗旋件沿线126运动的力分量以便对蜗旋件46和236的蜗卷施加偏压使其彼此适当地配合。然而，可以将管套226支承在构架222上以便选择相对轴60的垂直或理想位置的定位并按需要改变作用线126的角度。在图9A中，为了描述方便而将转轴部件234的转轴表示成60”。

为了在工作、运输和其它处理期间阻止蜗旋件236产生不希望的运动而设置了例如相对的支承表面228a和228b。然而，实际上只需要用一个支承面使沿作用线126运动的空转蜗旋件定位。参照图9B，例如，一个改进的轴承衬套230c设有一个通常为平面的支承面230d，支承面230d与形成在通道228d上的平面支承面228c相互作用，通道228d具有弧形表面228e，该弧形表面形成的外形尺寸可容纳衬套230c。通道228d形成在改进的管套226a内，该管套的结构与管套226相类似。

现在参照图13、14A、15和16，其中示出了一种改进的空转蜗旋件和压缩机220的下构架装置，代替空转管236的空转管250具有横向端壁251和通常为柱形的管状轴部252，管状轴部从端壁上伸出并可围绕与中心轴60重合的轴旋转。参照图14A，代替下部构架222的构架254具有横向底壁256，底壁256上带有一个直立的且通常为细长的轴颈258，轴颈上最好具有相对的且通常为平面的支承表面260和262以及相对的端壁264和266。如图14A、15和16所示，将中间衬套件268置于轴252和轴颈258之间，所述中间衬套件带有形成在其中的细长槽270，细长槽最好具有相对的且通常为平面的侧壁272和274以及相对的端壁276和278。参照图14A，端壁276和278的间隔大于轴颈258之端壁264和266之间的间隔以便使轴颈上的衬套268能沿线126滑动。衬套258具有通常为柱形的外支承直径280，可以将衬套置于轴252的孔253内以支承在其上转动的轴252。

参见图13，下部构架254的横向底壁256上具有一个合适的润滑剂供应通道239，其用于把支承用润滑剂引入轴颈258中的通道271和形成在衬套268之横向端壁269上的通道273以便润滑轴252和衬套268之间的支承表面以及相互作用的轴颈和衬套支承面，而且将蜗旋件250和46向上推。一些润滑剂将流入在衬套268和轴颈之间形成的表面中从而使衬套在轴颈上可自由滑动。所以，可以用图13、14A、15和16中示出的改进的空转蜗旋件250和改进的下部构架254代替压缩机220中的蜗旋件236和构架222，同时可以象在上述蜗旋流体处理设备的其它实施例中所得到的结果一样，使压缩机享有与空转蜗旋件250和驱动蜗旋件46之间相同的径向随动。

可以按照图14B所示的结构对图13、14A、15和16中示出的径向随动机构的实施例进行改进。参照结合图8-12所述的实施例，只需一个平面式支承表面便可使蜗旋件250相对于蜗旋件46产生径向运动。例如，可以形成一个具有单个平面支承表面260a的轴颈258a，所述的平面支承表面与在衬套268a内的槽270a中形成的支承表面274a相互作用。衬套268a具有构成槽270a的弧形表面。衬套268a能够以与图14A中所示装置相同的方式将蜗旋件250的轴部252支承在其上。支承表面260a和274a在一个平行于作用线126的平面内延伸。

可以用传统的适合蜗旋流体处理设备的工程材料构成图1-16中描述和示出的本发明设备的实施例，所述蜗旋流体处理设备包括压缩机、膨胀器和真空泵。虽然本发明所述的实施例特别适用于蒸发式压缩制冷系统中之压缩机的作业而且可以利用对压缩机领域的普通技术人员来说是熟知的工程材料和生产方法，但是本文所述本发明的特征还可以与其它类型的蜗旋流体处理设备结合使用。此外，虽然在本文中详细描述了本发明的优选实施例，但对本领域的普通技术人员来说应该认识到在不脱离由所附权利要求所涉及的本发明之范围和构思的情况下，可以通过各种替代和改进来构成特定的实施例。

Claims (7)

1.一种蜗旋流体处理设备(20，220)，包括：

构架装置(30)；

支承在所说构架装置上且可绕第一轴(52)相对于所说构架装置产生转动的第一蜗旋部件(46)，所说第一蜗旋部件上设有轴向伸出的螺旋式蜗卷(50)；

形成支承面的衬套(98，142，230，268)；

用于支撑所述衬套的所述构架装置的短轴部件(94，132，258)；

设在所说构架装置上并具有轴部(56，160，234，252)的第二蜗旋部件(54，154，236，250)，所说轴部与所述衬套相配合以便绕第二轴线(60，60”)转动，所说第二轴线与第一轴线相互隔开并基本上平行，所说第二蜗旋部件具有轴向延伸的螺旋式蜗卷(62)，该蜗卷与所说第一蜗旋部件的所说蜗卷彼此相互配合从而构成至少一个受所说蜗卷限制的可变容积之空腔，将所说第二蜗旋部件的轴部被设置成使其沿作用线(126)相对于所述的短轴部件运动，该作用线与在所说第一轴线和第二轴线之间延伸的直线(127)形成一定角度，所述角度与作用在所说第二蜗旋件上的液压力有关。

2.根据权利要求1所述的蜗旋设备，其特征在于，

所述第二蜗旋部件的轴部包括形成在其上并与形成在所说衬套上的所说支承表面相配合的轴承孔(57)。

3.根据权利要求1所述的蜗旋设备，其特征在于，

所说衬套(98，142)包括形成在其上的表面(116，118，148a，148b)，该表面与形成在所说短轴部件(94，132)上的共同作用表面(114，136a，136b)彼此配合以限制所说衬套的转动和所说第二轴线及所说第二蜗旋部件的所说运动

4.根据权利要求1所述的蜗旋设备，其特征在于，

润滑剂通路(92，145，245，271)，该通道形成在所说构架装置上并与形成在所说构架装置和所说第二蜗旋部件之所说轴部横向端之间的空腔连通，以使压力润滑油作用到所说第二蜗旋部件上，从而有助于向所说第二蜗旋部件施加偏压使之沿所说蜗卷的共同作用端与所说第一蜗旋部件相配合，进而使润滑剂进入所说第二蜗旋部件轴部上的支承面和所说衬套之间。

5.根据权利要求1所述的蜗旋设备，其特征在于，包括：

所说作用线与所说在第一和第二轴线之间延伸的直线形成的角度为12°-18°。

6.根据权利要求1所述的蜗旋设备，其特征在于，

所说构架装置包括从其上伸出的轴颈部分(258)，设置在所说轴颈部分上且可沿所说作用线滑动的轴承衬套(268)，所说轴承衬套形成有用于支承所说第二蜗旋部件轴部的支承表面。

7.根据权利要求6所述的蜗旋设备，其特征在于，

所说轴承衬套和所说轴颈部分包括用于支承所说轴承衬套的支承表面(272，274，260，262)，所说支承表面相互作用且通常为平面，从而使所说第二蜗旋部件相对于所说构架产生线性运动。

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