專利名稱：渦式流體機械及其裝配方法
技術領域：
本發明是關于一種用作壓縮機、膨脹機等的渦式流體機械及其裝配方法。
日本專利公報No.59-224490(No.224490/1984)已經公開了這類渦式流體機械的一種裝配方法。
這種裝配方法的過程如下(1)一個杯形外殼和一個在其一端封閉開口的前端外殼由一組在螺孔內的螺栓暫時固定在一起，螺孔加工在外殼和前部外殼上。
(2)使一個固定渦盤和一個回轉渦盤相互嚙合，并使分別加工在固定渦盤和回轉渦盤上的定位孔相互重合，從而沿與轉軸的轉向相反的方向從連接一組接觸點的線開始(在該組接觸點螺旋渦板相互接觸)在錯位接近90°角的位置相互相對。然后，從杯形外殼的底部將一定位桿插入這些定位孔。
(3)使前端外殼沿與轉軸的轉向相反的方向轉動受阻。
(4)用螺栓將杯形外殼和前部外殼完全固定。
(5)抽出定位桿。
采用上述方法，可以決定固定渦盤和回轉渦盤之間的嚙合角度。
如上所述，渦式流體機械的傳統裝配方法需要大量勞力。
此外，它還需要一個加工在杯形外殼底部的用于插入定位桿的通孔，并且在固定渦盤上的定位孔內還擰有一個插入通孔的螺栓，以防止由杯形外殼的前部外殼構成的外殼內的氣體泄漏到外面。此外，由于需要一個密封圈來密封螺栓和通孔之間的間隙，所以存在的問題還有需要大量的零件、加工時間及裝配時間，成本也升高。
鑒于這種情況而構思的本發明的目的是提供一種能克服上述問題的渦式流體機械。
本發明的另一目的是提供一種能類似地克服上述問題的渦式流體機械裝配方法。
第一發明的要點在于一種渦式流體機械，其中在端板內表面上分別帶有直立螺旋渦板的一個固定渦盤和一個回轉渦盤以預定的錯位角相互嚙合，并被容納在一個外殼內，其中杯形外殼的一端開口由一前部外殼封閉，固定渦盤被固定在杯形外殼上，回轉渦盤在回轉驅動機構作用下以恒星式運動回轉，同時在抑制繞自身軸線轉動的機構作用下被阻止繞其自身軸線轉動，其特征在于與定位裝配架嚙合的定位部分分別加工在固定渦盤和環形外殼上。
在這種渦式流體機械上，提供了一種裝配方法，其特征在于通過使固定渦盤的定位部分和環形外殼的定位部分分別與定位裝配架嚙合而使固定渦盤相對于杯形外殼定位之后，將固定渦盤與杯形外殼相互固定。
此外，在渦流體機械中，也提供了一種裝配方法，其特征在于通過使固定渦盤的定位部分和杯形外殼的定位部分分別與定位裝配架嚙合而使固定渦盤相對于杯形外殼定位之后，將固定渦盤與杯形外殼相互固定，然后，在前部外殼(其中插進一回轉驅動機構和一抑制繞自身軸線旋轉的機構)的法蘭端面上的定位部分與杯形外殼的定位部分定位裝配后，將前部外殼與杯形外殼相互固定。
根據本發明提供的上述結構，有可能通過使固定渦盤的定位部分和杯形外殼的定位部分分別與定位裝配架嚙合而使固定渦盤相對于杯形外殼定位之后，將固定渦盤和杯形外殼相互固定。
(2)第2發明的要點在于一種渦式流體機械，其中在端板內表面上分別帶有直立螺旋渦板的一個固定渦盤和一個回轉渦盤以預定的錯位角相互嚙合，并被容納在一個外殼內，其中杯形外殼的一端開口由前部外殼封閉，固定渦盤被固定在外殼上，回轉渦盤在回轉驅動機構作用下以恒星式運動回轉，同時在抑制繞自身軸線旋轉的機構作用下被阻止繞其自身軸線轉動，其特征在于在固定渦盤端板的外表面上加工有一個立柱，在該立柱上和杯形外殼的底部分別加工有定位孔，一個銷插在這些定位孔中，通過該銷定位了固定渦盤和杯形外殼之間的相對角度。
在這種流體機械中，提供了一種裝配方法，在一個銷分別插入加工在固定渦盤端板外表面上的立柱上及杯形外殼的底部上的定位孔之后，通過該銷定位了固定渦盤和杯形外殼之間的相對角度，將固定渦盤和杯形外殼相互固定，然后，將前部外殼(其中插進了一回轉渦盤，一回轉驅動機構和一用于抑制繞自身軸線轉動的機構)的法蘭端面上的定位部分和杯形外殼的定位部分定位裝配，然后將前部外殼和杯形外殼相互固定。
根據本發明的上述結構，通過定位銷，杯形外殼和固定渦盤以精確的相對角度定位。這樣，就有可能方便、快速地以預定的錯位角裝配固定渦盤和回轉渦盤。
圖1是一局部縱剖視圖，示出了根據本發明的裝配方法的第一實施例;
圖2和圖3示出了根據本發明的裝配方法的第二實施例，其中圖2是一局部縱剖視圖，圖3是一局部底視圖;
圖4是一局部縱剖視圖，示出了根據本發明的裝配方法的第三實施例;
圖5是根據本發明的渦式流體機械的縱剖視圖;和圖6是一局部縱剖視圖，示出了根據本發明的渦式流體機械的另一實施例。
圖1和圖5示出了本發明的實施例。
圖5示出了一個渦式流體機械的縱剖面。在圖5中。外殼包括一個杯形外殼2，封閉了杯形外殼2的一個開口端并用一個螺栓3與其固定在一起的一個前部外殼4和一個用螺栓5固定在前部外殼上的前蓋6。一個穿過前蓋6的轉軸7由外殼1經軸承8和9可旋轉地支承。
一個固定渦盤10和一個回轉渦盤14位于外殼1的內側。
固定渦盤10帶有一個端板11和一個在端板內表面上直立的螺旋渦板12。端板11的外圓周表面經一個密封環35緊貼在杯形外殼2的內圓周表面上，從而將外殼1的內部隔開。這樣，在端板11的外表面一側限定了一個排出腔31，并在內表面一側限定了一個抽吸腔32。然后，將螺栓13分別穿過一組加工在杯形外殼2的底面2a上的螺栓孔33。然后，通過將這些螺栓13的頂端旋入加工在端板11上的螺孔34上并將頂端固緊在螺孔內而將固定渦盤10固定在杯形外殼2上。
回轉渦盤14帶有一個端板15和在其內表面上直立的螺旋渦板16，并且螺旋渦板16的結構與螺旋渦板12的結構大致相同。
如圖所示，回轉渦盤14和固定渦盤10相互偏心一預定距離，并相互嚙合而偏移180℃的角。埋在螺旋渦板2頂表面上的密封條17與端板15的內表面上緊密接觸，埋在螺旋渦板16頂表面上的密封條18與端板11的內表面緊密接觸，并且螺旋渦板12和16的側面相互間在數處線性接觸。以這種方法，限定了一組相對于螺旋中心形成幾乎是點對稱的小封閉腔19a和19b。
在端板15外表面的中部伸出的圓柱凸臺20的內側，一個套筒21可旋轉地插入一個旋轉軸承23，并且一個在轉軸7的內端伸出的偏心銷25可旋轉地與套筒21上的偏心孔24配合。此外一個平衡配重27被固定在套筒21上。
一個止推件36和一個抑制繞自身軸線轉動的機構26如歐式聯桿介于端板15外表面的外圓周邊緣和前部外殼4的端表面之間。
現在，當轉軸7轉動時，回轉渦盤14經一個由偏心銷25，套筒21，旋轉軸承23，凸臺20等構成的回轉驅動機構被驅動，并且回轉渦盤14以恒星式運動回轉，同時抑制繞其自身軸線轉動的機構26阻止回轉渦盤繞其自身軸線運動。
回轉渦盤14的恒星式運動回轉使得螺旋渦板12和16之間的線性接觸部分逐漸朝螺旋的中心移動。結果，小封閉腔19a和19b朝螺旋的中心運動同時減小了其體積。
然后，氣體經一個未示出的抽氣口吸入一個抽吸腔32，并通過螺旋渦板12和16的外端開口部分被帶入小封閉腔19a和19b，并在被壓縮的同時到達中心腔22。氣體從中通過一個加工在固定渦盤10的端板11上的排出口29，將排出閥30推開并被排入一個排出腔31，最后經未示出的一個排出口被排到外殼1的外側。
至少一個軸向延伸的定位孔52被加工在固定渦盤10的端板11內表面的外圓周邊緣上，并且至少一個軸向延伸的定位孔53被加工在杯形外殼2的開口端側的法蘭2b上。
在下一部分，將參照圖1描述流體機械的裝配方法。
固定渦盤10被裝在杯形外殼2內，然后，在將定位裝配架51的頂端插入杯形外殼2的同時將裝配架51上的銷60插入定位孔52，并且同時將銷61插入定位孔53。這樣，就通過裝配架51以正確的相對角度定位了杯形外殼2和固定渦盤10。
然后，通過將一組螺栓13穿過螺栓孔33并將其頂端擰入螺孔34，而將杯形外殼2和固定渦盤10相互固定。
另一方面，通過將前蓋6，回轉渦盤14，回轉驅動機構7，8，9，21，23和24，抑制繞其自身軸線轉動的機構26，止推件36等等插入前部外殼4，而以正確的相對角度裝配回轉渦盤14和前部外殼4。
使前部外殼4的法蘭4a的端面上的定位孔65與杯形外殼2的定位孔53對齊，并在以正確的相對角度調整這些孔后用一螺栓3將前部外殼4和杯形外殼2固定。
這樣，固定渦盤10以正確的相對角度被固定在杯形外殼2上，并且回轉渦盤14以正確的相對角度被插在前部外殼4內。所以，通過以正確的相對角度固定杯形外殼2和前部外殼4使固定渦盤10和回轉渦盤14相互以預定的180°錯位角嚙合。
在上述的第一實施例中，是通過將裝配架51的銷60插入定位孔52而實現定位的，但如圖2和3所示，也有可能通過在固定渦盤10的端板11的內表面的外圓周邊緣上加工一個徑向延伸的定位槽54并將裝配架51的銷60裝入定位槽54而以正確的相對角度定位固定渦盤10和定位裝配架51。
此外，如圖4所示，也有可能經下述方式定位固定渦盤10和杯形外殼2之間的相對角度，在定位裝配架51上加工定位孔63和64，并插入一個定位銷55使其在固定渦盤10的端板11上的定位孔52和裝配架51的定位孔63內延伸，并插入一個定位銷56使其在杯形外殼2的法蘭2b上的定位孔53和裝配架51上的定位孔64內延伸。
除此之外，盡管圖中沒有示出，也可以在固定渦盤10的螺旋渦板12的頂端表面上加工定位孔52，并且在杯形外殼2的內圓周表面上也可以加工一個槽，一個凸出物等來代替定位孔53。
另外，在上述實施例中，抑制繞自身軸線轉動的機構26由歐式聯桿構成，但也可以使用其它類型和結構的抑制繞其自身軸線轉動的機構。
如上所述，根據本發明，定位部分分別位于固定渦盤和杯形外殼上，并且這些定位部分與定位裝配架嚙合，從而在使固定渦盤相對于杯形外殼定位后將固定渦盤和杯形外殼相互固定在一起。相應地，就有可能以一種固定渦盤和回轉渦盤以預定的相對角度相互嚙合的狀態方便并快速地裝配渦式流體機械。
與傳統的機械不同，它不需要在杯形外殼上加工一個插入定位桿的通孔以及堵塞該孔的螺栓和密封圈。這樣，零件數量，加工時間及裝配時間均有所減少，并降低了成本。
圖6示出了本發明的另一實施例。在圖6中，與圖5中相同的零件以相同的標號表示，并且省略了對其的描述。
在圖6中，在固定渦10的端板11的外側表面上加工有一個向外伸出的立柱40，并且立柱40的頂面41貼在從杯形外殼2的底部2a向內伸出的立柱42的頂面43上。
在頂面41上加工了具有預定深度的一個定位孔44，并且當固定渦盤10和杯形外殼2占據一正確的相對角度位置時在頂面43上加工有一個與定位孔44相對的具有預定深度的定位孔45，并且一個銷37被插入這些定位孔孔44和45中并在其中延伸。
下面，描述流體機械的裝配方法。
回轉渦盤14，其回轉驅動機構7，8，9，21，23，24和25，抑制繞自身軸線轉動的機構26，止推件36等等被裝配在前部外殼4和前蓋6內。這樣，回轉渦盤14和前部外殼4以正確的相對角度裝配。
下面，在將銷37的頂端插入固定渦盤10的定位孔44內并露出其后端之后，將固定渦盤10放在杯形外殼2內，并適當轉動，從而將銷37的后端插入定位孔45并同時使頂面41貼在頂面43上。
然后，用一個螺栓13將杯形外殼2和固定渦盤10相互固定。這樣，杯形外殼2和固定渦盤10就以正確的相對角度裝配好。
然后，預裝配好的回轉渦盤14與固定渦盤10嚙合，并且用螺栓3以正確的相對角度固定前部外殼4和杯形外殼2。
在所示的實施例中，使用了一個銷37，但也可使用多個銷。
此外，以上所述的是使用了歐氏聯桿作為抑制繞自身軸線轉動的機構26，但也可使用其它防止繞自身軸線轉動的機構。
如上所述，在本發明中，在固定渦盤的端板外表面上加工有一個立柱并且在立柱上和杯形外殼的底部分別帶有一個定位孔，一個銷插在這些定位孔中以定位固定渦盤和杯形外殼之間的相互角度。這樣，就有可能方便并迅速地裝配一部渦式流體機械，并使固定渦盤和回轉渦盤之間有一預定的位錯角。此位，與傳統機械不同，它不需要在杯形外殼上加工一個插入一定位桿的通孔以及堵塞該孔的螺栓和密封圈。這樣，零件數量，加工時間和裝配時間均有所減少，并也降低了成本。
權利要求
1.一種渦式流體機械，其中在端板內表面上分別帶有直立螺旋渦板的一個固定渦盤和一個回轉渦盤以預定的錯位角相互嚙合，并被容納在一個外殼內，其中一杯形外殼的一端開口由一前部外殼封閉，所述固定渦盤被固定在所述杯形外殼上，所述回轉渦盤在回轉驅動機構作用以恒星式運動回轉，同時在一個抑制繞自身軸線轉動的機構作用下被阻止繞其自身軸線轉動，其特征在于與定位裝配架嚙合的定位部分別加工在所述固定渦盤和所述杯形外殼上。
2.根據權利要求(1)所述的渦式流體機械，其特征在于加工在所述固定渦盤和所述杯形外殼上的所述定位部分是一個孔，一個槽或一個銷，并且所述定位裝配架是一個與所述孔，槽或銷嚙合的銷或孔。
3.一種渦式流體機械，其中在端板內表面上分別帶有直立螺旋渦板的一個固定渦盤和一個回轉渦盤以預定的錯位角相互嚙合，并被容納在一個外殼內，其中杯形外殼的一端開口由前部外殼封閉，所述固定渦盤被固定在所述外殼上，所述回轉渦盤在回轉驅動機構作用下以恒星式運動回轉，同時在抑制繞自身軸線旋轉的機構作用下被阻止繞其自身軸線轉動，其特征在于在所述固定渦盤端板的外表面上有一個立柱，在該立柱上和所述杯形外殼的底部分別加工有定位孔，一個銷插在這些定位孔中，通過該銷定位了固定渦盤和杯形外殼之間的相對角度。
4.根據權利要求(1)所述的渦式流體機械的一種裝配方法，其特征在于通過使所述固定渦盤的所述定位部分和所述杯形外殼的所述定位部分與所述定位裝配架嚙合而使所述固定渦盤相對于所述杯形外殼定位之后，將所述固定渦盤與所述杯形外殼相互固定。
5.根據權利要求(1)所述的渦式流體機械的一種裝配方法，其特征在于通過使所述固定渦盤的所述定位部分和所述杯形外殼的所述定位部分與所述定位裝配架嚙合而使所述固定渦盤相對于所述杯形外殼定位之后，將所述固定渦盤與所述杯形外殼相互固定，將前部外殼(其中插進一回轉渦盤，一回轉驅動機構和一抑制繞自身軸線旋轉的機構)的法蘭端面上的定位部分與所述杯形外殼的所述定位部分定位裝配，然后將前部外殼與杯形外殼相互固定。
6.根據權利要求(3)所述的渦式流體機械的一種裝配方法，其特征在于在一個銷分別插入加工在所述固定渦盤端板外表面的所述立柱上及所述杯形外殼的底部上的定位孔之后，通過該銷定位了所述固定渦盤和所述杯形外殼之間的相對角度，將所述固定渦盤和所述杯形外殼相互固定，將前部外殼(其中插進了一回轉渦盤，一回轉驅動機構和一用于抑制繞自身軸線轉動的機構)的法蘭端面上的定位部分和所述杯形外殼上的定位部分定位裝配，然后將所述前部外殼和所述杯形外殼相互固定。
全文摘要
本發明是關于一種渦式流體機構及其裝配方法，其中端板內表面分別帶有螺旋渦板的固定渦盤和回轉旋渦盤相互以預定的錯位角嚙合，并被容納在一外殼內，固定渦盤被固定在杯形外殼上，回轉渦盤在回轉驅動機構作用下以恒星式運動回轉，同時在抑制線自身軸線轉動的機構作用下被阻止繞其自身軸線轉動，與裝配架嚙合的定位部分分別加工在固定渦盤和杯形外殼上。這樣，零件數量、加工時間及裝配時間均有減少，制造成本也同時降低。
文檔編號F01C21/10GK1059585SQ9110420
公開日1992年3月18日 申請日期1991年6月21日 優先權日1990年9月3日
發明者伊藤嘉保, 山平英樹, 平野隆久 申請人:三菱重工業株式會社