[发明专利]用于涡旋机的动态平衡嵌套式联轴节的方法

说明书

在一种涡旋机，例如泵、压缩机或膨胀机中，在两个涡旋件之间，由于一个涡旋件相对于另一个涡旋件沿轨道旋转而存在一基本共同运动。一个涡旋件相对于另一个涡旋件的旋转一般称为轨道涡旋。在已有技术中，两个涡旋件都旋转、两者都沿轨道运转、一个涡旋件是固定的或仅作轴向运动。由美国专利3,874,827揭示了一些实施例，例举了两个涡旋件以不同的半径沿轨道旋转的一种设计。特别地是，在图15中，揭示了一种采用两个欧氏联轴节的共同轨道涡旋件的类型。其中一个联轴节用键固定在两涡旋件之间，但位于两涡旋件的内部。然而，所揭示的实施例基本上具有一固定轨道的主动/轨道涡旋件，它还驱动一既可在从动/较短轨道内运动，又可作轴向运动的从动涡旋件。通过作用在从动涡旋件上的排气压力迫使从动涡旋件与主动涡旋件进入轴向接合，同时，一弹性材料件有将从动涡旋件放置在对应于从动轨道中心位置的倾向。从动涡旋件承受弹性材料的偏置而按轨道运动方式运动，从而使其轨道成为非圆形的。在所揭示的实施例中，压缩机为电动机在涡旋件上的开敞式运转型。

中国发明专利申请CN.88101361.A中揭示了一种具有两个轨道涡旋件的涡旋机。两个欧氏联轴节被嵌套在主动/轨道涡旋件之下。用键固定在两涡旋件之间的联轴节被设置在最靠近主动涡旋件的位置，且所有四个键都位于联轴节的同一侧。用键固定在主动涡旋件和曲轴箱之间的另一联轴节位于靠近曲轴箱处。在两个联轴节中，一组键必须围绕一些元件延伸以嵌进适当的槽内。一从动(较短的)涡旋件与一导向环的表面共同行动，该导向环引导和支承沿从动(较短)轨道运动的从动涡旋件以提供径向柔量。作用在从动涡旋件上的中间压力提供一保持从动和主动/轨道涡旋件接合的轴向柔顺力。主动/轨道涡旋件跨在曲轴箱上。曲轴箱、导向环和隔板栓在一起，并固定主动和从动涡旋件以及它们之间的抗旋转构件。

在具有欧氏联轴节或其他往复抗旋转装置的涡旋压缩机中，往复不平衡通过采用旋转平衡最多只能抵消一半。在本发明共同轨道的涡旋件结构情况下，有两个分开的往复运动欧氏联轴节用来进行平衡。

本发明的一个目的在于提供一种涡漩机所用的动态方式平衡嵌套式联轴节的方法，其中以一固定的角度关系联接两部件，而且使一个部件(即从动涡旋件)相对于另一部件(即主动涡旋件)进入轨道运行。

本发明的另一个目的在于通过采用旋转平衡块的方法抵消大部分(如果不是全部)的抗旋转构件的往复不平衡。

本发明的进一步目的在于采用在两轨道部件之间保持一固定角度关系方法的共同轨道涡旋机。这些目的和其他下面将描述的内容将通过本发明的下述方法实现：

一种用动态方式平衡嵌套式联轴节的方法包括步骤：

在第一涡漩和静态曲轴箱之间用键固定一第一联轴节，以使所述第一联轴节的位移与正弦运动成纯线性关系；其特点在于，

在所述第一涡漩件和第二涡漩件之间用键固定一第二联轴节，以使所述第二联轴节的位移实质上为一椭圆；

设置所述联轴节的键槽，以使所述第一和第二联轴节的所述位移范围内运动；和

将所述第一和第二联轴节的质量量定为与它们往复部件的质量成反比，以使第一和第二联轴节的总的质量一位移相等且产生一旋转力，从而使联轴节可通过旋转平衡块而平衡。

据此，一种涡旋机提供可保持一固定角度关系的共同轨道涡旋件。每个涡旋件与抗旋转构件共同动作，且位于一由固定在一起的隔板、导向环和曲轴箱限定的组合件内。抗旋转构件由两个位于曲轴箱和主动涡旋件之间的嵌套式欧氏联轴节构成。两联轴节的共同运动可产生旋转不平衡的作用以抵消往复不平衡。旋转不平衡可用传统的旋转平衡块予以完全平衡。

为了更完整地理解本发明，下面结合附图对本发明进行详细描述：

图1为采用本发明的涡旋压缩机的部分垂直剖视图；

图2为第一联轴节的顶视图；

图3为第二联轴节的顶视图；

图4为沿图3 4—4线的剖视图；

图5为表示图3的联轴节覆盖在图2联轴节上的顶视图；

图6为本发明抗转动联轴节的质量位移示意图；和

图7为由本发明导出的转动质量不平衡和正弦往复质量的合成。