專利名稱：渦旋流體機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦旋流體機(jī)械，例如壓縮機(jī)、送風(fēng)機(jī)、真空泵、液體泵、擴(kuò)張器等。
背景技術(shù)：
日本審查的專利申請JP 1995-026618B(1995. 3. 29)公開的已知用于驅(qū)動固定在 樞軸上的旋轉(zhuǎn)渦盤的渦旋流體機(jī)械中，旋轉(zhuǎn)渦盤的推力負(fù)載被傳遞到樞軸，然后被用于支 撐樞軸的軸承和支撐旋轉(zhuǎn)軸的軸承承擔(dān)。日本未審結(jié)的專利 申請JP 1997-112447A (1997)和 JP2004-332695A(2004. 11. 25)公開了現(xiàn)有的曲柄傳動類型的渦旋流體機(jī)械，該渦旋流體機(jī) 械在殼體和旋轉(zhuǎn)渦盤之間設(shè)有三個或多個擺動柱。日本審查的專利申請JP 1995-026618B公開的渦旋流體機(jī)械要求大量的軸承，該 軸承需要在軸承直徑上有所增加，以延長軸承的使用壽命，這樣會導(dǎo)致在所述軸承里的大 量的機(jī)械損耗，同時(shí)還使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本昂貴。如日本未審結(jié)的專利申請JP1997-112447A，和JP2004-332695A所公開的，渦旋流 體機(jī)械包括三個或多個擺動柱，這樣會導(dǎo)致復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種簡單結(jié)構(gòu)的渦旋流體機(jī)械，其具有更小的機(jī)械損耗，并且通過用 于支撐樞軸的軸承(例如，徑向推力球軸承)和用于支撐旋轉(zhuǎn)軸的軸承(例如，徑向推力球 軸承)阻止承擔(dān)推力負(fù)荷從而有效地承受旋轉(zhuǎn)渦盤的巨大推力負(fù)荷。本發(fā)明適用于渦旋流體機(jī)械，該機(jī)械包括殼體，中空的旋轉(zhuǎn)軸，樞軸，旋轉(zhuǎn)渦盤和 固定渦盤。所述中空的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部，并且由軸承支撐以便旋轉(zhuǎn)。所述樞 軸設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸的中空部分中，并由與所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向中心偏置的軸承支撐，以便 旋轉(zhuǎn)。所述旋轉(zhuǎn)渦盤與所述用于旋轉(zhuǎn)的樞軸的前端接合，同時(shí)通過自旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)來防止 自轉(zhuǎn)。所述固定渦盤與所述旋轉(zhuǎn)渦盤相對設(shè)置，該固定渦盤和所述旋轉(zhuǎn)渦盤限定出一個工 作室。本發(fā)明在所述殼體的底部設(shè)有一個固定部和擺動柱，該擺動柱位于所述固定部和所 述旋轉(zhuǎn)渦盤之間或者所述固定部和所述樞軸之間。所述擺動柱將旋轉(zhuǎn)渦盤的推力負(fù)載傳遞 到所述固定部。所述固定部包括一個與所述擺動柱的一端適配的軸承，所述旋轉(zhuǎn)渦盤或樞軸包括 與所述擺動柱的另一端適配的軸承。與所述固定部的軸承適配的所述擺動柱的一端作為支 撐點(diǎn)。與所述旋轉(zhuǎn)渦盤或者樞軸的軸承適配的另一端在跟隨所述旋轉(zhuǎn)渦盤或樞軸的運(yùn)動同 時(shí)轉(zhuǎn)動。所述搖擺棒在被阻止自轉(zhuǎn)或阻止所述旋轉(zhuǎn)渦盤自轉(zhuǎn)的同時(shí)，所述擺動柱具有搖擺 的動作。這樣，所述搖擺棒的一端和另一端每個都設(shè)置一個圓柱形銷。所述每個銷的軸通 過所述擺動柱的軸。所述每個銷垂直地穿過所述擺動柱。在所述固定部和旋轉(zhuǎn)渦盤或固定部和所述樞軸形成有引導(dǎo)槽。每個引導(dǎo)槽容納一個所述銷。所述引導(dǎo)槽的寬度基本上與所 述銷的直徑相等。所述旋轉(zhuǎn)渦盤的推力負(fù)荷通過具有簡單結(jié)構(gòu)的所述擺動柱傳遞到所述固定部，并 且經(jīng)受如此的推力負(fù)載而不是通過支撐所述樞軸和旋轉(zhuǎn)軸的軸承承擔(dān)的(負(fù)載)機(jī)械損耗 更小。所述擺動柱在顯著地減小產(chǎn)生在軸承上的推力負(fù)載的同時(shí)，能夠承受更高的推力負(fù) 載，延長了軸承的使用壽命，并且減小了所述渦旋流體機(jī)械的尺寸。在這種情況下，與所述固定部的軸承適配的所述擺動柱的一端作為支撐點(diǎn)，與所 述旋轉(zhuǎn)渦盤或所述樞軸的軸承適配的另一端跟隨所述旋轉(zhuǎn)渦盤或樞軸的運(yùn)動而旋轉(zhuǎn)，用于 支撐所述樞軸和旋轉(zhuǎn)軸的軸承不必承受所述旋轉(zhuǎn)渦盤的推力負(fù)載。如此就可能生產(chǎn)出具有 簡單軸承結(jié)構(gòu)和小機(jī)械損耗的小型渦旋流體機(jī)械。如果擺動柱阻止所述旋轉(zhuǎn)渦盤的自轉(zhuǎn)，那么就不需要用于阻止自轉(zhuǎn)的組件。這樣 就可能簡化渦旋流體機(jī)械的結(jié)構(gòu)，并且與使用曲柄栓的情形相比較，能夠減小震動噪音。在這樣的情況下，所述擺動柱的一端和另一端每個都設(shè)置有圓柱形銷，并且在所 述固定部和所述旋轉(zhuǎn)渦盤或者固定部和樞軸形成有引導(dǎo)槽，所述擺動柱和所述旋轉(zhuǎn)渦盤的 自轉(zhuǎn)就可能被簡單的結(jié)構(gòu)所阻止。


圖1示出的是實(shí)施例1中壓縮機(jī)的截面圖。
圖2示出的是實(shí)施例1中擺動柱的制造方法。
圖3示出的是實(shí)施例2中壓縮機(jī)的截面圖。
圖4示出的是實(shí)施例3中壓縮機(jī)的截面圖。
圖5示出的是實(shí)施例4中壓縮機(jī)的截面圖。
圖6示出的是示實(shí)施例5中真空泵的截面圖。
圖7示出的是示實(shí)施例5中擺動柱的組裝部分的截面圖。
圖8為實(shí)施例5中擺動柱的外觀圖。
圖9表示的是根據(jù)實(shí)施例5的擺動柱從擺動柱組裝部分中移除狀態(tài)的截面圖。
圖10示出的是實(shí)施例6中壓縮機(jī)的擺動柱的組裝部分的截面圖。
圖11示出的是實(shí)施例7中壓縮機(jī)的擺動柱的組裝部分的截面圖。
圖12示出的是實(shí)施例8中壓縮機(jī)的擺動柱的組裝部分的截面圖。
圖13示出的是實(shí)施例9中壓縮機(jī)的擺動柱的組裝部分的截面圖。
具體實(shí)施例方式<實(shí)施例1>圖1所示的是實(shí)施例1的壓縮機(jī)。電動機(jī)由定子3和轉(zhuǎn)子4組成。定子3和框架 5固定在殼體1上。主軸承6的外圈6A安裝在框架5上。固定部8設(shè)置在殼體1的與渦旋 件側(cè)相反側(cè)，即，底部1A。副軸承9的內(nèi)圈9B安裝在固定部8。固定部8延伸至旋轉(zhuǎn)軸10 的中空部10A。旋轉(zhuǎn)軸10包括具有不同中心軸的中空部IOA和中空部10B。中空部IOA的 中心軸與旋轉(zhuǎn)軸10的中心軸一致。實(shí)際上，中空部IOB的中心軸從旋轉(zhuǎn)軸10的中心軸偏 離相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)半徑的間距。中空部IOA位于旋轉(zhuǎn)軸10的下端部。中空部IOB處在旋轉(zhuǎn)軸
4CN 102072152 A
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10的前端部到中間部。中空部IOB的前部安裝樞主軸承30的外圈30A，而后部安裝樞副軸 承22的外圈22A。主軸承6和副軸承9設(shè)置成只承受徑向負(fù)荷(例如，深槽滾珠軸承)。旋轉(zhuǎn)軸10 的前部被主軸承6內(nèi)圈6B的支撐，而后部被副軸承9外圈9A的支撐。上述結(jié)構(gòu)使旋轉(zhuǎn)軸 10被主軸承6和副軸承9的旋轉(zhuǎn)支撐。樞主軸承30和樞副軸承22被設(shè)置成只承受徑向負(fù)荷(例如，深槽滾珠軸承)。樞 軸21的前部被樞主軸承30內(nèi)圈30B的支撐，而后部被樞副軸承22內(nèi)圈22B的支撐。由于 上述結(jié)構(gòu)，樞軸21得到樞主軸承30和樞副軸承22旋轉(zhuǎn)地支撐。通過螺栓固定在殼體1上的蓋子2包括外周上部的進(jìn)氣口 17和排氣口 20，還包 括在內(nèi)周的進(jìn)氣室12。隔板2A和導(dǎo)流筒23設(shè)置在蓋子2內(nèi)。設(shè)置在蓋子2內(nèi)的固定渦 盤15安裝主要由鑲板15A、圓柱體15B和盤繞器15C。圓柱體15B以沿著軸方向可移動地 與導(dǎo)流筒23適配。圓柱銷13插入到隔板2A的外沿。銷13的前端適配到行在于鑲板15A 上的孔。銷13可以防止固定渦盤15的旋轉(zhuǎn)。排氣端口 18形成在鑲板15A。密封件M適配于圓柱體15B。密封件M用來密封 圓柱體15B和導(dǎo)流筒23的縫隙。因此，上述結(jié)構(gòu)在導(dǎo)流筒23內(nèi)限定出第1排放室19。網(wǎng) 狀體25設(shè)置在第1排放室19內(nèi)。第2排放室38通過在導(dǎo)流筒23的外沿和蓋子2限定。 分離油類的碰撞板26設(shè)置于該第2排放室38的上部。油槽36設(shè)置在第2排放室38的下 部。安裝氣道23A和滴油孔2 分別設(shè)置于導(dǎo)流筒23的上部和下部。與固定渦盤15相對設(shè)置的旋轉(zhuǎn)渦盤11主要由鑲板11A、指示器(boss) IlB及盤繞 器11C。指示器IlB與樞軸21的前端接合。幾乎封閉的工作室16由旋轉(zhuǎn)渦盤11的鑲板 11A、盤繞器11C、固定渦盤的鑲板15A及盤繞器15C組成。奧德海姆環(huán)27 (Oldham’ sring) 設(shè)置在旋轉(zhuǎn)渦盤件11的鑲板IlA的后面的外沿，所述奧德海姆環(huán)用作防止自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。軸承(凹球面軸承)8A設(shè)置在固定部8的前端。軸承(凹球面軸承)21A設(shè)置在 樞軸21的后端。擺動柱37設(shè)置在軸承8A和軸承21A之間。擺動柱37通過在一端的球體 37A和另一端球體37B之間插入圓柱體37F而形成。球體37A，37B的核心與圓柱體37F的 軸相一致。軸承8A的球半徑和球體37A的球半徑幾乎相等。因此，球體37A可以以擺動地 與軸承8A適配，而不會脫離軸承8A)，相應(yīng)地，軸承2IA的球半徑和球體37B的球半徑基本 上相等，因此球體37B可以以擺動的方式與軸承21A適配，而不會脫離軸承21A。因此，擺動 柱37包括可以穿過軸心的油路37C。為了平衡旋轉(zhuǎn)渦盤11和樞軸21的離心力，平衡錘14 設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸10上。第1油路31和回油孔39形成于框架5的下部。第1供油管四從油槽36穿過隔 板2A和固定渦盤的鑲板15A，以便通過過濾器觀連接到第1油路31。分支油路31A從第 1油路31到圍繞主軸承6)的部分。第2供油管32的一端與第1油路31連接。第2油路 34設(shè)置在底部1A。第2供油管32的另一端與第2油路34連接。第2油路34與固定部8 的油路8B相通。油路8B的末端向軸承8A開口。油路21B設(shè)置在樞軸21的中心。側(cè)孔 21C從油路21B到圍繞樞主軸承30的部分形成。擺動柱37的油路37C連接油路8B和油路 21B。以下詳細(xì)說明實(shí)施例1的動作。向電動機(jī)電機(jī)輸入電流時(shí)，定子3向轉(zhuǎn)子4施加 旋轉(zhuǎn)力，以使旋轉(zhuǎn)軸10進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)允許樞軸21和與樞軸21呈一體型結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)渦
5盤11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)渦盤11在由于奧德海姆環(huán)27防止自轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。氣體(工作流體)從進(jìn)氣口 17流入到進(jìn)氣室12，在壓縮室16被壓縮而移動到中 央，并從排放端口 18流入到第1排放室19。氣體經(jīng)由氣道23A流出到上部，接觸到碰撞板 面26之后轉(zhuǎn)變方向，并從排氣口 20排放到外部。油類(潤滑油)由于第2排放室38的高壓和殼體1內(nèi)的低壓之間的壓力差，從油 槽36流入到第1供油管四。流動到第1油道31之后，經(jīng)由分支油路31A被供應(yīng)到主軸承6 附近。油類經(jīng)由第2供油管道32、第2油路34和固定油路8B被供應(yīng)到軸承8A和球體37A 適配處的滑動部。而且，油類通過油路37C被供應(yīng)到球體37B和軸承21A適配處的滑動部。 滲出軸承8A或者21A的油類被供應(yīng)到副軸軸承9或者樞副軸承22。油類流入到樞軸21的 油路21B，并經(jīng)由側(cè)孔21C被供應(yīng)到樞主軸承30。如此，各個軸承或者各個滑動部通過油類 得到潤滑。油類最終集中到殼體1內(nèi)，并經(jīng)由回油孔39被流入到吸入室12。油類與氣體一 同流入壓縮室16之后，經(jīng)由排放端18得到排放。包含于氣體的油類在網(wǎng)狀體25與氣體分 離，并經(jīng)由滴油孔2 被滴落到油槽36之中。油類在氣體接觸到碰撞板沈而轉(zhuǎn)變方向時(shí)， 進(jìn)一步與氣體分離，并沿著導(dǎo)流筒23滴落到油槽36之中。氣體在壓縮室16得到壓縮之后，旋轉(zhuǎn)渦盤11由于氣體的壓力沿著漸離固定渦盤 15的方向接收推力負(fù)荷以至壓下樞軸21。樞軸21向擺動柱37傳送從旋轉(zhuǎn)渦盤11接收的 推力負(fù)荷。擺動柱37向固定部8傳送從樞軸21接收的推力負(fù)荷。與固定部8的軸承(凹 球面軸承)8A適配的球體37A(擺動柱37的一側(cè)末端)作為支撐點(diǎn)。與樞軸21的軸承(凹 球面軸承)21A適配的球體37B(擺動柱37的另一側(cè)末端)隨著樞軸21的運(yùn)動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。 即使推力負(fù)荷從旋轉(zhuǎn)渦盤11起通過樞軸21和擺動柱37下壓固定部8，由于固定部8已經(jīng) 被固定住，不能移動擺動柱37。由于擺動柱37不移動，樞軸21也不移動。由于樞軸21不 移動，旋轉(zhuǎn)渦盤11也不移動。即，旋轉(zhuǎn)渦盤11不會逐漸離開固定渦盤15。實(shí)施例1中，由低滑動速度的擺動柱37向固定部8傳送樞軸21的推力負(fù)荷，使固 定部8承受該推力負(fù)荷。只有徑向負(fù)載被施加到樞主軸承30、樞副軸承22、主軸承6和副 軸承22，同時(shí)沒有推力負(fù)荷產(chǎn)生。結(jié)果壓縮機(jī)具有機(jī)械損耗小、性能增強(qiáng)了的簡單結(jié)構(gòu)的 軸承。而且，與推力負(fù)荷施加到軸承的結(jié)構(gòu)相比，實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可以接收更加強(qiáng)大的推力負(fù) 荷。圖2圖示了實(shí)施例1中具備油路37C的擺動柱37的制造方法。在球體37A和球 體37B之間采用焊接或者粘合劑來綁定圓柱體37F等方式形成擺動柱37。球體37A設(shè)置油 孔37M，球體37B設(shè)置油孔37N。圓柱體37F的中空部成為油孔37L。由于一開始就使用帶 有孔的圓柱體37F來設(shè)置油孔37L，不需要實(shí)施在圓柱體上穿孔設(shè)置油孔37L的加工工序。 而且，可以制造出具備由油孔37L、油孔37M及油孔37N組成的油路37C的擺動柱37。<實(shí)施例2>圖3圖示了實(shí)施例2的壓縮機(jī)。由于實(shí)施例1中已經(jīng)詳細(xì)說明了與圖1中部件和 符號相同的部件和符號，在此不再做出詳細(xì)的說明。樞軸21具備可以穿過的中空部21F。 擺動柱37的一側(cè)末端是球體37A，而另一側(cè)末端是球體37B。擺動柱37穿過中空部21F。 旋轉(zhuǎn)渦盤11主要由鑲板11A、指示器11B、盤繞器IlC和球體基底IlD組成。球體基底IlD 設(shè)置在指示器IlB的內(nèi)部。球體基底IlD在中央部具備軸承(凹球面軸承)11F。球體37B以可以搖擺的方式與軸承IlF適配。球體37B(擺動柱37的另一側(cè)末端)具備圓柱形銷 37E。銷37E的軸穿過球體37B的中心。銷37E與擺動柱37呈直角交叉。指示器IlB具備 引導(dǎo)槽11E。引導(dǎo)槽IlE的寬度與銷37E的直徑幾乎相等。銷37E以可以滑動的方式與引 導(dǎo)槽IlE適配，從而防止擺動柱37相對于旋轉(zhuǎn)渦盤11進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。即，防止旋轉(zhuǎn)渦盤 11相對擺動柱37旋轉(zhuǎn)，也防止擺動柱37相對旋轉(zhuǎn)渦盤11旋轉(zhuǎn)。換言之，擺動柱37作為自 轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)。球體37A(擺動柱37的一側(cè)末端)具備圓柱形銷37D。銷37D的軸穿過球體37A 的中心。銷37D與擺動柱37呈直角交叉。指示器7設(shè)置在殼體1的底部1A。固定部8適 配到指示器7內(nèi)。副軸承9設(shè)置在固定部8。固定部8具備引導(dǎo)槽8E。引導(dǎo)槽8E的寬度 與銷37D的直徑幾乎相等。銷37D以可以滑動的方式與引導(dǎo)槽8E適配，從而防止擺動柱37 相對于固定部8進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)。因此，可以防止旋轉(zhuǎn)渦盤11相對固定部8旋轉(zhuǎn)，也可以防止 自轉(zhuǎn)。如此，擺動柱37在可以防止自轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行搖擺，且防止旋轉(zhuǎn)渦盤11進(jìn)行自轉(zhuǎn)。與固定部8的軸承(凹球面軸承)8A適配的球體37A作為支撐點(diǎn)。與設(shè)置在旋轉(zhuǎn) 渦盤11的球體基底IlD的軸承(凹球面軸承)IlF適配的球體37B在隨著旋轉(zhuǎn)渦盤11運(yùn) 動的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。擺動柱37傳遞通過軸承IlF的旋轉(zhuǎn)渦盤11和通過球體37A和軸承8A 的固定部8上的球體37B產(chǎn)生的推力負(fù)荷。從而使固定部8承受來自旋轉(zhuǎn)渦盤11的推力 負(fù)荷。由于固定部8已經(jīng)被固定，擺動柱37不會沿著推力負(fù)荷方向移動。由于擺動柱37 不會移動，旋轉(zhuǎn)渦盤11也不會移動。擺動柱37具備穿過軸中心的油路37C。油類經(jīng)由固定部8的油路8B被供應(yīng)到軸 承8A和球體37A的適配的部分，并通過油路37C被供應(yīng)到球體37B和軸承IlF的適配的部 分。油類從軸承8A被供應(yīng)到油路37C的同時(shí)，滲出的油類則被供應(yīng)到副軸承9、樞副軸承 22及銷37D的滑動部。從軸承IlF滲出的油類被供應(yīng)到銷37E的滑動部，并流入樞軸21的 中空部21F，以便通過側(cè)孔2IC被供應(yīng)到樞主軸承30。實(shí)施例2中，擺動柱37承受旋轉(zhuǎn)渦盤11的推力負(fù)荷而傳送到固定部8，使固定部 8承受該推力負(fù)荷。其效果與實(shí)施例1相同。而且，擺動柱37防止旋轉(zhuǎn)渦盤11進(jìn)行自轉(zhuǎn)。 因此，壓縮機(jī)不需要設(shè)置防止自轉(zhuǎn)專用部件，結(jié)構(gòu)變簡單。另外，擺動柱37比起進(jìn)行往返運(yùn) 動的部件振動噪音少。<實(shí)施例3>圖4圖示了實(shí)施例3的壓縮機(jī)。實(shí)施例1和實(shí)施例2已經(jīng)詳細(xì)說明了與圖1至圖3 中部件和符號相同的部件和符號，在此不再作出詳細(xì)的說明。旋轉(zhuǎn)渦盤11主要由鑲板11A、 指示器11B、盤繞器IlC和球體基底IlD組成。球體基底IlD設(shè)置在指示器IlB內(nèi)。球體 基底IlD具備引導(dǎo)槽IlE和軸承(凹球面軸承)11F。擺動柱37在一側(cè)末端球體37A和另 一側(cè)末端球體37B之間通過接合圓柱體37F而形成。球體37B(擺動柱37的另一側(cè)末端) 具備穿透到外部的圓柱形銷37E。銷37E的軸穿過球體37B的中心。銷37E與擺動柱37呈 直角交叉。軸承IlF的球半徑與球體37B的球半徑幾乎相等。引導(dǎo)槽IlE的寬度與銷37E 的直徑幾乎相等。球體37B以可以搖擺的方式與軸承IlF適配。銷37E以可以滑動的方式 與引導(dǎo)槽IlE適配，從而防止擺動柱37相對于旋轉(zhuǎn)渦盤11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。固定部8設(shè)置在殼體1的底部1A。固定部8具備軸承8A(凹球面軸承)和引導(dǎo) 槽8E。球體37A(擺動柱37的一側(cè)末端)具備穿透到外部的圓柱形銷37D。銷37D的軸穿過球體37A的中心。銷37D與擺動柱37呈直角交叉。軸承8A的球半徑與球體37A的球半 徑幾乎相等。引導(dǎo)槽8E的寬度與銷37D的直徑幾乎相等。球體37A以可以搖擺的方式與 固定部8的軸承8A適配。固定軸50適配到固定部8。副軸承9具備于固定軸50。為了從 側(cè)面安裝銷37D，將裝配銷的孔50F形成在固定軸50上。銷37D以可以滑動的方式與引導(dǎo) 槽8E適配，從而防止擺動柱37相對于固定部8進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，可以防止旋轉(zhuǎn)渦盤11相 對固定部8旋轉(zhuǎn)，也可以防止自轉(zhuǎn)。如此，擺動柱37在防止自轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行搖擺，且防止 旋轉(zhuǎn)渦盤11自轉(zhuǎn)。與固定部8的軸承(凹球面軸承)8A適配的球體37A作為支撐點(diǎn)。與旋轉(zhuǎn)渦盤11 的軸承(凸球面軸承)IlF適配的球體37B隨著旋轉(zhuǎn)渦盤11運(yùn)動的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。擺動柱 37通過軸承IlF和球體37B承受來自旋轉(zhuǎn)渦盤11的推力負(fù)荷，并通過球體37A和軸承8A 傳送到固定部8，從而使固定部8承受來自旋轉(zhuǎn)渦盤11的推力負(fù)荷。由于固定部8已經(jīng)被 固定，擺動柱37不會沿著推力負(fù)荷方向移動。由于擺動柱37不移動，旋轉(zhuǎn)渦盤11也不會 移動。實(shí)施例3具有與實(shí)施例2相同的技術(shù)效果。而且，由于引導(dǎo)槽8E的設(shè)置位置比副 軸承9的設(shè)置位置還處于外側(cè)，可以加長銷37D的長度。由于擺動柱37更加穩(wěn)定，可以有 效防止旋轉(zhuǎn)渦盤11的自轉(zhuǎn)。<實(shí)施例4>圖5圖示了實(shí)施例4的壓縮機(jī)。實(shí)施例1和實(shí)施例3已經(jīng)詳細(xì)說明了與圖1至圖 4中部件和符號相同的部件和符號，在此不再做出詳細(xì)的說明。擺動柱37的球體37A(—側(cè) 末端)與圓柱體37F相分離。球體37A具備球體軸371和球體鍵37J。球體軸371連接球 體37A和圓柱體37F。圓柱體37F具備圓柱形孔37G和圓柱體鍵槽37H。圓柱形孔37G與 球體軸371適配。球體鍵37J與圓柱體鍵槽37H適配。如此，球體37A與圓柱體37F呈一 體結(jié)構(gòu)，從而防止球體37A和圓柱體37F相互旋轉(zhuǎn)。實(shí)施例4具有與實(shí)施例3相同的技術(shù)效果。而且，由于可以將具備銷37D的球體 37A安裝在固定軸50的后部，以便不妨礙將定子線圈3A安裝在銷37D上。而且，球體37A、 銷37D、引導(dǎo)槽8E和固定部8可以安裝在定子線圈3A的內(nèi)側(cè)。因此，壓縮機(jī)的整體長度會變短。<實(shí)施例5>圖6到圖9圖示了實(shí)施例5。圖6圖示了安裝有擺動柱37的真空泵，圖7圖示了 擺動柱37的組裝部分。圖8為旋轉(zhuǎn)90°的圖7中擺動柱37時(shí)外觀圖。圖9圖示了旋轉(zhuǎn) 90°的圖7中除去擺動柱37的組裝部分的狀態(tài)。實(shí)施例1至實(shí)施例4已經(jīng)詳細(xì)說明了與 圖6到圖9中部件和符號相同的部件和符號，在此不再做出詳細(xì)的說明。球體基底8M設(shè)置 于固定部8，球體基底21M設(shè)置于樞軸21。使圓柱體37F穿過限位器8N和21N的孔8T和 21T之后，在圓柱體37F的兩端分別形成圓柱體37A和圓柱體37B。然后，螺栓8U將一疊限 位器8N和球體基底8M固定在固定部8。用螺栓2IU將一疊限位器2IN和球體基座2IM固 定在樞軸21上。球體基底8M具備軸承(凹球面軸承)8P和引導(dǎo)槽8R。引導(dǎo)槽8R的寬度與銷37D 的直徑幾乎相等。限位器8N具備軸承(凹球面軸承)8Q和引導(dǎo)槽8S。引導(dǎo)槽8S的寬度與 銷37D的直徑幾乎相等。擺動柱37 —側(cè)末端球體37A以可以搖擺的方式與軸承(凹球面軸承)8P和8Q適配。銷37D以可以滑動的方式與引導(dǎo)槽8R和8S適配。因此，當(dāng)被阻止沿 著軸向移動和相對于固定部8旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，擺動柱37允許進(jìn)行搖擺運(yùn)動。球體基底21M具備軸承(凹球面基底)21P和引導(dǎo)槽21R。引導(dǎo)槽21R的寬度與銷 37E的直徑幾乎相等。限位器21N具備軸承(凹球面軸承)21Q和引導(dǎo)槽21S。引導(dǎo)槽21S 的寬度與銷37E的直徑幾乎相等。擺動柱37另一側(cè)末端球體37B以可以搖擺的方式與軸 承(凹球面軸承)21P和21Q適配。銷37E以可以滑動的方式與引導(dǎo)槽21R和21S適配。因 此，當(dāng)被阻止沿著軸向移動或旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，擺動柱37可以進(jìn)行搖擺運(yùn)動。而且，可以防止樞 軸21進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，還可以防止與樞軸21形成一體結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)渦盤11進(jìn)行自轉(zhuǎn)。如此，擺動 柱37在防止自轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行搖擺，且防止旋轉(zhuǎn)渦盤11自轉(zhuǎn)。圖6中真空泵的推力負(fù)荷的產(chǎn)生方向與圖1中壓縮機(jī)的推力負(fù)荷的發(fā)生方向恰恰 相反。壓縮機(jī)的啟動室(壓縮室)16的壓力比外部高。因此，沿著旋轉(zhuǎn)渦盤11離固定渦盤 15逐漸變遠(yuǎn)的方向產(chǎn)生推力負(fù)荷。旋轉(zhuǎn)渦盤11的力量施加到了樞軸21上?？墒牵婵毡?的情況是工作室(泵室)16的壓力比外部低。結(jié)果，沿著旋轉(zhuǎn)渦盤11被拉向固定渦盤15 的方向產(chǎn)生推力負(fù)荷。而且，力量的施加使旋轉(zhuǎn)渦盤11拉拽樞軸21。與固定部8的軸承 (凹球面軸承)8P和8Q適配的球體37A(擺動柱37的一側(cè)末端)作為支撐點(diǎn)，與樞軸21的 軸承(凹球面軸承)21P和21Q適配的球體37B(擺動柱37的另一側(cè)末端)隨著樞軸21運(yùn) 動的同時(shí)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。擺動柱37從軸承21P、軸承21Q及球體37B接收(承受)從旋轉(zhuǎn)渦 盤11傳送到樞軸21的推力負(fù)荷，并從球體37A、軸承8Q及軸承8P傳送到固定部8。由于 固定部8已經(jīng)被固定，擺動柱37不會移動。由于擺動柱37不移動，樞軸21也不移動。由 于樞軸21不移動，旋轉(zhuǎn)渦盤11也不會移動。實(shí)施例5中，旋轉(zhuǎn)渦盤11不僅在逐漸遠(yuǎn)離固定渦盤15的方向上被固定，還在拉向 固定渦盤15的方向也被固定。因此，旋轉(zhuǎn)渦盤11不會被拉向固定渦盤15。因此，真空泵 不需要設(shè)置用于接收推力負(fù)荷的軸承，這樣就使得軸承的結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械損耗少。而且，擺 動柱37防止旋轉(zhuǎn)渦盤11的自轉(zhuǎn)。因此，真空泵不需要設(shè)置防止自轉(zhuǎn)專用部件，結(jié)構(gòu)變得簡<實(shí)施例6>圖10圖示了實(shí)施例6中擺動柱60的組裝部分。擺動柱60的一側(cè)末端球面60A 和另一側(cè)末端球面60B是以擺動柱60的整體長度為直徑的球體的一部分。固定部8在前 端具備軸承(平面軸承)8D和外襯8L。樞軸21在后端具備軸承(平面軸承)21D和外襯 21L。擺動柱60設(shè)置在軸承8D和軸承21D之間。與固定部8的軸承(平面軸承)8D適配 的球面60A作為支撐點(diǎn)。與樞軸21的軸承(平面軸承)21D適配的球面60B隨著樞軸21 運(yùn)動的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。擺動柱37從軸承21D和球面60B接收來自樞軸21的推力負(fù)荷，并 從球面60A和軸承8D傳送到固定部。外襯8L和21L防止擺動柱60脫離。雖然擺動柱60 不具備油孔，但是供油方法與實(shí)施例1不同。實(shí)施例6中壓縮機(jī)是擺動柱60與軸承8D和 21D進(jìn)行滾動接觸，所以機(jī)械損耗少。<實(shí)施例7>圖11圖示了實(shí)施例7中擺動柱70的組裝部分。擺動柱70的一側(cè)末端具備圓錐部 70A、斜切部70B及圓柱部70C。擺動柱70的另一側(cè)末端由圓錐部70D、斜切部70E及圓柱 部70F組成。固定部8在前端具備軸承(平面軸承)8D和外襯8L。樞軸21在后端具備軸承(平面軸承)21D和外襯21L。擺動柱70設(shè)置在軸承8D和軸承21D之間。與固定部8的 軸承(平面軸承)8D適配的圓錐部70A、斜切部70B和圓柱部70C(擺動柱70的一側(cè)末端) 作為支撐點(diǎn)。與樞軸21的軸承(平面軸承)21D適配的圓錐部70D、斜切部70E和圓柱部 70F(擺動柱70的另一側(cè)末端)隨著樞軸21運(yùn)動的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。擺動柱70從軸承21D、 圓錐部70D、斜切部70E及圓柱部70F承受從旋轉(zhuǎn)渦盤11傳送到樞軸21的推力負(fù)荷，并從 圓柱部70C、斜切部70B、圓錐部70A及軸承8D傳送到固定部8。斜切接觸部70H及圓柱接 觸部701與外襯8L接觸，斜切接觸部70K及圓柱接觸部70L與外襯21L接觸，從而防止擺 動柱70脫離。與此同時(shí)，還可以起到斜切接觸部70H、斜切接觸部70K與外襯8L、外襯2IL 接觸時(shí)防止擺動柱70磨損的作用。實(shí)施例7中壓縮機(jī)是擺動柱70與軸承(平面軸承)8D 和21D進(jìn)行滾動接觸，所以接觸部幾乎不會滑動，可以大幅減少接觸部的磨損和機(jī)械損耗。 而且，軸承(平面軸承)8D和21D與圓錐接觸部70G和70J進(jìn)行線接觸，接觸部的面積比點(diǎn) 接觸寬，可以承受更大的推力負(fù)荷。<實(shí)施例8>圖12圖示了實(shí)施例8中擺動柱80的組裝部分。擺動柱80的一側(cè)末端是圓錐80A， 另一側(cè)末端是圓錐80B。固定部8在前段具備軸承(圓錐面軸承)8G。樞軸21在后端具備 軸承(圓錐面軸承)21G。擺動柱80安裝在軸承8G和軸承21G之間。與固定部8的軸承 8G適配的圓錐80A(擺動柱80的一側(cè)末端)作為支撐點(diǎn)。與樞軸21的軸承21G緊密結(jié)合 的圓錐(80B)(擺動柱80的另一側(cè)末端)隨著樞軸21運(yùn)動的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。擺動柱80從 軸承21G和圓錐80B接收從旋轉(zhuǎn)渦盤11傳送到樞軸21的推力負(fù)荷，并從圓錐80A和軸承 8G傳送到固定部8。實(shí)施例8中壓縮機(jī)是擺動柱80與軸承(圓錐面軸承)8G、軸承(圓錐 面軸承)21G進(jìn)行滾動接觸，機(jī)械損耗少。而且，與軸承8G、21G接觸的圓錐80A和80B面積 寬，這使擺動柱80磨損變少。與此同時(shí)，成為圓錐面的軸承8G和軸承21G還可以防止擺動 柱80脫離，這使壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)變簡單。<實(shí)施例9>圖13圖示了實(shí)施例9中壓縮機(jī)的擺動柱90的組裝部分。除了用附圖表示的部分 之外，其余部分與圖1相同。擺動柱90的一側(cè)末端具備凹球面90A，另一側(cè)末端具備凹球面 90B。固定部8在前端具備與螺絲81成為一體結(jié)構(gòu)的球體8H。樞軸21在后端具備與螺絲 211成為一體的球體21H。擺動柱90安裝在球體8H和球體21H之間。與固定部8的軸承 (凸球面軸承)8K適配的凹球面90A(擺動柱90的一側(cè)末端)作為支撐點(diǎn)。與樞軸21的軸 承(凸球面軸承)21K適配的凹球面90B(擺動柱90的另一側(cè)末端)隨著樞軸21運(yùn)動的同 時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。擺動柱90從軸承(凸球面軸承)21K和凹球面90B接收來自樞軸21的推力 負(fù)荷，并從凹球面90A和軸承(凸球面軸承)8K傳送到固定部8。擺動柱90具備貫通軸心 的油路90C，球體8Η和螺絲81具備貫通軸中心的油路8J，球體21Η和螺絲211也同樣具備 貫通軸中心的油路21J。油路8Β、油路8J、油路90C、油路21J和油路21Β相通而構(gòu)成供油 路徑。也可以將擺動柱90的凹球面90Α或者凹球面90Β —側(cè)轉(zhuǎn)換成球體，并在與所述球體 適配的固定部8的前端或者樞軸21的后端設(shè)置軸承(凹球面軸承)。實(shí)施例9中，由于擺 動柱90的直徑可以設(shè)置為相應(yīng)地較大的值，因此，使得該結(jié)構(gòu)能夠有效地承受的高推力負(fù) 荷。
10
權(quán)利要求
1.一種渦旋流體機(jī)械，其包括 殼體；中空旋轉(zhuǎn)軸，其設(shè)置在殼體的內(nèi)部并由軸承支撐以便旋轉(zhuǎn)；樞軸，其設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)軸的中空部分，并且由軸承支撐，該軸承從用于旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸 的軸向中心離開中心地設(shè)置；旋轉(zhuǎn)渦盤，其與用于旋轉(zhuǎn)的樞軸的前端接合，同時(shí)通過自旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)來阻止所述旋 轉(zhuǎn)渦盤自轉(zhuǎn)；固定渦盤，其與所述旋轉(zhuǎn)渦盤相對設(shè)置，該固定渦盤與所述旋轉(zhuǎn)渦盤限定出一個工作室，所述渦旋流體機(jī)械還包括 固定部，其位于所述殼體的底部；擺動柱，其位于所述固定部和所述旋轉(zhuǎn)渦盤之間或所述固定部和所述樞軸之間。
2.如權(quán)利要求1所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于， 所述固定部包括一個軸承，該軸承與所述擺動柱的一端適配；所述旋轉(zhuǎn)渦盤或所述樞軸包括一個軸承，該軸承與所述擺動柱的另一端適配； 與所述固定部的軸承適配的所述擺動柱的一端作為支撐點(diǎn)；并且 與所述旋轉(zhuǎn)渦盤或所述樞軸的軸承適配的所述擺動柱的另一端隨著所述旋轉(zhuǎn)渦盤或 所述樞軸的運(yùn)動的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于，所述擺動柱在被阻止自轉(zhuǎn)同時(shí) 能夠進(jìn)行搖擺的運(yùn)動，并阻止所述旋轉(zhuǎn)渦盤自轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于 所述擺動柱的一端和另一端均設(shè)有圓柱形銷；每個所述銷的軸穿過所述擺動柱的軸； 每個所述銷正交地穿過所述擺動柱；引導(dǎo)槽形成于所述固定部和所述旋轉(zhuǎn)渦盤，或者形成于所述固定部和所述樞軸；每個所述引導(dǎo)槽包含一個銷；并且所述引導(dǎo)槽的寬度與所述銷的直徑基本上相等。
全文摘要
本發(fā)明公開一種渦旋流體機(jī)械，其中固定到樞軸的旋轉(zhuǎn)渦盤偏心旋轉(zhuǎn)，固定部設(shè)置在殼體的底部，并且擺動柱設(shè)置在所述固定部和所述旋轉(zhuǎn)渦盤之間或所述固定部和所述樞軸之間。所述固定部承受由擺動柱傳遞的所述旋轉(zhuǎn)渦盤的推力負(fù)荷。
文檔編號F04C18/02GK102072152SQ201010570458
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者黃光宣, 黃富石 申請人:株式會社富石