CN1385616A - 具有间隙的欧氏联轴节螺旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种螺旋式压缩机具有一对交叉的螺旋。一个欧氏联轴节固定到沿轨道运行的螺旋上,以防沿轨道运行的螺旋旋转。这种欧氏联轴节具有若干键,这些键滑动式安放在各槽中。每个键的其中一个侧面是装载侧,而反向侧面是非装载侧。键的非装载侧具有一阶梯形或型面,以便提供能使键偏转的间隙。在另一个实施例中,阶梯形或型面设置在槽的非装载侧边上。

Description

具有间隙的欧氏联轴节螺旋压缩机
技术领域
本发明涉及螺旋式机械。更具体地说，本发明涉及一种螺旋式机械，该螺旋式机械在螺旋件和欧氏联轴节之间具有一个间隙，该间隙能让欧氏联轴节的键偏转。
背景技术
在通常称之为螺旋式机械的技术中，有一类机械用于各种类型的流体的移动。螺旋机械可以成形为一种膨胀机、位移发动机(displacementengine)、泵、压缩机等，而本发明的特点是可应用于这些机械当中的任一种。然而，为了举例说明起见，所公开的实施例呈密封式致冷剂螺旋式压缩机形式。
螺旋式压缩机供作致冷及空调应用二者中的压缩机用已变得越来越普及了，这主要是由于它们极有效的工作能力。一般，这些机械包括一对啮合的螺旋带，其中一个螺旋带形成相对于另一个螺放带沿轨道运行，以便限定一个或多个活动室，这些活动室随着它们从一个外部抽吸口向中央排放口行进而尺寸逐渐减小。设置一台电动机，该电动机运转以便通过一个合适的驱动轴来驱动沿轨道运行的螺旋件，上述驱动轴固定到电动机的转子上。在一种密封压缩机中，密封外壳的底部通常装有一个油泵供润滑和冷却用。
各螺旋带之间的相对旋转典型地用一种欧氏(Oldham)联轴节控制。欧氏联轴节可以用键固定到主轴承箱和沿轨道运行的螺旋件上，或者可以将欧氏联轴节用键固定到沿轨道运行和不沿轨道运行的构件二者上。欧氏联轴节的各键滑动式安放在主轴承箱，沿轨道运行或不沿轨道运行的螺旋件的槽内，为了减少在螺旋式压缩机运行期间所产生的噪音，应当严格控制欧氏联轴节各键与它们相关槽之间的间隙。
当严格控制欧氏联轴节的各键与它们相关槽之间的间隙时，将各键接合在它们相关槽内可以在欧氏联轴节重负载的时间中进行。这种将各键接合在槽内造成各键的过负载及产生过大的噪音。
发明内容
本发明提供具有螺旋式压缩机的技术，该螺旋式压缩机包括一个欧氏联轴节，该欧氏联轴节具有欧氏联轴节各键在它们相关槽中紧密间隙配合，而同时提供一种锥形或阶梯形表面，该锥形或阶梯形表面在键和槽之间提供一个间隙，用于让欧氏联轴节的各键偏转。锥形或阶梯形表面可以设置在欧氏联轴节的各键盘上，或者锥形或阶梯形表面可以设置在各槽的侧边上，各键在这些槽内滑动。
对该技术的技术人员来说，本发明的另一些优点和目的从后面的详细说明，所附权利要求及附图中将变得很明显。
附图说明
在附图中，示出目前打算用于实施本发明的最佳方式：
图1是包括本发明独特的定位和支承***的密封式螺旋压缩机的垂直剖视图；
图2是图1所示欧氏联轴节的透视图；
图3是按照本发明所述的欧氏联轴节各键与它们相关的槽之间关系的示意图；
图4是按照本发明另一个实施例所述欧氏联轴节各键与它们相关槽之间关系的示意图；
图5是按照本发明另一个实施例所述欧氏联轴节各键与它们相关槽之间关系的示意图；
图6是按照本发明另一个实施例所述欧氏联轴节各键与它们相关槽之间关系的示意图；
图7是按照本发明另一个实施例所述欧氏联轴节其中一个键的透视图；
图8是按照本发明另一个实施例所述设置在槽内的欧氏联轴节键示意图；
图9是按照本发明另一个实施例所述一个欧氏联轴节其中一个键的透视图；和
图10是按照本发明另一个实施例所述设置在一个槽内的其中一个欧氏联轴节键的示意图。
具体实施方式
现在参看附图，在附图中，相同的标号表示整个几个视图中相同或对应的部件，在图1和2中示出了一种螺旋式压缩机，它包括按照本发明所述的独特的欧氏联轴节，并且一般用标号10表示。螺旋式压缩机10包括一个一般是圆筒形的密封壳体12，该密封壳体12具有焊接在其上端处的一个盖14和焊接在其下端处的底座16，底座16具有数个与其整体形成的安装支脚(未示出)。盖14装备有一个排放致冷剂的接头18，该接头18其中可以具有常用的排出阀。一个横向延伸的隔板20通过绕壳体12的周边焊在与盖14焊到壳体12上相同的点处，固定到壳体12上，压缩机安装框架22压配合在壳体12内部并由底座16的末端支承。底座16的直径稍小于壳体12的直径，以便底座16安放在壳体12内部，并绕其周边焊接，如图1所示。
固定到框架22上的压缩机10各主要元件包括一个两件式主轴承箱24，一个下面的轴承箱26和一个电机定子28。在其上端处具有一偏心曲柄销32的驱动轴或曲轴30旋转式枢轴安装在一轴承34中，该轴承34固定在主轴承箱24内，而第二轴承36固定在下面的轴承箱26内。曲轴30在其下端处具有一直径比较大的同心孔38，该同心孔38与径向上向外定位的直径较小的孔40连通，从孔40向上延伸到曲轴30的顶部。壳体12内部的下面部分限定一个油槽44，油槽44装入润滑油至液面稍高于转子46的下端，而孔38起一种泵的作用，以便将润滑液向上泵送到曲轴30和泵送入孔40中，并且最后泵送到需要润滑的压缩机10所有各个部分。
曲轴30由一台电动机旋转式驱动，该电动机包括定子28，穿过定子28的绕组48，和压配合在曲轴30上的转子46。上面的平衡锤50固定到曲轴30上，而下面的平衡锤52固定到转子46上。
两件式主轴承箱24的上表面具有一平的止推轴承表面54，在该止推轴承表面上设置一个沿轨道运行的螺旋件56，该螺旋件56具有常用的螺旋形叶片或带58，该螺旋形叶片或带58从端板60向上延伸。从沿轨道运行的螺旋件56的端板60下表面朝下伸出的是一个圆筒形毂62，该圆筒形毂62其中具有一轴颈轴承64，并且在圆筒形毂62中旋转式设置一个驱动衬套66，该驱动衬套66具有一个内孔，曲柄销32驱动式设置在该内孔中。曲柄销32在一个表面上具有一个平面，该平面驱动式接合在驱动衬套66内孔的一部分中所形成的平表面，如受让人的美国专利4,877,382中所示，其公开内容此处作为参考文献包括在本文中。欧氏联轴节68还设置在位于沿轨道运行的螺旋件56和两件式轴承箱24之间。欧氏联轴节68用键固定到沿轨道运行的螺旋件56上和不沿轨道运行的螺旋件70上，以防止沿轨道运行的螺旋件56的旋转运动。
不沿轨道运行的螺旋件70也具有一个带形物72，该带形物72从一端板74朝下延伸，将带形物设置成与沿轨道运行的螺旋件56的带形物啮合。不沿轨道运行的螺旋件70具有一个在中心设置的排出通道76，该排出通道76与一朝上开口的凹槽78连通，该凹槽78又与由盖14和隔板20限定的排出***室80成流体连通。在不沿轨道运行的螺旋件70中也形成一个环形凹槽82，在该环形凹槽82内设置一个浮动的密封组件84。
凹槽78和82及浮动的密封组件84协同操作，以便限定若干轴向压力偏置室，这些压力偏置室接收由带形物58和72压缩的增压流体，因此将一轴向偏置力施加在不沿轨道运行的螺旋件70上，以便由其将各个带形物58和72的尖头推成分别与端板74和60相对的端板表面密封接合。浮动的密封组件84优选的是在申请人的美国专利NO.5,156,539中更详细说明的那种类型，其公开内容作为参考文献包括在本文中。不沿轨道运行的螺旋件70设计成能以合适的方式安装到两件式主轴承箱24上供有限的轴向运动，如在上述美国专利No.4,877,382或申请人的美国专利No.5,102,316中所公开的，其公开内容作为参考文献包括在本文中。
本发明涉及欧氏联轴节68的各键，由沿轨道运行的螺旋件56所限定的各槽和由不沿轨道运行的螺旋件70所限定的各槽之间一种独特的关系。现在参见图2，欧氏联轴节68包括一个环形部分90，第一对键92和第二组键94。每个键92都是滑动式安放在由沿轨道运行的螺旋件56限定的槽96内。每个键94都是滑动式安放在由不沿轨道运行的螺旋件70所限定的槽98内。
图3示出键92和槽96之间及键94和槽98之间的关系。由于压缩机10的各个元件旋转，所以每个键92和每个键94都包括一个装载面100和一个非装载面102。非装载面102形成为一种阶梯式表面。阶梯式表面102分别限定键92或94的下面部分与键96和98的下面部分之间的第一间隙104。阶梯式表面102还分别限定键92或94的上面部分与槽96和98的上面部分之间的第二间隙106。第一间隙104设计成是一个小的间隙，该小的间隙是压缩机10无噪声运行所必需的。第二间隙106设计成比第一间隙104大，以便使键92或94能在键92或94高负荷工况期间偏转。通过在键92或94的上端处提供一较大的间隙，能分别让键92或94偏转，并消除了将键92或94分别接合在槽96和98内。
现在参见图4，图4示出按照本发明另一个实施例所述的欧氏联轴节168。欧氏联轴节168包括键92和94，每个键92和94都具有一个装载表面100和一个非装载表面202。非装载表面202形成为型面，以便提供一般与键92和94成锥形的部分(tapered section)。型面202分别限定键92或94的下面部分与槽96和98的下面部分之间的第一间隙104。型面202还分别限定键92或94的上面部分与槽96和98的上面部分之间的第二间隙106。与图3所示的设计相同，第一间隙104设计成是一种小的间隙，该小的间隙是压缩机10无噪声运行所必需的。第二间隙106设计成比第一间隙104大，以便能在键92或94在高负载工况下使键92或94偏转。通过在键92或94的上端处提供一较大的间隙，能使键92或94偏转，并且消除了键92或94分别接合在槽96和98内。
现在参见图5，图5示出按照本发明另一个实施例所述的欧氏联轴节268。欧氏联轴节268包括键92和94，每个键92和94都具有一个装载表面100和一个非装载表面302。在这个实施例中，非装载表面设计成一个笔直的表面，该表面对键92和94提供一个一般是矩形的横断面。在图5所示的实施例中，槽96和98每个都包括一个装载表面308和一个非装载表面310。非装载表面310形成为一个阶梯形表面。阶梯形表面308分别限定键92和94的下面部分与槽96和98的下面部分之间的第一间隙104。阶梯形表面308还分别限定在键92或94的上面部分与槽96和98的上面部分之间的第二间隙106。第一间隙104设计成是一种小的间隙，该小的间隙是压缩机10无噪声运行所必需的。第二间隙106设计成大于第一间隙104，以便在键92或94高负载工况期间能使键92或94偏转。通过在键92或94的上端处提供一较大的间隙，消除了键92或94分别在槽96和98内偏转。
现在参见图6，图6示出按照本发明另一个实施例所述的欧氏联轴节268。欧氏联轴节268包括键92和94，每个键都具有装载表面100和非装载表面302。在这个实施例中，槽96和98每个都具有装载表面308和一个非装载表面410。非装载表面410是一种型面。型面410分别限定在键92或94的下面部分槽96和98的下面部分之间的第一间隙104。型面410还分别限定在键92或94的上面部分与槽96和98的上面部分之间的第二间隙。第一间隙104设计成是一个小的间隙，该小的间隙为压缩机10无噪声运行所必需。第二间隙106设计成大于第一间隙104，以便在键92或94高负载工况期间能使键92或94偏转。通过在键92或94上端处提供较大的间隙，消除了键92或94分别在槽96和98内偏转。
现在参见图7，图7示出按照本发明另一个实施例所述的欧氏联轴节368。欧氏联轴节368包括键92和94，每个键都具有装载表面100和一个非装载表面502。非装载表面502形成为一种阶梯形表面，该阶梯形表面具有一个平台504，该平台504从键92和94的底座表面506伸出。平台504分别限定在键92或94与槽96和98之间的第一间隙104，底座表面506分别限定在键92或94与槽96和98之间的第二间隙106。第一间隙104设计成是一较小的间隙，该小的间隙为压缩机10无噪声运行所必需。第二间隙106设计成大于第一间隙104，以便能在键92或94高负载工况下使键92或94偏转。通过对槽接合键92或94表面的其中一部分提供一较大的间隙，能使键92或94偏转，并消除了将键92或94分别接合在槽96和98内。平台504的尺寸这样设计，以便有足够的表面积留待承受所遇到的反向负载。
现在参见图8，图8示出按照本发明另一个实施例所述的欧氏联轴节268。欧氏联轴节268包括键92和94，每个键都具有装载表面100和非装载表面302。在这个实施例中，槽96和98每个都包括装载表面308和非装载表面510。非装载表面510形成为一种阶梯形表面，该阶梯形表面具有一个从键92和94底部表面514伸出的平台512。平台512分别限定在键92或与槽96和98之间的第一间隙104。底部表面514分别限定在键92和94与槽96和98之间的第二间隙106。第一间隙104设计成是一个小间隙，该小间隙为压缩机10无噪声运行所必需。第二间隙106设计成大于第一间隙104，以便在键92或94在高负载期间能使键92或94偏转。通过对槽接合键92或94的表面的其中一部分提供一较大的间隙，能使键92或94偏转，并且消除了键92或94分别接合在槽96和98内。平台512的尺寸这样设计，以便有足够的表面积留待承受所遇到的反向负载。
现在参见图9，图9示出按照本发明另一个实施例所述的欧氏联轴节468。欧氏联轴节468包括键92和94，每个键都具有装载表面100和非装载表面602。非装载表面成形为一种锥形、阶梯形表面602，该阶梯形表面602具有一个从键92和94伸出的平台604。平台604分别限定在键92或94与槽96和98之间的第一间隙104。平台604的锥形部分分别限定键92或94与槽96和98之间的第二间隙106。第一间隙104设计成是一个小的间隙，该小的间隙为压缩机10无噪声运行所必需。第二间隙106设计成大于第一间隙104，以便能在键92或94高负载工况期间使键92或94偏转。通过对槽接合键92或94的表面其中一部分提供一较大的间隙，能使键92或94偏转，并消除了键92或94分别接合在槽96和98内。平台604的尺寸这样设计，以便有足够的表面积留待承受所遇到的反向负载。
现在参见图10，图10示出按照本发明另一个实施例所述的欧氏联轴节268。欧氏联轴节268包括键92和94，每个键都具有装载面100和非装载面302。在这个实施例中，槽96和98每个都包括装载表面308和非装载表面610。非装载表面610形成为一种锥形阶梯形表面，该锥形阶梯形表面具有一个从键92或94伸出的平台612。平台612分别限定在键92或94与槽96和98之间的第一间隙104。平台612的锥形部分分别限定在键92或94与槽96和98之间的第二间隙106。第一间隙104设计成是一种小的间隙，该小的间隙为压缩机10无噪声运行所必需。第二间隙106设计成大于第一间隙104，以便能在键92或94高负载工况期间使键92或94偏转。通过对槽接合键92或94表面的其中一部分提供一较大间隙，能使键92或94偏转，并消除了键92或94分别接合在槽96和98内。平台612的尺寸这样设计，以便有足够的表面积留待所遇到的反向负载。
尽管上述详细说明说明了本发明的优选实施例，但应该理解，在不脱离所附权利要求的范围和整个意思(fair meaning)的情况下，本发明可以进行修改、变动和改变。

Claims (14)

1.一种螺旋式机械，包括：
一个外壳体；
一个第一螺旋件，它设置在上述壳体内，上述第一螺旋件具有一第一螺旋带，该第一螺旋带从一个第一端板朝外伸出；
一个第二螺旋件，它设置在上述壳体内，上述第二螺旋件具有一第二螺旋带，该第二螺旋带从一个第二端板朝外伸出，上述第二螺旋带与第一螺旋带交叉，以便当上述第二螺旋件相对于第一螺旋件沿轨道运行时，在它们之间限定多个活动的腔室；
一个联轴节，它设置在上述第二螺旋件和上述螺旋式机械的不活动元件之间，上述联轴节具有一第一键，该第一键设置在由上述第二螺旋件限定的第一槽内，上述第一键在该第一槽的第一侧边处具有一第一间隙和在上述第一槽的第二侧边处具有一第二间隙，该第二间隙大于上述第一间隙。
2.按照权利要求1所述的螺旋式机械，其特征在于，上述第一键包括一阶梯形表面，该阶梯形表面限定上述第一和第二间隙。
3.按照权利要求1所述的螺旋式机械，其特征在于，上述第一键包括一个型面，该型面限定上述第一和第二间隙。
4.按照权利要求1所述的螺旋式机械，其特征在于，上述第一槽包括一阶梯形表面，该阶梯形表面限定上述第一和第二间隙。
5.按照权利要求1所述的螺旋式机械，其特征在于，上述第一槽包括一个型面，该型面限定上述第一和第二间隙。
6.按照权利要求1所述的螺旋式机械，其特征在于，上述联轴节具有一第二键，该第二键设置在一由第一螺旋件所限定的第二槽内，上述第二键在第二槽的第一侧边处具有一第三间隙，和在上述第二槽的第二侧边处具有一第四间隙，上述第四间隙大于第三间隙。
7.按照权利要求6所述的螺旋式机械，其特征在于，上述键包括一阶梯形表面，该阶梯形表面限定上述第三和第四间隙。
8.按照权利要求7所述的螺旋式机械，其特征在于，上述第一键包括一阶梯形表面，该阶梯形表面限定上述第一和第二间隙。
9.按照权利要求6所述的螺旋式机械，其特征在于，上述第二键包括一型面，该型面限定上述第三和第四间隙。
10.按照权利要求9所述的螺旋式机械，其特征在于，上述第一键包括一型面，该型面限定上述第一和第二间隙。
11.按照权利要求6所述的螺旋式机械，其特征在于，上述第二槽包括一阶梯形表面，该阶梯形表面限定上述第三和第四间隙。
12.按照权利要求11所述的螺旋式机械，其特征在于，上述第一槽包括一阶梯形表面，该阶梯形表面限定上述第一和第二间隙。
13.按照权利要求6所述的螺旋式机械，其特征在于，上述第二槽包括一型面，该型面限定上述第三和第四间隙。
14.按照权利要求13所述的螺旋式机械，其特征在于，上述第一槽包括一型面，该型面限定上述第一和第二间隙。
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