[其他]回转式流体机械

说明书

一种回转式流体机械，有一螺旋形固定元件和一螺旋形转动元件，两件构形基本相同，相对转开１８０°，并嵌套安装在一起，该螺旋形转动元件可相对于该固定元件作半径为ｆ的回转运动，螺旋形元件的轮廓由渐开线形的外廓曲线、渐开线接半径为Ｒ的圆弧组成的内廓曲线、以及半径为ｒ的过渡曲线共同组成，使其靠中心的起始端强度提高，因而为增大流体机械的排量，可以增加螺旋形元件的高度，而不必增加其外径。

本发明一般地涉及到一种回转式机械，更确切地说是一种回转式流体机械。

对于涡旋式压缩机，比如，其基本工作原理像图4所示的那种常见的流体压缩机，它的典型结构是具有两个断面形状相同的涡旋形或螺旋形部件，其中一个螺旋形部件2固定在一块带有中心总排流口4的密封端板的表面上，这两个螺旋形元件彼此相对转开180°，并相互移开一段距离2f（＝螺旋线的节距-2×螺旋状肋板的厚度），从而可以按图中所示方式互相嵌套安放，使两个元件在相对位置上以四个点51，52和51′，52′相互接触。按照这样的结构，可以进一步看到，一个螺旋形部件2是固定地安置着，另一个螺旋形部件1则设计成可用一个半径为f的曲柄机构，围绕螺旋形部件2的中心O，作半径f＝OO′的公转运动或回转运动，同时它并不绕其自身轴线作旋转运动或行星运动。

通过这样的结构，在两个螺旋元件1、2相互接触点51、52和51′、52′之间分别形成两个密闭的小空腔3，3，每个空腔3的容积随着螺旋形元件1的公转或回转运动连续变化。

更仔细地回顾一下，可以看到，当螺旋形元件1从图4（A）所示位置开始，转动90度，便到达图4（B）所示位置，然后转过180度，便到达图4（C）所示位置，转过270度，到达图4（D）所示位置。随着螺旋形元件1的不断转动，两个小空腔3，3的容积都连续逐渐减小，并且这两个小空腔最后彼此连通，合并成一个密封的小空腔53。此时从图4（D）所示位置再转过90度，该螺旋形元件1就返回到图4（A）所示状态，而小空腔53的容积随后在由图4（B）的状态向图4（C）的状态转变过程中减小，并且在从图4（C）到图4（D）的状态转变过程中达到其最小值。在如图4（B）所示位置就已开始形成的外腔，随着该螺旋形元件1的转动，即由图4（C）的位置，经过图4（D）转到图4（A）所示位置的过程中，其腔体容积也逐渐增大，这样就把又一股新鲜空气从这些外空腔引入最终将合而为一的密闭小空腔，然后再重复这一回转运动循环，从而把由上述过程引入螺旋形元件间外空腔的气体压缩，进而从排气口4排出。

上面对这类涡旋形压缩机的基本工作原理作了介绍。现在，借助图5来更具体地观察这类涡旋形压缩机的构造，该图是这类压缩机构造的纵向剖视图。从图5中可见，一个壳体10，它是由前盖板11，后盖板12、和一个缸筒13所组成，在后盖板12上，有进气管口4和排气管口15，它们从板壁上向外伸出。在后盖板12上，还牢固地装着一个固定涡旋形元件25，此元件由一条螺旋形或涡卷形肋板252和一块圆盘251组成。前盖板11上，装有一根带有曲柄销23的心轴17，此轴可作相对转动地同盖板11连接在一起。图6是沿图5中箭头Ⅵ-Ⅵ所指截面作出的横向剖视图。由图可见一个由螺旋形元件242和圆盘241组成的涡旋形转动件24，通过一套转动机构与曲柄销23连接着，这套转动机构包括：一个径向滚针轴承26，涡旋形转动件24上的轮毂243，方形套管271，滑块291，环形件292，以及止动凸块293等等。

就这种涡旋式压缩机的基本构造而言，通常是设计得使小容积腔体53随着转动元件的回转运动而逐渐减小容积，从而将受压的流体从其排气口排出。但是，由于此结构中的螺旋元件具有一定的厚度，根本不可能使小容积腔体的容积减小到零，因此剩下一个所谓的顶隙容积不能消除。在这一点上值得注意的是，在该顶隙容积中仍处于受压态的流体，排不出排气口4，可能最后又回到小腔体3、3中，其后果是，此压缩机械对顶隙容积中剩余流体所做的功最终却成为一种能量的损失。

为了克服上述缺点，在第206，088/1982号日本专利申请中，已经提出了一种回转式流体机械，这种机械采用的螺旋形元件具有如图7所示结构。