專利名稱：具有間隙的歐氏聯(lián)軸節(jié)螺旋壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺旋式機械。更具體地說，本發(fā)明涉及一種螺旋式機械，該螺旋式機械在螺旋件和歐氏聯(lián)軸節(jié)之間具有一個間隙，該間隙能讓歐氏聯(lián)軸節(jié)的鍵偏轉(zhuǎn)。
螺旋式壓縮機供作致冷及空調(diào)應(yīng)用二者中的壓縮機用已變得越來越普及了，這主要是由于它們極有效的工作能力。一般，這些機械包括一對嚙合的螺旋帶，其中一個螺旋帶形成相對于另一個螺放帶沿軌道運行，以便限定一個或多個活動室，這些活動室隨著它們從一個外部抽吸口向中央排放口行進而尺寸逐漸減小。設(shè)置一臺電動機，該電動機運轉(zhuǎn)以便通過一個合適的驅(qū)動軸來驅(qū)動沿軌道運行的螺旋件，上述驅(qū)動軸固定到電動機的轉(zhuǎn)子上。在一種密封壓縮機中，密封外殼的底部通常裝有一個油泵供潤滑和冷卻用。
各螺旋帶之間的相對旋轉(zhuǎn)典型地用一種歐氏(Oldham)聯(lián)軸節(jié)控制。歐氏聯(lián)軸節(jié)可以用鍵固定到主軸承箱和沿軌道運行的螺旋件上，或者可以將歐氏聯(lián)軸節(jié)用鍵固定到沿軌道運行和不沿軌道運行的構(gòu)件二者上。歐氏聯(lián)軸節(jié)的各鍵滑動式安放在主軸承箱，沿軌道運行或不沿軌道運行的螺旋件的槽內(nèi)，為了減少在螺旋式壓縮機運行期間所產(chǎn)生的噪音，應(yīng)當(dāng)嚴格控制歐氏聯(lián)軸節(jié)各鍵與它們相關(guān)槽之間的間隙。
當(dāng)嚴格控制歐氏聯(lián)軸節(jié)的各鍵與它們相關(guān)槽之間的間隙時，將各鍵接合在它們相關(guān)槽內(nèi)可以在歐氏聯(lián)軸節(jié)重負載的時間中進行。這種將各鍵接合在槽內(nèi)造成各鍵的過負載及產(chǎn)生過大的噪音。
對該技術(shù)的技術(shù)人員來說，本發(fā)明的另一些優(yōu)點和目的從后面的詳細說明，所附權(quán)利要求及附圖中將變得很明顯。
固定到框架22上的壓縮機10各主要元件包括一個兩件式主軸承箱24，一個下面的軸承箱26和一個電機定子28。在其上端處具有一偏心曲柄銷32的驅(qū)動軸或曲軸30旋轉(zhuǎn)式樞軸安裝在一軸承34中，該軸承34固定在主軸承箱24內(nèi)，而第二軸承36固定在下面的軸承箱26內(nèi)。曲軸30在其下端處具有一直徑比較大的同心孔38，該同心孔38與徑向上向外定位的直徑較小的孔40連通，從孔40向上延伸到曲軸30的頂部。殼體12內(nèi)部的下面部分限定一個油槽44，油槽44裝入潤滑油至液面稍高于轉(zhuǎn)子46的下端，而孔38起一種泵的作用，以便將潤滑液向上泵送到曲軸30和泵送入孔40中，并且最后泵送到需要潤滑的壓縮機10所有各個部分。
曲軸30由一臺電動機旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動，該電動機包括定子28，穿過定子28的繞組48，和壓配合在曲軸30上的轉(zhuǎn)子46。上面的平衡錘50固定到曲軸30上，而下面的平衡錘52固定到轉(zhuǎn)子46上。
兩件式主軸承箱24的上表面具有一平的止推軸承表面54，在該止推軸承表面上設(shè)置一個沿軌道運行的螺旋件56，該螺旋件56具有常用的螺旋形葉片或帶58，該螺旋形葉片或帶58從端板60向上延伸。從沿軌道運行的螺旋件56的端板60下表面朝下伸出的是一個圓筒形轂62，該圓筒形轂62其中具有一軸頸軸承64，并且在圓筒形轂62中旋轉(zhuǎn)式設(shè)置一個驅(qū)動襯套66，該驅(qū)動襯套66具有一個內(nèi)孔，曲柄銷32驅(qū)動式設(shè)置在該內(nèi)孔中。曲柄銷32在一個表面上具有一個平面，該平面驅(qū)動式接合在驅(qū)動襯套66內(nèi)孔的一部分中所形成的平表面，如受讓人的美國專利4,877,382中所示，其公開內(nèi)容此處作為參考文獻包括在本文中。歐氏聯(lián)軸節(jié)68還設(shè)置在位于沿軌道運行的螺旋件56和兩件式軸承箱24之間。歐氏聯(lián)軸節(jié)68用鍵固定到沿軌道運行的螺旋件56上和不沿軌道運行的螺旋件70上，以防止沿軌道運行的螺旋件56的旋轉(zhuǎn)運動。
不沿軌道運行的螺旋件70也具有一個帶形物72，該帶形物72從一端板74朝下延伸，將帶形物設(shè)置成與沿軌道運行的螺旋件56的帶形物嚙合。不沿軌道運行的螺旋件70具有一個在中心設(shè)置的排出通道76，該排出通道76與一朝上開口的凹槽78連通，該凹槽78又與由蓋14和隔板20限定的排出消聲器室80成流體連通。在不沿軌道運行的螺旋件70中也形成一個環(huán)形凹槽82，在該環(huán)形凹槽82內(nèi)設(shè)置一個浮動的密封組件84。
凹槽78和82及浮動的密封組件84協(xié)同操作，以便限定若干軸向壓力偏置室，這些壓力偏置室接收由帶形物58和72壓縮的增壓流體，因此將一軸向偏置力施加在不沿軌道運行的螺旋件70上，以便由其將各個帶形物58和72的尖頭推成分別與端板74和60相對的端板表面密封接合。浮動的密封組件84優(yōu)選的是在申請人的美國專利NO.5,156,539中更詳細說明的那種類型，其公開內(nèi)容作為參考文獻包括在本文中。不沿軌道運行的螺旋件70設(shè)計成能以合適的方式安裝到兩件式主軸承箱24上供有限的軸向運動，如在上述美國專利No.4,877,382或申請人的美國專利No.5,102,316中所公開的，其公開內(nèi)容作為參考文獻包括在本文中。
本發(fā)明涉及歐氏聯(lián)軸節(jié)68的各鍵，由沿軌道運行的螺旋件56所限定的各槽和由不沿軌道運行的螺旋件70所限定的各槽之間一種獨特的關(guān)系?，F(xiàn)在參見圖2，歐氏聯(lián)軸節(jié)68包括一個環(huán)形部分90，第一對鍵92和第二組鍵94。每個鍵92都是滑動式安放在由沿軌道運行的螺旋件56限定的槽96內(nèi)。每個鍵94都是滑動式安放在由不沿軌道運行的螺旋件70所限定的槽98內(nèi)。
圖3示出鍵92和槽96之間及鍵94和槽98之間的關(guān)系。由于壓縮機10的各個元件旋轉(zhuǎn)，所以每個鍵92和每個鍵94都包括一個裝載面100和一個非裝載面102。非裝載面102形成為一種階梯式表面。階梯式表面102分別限定鍵92或94的下面部分與鍵96和98的下面部分之間的第一間隙104。階梯式表面102還分別限定鍵92或94的上面部分與槽96和98的上面部分之間的第二間隙106。第一間隙104設(shè)計成是一個小的間隙，該小的間隙是壓縮機10無噪聲運行所必需的。第二間隙106設(shè)計成比第一間隙104大，以便使鍵92或94能在鍵92或94高負荷工況期間偏轉(zhuǎn)。通過在鍵92或94的上端處提供一較大的間隙，能分別讓鍵92或94偏轉(zhuǎn)，并消除了將鍵92或94分別接合在槽96和98內(nèi)。
現(xiàn)在參見圖4，圖4示出按照本發(fā)明另一個實施例所述的歐氏聯(lián)軸節(jié)168。歐氏聯(lián)軸節(jié)168包括鍵92和94，每個鍵92和94都具有一個裝載表面100和一個非裝載表面202。非裝載表面202形成為型面，以便提供一般與鍵92和94成錐形的部分(tapered section)。型面202分別限定鍵92或94的下面部分與槽96和98的下面部分之間的第一間隙104。型面202還分別限定鍵92或94的上面部分與槽96和98的上面部分之間的第二間隙106。與圖3所示的設(shè)計相同，第一間隙104設(shè)計成是一種小的間隙，該小的間隙是壓縮機10無噪聲運行所必需的。第二間隙106設(shè)計成比第一間隙104大，以便能在鍵92或94在高負載工況下使鍵92或94偏轉(zhuǎn)。通過在鍵92或94的上端處提供一較大的間隙，能使鍵92或94偏轉(zhuǎn)，并且消除了鍵92或94分別接合在槽96和98內(nèi)。
現(xiàn)在參見圖5，圖5示出按照本發(fā)明另一個實施例所述的歐氏聯(lián)軸節(jié)268。歐氏聯(lián)軸節(jié)268包括鍵92和94，每個鍵92和94都具有一個裝載表面100和一個非裝載表面302。在這個實施例中，非裝載表面設(shè)計成一個筆直的表面，該表面對鍵92和94提供一個一般是矩形的橫斷面。在圖5所示的實施例中，槽96和98每個都包括一個裝載表面308和一個非裝載表面310。非裝載表面310形成為一個階梯形表面。階梯形表面308分別限定鍵92和94的下面部分與槽96和98的下面部分之間的第一間隙104。階梯形表面308還分別限定在鍵92或94的上面部分與槽96和98的上面部分之間的第二間隙106。第一間隙104設(shè)計成是一種小的間隙，該小的間隙是壓縮機10無噪聲運行所必需的。第二間隙106設(shè)計成大于第一間隙104，以便在鍵92或94高負載工況期間能使鍵92或94偏轉(zhuǎn)。通過在鍵92或94的上端處提供一較大的間隙，消除了鍵92或94分別在槽96和98內(nèi)偏轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參見圖6，圖6示出按照本發(fā)明另一個實施例所述的歐氏聯(lián)軸節(jié)268。歐氏聯(lián)軸節(jié)268包括鍵92和94，每個鍵都具有裝載表面100和非裝載表面302。在這個實施例中，槽96和98每個都具有裝載表面308和一個非裝載表面410。非裝載表面410是一種型面。型面410分別限定在鍵92或94的下面部分槽96和98的下面部分之間的第一間隙104。型面410還分別限定在鍵92或94的上面部分與槽96和98的上面部分之間的第二間隙。第一間隙104設(shè)計成是一個小的間隙，該小的間隙為壓縮機10無噪聲運行所必需。第二間隙106設(shè)計成大于第一間隙104，以便在鍵92或94高負載工況期間能使鍵92或94偏轉(zhuǎn)。通過在鍵92或94上端處提供較大的間隙，消除了鍵92或94分別在槽96和98內(nèi)偏轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參見圖7，圖7示出按照本發(fā)明另一個實施例所述的歐氏聯(lián)軸節(jié)368。歐氏聯(lián)軸節(jié)368包括鍵92和94，每個鍵都具有裝載表面100和一個非裝載表面502。非裝載表面502形成為一種階梯形表面，該階梯形表面具有一個平臺504，該平臺504從鍵92和94的底座表面506伸出。平臺504分別限定在鍵92或94與槽96和98之間的第一間隙104，底座表面506分別限定在鍵92或94與槽96和98之間的第二間隙106。第一間隙104設(shè)計成是一較小的間隙，該小的間隙為壓縮機10無噪聲運行所必需。第二間隙106設(shè)計成大于第一間隙104，以便能在鍵92或94高負載工況下使鍵92或94偏轉(zhuǎn)。通過對槽接合鍵92或94表面的其中一部分提供一較大的間隙，能使鍵92或94偏轉(zhuǎn)，并消除了將鍵92或94分別接合在槽96和98內(nèi)。平臺504的尺寸這樣設(shè)計，以便有足夠的表面積留待承受所遇到的反向負載。
現(xiàn)在參見圖8，圖8示出按照本發(fā)明另一個實施例所述的歐氏聯(lián)軸節(jié)268。歐氏聯(lián)軸節(jié)268包括鍵92和94，每個鍵都具有裝載表面100和非裝載表面302。在這個實施例中，槽96和98每個都包括裝載表面308和非裝載表面510。非裝載表面510形成為一種階梯形表面，該階梯形表面具有一個從鍵92和94底部表面514伸出的平臺512。平臺512分別限定在鍵92或與槽96和98之間的第一間隙104。底部表面514分別限定在鍵92和94與槽96和98之間的第二間隙106。第一間隙104設(shè)計成是一個小間隙，該小間隙為壓縮機10無噪聲運行所必需。第二間隙106設(shè)計成大于第一間隙104，以便在鍵92或94在高負載期間能使鍵92或94偏轉(zhuǎn)。通過對槽接合鍵92或94的表面的其中一部分提供一較大的間隙，能使鍵92或94偏轉(zhuǎn)，并且消除了鍵92或94分別接合在槽96和98內(nèi)。平臺512的尺寸這樣設(shè)計，以便有足夠的表面積留待承受所遇到的反向負載。
現(xiàn)在參見圖9，圖9示出按照本發(fā)明另一個實施例所述的歐氏聯(lián)軸節(jié)468。歐氏聯(lián)軸節(jié)468包括鍵92和94，每個鍵都具有裝載表面100和非裝載表面602。非裝載表面成形為一種錐形、階梯形表面602，該階梯形表面602具有一個從鍵92和94伸出的平臺604。平臺604分別限定在鍵92或94與槽96和98之間的第一間隙104。平臺604的錐形部分分別限定鍵92或94與槽96和98之間的第二間隙106。第一間隙104設(shè)計成是一個小的間隙，該小的間隙為壓縮機10無噪聲運行所必需。第二間隙106設(shè)計成大于第一間隙104，以便能在鍵92或94高負載工況期間使鍵92或94偏轉(zhuǎn)。通過對槽接合鍵92或94的表面其中一部分提供一較大的間隙，能使鍵92或94偏轉(zhuǎn)，并消除了鍵92或94分別接合在槽96和98內(nèi)。平臺604的尺寸這樣設(shè)計，以便有足夠的表面積留待承受所遇到的反向負載。
現(xiàn)在參見
圖10，圖10示出按照本發(fā)明另一個實施例所述的歐氏聯(lián)軸節(jié)268。歐氏聯(lián)軸節(jié)268包括鍵92和94，每個鍵都具有裝載面100和非裝載面302。在這個實施例中，槽96和98每個都包括裝載表面308和非裝載表面610。非裝載表面610形成為一種錐形階梯形表面，該錐形階梯形表面具有一個從鍵92或94伸出的平臺612。平臺612分別限定在鍵92或94與槽96和98之間的第一間隙104。平臺612的錐形部分分別限定在鍵92或94與槽96和98之間的第二間隙106。第一間隙104設(shè)計成是一種小的間隙，該小的間隙為壓縮機10無噪聲運行所必需。第二間隙106設(shè)計成大于第一間隙104，以便能在鍵92或94高負載工況期間使鍵92或94偏轉(zhuǎn)。通過對槽接合鍵92或94表面的其中一部分提供一較大間隙，能使鍵92或94偏轉(zhuǎn)，并消除了鍵92或94分別接合在槽96和98內(nèi)。平臺612的尺寸這樣設(shè)計，以便有足夠的表面積留待所遇到的反向負載。
盡管上述詳細說明說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但應(yīng)該理解，在不脫離所附權(quán)利要求的范圍和整個意思(fair meaning)的情況下，本發(fā)明可以進行修改、變動和改變。
權(quán)利要求
1.一種螺旋式機械，包括一個外殼體；一個第一螺旋件，它設(shè)置在上述殼體內(nèi)，上述第一螺旋件具有一第一螺旋帶，該第一螺旋帶從一個第一端板朝外伸出；一個第二螺旋件，它設(shè)置在上述殼體內(nèi)，上述第二螺旋件具有一第二螺旋帶，該第二螺旋帶從一個第二端板朝外伸出，上述第二螺旋帶與第一螺旋帶交叉，以便當(dāng)上述第二螺旋件相對于第一螺旋件沿軌道運行時，在它們之間限定多個活動的腔室；一個聯(lián)軸節(jié)，它設(shè)置在上述第二螺旋件和上述螺旋式機械的不活動元件之間，上述聯(lián)軸節(jié)具有一第一鍵，該第一鍵設(shè)置在由上述第二螺旋件限定的第一槽內(nèi)，上述第一鍵在該第一槽的第一側(cè)邊處具有一第一間隙和在上述第一槽的第二側(cè)邊處具有一第二間隙，該第二間隙大于上述第一間隙。
2.按照權(quán)利要求1所述的螺旋式機械，其特征在于，上述第一鍵包括一階梯形表面，該階梯形表面限定上述第一和第二間隙。
3.按照權(quán)利要求1所述的螺旋式機械，其特征在于，上述第一鍵包括一個型面，該型面限定上述第一和第二間隙。
4.按照權(quán)利要求1所述的螺旋式機械，其特征在于，上述第一槽包括一階梯形表面，該階梯形表面限定上述第一和第二間隙。
5.按照權(quán)利要求1所述的螺旋式機械，其特征在于，上述第一槽包括一個型面，該型面限定上述第一和第二間隙。
6.按照權(quán)利要求1所述的螺旋式機械，其特征在于，上述聯(lián)軸節(jié)具有一第二鍵，該第二鍵設(shè)置在一由第一螺旋件所限定的第二槽內(nèi)，上述第二鍵在第二槽的第一側(cè)邊處具有一第三間隙，和在上述第二槽的第二側(cè)邊處具有一第四間隙，上述第四間隙大于第三間隙。
7.按照權(quán)利要求6所述的螺旋式機械，其特征在于，上述鍵包括一階梯形表面，該階梯形表面限定上述第三和第四間隙。
8.按照權(quán)利要求7所述的螺旋式機械，其特征在于，上述第一鍵包括一階梯形表面，該階梯形表面限定上述第一和第二間隙。
9.按照權(quán)利要求6所述的螺旋式機械，其特征在于，上述第二鍵包括一型面，該型面限定上述第三和第四間隙。
10.按照權(quán)利要求9所述的螺旋式機械，其特征在于，上述第一鍵包括一型面，該型面限定上述第一和第二間隙。
11.按照權(quán)利要求6所述的螺旋式機械，其特征在于，上述第二槽包括一階梯形表面，該階梯形表面限定上述第三和第四間隙。
12.按照權(quán)利要求11所述的螺旋式機械，其特征在于，上述第一槽包括一階梯形表面，該階梯形表面限定上述第一和第二間隙。
13.按照權(quán)利要求6所述的螺旋式機械，其特征在于，上述第二槽包括一型面，該型面限定上述第三和第四間隙。
14.按照權(quán)利要求13所述的螺旋式機械，其特征在于，上述第一槽包括一型面，該型面限定上述第一和第二間隙。
全文摘要
一種螺旋式壓縮機具有一對交叉的螺旋。一個歐氏聯(lián)軸節(jié)固定到沿軌道運行的螺旋上,以防沿軌道運行的螺旋旋轉(zhuǎn)。這種歐氏聯(lián)軸節(jié)具有若干鍵,這些鍵滑動式安放在各槽中。每個鍵的其中一個側(cè)面是裝載側(cè),而反向側(cè)面是非裝載側(cè)。鍵的非裝載側(cè)具有一階梯形或型面,以便提供能使鍵偏轉(zhuǎn)的間隙。在另一個實施例中,階梯形或型面設(shè)置在槽的非裝載側(cè)邊上。
文檔編號F16D3/70GK1385616SQ02105118
公開日2002年12月18日 申請日期2002年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月14日
發(fā)明者哈里·克倫登因 申請人:科普蘭公司