專利名稱:可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)滑片式流體機械技術(shù),特別是一種可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,適用于滑片式的壓縮機、馬達和內(nèi)燃機。
背景技術(shù):
旋轉(zhuǎn)滑片式壓縮機或滑片式流體機械,具有結(jié)構(gòu)簡單、零部件少、運動慣性較小、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、效率較高等優(yōu)點,被廣泛應用于各種壓縮機、馬達等流體機械上。
但是,旋轉(zhuǎn)滑片式壓縮機也存在一些缺點,限制了它的發(fā)展,比如機械磨損嚴重、能耗損失較大、低速性能不好等,使泄漏加重,壽命降低。造成以上缺陷的重要因素在于滑片徑向密封依靠線接觸密封的結(jié)構(gòu)特點。而造成這種線接觸密封的原因是轉(zhuǎn)子是偏心地安裝在氣缸內(nèi),轉(zhuǎn)子外圓與氣缸內(nèi)表面在幾何上是相切,無論滑片槽的角度如何變化,滑片的旋轉(zhuǎn)軸線與氣缸軸線始終不一致,使滑片徑向表面只能加工成半徑較小的圓弧面,因而造成滑片和缸體內(nèi)表面之間線接觸的結(jié)構(gòu),其效果必然遜色于缸體均為面接觸密封的往復式壓縮機。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,本發(fā)明提供一種可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,以提高壓縮機的密封性能,減少機械磨損,降低能耗。
本發(fā)明的可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,包括氣缸體和兩側(cè)氣缸端蓋構(gòu)成的壓縮機外殼,氣缸體上有進氣口和出氣口,位于氣缸體內(nèi)的轉(zhuǎn)子通過軸安裝在氣缸端蓋上,轉(zhuǎn)子上有若干滑片槽口,滑片槽口中設(shè)置滑片;所述兩個氣缸端蓋內(nèi)側(cè)的凹面上均開有一環(huán)形滑槽,所述轉(zhuǎn)子上的滑片槽口外端口的相對面為圓柱面,滑片槽口近軸端為一空腔,滑片安裝在滑片槽口內(nèi),滑片外端兩側(cè)面與滑片槽口外端口的相應圓柱面之間分別設(shè)置弓型滑塊,滑片內(nèi)端兩邊分別卡置一個U形滑塊,每一個U形滑塊外側(cè)的兩個滑動軸插入與它相鄰氣缸端蓋內(nèi)側(cè)的環(huán)形滑槽中并與之滑動配合。
本可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機構(gòu)思新穎,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,徑向滑動的滑片帶動滑塊一起轉(zhuǎn)動,由于滑片內(nèi)端的滑塊還沿著氣缸端蓋上的環(huán)形滑槽滑動,致使滑片的旋轉(zhuǎn)軸線偏離轉(zhuǎn)子的軸線轉(zhuǎn)變到氣缸體軸線,這樣滑片繞滑片槽口外端口的圓柱面的軸線擺動,始終保證滑片徑向弧面與氣缸體內(nèi)表面的面接觸密封。面接觸密封使壓縮機的密封性能大大提高,能耗降低,機械磨損減少,使用壽命增加。也可以像往復式壓縮機那樣在葉片上加裝密封環(huán),效果將更加理想。
圖1a、b是實施例1一組滑片單工作腔壓縮機結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2a-c是實施例1的工作示意圖;圖3a、b是實施例2雙工作腔壓縮機的工作原理圖;圖4是實施例2立體結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合實施例附圖對本發(fā)明進一步說明。
圖1a、b是實施例1一組滑片單工作腔壓縮機的結(jié)構(gòu)示意。該壓縮機包括氣缸體14和兩側(cè)氣缸端蓋12構(gòu)成壓縮機外殼,氣缸體14上有進氣口27、出氣口28,兩個氣缸端蓋12內(nèi)側(cè)的凹面21上均開有一環(huán)形滑槽11,環(huán)形滑槽11與氣缸體14內(nèi)柱面是同軸線2的。轉(zhuǎn)子19通過軸1偏心地安裝在氣缸端蓋12上,轉(zhuǎn)子19與外殼之間為工作腔13,轉(zhuǎn)子19上有滑片槽口20,轉(zhuǎn)子19上的滑片槽口20外端口的相對面為圓柱面,圓柱面軸線為8,滑片槽口20近軸端為一空腔10,滑片槽口20近軸端的空腔10比滑片槽口20外端口寬。
滑片5安裝在滑片槽口20內(nèi),滑片5外端兩側(cè)面與滑片槽口20外端口的相應圓柱面之間分別設(shè)置弓型滑塊15,弓型滑塊15的圓弧面與轉(zhuǎn)子19上的滑片槽口20外端口的圓柱面同軸線8,滑片5內(nèi)端兩邊分別卡置一個U形滑塊3,每一個U形滑塊3外側(cè)的兩個滑動軸4插入與它相鄰氣缸端蓋12內(nèi)側(cè)的環(huán)形滑槽11中并與之滑動配合。
其中,所述U形滑塊3包括兩個導板6和連接條,兩導板6分別安裝在連接條一側(cè)的兩邊,連接條另一側(cè)固定兩個滑動軸4,兩導板6內(nèi)側(cè)面與滑片5滑動配合?;?外端徑向表面加工成與氣缸體14內(nèi)表面軸心一致、且形狀相適配的弧面,兩氣缸端蓋12內(nèi)側(cè)有密封槽7,密封環(huán)9安裝在密封槽7中,以增加密封效果。
參照圖1、2說明實施例1的其中1組滑片工作原理。轉(zhuǎn)子19、滑片5等繞軸1的軸線轉(zhuǎn)動;氣缸體14、端蓋12和滑槽11的軸線為2?;?在離心力的作用下,緊貼氣缸體14滑動,滑片5前后工作腔13容積發(fā)生變化,實現(xiàn)壓縮和吸氣功能,使壓縮機工作。結(jié)合圖1、2a,滑塊3和滑動軸4由于導板6的作用,只能沿滑片5上下滑動,因此,每對滑動軸4之間連線22中點的垂線與滑片5的中線23重合。
轉(zhuǎn)子19旋轉(zhuǎn)時,滑片5帶動滑塊3一起轉(zhuǎn)動,由于滑塊3的一對滑動軸4插入滑槽11之中滑動,致使滑片5的內(nèi)端在滑塊3的作用下偏離轉(zhuǎn)子19的軸線。因轉(zhuǎn)子19和滑槽11的軸線不同,導致滑片5的內(nèi)端在空腔10內(nèi)以8為軸心發(fā)生擺動,根據(jù)圓弧上任意兩點連線的垂直平分線穿過該圓弧圓心的原理,這對滑動軸4連線中點的垂線23(也是滑片5的中線)必然經(jīng)過滑槽11的軸線2(也是氣缸體14的軸線2),該中線23轉(zhuǎn)到90度位置的過程中均穿過軸線2。
所以,雖然轉(zhuǎn)子19是繞軸1的軸線旋轉(zhuǎn),而它上面的滑片5卻繞氣缸體軸線2轉(zhuǎn)動,將滑片5的徑向表面加工成與氣缸體14內(nèi)表面軸心一致、且形狀相適配的弧面,就能使滑片5和氣缸體14內(nèi)壁保持面接觸密封,大大減少磨損、降低能耗和減小泄漏。圖2b、c是實施例1滑片5的轉(zhuǎn)角分別在90度、270度位置,可以說明滑片一直繞軸線2旋轉(zhuǎn)。
圖3、4是實施例2雙工作腔壓縮機的一組滑片結(jié)構(gòu)圖。該雙工作腔壓縮機包括氣缸體14和兩側(cè)氣缸端蓋12構(gòu)成壓縮機外殼,氣缸體上有進氣口和出氣口,兩個氣缸端蓋12內(nèi)側(cè)的凹面21上均開有一環(huán)形滑槽11,所述環(huán)形滑槽11與氣缸體14內(nèi)表面形狀相似。轉(zhuǎn)子19通過軸1安裝在氣缸端蓋12的幾何中心上,轉(zhuǎn)子19與外殼之間為左、右各一個工作腔13,轉(zhuǎn)子19上有滑片槽口20,轉(zhuǎn)子19上的滑片槽口20外端口的相對面為圓柱面,該圓柱面軸線為8,滑片槽口20近軸端為一空腔10。滑片5安裝在滑片槽口20內(nèi),滑片5外端兩側(cè)面與滑片槽口20外端口的相應圓柱面之間分別設(shè)置弓型滑塊15,所述弓型滑塊15的圓弧面與轉(zhuǎn)子19上的滑片槽口20外端口的圓柱面同軸線8,滑片5內(nèi)端兩邊分別卡置一個U形滑塊3,每一個U形滑塊3的兩個滑動軸4插入與它相鄰氣缸端蓋12內(nèi)側(cè)的環(huán)形滑槽11中并與之滑動配合。
如圖3a、b所示,氣缸體14內(nèi)有兩個工作腔13,氣缸體14內(nèi)表面由四段圓弧面平滑地連接而成,端蓋上的環(huán)形滑槽11也由對應的四段圓弧段平滑地連接而成,且氣缸體的每段圓弧面和環(huán)形滑槽相應的圓弧段為同一軸線,軸線17是左工作腔氣缸圓弧面和左環(huán)形滑槽11圓弧段的軸線,軸線18是右工作腔氣缸圓弧面和右環(huán)形滑槽11圓弧段的軸線,轉(zhuǎn)子的軸1安裝在軸線17、18連線的中點,滑片5從氣缸圓弧面24處旋轉(zhuǎn)到圓弧面25的過程中,滑片5的中線23也由軸線17移至軸線18上。由于右工作腔環(huán)形滑槽的軸線是18,所以,滑片5繼續(xù)繞軸線18旋轉(zhuǎn)到氣缸圓弧面弧26。圖3b表示滑片5轉(zhuǎn)至120度的狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,包括氣缸體(14)和兩側(cè)氣缸端蓋(12)構(gòu)成的壓縮機外殼,氣缸體(14)上有進氣口和出氣口,位于氣缸體(14)內(nèi)的轉(zhuǎn)子(19)通過軸(1)安裝在氣缸端蓋上,轉(zhuǎn)子(19)上有若干滑片槽口(20),滑片槽口(20)中設(shè)置滑片(5),其特征是所述兩個氣缸端蓋(12)內(nèi)側(cè)的凹面(21)上均開有一環(huán)形滑槽(11);所述轉(zhuǎn)子(19)上的滑片槽口(20)外端口的相對面為圓柱面,滑片槽口(20)近軸端為一空腔(10),滑片(5)安裝在滑片槽口(2 0)內(nèi),滑片(5)外端兩側(cè)面與滑片槽口(20)外端口的相應圓柱面之間分別設(shè)置弓型滑塊(15),滑片(5)內(nèi)端兩邊分別卡置一個U形滑塊(3),每一個U形滑塊(3)外側(cè)的兩個滑動軸(4)插入與它相鄰氣缸端蓋(12)內(nèi)側(cè)的環(huán)形滑槽(11)中并與之滑動配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述氣缸端蓋(12)內(nèi)側(cè)的環(huán)形滑槽(11)與氣缸體(14)內(nèi)柱面是同軸的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述氣缸端蓋(12)內(nèi)側(cè)的環(huán)形滑槽(11)與氣缸體(14)內(nèi)表面形狀相似。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述滑片(5)徑向表面為與氣缸體(14)內(nèi)表面軸心一致、且形狀相適配的弧面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述轉(zhuǎn)子(19)上的滑片槽口(20)外端口的圓柱面與所述弓型滑塊(15)的圓弧面同軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述U形滑塊(3)包括兩個導板(6)和連接條,兩導板(6)分別安裝在連接條一側(cè)的兩邊,連接條另一側(cè)固定兩個滑動軸(4),兩導板(6)內(nèi)側(cè)面與滑片(5)滑動配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述轉(zhuǎn)子(19)上的滑片槽口(20)近軸端的空腔(10)比滑片槽口(20)外端口寬。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述氣缸端蓋(12)內(nèi)側(cè)有密封槽(7),密封環(huán)(9)安裝在密封槽(7)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述氣缸體(14)內(nèi)有一個工作腔(13)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,其特征是所述氣缸體(14)內(nèi)有兩個工作腔(13),氣缸體(14)內(nèi)表面由四段圓弧面平滑地連接而成,端蓋上的環(huán)形滑槽(11)也由對應的四段圓弧段平滑地連接而成,且氣缸體的每段圓弧面和環(huán)形滑槽相應的圓弧段為同一軸線,軸線(17)是左工作腔氣缸圓弧面和左環(huán)形滑槽(11)圓弧段的軸線,軸線(18)是右工作腔氣缸圓弧面和右環(huán)形滑槽(11)圓弧段的軸線,轉(zhuǎn)子的軸(1)安裝在軸線(17、18)連線的中點。
全文摘要
一種可變滑片圓心式旋轉(zhuǎn)壓縮機,包括氣缸體和端蓋構(gòu)成的外殼、及位于氣缸體內(nèi)的帶滑片槽口的轉(zhuǎn)子,端蓋內(nèi)側(cè)均有環(huán)形滑槽,轉(zhuǎn)子上的滑片槽口外端口的相對面為圓柱面,滑片槽口近軸端為空腔,滑片裝在滑片槽口內(nèi),滑片外端兩側(cè)面與滑片槽口外端口的相應圓柱面之間均設(shè)置弓型滑塊,滑片內(nèi)端兩邊分別卡置一U形滑塊,每一U形滑塊外側(cè)的兩滑動軸插入與它相鄰端蓋內(nèi)側(cè)的環(huán)形滑槽中并與之滑動配合。其構(gòu)思新穎,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,徑向滑動的滑片帶動滑塊一起轉(zhuǎn)動,由于滑塊還沿著端蓋上的環(huán)形滑槽滑動,使滑片產(chǎn)生擺動,始終保證滑片外端弧面與氣缸體內(nèi)表面的面接觸密封,使壓縮機的密封性能大大提高,能耗降低,機械磨損減少,使用壽命增加。
文檔編號F04C18/344GK1624328SQ20041007733
公開日2005年6月8日 申請日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者李東林 申請人:李東林