在用于转移各种流体、通称为“涡旋机”的技术领域内，存在一 类机器。这样的机器可构造成膨胀机、位移发动机、泵、压缩机等， 本发明的这些特征可应用到这些机器的任一种上。然而，为了便于阐 述，所公开的实施例是密封制冷压缩机形式。
一般来说，涡旋机包括两个结构相似的螺旋形涡旋缠绕(spiral scroll wraps)，每个涡旋缠绕安装在一个单独的端板上，从而限定出 一个涡旋部件。这两个涡旋部件互相配合在一起，其中一个涡旋缠绕 与另一个涡旋缠绕旋转位移180°。机器的工作方式是，使一个涡旋部 件(“沿轨道运动的涡旋”)相对于另一个涡旋部件(“固定涡旋”或“不 沿轨道运动的涡旋”)作轨道运动，以便在各个缠绕的侧面之间造成移 动线性接触，从而限定出移动分离式月牙形流体袋。这些螺旋一般形 成为圆的渐开线，而且理想的是，在工作过程中涡旋部件之间无相对 旋转；即，运动是单纯的曲线位移(即，主体内的任何线都不旋转)。 流体袋将待处理的流体从配有流体入口的涡旋机的第一区域运载到配 有流体出口的涡旋机的第二区域。在密封袋从第一区域移动到第二区 域时密封袋的容积改变。在任一瞬间都至少有一对密封袋；当在一个 时间有几对密封袋时，每一对都有不同的容积。在压缩机中，第二区 域比第一区域的压力更高，并且在机器内物理定位于中心，而第一区 域位于机器的外周。
两种类型的接触限定出在涡旋部件之间形成的流体袋，一种是由 径向力造成的缠绕的螺旋面或侧面之间的轴向延伸切线接触(“侧面密 封”)，另一种是由每个缠绕的平面边缘表面(“顶端”)与对置端板之 间的轴向力造成的平面接触(“顶端密封”)。为了提高效率，这两种接 触都必需达到良好的密封；然而，本发明主要涉及到顶端密封。
涡旋型机器的定义已经为人所知一段时间，并且被认为是具有显 著的优点。例如，涡旋机具有较高的熵效率和容积效率，并因此对于 给定容量相当小和轻。它们比许多机器更安静且振动要小得多，因为 这类机器不使用大的往复式部件(例如活塞、连接杆等)；以及所有的 流体流动都在一个方向上，且在多个对置袋内同时压缩，因此几乎没 有压力产生的振动。这些机器由于所采用的移动部件相当少、涡旋之 间的运动速度相当低，因此还倾向于具有较高的可靠性和耐用性。具 有允许顶端泄漏的顺应性的涡旋机对流体污染具有固有的宽恕。
涡旋型机器的设计困难之一是，在所有工作条件下用来达到顶端 密封的技术，以及还有变速机器中的速度。传统上，这可通过以下方 式来实现：(1)利用极其准确和非常昂贵的机械加工技术，(2)提供 具有螺旋顶端密封的缠绕顶端，不幸的是，其很难装配并且经常是不 可靠的，或者(3)通过利用压缩工作流体将沿轨道运动的涡旋或不沿 轨道运动的涡旋向对置涡旋轴向偏移，而提供轴向恢复力。后一种技 术有一些优点，但是也存在问题，即，除了提供恢复力以平衡轴向分 离力之外，还必需平衡由于压力产生的径向力而导致的涡旋部件上的 倾斜运动，其中所述的径向力依赖于吸入和排出压力，以及由速度依 赖性轨道运动产生的惯性载荷。于是，轴向平衡力必需相当高，且仅 在某些压力与速度的组合下是最佳的。
轴向恢复力的采用要求两个涡旋部件之一安装得能够相对于另一 个涡旋部件作轴向运动。这一点通过以下方式来实现：即借助于多个 螺栓和多个导向套筒将不沿轨道运动的部件固定到主轴承壳上，如受 让人的U.S.5,407,335中所公开的，该专利的公开内容在此作为参考引 入本文。在采用螺栓和导向套筒的安装系统中，在不沿轨道运动的涡 旋部件上形成的臂被动对抗导向套筒。导向套筒将涡旋部件保持在合 适的取向上。不沿轨道运动的涡旋部件经受径向和切线方向上的冲气 力，其施加质心在涡旋叶片或缠绕的半高上或附近。不沿轨道运动的 涡旋部件还经受顶端和基座的摩擦，所述摩擦随机地一个比一个大， 但却假设是相等的，因此在涡旋缠绕或叶片的半高上或附近具有质心。 不沿轨道运动的涡旋部件还经受由于沿轨道运动的涡旋部件的向心加 速而产生的侧面接触力，其中所述沿轨道运动的涡旋部件更靠近叶片 顶端而不在叶片基座上。所有这些力一起产生位于一点的作用质心， 这一点将离开涡旋缠绕或叶片与叶片顶端之间的半高处。
当不沿轨道运动的涡旋部件的臂与所经受的力的作用质心处于同 一高度时，导向套筒的反作用是相等和共面的。当臂位于不沿轨道运 动的涡旋部件的叶片顶端附近时，此反作用没有在力的作用质心上， 而是偏离第一方向的质心。此偏离产生在不沿轨道运动的涡旋部件的 臂与导向套筒之间起反作用的运动。同样，当臂位于不沿轨道运动的 涡旋部件的端板附近时，这个反作用又不位于力的作用质心，而是偏 离与第一方向相反的第二方向的质心。此偏离也产生在不沿轨道运动 的涡旋部件的臂与导向套筒之间起反作用的运动。
对抗此运动的是，由不沿轨道运动的涡旋部件顶部上的抑制力、 轴向气体分离力和挤压到叶片上的顶端力所产生的运动。顶端力能够 移向径向向外的大部分顶端，从而建立返回涡旋缠绕轮廓的中心线轴 的运动臂。对高效率的期望导致具有最小顶端负荷的设计，因此，对 抗运动的大小有限，而无使其增大的动机。
在一些涡旋部件的设计中，导向套筒的反作用是如此接近不沿轨 道运动的涡旋顶端，或如此接近不沿轨道运动的端板，从而其远离力 的作用质心平面；并且导致倾覆力矩超过恢复力矩。这导致不沿轨道 运动的涡旋部件在一侧向上摆动，从而使顶端与那一侧上的涡旋部件 基座分离。此分离导致泄漏，从而使压缩机的容积减小，使功率增大 很小程度。
施加到该导向套筒上的负荷倾向于使导向套筒偏离负荷倾斜。当 此现象发生时，负荷在不沿轨道运动的涡旋部件臂的轴向高度之上的 分布不均匀，但是在臂上孔的底部或顶部附近，其集中在不沿轨道运 动的涡旋部件叶片顶端附近的区域或远离其的区域。这种倾向增大了 倾覆力矩的力矩臂。

本发明提供了具有阶式几何形状导向套筒的技术，从而通过减小 特定部位的导向套筒直径，而避免不沿轨道运动的涡旋部件臂与在特 定部位的导向套筒发生接触。此定义使得导向套筒上的反作用力质心 对抗将要从正常轴向位置重新定位到更优选的轴向位置的不沿轨道运 动的涡旋部件。
在本发明的第一实施例中，导向套筒的反作用质心将质心朝向不 沿轨道运动的涡旋部件臂上的孔顶部聚焦。这样减小了这些涡旋设计 的倾覆运动的力矩臂。导向套筒在套筒顶部之下的一段特定距离处具 有减小的直径，该距离小于不沿轨道运动的涡旋部件臂的轴向高度。
在本发明的另一实施例中，减小的直径仅位于导向套筒的中间断 面上。直径的减小并没有延伸到导向套筒的任一端部。这使得导向套 筒为对称的，从而能够与任一端部装配产生相同的效果。
在本发明的另一实施例中，不沿轨道运动的涡旋部件臂的孔被加 工成阶式孔，其中阶式孔的较大部分距离叶片顶端最近。
在本发明的另一实施例中，导向套筒的反作用质心向不沿轨道运 动的涡旋部件臂上的孔底部聚焦。这样减小了这些涡旋设计的倾覆运 动的力矩臂。导向套筒在套筒顶部之上的一段特定距离处具有减小的 直径，该距离小于不沿轨道运动的涡旋部件臂的轴向高度。
在本发明的另一实施例中，减小的直径仅位于导向套筒的对置端。 直径的减小并没有延伸到导向套筒的中部。这使得导向套筒为对称的， 从而能够与任一端部装配产生相同的效果。
在本发明的另一实施例中，不沿轨道运动的涡旋部件臂的孔被加 工成阶式孔，其中阶式孔的较大部分远离叶片顶端。
从下文的详细描述中，本发明的其它应用领域将变得更为明显。 应该理解，这些详细描述和具体的实例，虽然示出了本发明的优选实 施例，但是它们旨在为了示例性说明的目的，而并非试图限制本发明 的范围。
附图的简要说明
从下面的详细描述和附图中，将能够更加充分地理解本发明，其 中：
图1是按照本发明包括不沿轨道运动的涡旋安装布局的涡旋压缩 机的垂直剖面图；
图2是图1的压缩机的截面图，该截面是沿图1的2-2线所作；
图3是图1所示安装布局的部分放大截面图；
图4-11是与图3类似的视图，但示出的是按照本发明其它实施 例的安装布局；
图12是按照本发明另一实施例、包括不沿轨道运动的涡旋安装布 局的涡旋压缩机的垂直剖面图；
图13是图12的压缩机的截面图，该截面是沿图12的13-13线 所作；
图14是图12所示安装布局的部分放大截面图；
图15-22是与图14类似的视图，但示出的是按照本发明其它实 施例的安装布局；以及
图23是按照本发明另一实施例、包括不沿轨道运动的涡旋安装布 局的涡旋压缩机的垂直剖面图。

以下对优选实施例的描述本质上仅是示意性的，而绝无限制本发 明、其应用或用途的意图。
图1中示出的涡旋压缩机包括按照本发明的不沿轨道运动的涡旋 安装布局，且总体上用附图标记10表示。压缩机10包含通常为圆柱 形的密封壳12，在该密度壳的上端焊有帽盖14，而在其下端焊有基座 16，该基座具有多个与之形成一体的安装腿(未示出)。帽盖14设有 其内可具有普通排出阀(未示出)的制冷剂排出接头18。安装在所述 壳体上的其它主要元件包括：在帽盖14焊接于壳体12上的相同位置 焊接在壳体外围的横向延伸部分22、适当地固定在壳体12上的固定 主轴承壳体24，以及也具有多个径向向外延伸腿的下轴承壳26，所述 的每个延伸腿也适当地固定在壳体12上。通常为正方形截面但具有几 个成圆形的角的电动机定子28，压入配合在壳体12内。定子上的圆 形角之间的平面在定子与壳体之间提供通道，从而使润滑剂容易从壳 体顶部流到底部。
在其上端具有偏心曲柄销32的驱动轴或曲柄轴30，可转动地轴 颈支撑在主轴承壳24的轴承34和下轴承壳26的第二轴承36中。曲 柄轴30在其下端具有相当大直径的同心孔38，该孔与径向向外倾斜 的小直径孔40连通，该小直径孔向上延伸到曲柄轴的顶部。位于孔 38内的是搅拌器42。内壳12的下部填充有润滑油，且孔38用作泵， 此泵将润滑流体泵送到曲柄轴30并进入通道40，最终到达压缩机需 要润滑的所有部分。
曲柄轴30由电动机可旋转地驱动，电动机包括定子28、贯穿的 绕组44和压入配合在曲柄轴30上且分别具有上、下配重48和50的 转子46。配备配重屏蔽52，以减小在油池内的油中自旋的配重50所 导致的工作损失。配重屏蔽52在受让人的题为“涡旋压缩机的配重屏 蔽”的U.S.5,064,356中完全公开，该文献的公开内容作为参考引入本 文。
主轴承壳体24的上表面设有扁平的推力轴承面，其上设置有沿轨 道运动的涡旋部件54，该部件在其上表面具有通常的螺旋叶片或缠绕 (wrap)56。从沿轨道运动的涡旋部件54的下表面向下伸出的是圆 柱形轮轴，该轮轴在其内部具有轴颈轴承58，且可转动地设有驱动轴 瓦60，该轴瓦具有内孔62，曲柄销32驱动地置入该内孔中。曲柄销 32具有一个与在孔62的一部分内形成的平面(未示出)驱动啮合的 平面，从而形成径向适应的驱动配置，比如前述受让人的U.S.4,877,382 中所示，该文献的公开内容作为参考引入本文。欧氏联轴节64 (Oldham coupling)也位于沿轨道运动的涡旋部件54和轴承壳24之 间，且键合于其上，从而避免沿轨道运动的涡旋部件54的旋转运动。 可取的是，欧氏联轴节64是以上引入参考的U.S.4,877,382中所公开 的类型；然而，此处可以采用受让人的题为“涡旋压缩机的欧氏联轴 节”的U.S.5,320,506中公开的联轴节，此文献的公开内容作为参考引 入本文。
还设有不沿轨道运动的涡旋部件66，它具有与沿轨道运动的涡旋 部件54的缠绕56啮合定位的缠绕68。不沿轨道运动的涡旋部件66 具有中心设置的排出通道70，该排出通道与向上开口的凹槽72连通， 开口凹槽72又与由帽盖14和隔壁22限定出的排出消声腔室74以流 体连通。环形凹槽76还形成于不沿轨道运动的涡旋部件66内，其内 设有密封组件78。凹槽72和76以及密封组件78配合形成轴向偏压 腔室，该腔室接收缠绕56和68压缩的加压流体，从而在不沿轨道运 动的涡旋部件66上施加轴向偏压力，借此顶推相应缠绕56，68的顶 端而分别与对置端板表面密封啮合。可取的是，密封组件78是受让人 的题为“具有浮动密封件的涡旋机”的U.S.5,156,539中中更加详细描 述的那种类型，该文献的公开内容作为参考引入本文。不沿轨道运动 的涡旋部件66被设计成安装到轴承壳24上，且在这一端具有多个围 绕其四周周向间隔开的径向向外突起的凸缘部分80(如图2所示)。
如参照图3所最佳示出的，不沿轨道运动的涡旋部件66的凸缘部 分80具有配置在其内的开口82，此开口内部装配有细长的圆柱形轴 瓦84，其下端86座落在轴承壳体24上。具有头部垫圈90的螺栓穿 过配置在轴瓦84上的轴向延伸孔92，进入配置在轴承壳体24上的螺 纹开口。如图所示，轴瓦84的孔92比螺栓88的直径大，从而在这二 者之间能够容纳一些相对运动，因此能够使不沿轨道运动的涡旋部件 66最后精确定位。一旦不沿轨道运动的涡旋部件66和轴瓦84已经精 确定位，螺栓88就可以适当扭曲，借此安全和牢固地将轴瓦84夹在 轴承壳体24与垫圈90之间。垫圈90用来确保轴瓦84上的均匀周向 负荷，以及为螺栓88的头部提供支承表面，由此避免轴瓦84在螺栓 88的最终扭曲过程中发生任何潜在的移动。应该注意，如图3所示， 轴瓦84的轴向长度足以使不沿轨道运动的涡旋部件66在远离沿轨道 运动的涡旋部件54的方向上沿轴瓦84可滑动地发生轴向移动，由此 与垫圈90和用作限制该运动的前档块的螺栓88的头部实现轴向顺应 安装布置。将基本上一样的轴瓦、螺栓、垫圈和孔提供给每个其它凸 缘部分80。分离运动量相当小(例如对于3”至4”直径和1”至2”缠绕 高度的涡旋来说，在0.005”的量级上)，因此，即使在由此产生的分离 力超过轴向恢复力(例如可发生在启动时)的情况下，压缩机仍然工 作以压缩流体。由于不沿轨道运动的涡旋的最终径向和周向定位被设 在螺栓88与相关轴瓦84之间的间隙所提供，因此轴承壳24上的螺纹 开口无需如所要求的那样精确定位，由此减少了相关的制造成本。
轴瓦84包括大直径部分94和小直径部分96。大直径部分94和 开口82的直径的相对直径使这二者之间可发生滑动运动，但又有效地 阻止不沿轨道运动的涡旋部件66的径向和/或周向运动。大直径部分 94位于轴瓦84的上侧或顶部，从而使轴瓦84的反作用质心远离不沿 轨道运动的涡旋部件66的缠绕68的顶端。
或者是，如图4所示，螺栓88和轴瓦84可以用具有肩部84’的 带肩螺栓88’来代替。带肩螺栓88’的肩部84’包括大直径部分94’和小 直径部分96’。大直径部分94’位于肩部84’的上侧或顶部，从而使带 肩螺栓88’的肩部84’的反作用质心远离不沿轨道运动的涡旋部件66 的缠绕68的顶端移开。带肩螺栓88’的大直径部分94’可滑动地配合 到设置在不沿轨道运动的涡旋部件66的凸缘部分80上开口82内。在 该实施例中，选择带肩螺栓88’的肩部84’的轴向长度“A”，以便当不 沿轨道运动的涡旋部件66完全座落于沿轨道运动的涡旋部件54上、 由此以与上述参照图3所述类似的方式进行轻微轴向分离运动时，螺 栓88’头部的整体垫圈90’与凸缘部分80的对置表面之间具有细小间 隙。而且，如上所述，螺栓88’的整体垫圈90’用作限制不沿轨道运动 的涡旋部件66的这个轴向分离运动的前档块。大直径部分94’和孔82 的相对直径使这二者之间可发生滑动运动，但又有效地阻止不沿轨道 运动的涡旋部件66的径向和/或周向运动。虽然该实施例消除了图3 的实施例中出现的轴瓦84相对于螺栓88的潜在移动，但是由于轴承 壳24上的螺纹孔必须精确定位，因此在某种程度上增加了成本。
图5表示出本发明的另一实施例。在图5中，轴瓦98压入配合到 各个凸缘部分80上设置的每个开口82内。使阶式带肩螺栓88”穿过 轴瓦98延伸，并且如图4所示，包括肩部84”，此肩部具有相对于轴 瓦98的长度而选择的轴向长度“B”，因此能够使不沿轨道运动的涡 旋部件66进行轴向运动。带肩螺栓88”的肩部84”包括大直径部分94” 和小直径部分96”。大直径部分94”位于肩部84”的上侧或顶部，从而 使带肩螺栓88”的肩部84”的反作用质心远离不沿轨道运动的涡旋部 件66的缠绕68的顶端。在该实施例中，由于轴瓦98压入配合到开口 82内，因此其将随同不沿轨道运动的涡旋部件66沿螺栓88”的肩部 84”的大直径部分94”可滑动地移动，从而提供所需的轴向顺应的安装 布置。该实施例与图4的实施例相比，在某种程度上使轴承壳24上的 螺纹孔不太需要精确定位，因为，轴瓦98可以被钻孔和/或扩孔，以 便给不沿轨道运动的涡旋部件66提供最终精确定位。而且，由于轴向 运动发生在轴瓦98与带肩螺栓88”之间，因此消除了对不沿轨道运动 的涡旋部件66上设置的开口82的磨损，因为任何磨损都发生在轴瓦 98与带肩螺栓88”之间。如图所示，轴瓦98具有轴向长度，因此当不 沿轨道运动的涡旋部件66完全座落在沿轨道运动的涡旋部件54上时 它就座落在轴承壳24上。然而，如果需要的话，此处可采用更短的轴 瓦98。再者，与上述实施例中一样，带肩螺栓88”的整体垫圈90”将 与轴瓦98或凸缘80的端部共同操作(如所期望的那样)，以便提供不 沿轨道运动的涡旋部件66的前档块的有限轴向分离运动。
在图6的实施例中，扩孔100设置在轴承壳24上。扩孔100用来 接收图4所示的螺栓88’的肩部84’的小直径部分96’。再者，选择肩 部84’的轴向长度“C”，以便使不沿轨道运动的涡旋部件66进行所需 的受限轴向运动，并且螺栓88’的整体垫圈90’为其提供前档块。由于 扩孔100能够扩展以使不沿轨道运动的涡旋部件66精确地相对定位， 因此将螺纹孔定位到轴承壳24上的公差可增大一些。另外，该实施例 无需提供和装配单独制造的轴瓦。而且，与上述类似，肩部88’的大 直径部分94’相对于不沿轨道运动的涡旋部件66上的孔82的相对直 径使其能够容纳轴向滑动运动，但又阻止径向和周向运动。与图4类 似，大直径部分94’位于肩部88’的上侧或顶部，从而使带肩螺栓88’ 的肩部84’的反作用质心远离不沿轨道运动的涡旋部件66的缠绕68 的顶端。因此，图6的实施例与图4的实施例类似，对图4的描述可 应用到图6中。
现在参照图7，该图表示出本发明的另一个实施例。图7所示的 实施例与以上图3所述的相同，但是在图7中，轴瓦84包括两个大直 径部分94和一个小直径部分96。通过在轴瓦84相反两侧加入两个大 直径部分94，轴瓦84变成对称的，从而无需在组装过程中使轴瓦84 对准。以上对图3的描述可应用到图7中，不同之处仅在于加入第二 个大直径部分94。
现在参照图8，该图表示出本发明的另一个实施例。在图8所示 的实施例中，不沿轨道运动的涡旋部件66的凸缘部分80在其内部具 有阶式开口182，此开口内装配有细长的圆柱形轴瓦184，该轴瓦的下 端座落在轴承壳24上。具有带垫圈90的头部的螺栓88穿过配置在轴 瓦184上的轴向延伸孔192，进入配置在轴承壳体24上的螺纹开口。 如图所示，轴瓦184的孔192比螺栓88的直径大，从而在这二者之间 能够容纳一些相对运动，因此能够使不沿轨道运动的涡旋部件66最后 精确定位。一旦不沿轨道运动的涡旋部件66和轴瓦184已经精确定位， 螺栓88就可以适当扭曲，借此安全和牢固地将轴瓦184夹在轴承壳体 24与垫圈90之间。垫圈90用来确保轴瓦184上的均匀周向负荷，以 及为螺栓88的头部提供支承表面，由此避免轴瓦184在螺栓88的最 终扭曲过程中发生任何潜在的移动。应该注意，如图8所示，轴瓦184 的轴向长度足以使不沿轨道运动的涡旋部件66在远离沿轨道运动的 涡旋部件54的方向上沿轴瓦184可滑动地发生轴向移动，由此与垫圈 90和用作限制该运动的前档块的螺栓88的头部实现轴向顺应安装布 置。将基本上一样的轴瓦、螺栓、垫圈和孔提供给每个其它凸缘部分 80。分离运动量相当小(例如对于3”至4”直径和1”至2”缠绕高度的 涡旋来说，在0.005”的量级上)，因此，即使在由此产生的分离力超过 轴向恢复力(例如可发生在启动时)的情况下，压缩机仍然工作以压 缩流体。由于不沿轨道运动的涡旋部件66的最终径向和周向定位设置 在螺栓88与相关轴瓦184之间，因此轴承壳24上的螺纹开口无需如 所要求的那样精确定位，由此减少了相关的制造成本。
阶式开口182包括小直径部分194和大直径部分196。小直径部 分194和轴瓦184的外径的相对直径使这二者之间可发生滑动运动， 但又有效地阻止不沿轨道运动的涡旋部件66的径向和/或周向运动。 小直径部分194位于凸缘部分80的上侧或顶部，从而使轴瓦184的反 作用质心远离不沿轨道运动的涡旋部件66的缠绕68的顶部。
或者是，如图9所示，螺栓88和轴瓦184可以用带肩螺栓188 来代替，带肩螺栓188可滑动地配合在不沿轨道运动的涡旋部件66 的各个凸缘部分80上设置的阶式开口182内。阶式开口182包括小直 径部分194和大直径部分196。小直径部分194位于开口182的上侧 或顶部，从而使带肩螺栓188的肩部的反作用质心远离不沿轨道运动 的涡旋部件66的缠绕68的顶端。在该实施例中，选择带肩螺栓188 的肩部的轴向长度“A”，以便当不沿轨道运动的涡旋部件66完全轴 向座落于沿轨道运动的涡旋部件54上、由此以与上述参照图3所述类 似的方式进行轻微轴向分离运动时，螺栓188的头部与凸缘部分80 的对置表面之间具有细小间隙。而且，如上所述，螺栓188的头部用 作限制不沿轨道运动的涡旋部件66的这个轴向分离运动的前档块。孔 182的小直径部分194和螺栓188肩部的外径的相对直径使这二者之 间可发生滑动运动，但又阻止不沿轨道运动的涡旋部件66的径向和/ 或周向运动。虽然该实施例消除了图8的实施例中出现的轴瓦相对于 固定螺栓的潜在移动，但是由于轴承壳24上的螺纹孔必须精确定位， 因此在某种程度上增加了成本。
图10表示出本发明的另一实施例。在图10中，轴瓦198压入配 合到各个凸缘部分80上设置的每个开口82内。使带肩螺栓188”穿过 轴瓦198延伸，并且如上所述，包括一个肩部，此肩部具有相对于轴 瓦198的长度而选择的轴向长度“B”，因此能够使不沿轨道运动的涡 旋部件66进行所需的轴向运动。轴瓦198包括小直径部分194’和大 直径部分196’。小直径部分194’位于开口82的上侧或顶部，从而使 螺栓188’的肩部的反作用质心远离不沿轨道运动的涡旋部件66的缠 绕68的顶端。在该实施例中，由于轴瓦198压入配合到开口82内， 因此其将随同不沿轨道运动的涡旋部件66沿螺栓188’的肩部滑动移 动，从而提供所需的轴向顺应的安装布置。该实施例与图9的实施例 相比，在某种程度上使轴承壳24上的螺纹孔不太需要精确定位，因为， 轴瓦198可以被钻孔和/或扩孔，以便给不沿轨道运动的涡旋部件66 提供最终精确定位。而且，由于轴向运动发生在轴瓦198与带肩螺栓 188’之间，因此消除了对不沿轨道运动的涡旋部件66上设置的开口 82的磨损，因为任何磨损都发生在轴瓦198与带肩螺栓188’之间。如 图所示，轴瓦198具有轴向长度，因此当不沿轨道运动的涡旋部件66 完全座落在沿轨道运动的涡旋部件54上时它就座落在轴承壳24上； 然而，如果需要的话，此处可采用更短的轴瓦198；再者，与上述实 施例中一样，带肩螺栓188’的整体垫圈190’将与轴瓦198或凸缘80 的端部共同操作(如所期望的那样)，以便提供不沿轨道运动的涡旋部 件66的前档块的有限轴向分离运动。
在图11的实施例中，扩孔200设置在轴承壳24上。扩孔200用 来接收螺栓188的肩部。再者，选择螺栓188的肩部的轴向长度“C”， 以便使不沿轨道运动的涡旋部件66进行所需的受限轴向运动，并且螺 栓188的整体垫圈190为其提供前档块。由于扩孔200能够扩展以使 不沿轨道运动的涡旋部件66精确地相对定位，因此将螺纹孔定位到轴 承壳24上的公差可增大一些。另外，该实施例无需提供和装配单独制 造的轴瓦。而且，与上述类似，螺栓188的肩部相对于不沿轨道运动 的涡旋部件66上的阶式开口182的小直径部分194的相对直径使其能 够提供轴向滑动运动，但又阻止径向和周向运动。与图9类似，小直 径部分194位于阶式开口182的上侧或顶部，从而使带肩螺栓188的 反作用质心远离不沿轨道运动的涡旋部件66的缠绕68的顶端。因此， 图11的实施例与图9的实施例类似，对图9的描述可应用到图11中。
现在参照图12-14，该图表示出包括按照本发明另一实施例的不 沿轨道运动的涡旋安装布置的涡旋压缩机，并且总体上用附图标记 310表示。涡旋压缩机310与涡旋压缩机10相同，只是不沿轨道运动 的涡旋部件66用不沿轨道运动的涡旋部件366及其安装布置来代替。
还设有不沿轨道运动的涡旋部件366，它具有与沿轨道运动的涡 旋部件54的缠绕56啮合定位的缠绕68。不沿轨道运动的涡旋部件366 具有中心设置的排出通道70，该排出通道与向上开口的凹槽72连通， 开口凹槽72又与由帽盖14和隔壁22限定出的排出消声腔室74以流 体连通。环形凹槽76还形成于不沿轨道运动的涡旋部件366内，其内 设有密封组件78。凹槽72和76以及密封组件78配合形成轴向偏压 腔室，该腔室接收缠绕56和68压缩的加压流体，从而在不沿轨道运 动的涡旋部件366上施加轴向偏压力，借此顶推相应缠绕56，68的顶 端而与对置端板表面密封啮合。不沿轨道运动的涡旋部件366被设计 成安装到轴承壳24上，且在这一端具有多个围绕其四周周向间隔开的 径向向外突起的凸缘部分380(如图13所示)。
如参照图14所最佳示出的，不沿轨道运动的涡旋部件366的凸缘 部分380具有配置在其内的开口382，此开口内部装配有细长的圆柱 形轴瓦384，其下端386座落在轴承壳体24上。具有头部垫圈390的 螺栓388穿过配置在轴瓦384上的轴向延伸孔392，进入配置在轴承 壳体24上的螺纹开口。如图所示，轴瓦384的孔392比螺栓388的直 径大，从而在这二者之间能够容纳一些相对运动，因此能够使不沿轨 道运动的涡旋部件366最后精确定位。一旦不沿轨道运动的涡旋部件 366和轴瓦384已经精确定位，螺栓388就可以适当扭曲，借此安全 和牢固地将轴瓦384夹在轴承壳体24与垫圈390之间。垫圈390用来 确保轴瓦384上的均匀周向负荷，以及为螺栓388的头部提供支承表 面，由此避免轴瓦384在螺栓388的最终扭曲过程中发生任何潜在的 移动。应该注意，如图14所示，轴瓦384的轴向长度足以使不沿轨道 运动的涡旋部件366在远离沿轨道运动的涡旋部件54的方向上沿轴瓦 384可滑动地发生轴向移动，由此与垫圈390和用作限制该运动的前 档块的螺栓388的头部实现轴向顺应安装布置。将基本上一样的轴瓦、 螺栓、垫圈和孔提供给每个其它凸缘部分380。分离运动量相当小(例 如对于3”至4”直径和1”至2”缠绕高度的涡旋来说，在0.005”的量级 上)，因此，即使在由此产生的分离力超过轴向恢复力(例如可发生在 启动时)的情况下，压缩机仍然工作以压缩流体。由于不沿轨道运动 的涡旋的最终径向和周向定位由设在螺栓388与相关轴瓦384之间的 间隙所提供，因此轴承壳24上的螺纹开口无需如所要求的那样精确定 位，由此减少了相关的制造成本。
轴瓦384包括大直径部分394和小直径部分396。大直径部分394 和开口382的直径的相对直径使这二者之间可发生滑动运动，但又有 效地阻止不沿轨道运动的涡旋部件366的径向和/或周向运动。大直径 部分394位于轴瓦384的下侧或底部，从而使轴瓦384的反作用质心 移向不沿轨道运动的涡旋部件366的缠绕68的顶端。
或者是，如图15所示，螺栓388和轴瓦384可以用具有肩部384’ 的带肩螺栓388’来代替。带肩螺栓388’的肩部384’包括大直径部分 394’和小直径部分396’。大直径部分394’位于肩部384’的下侧或底 部，从而使带肩螺栓388’的肩部384’的反作用质心移向不沿轨道运动 的涡旋部件366的缠绕68的顶端。带肩螺栓388’的大直径部分394’ 可滑动地配合到设置在不沿轨道运动的涡旋部件366的凸缘部分380 上的开口382内。在该实施例中，选择带肩螺栓388’的肩部384’的轴 向长度“A”，以便当不沿轨道运动的涡旋部件366完全座落于沿轨道 运动的涡旋部件54上、由此以与上述参照图14所述类似的方式进行 轻微轴向分离运动时，螺栓388’头部的整体垫圈390’与凸缘部分380 的对置表面之间具有细小间隙。而且，如上所述，螺栓388’的整体垫 圈390’用作限制不沿轨道运动的涡旋部件366的这个轴向分离运动的 前档块。大直径部分394’和孔382的相对直径使这二者之间可发生滑 动运动，但又有效地阻止不沿轨道运动的涡旋部件366的径向和/或周 向运动。虽然该实施例消除了图14的实施例中出现的轴瓦384相对于 螺栓388的潜在移动，但是由于轴承壳24上的螺纹孔必须精确定位， 因此在某种程度上增加了成本。
图16表示出本发明的另一实施例。在图16中，轴瓦398压入配 合到各个凸缘部分380上设置的每个开口382内。使阶式带肩螺栓 388”穿过轴瓦398延伸，并且如图15所示，包括肩部384”，此肩部 具有相对于轴瓦398的长度而选择的轴向长度“B”，因此能够使不沿 轨道运动的涡旋部件366进行轴向运动。带肩螺栓388”的肩部384” 包括大直径部分394”和小直径部分396”。大直径部分394”位于肩部 384”的下侧或底部，从而使带肩螺栓388”的肩部384”的反作用质心移 向不沿轨道运动的涡旋部件366的缠绕68的顶端。在该实施例中，由 于轴瓦398压入配合到开口382内，因此其将随同不沿轨道运动的涡 旋部件366沿螺栓388”的肩部384”的大直径部分394”可滑动地移动， 从而提供所需的轴向顺应的安装布置。该实施例与图15的实施例相 比，在某种程度上使轴承壳24上的螺纹孔不太需要精确定位，因为， 轴瓦398可以被钻孔和/或扩孔，以便给不沿轨道运动的涡旋部件366 提供最终精确定位。而且，由于轴向运动发生在轴瓦398与带肩螺栓 388”之间，因此消除了对不沿轨道运动的涡旋部件366上设置的开口 382的磨损，因为任何磨损都发生在轴瓦398与带肩螺栓388”之间。 如图所示，轴瓦398具有轴向长度，因此当不沿轨道运动的涡旋部件 366完全座落在沿轨道运动的涡旋部件54上时它就座落在轴承壳24 上；然而，如果需要的话，此处可采用更短的轴瓦398。再者，与上 述实施例中一样，带肩螺栓388”的整体垫圈390”将与轴瓦398或凸缘 380的端部共同操作(如所期望的那样)，以便提供不沿轨道运动的涡 旋部件366的前档块的有限轴向分离运动。
在图17的实施例中，扩孔400设置在轴承壳24上。扩孔400用 来接收图15所示的螺栓388’的肩部384’的大直径部分394’。再者， 选择肩部384’的轴向长度“C”，以便使不沿轨道运动的涡旋部件366 进行所需的受限轴向运动，并且螺栓388’的整体垫圈390’为其提供前 档块。由于扩孔400能够扩展以使不沿轨道运动的涡旋部件366精确 地相对定位，因此将螺纹孔定位到轴承壳24上的公差可增大一些。另 外，该实施例无需提供和装配单独制造的轴瓦。而且，与上述类似， 肩部388’的大直径部分394’相对于不沿轨道运动的涡旋部件366上的 孔382的相对直径使其能够容纳轴向滑动运动，但又阻止径向和周向 运动。与图15类似，大直径部分394’位于肩部388’的下侧或底部， 从而使带肩螺栓388’的肩部384’的反作用质心移向不沿轨道运动的涡 旋部件366的缠绕68的顶端。因此，图17的实施例与图15的实施例 类似，对图15的描述可应用到图17中。
现在参照图18，该图表示出本发明的另一个实施例。图18所示 的实施例与以上图14所述的相同，但是在图18中，轴瓦384包括两 个小直径部分396和大直径部分394。通过在轴瓦384相反两侧加入 两个大直径部分396，轴瓦384变成对称的，从而无需在组装过程中 使轴瓦384对准。以上对图14的描述可应用到图18中，不同之处仅 在于加入第二个小直径部分396。
现在参照图19，该图表示出本发明的另一个实施例。在图19所 示的实施例中，不沿轨道运动的涡旋部件366的凸缘部分380在其内 部具有阶式开口482，此开口内装配有细长的圆柱形轴瓦484，该轴瓦 的下端座落在轴承壳24上。具有带垫圈390的头部的螺栓388穿过配 置在轴瓦484上的轴向延伸孔492，进入配置在轴承壳体24上的螺纹 开口。如图所示，轴瓦484的孔492比螺栓388的直径大，从而在这 二者之间能够容纳一些相对运动，因此能够使不沿轨道运动的涡旋部 件366最后精确定位。一旦不沿轨道运动的涡旋部件366和轴瓦484 已经精确定位，螺栓388就可以适当扭曲，借此安全和牢固地将轴瓦 484夹在轴承壳体24与垫圈390之间。垫圈390用来确保轴瓦484上 的均匀周向负荷，以及为螺栓388的头部提供支承表面，由此避免轴 瓦484在螺栓388的最终扭曲过程中发生任何潜在的移动。应该注意， 如图19所示，轴瓦484的轴向长度足以使不沿轨道运动的涡旋部件 366在远离沿轨道运动的涡旋部件54的方向上沿轴瓦484可滑动地发 生轴向移动，由此与垫圈390和用作限制该运动的前档块的螺栓388 的头部实现轴向顺应安装布置。将基本上一样的轴瓦、螺栓、垫圈和 孔提供给每个其它凸缘部分380。分离运动量相当小(例如对于3”至 4”直径和1”至2”缠绕高度的涡旋来说，在0.005”的量级上)，因此， 即使在由此产生的分离力超过轴向恢复力(例如可发生在启动时)的 情况下，压缩机10仍然工作以压缩流体。由于不沿轨道运动的涡旋部 件366的最终径向和周向定位设置在螺栓388与相关轴瓦484之间， 因此轴承壳24上的螺纹开口无需如所要求的那样精确定位，由此减少 了相关的制造成本。
阶式开口482包括小直径部分494和大直径部分496。小直径部 分494和轴瓦484的外径的相对直径使这二者之间可发生滑动运动， 但又有效地阻止不沿轨道运动的涡旋部件366的径向和/或周向运动。 小直径部分494位于凸缘部分380的下侧或底部，从而使轴瓦484的 反作用质心移向不沿轨道运动的涡旋部件366的缠绕68的顶部。
或者是，如图20所示，螺栓380和轴瓦484可以用带肩螺栓488 来代替，带肩螺栓488可滑动地配合在不沿轨道运动的涡旋部件366 的各个凸缘部分380上设置的阶式开口482内。阶式开口482包括小 直径部分494和大直径部分496。小直径部分494位于开口482的下 侧或底部，从而使带肩螺栓488的肩部的反作用质心移向不沿轨道运 动的涡旋部件366的缠绕68的顶端。在该实施例中，选择带肩螺栓 488的肩部的轴向长度“A”，以便当不沿轨道运动的涡旋部件366完 全轴向座落于沿轨道运动的涡旋部件54上、由此以与上述参照图14 所述类似的方式进行轻微轴向分离运动时，螺栓488的头部与凸缘部 分380的对置表面之间具有细小间隙。而且，如上所述，螺栓488的 头部用作限制不沿轨道运动的涡旋部件366的这个轴向分离运动的前 档块。孔482的小直径部分494和螺栓488肩部的外径的相对直径使 这二者之间可发生滑动运动，但又阻止不沿轨道运动的涡旋部件366 的径向和/或周向运动。虽然该实施例消除了图19的实施例中出现的 轴瓦相对于固定螺栓的潜在移动，但是由于轴承壳24上的螺纹孔必须 精确定位，因此在某种程度上增加了成本。
图21表示出本发明的另一实施例。在图21中，轴瓦498压入配 合到各个凸缘部分380上设置的每个开口382内。使带肩螺栓488”穿 过轴瓦498延伸，并且如上所述，包括一个肩部，此肩部具有相对于 轴瓦498的长度而选择的轴向长度“B”，因此能够使不沿轨道运动的 涡旋部件366进行所需的轴向运动。轴瓦498包括小直径部分494’和 大直径部分496’。小直径部分494’位于开口382的下侧或底部，从而 使螺栓488’的肩部的反作用质心移向不沿轨道运动的涡旋部件366的 缠绕68的顶端。在该实施例中，由于轴瓦498压入配合到开口382 内，因此其将随同不沿轨道运动的涡旋部件366沿螺栓488’的肩部稍 稍移动，从而提供所需的轴向顺应的安装布置。该实施例与图20的实 施例相比，在某种程度上使轴承壳24上的螺纹孔不太需要精确定位， 因为，轴瓦498可以被钻孔和/或扩孔，以便使不沿轨道运动的涡旋部 件366最终精确定位。而且，由于轴向运动发生在轴瓦498与带肩螺 栓488’之间，因此消除了对不沿轨道运动的涡旋部件366上设置的开 口382的磨损，因为任何磨损都发生在轴瓦498与带肩螺栓488’之间。 如图所示，轴瓦498具有轴向长度，因此当不沿轨道运动的涡旋部件 366完全座落在沿轨道运动的涡旋部件54上时它就座落在轴承壳24 上；然而，如果需要的话，此处可采用更短的轴瓦498。再者，与上 述实施例中一样，带肩螺栓488’的整体垫圈490’将与轴瓦498或凸缘 380的端部共同操作(如所期望的那样)，以便提供不沿轨道运动的涡 旋部件366的前档块的有限轴向分离运动。
在图22的实施例中，扩孔500设置在轴承壳24上。扩孔500用 来接收螺栓488的肩部。再者，选择螺栓488的肩部的轴向长度“C”， 以便使不沿轨道运动的涡旋部件366进行所需的受限轴向运动，并且 螺栓488的整体垫圈490为其提供前档块。由于扩孔500能够扩展以 使不沿轨道运动的涡旋部件366精确地相对定位，因此将螺纹孔定位 到轴承壳24上的公差可增大一些。另外，该实施例无需提供和装配单 独制造的轴瓦。而且，与上述类似，螺栓480的肩部相对于不沿轨道 运动的涡旋部件366上的孔482的小直径部分494的相对直径使其能 够容纳轴向滑动运动，但又阻止径向和周向运动。与图20类似，小直 径部分494位于孔482的下侧或底部，从而使带肩螺栓488的反作用 质心移向不沿轨道运动的涡旋部件366的缠绕68的顶端。因此，图 22的实施例与图20的实施例类似，对图20的描述可应用到图22中。
现在参照图23，该图表示出包括按照本发明另一实施例的不沿轨 道运动的涡旋安装布置的涡旋压缩机，并且总体上用附图标记510表 示。涡旋压缩机510与涡旋压缩机10相同，只是不沿轨道运动的涡旋 部件66用不沿轨道运动的涡旋部件566及其安装布置来代替。
还设有不沿轨道运动的涡旋部件566，它具有与沿轨道运动的涡 旋部件54的缠绕56啮合定位的缠绕68。不沿轨道运动的涡旋部件566 具有中心设置的排出通道70，该排出通道与向上开口的凹槽72连通， 开口凹槽72又与由帽盖14和隔壁22限定出的排出消声腔室74以流 体连通。环形凹槽76还形成于不沿轨道运动的涡旋部件566内，其内 设有密封组件78。凹槽72和76以及密封组件78配合形成轴向偏压 腔室，该腔室接收缠绕56和68压缩的加压流体，从而在不沿轨道运 动的涡旋部件566上施加轴向偏压力，借此顶推相应缠绕56，68的顶 端而与对置端板表面密封啮合。不沿轨道运动的涡旋部件566被设计 成安装到轴承壳24上，且在这一端具有多个围绕其四周周向间隔开的 径向向外突起的凸缘部分580(如图13所示)。
向外伸出的凸缘部分580的轴向中心线位于凸缘部分580的反作 用质心上，因此无需提供阶式轴瓦来移动反作用质心。每个凸缘部分 580配有设置在孔585内的圆形圆柱体轴瓦584，孔585穿过凸缘580 伸出。
压缩机510的功能、操作和优点与以上对压缩机10的那些详细描 述相同。
以上对本发明的描述实质上仅仅是举例说明，因此，不脱离本发 明要点的变型都在本发明的保护范围内。这些变型并不认为是脱离本 发明的精髓和保护范围。