專利名稱：能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮的球形壓縮機(jī)和膨脹壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)，特別是涉及一種能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮的球形壓縮機(jī)和膨脹壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
在民用、工業(yè)和科學(xué)研究的許多領(lǐng)域，都需要能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮的壓縮機(jī)。多級(jí)壓縮的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)高壓比、降低工作壓差、減少泄漏、提高容積效率、降低排溫、改善潤(rùn)滑條件和提高可靠性；在制冷領(lǐng)域，多級(jí)壓縮除以上優(yōu)點(diǎn)外，還是實(shí)現(xiàn)更低溫制冷的有效方式；在CO2跨臨界循環(huán)中，多級(jí)壓縮或多級(jí)壓縮、膨脹是提高其循環(huán)效率的根本途徑。
現(xiàn)有的往復(fù)式壓縮機(jī)具有密封可靠的優(yōu)點(diǎn)，但其氣閥多、零件多、震動(dòng)大、抗液擊性能差、高速變頻性差的缺點(diǎn)大大限制了其適用范圍，尤其在民用制冷空調(diào)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)(如滾動(dòng)活塞式、渦旋式、滑片式、擺動(dòng)轉(zhuǎn)子式)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、震動(dòng)小、體積小，但在用于高壓差工況時(shí)，尤其是用于CO2跨臨界循環(huán)時(shí)其密封性差，導(dǎo)致泄漏嚴(yán)重，效率低、能耗增加。
另外，無(wú)論是往復(fù)式、滾動(dòng)活塞式、渦旋式還是擺動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)，在實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮和多級(jí)膨脹時(shí)都需要采用多個(gè)工作缸來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣會(huì)使氣閥、運(yùn)動(dòng)件的數(shù)量增加幾倍，導(dǎo)致可靠性和效率下降，噪音、振動(dòng)、成本和占用空間增加。
本人已獲授權(quán)的中國(guó)發(fā)明專利，專利名稱為《一種用于壓縮機(jī)的變?nèi)菔綑C(jī)構(gòu)》，專利號(hào)ZL03114505.1，該專利提出了一種新型的容積式壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)，這種壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)件少、無(wú)氣閥、振動(dòng)小，密封可靠等，其具有交替變化的兩個(gè)工作室，可實(shí)現(xiàn)一級(jí)壓縮，但其結(jié)構(gòu)尚不能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮或多級(jí)壓縮、膨脹。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是在專利03114505.1的技術(shù)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)一種在一個(gè)球形缸內(nèi)具有多個(gè)工作室的可實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮或多級(jí)壓縮膨脹的球形壓縮機(jī)和膨脹壓縮機(jī)。
能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮的球形壓縮機(jī)和膨脹壓縮機(jī)，缸體和缸蓋相連形成一個(gè)球形內(nèi)腔，活塞具有球形頂面、從球形頂面中央伸出一活塞軸、活塞下部有一活塞銷座；缸蓋上設(shè)有與活塞軸相配的軸孔，活塞可繞活塞軸在軸孔中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞球形頂面與球形內(nèi)腔具有相同的球心并形成密封動(dòng)配合；轉(zhuǎn)盤的下端面中心伸出一轉(zhuǎn)盤軸，轉(zhuǎn)盤上部和下端面之間的外周面為轉(zhuǎn)盤球面，轉(zhuǎn)盤球面與球形內(nèi)腔具有相同的球心并緊貼球形內(nèi)腔形成密封動(dòng)配合；在轉(zhuǎn)盤上部與活塞銷座相對(duì)應(yīng)有一轉(zhuǎn)盤銷座；中心銷插入活塞銷座和轉(zhuǎn)盤銷座，主軸支架與缸體相連，為主軸的旋轉(zhuǎn)提供支撐，主軸的一端為偏心曲柄，偏心曲柄位于缸體內(nèi)與轉(zhuǎn)盤軸相連，另一端與動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連，為壓縮機(jī)變?nèi)萏峁﹦?dòng)力；上述活塞軸和轉(zhuǎn)盤軸及主軸的軸線都通過(guò)球形內(nèi)腔的球心，并且活塞軸和轉(zhuǎn)盤軸的軸線與主軸的軸線形成相同的夾角α；其特征是所述活塞銷座為一在活塞下端面形成的開(kāi)口向下的半圓柱孔，在半圓柱孔的內(nèi)圓周上沿半圓柱孔的軸線方向有凹入的扇形空腔，該扇形空腔沿半圓柱孔的軸向貫通，在與半圓柱孔軸線垂直的截面上呈扇形；所述轉(zhuǎn)盤銷座為一在轉(zhuǎn)盤的上部突起的圓環(huán)體，圓環(huán)體的軸線與上述活塞半圓柱孔的軸線為同一軸線，該軸線與轉(zhuǎn)盤軸和活塞軸垂直且通過(guò)球形內(nèi)腔的球心；在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓周上沿圓環(huán)體的軸線方向有凸起的扇形凸塊，該扇形凸塊沿圓環(huán)體軸向貫通，在圓環(huán)面上呈扇形，與活塞銷座扇形空腔相配且扇形圓心相同；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓與活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓相配，形成密封動(dòng)配合；活塞鉸鏈支撐的一端為平面，另一端為球面，球面與所述球形內(nèi)腔球面相配，活塞鉸鏈支撐的平端面及側(cè)面形狀與活塞銷座兩端和轉(zhuǎn)盤銷座兩端結(jié)構(gòu)相配，活塞鉸鏈支撐固定在活塞銷座的半圓柱孔的兩端，在活塞銷座和轉(zhuǎn)盤銷座的兩外端形成與球形內(nèi)腔相配的球面，活塞鉸鏈支撐上有與活塞銷座半圓柱孔同軸線的銷孔，銷孔直徑與中心銷直徑相配，中心銷的兩端面形狀與球形內(nèi)腔內(nèi)表面相配，中心銷插入活塞鉸鏈支撐和轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的內(nèi)孔中，使活塞和轉(zhuǎn)盤形成柱面鉸鏈連接；中心銷、轉(zhuǎn)盤銷座和活塞鉸鏈支撐之間為密封動(dòng)配合，柱面鉸鏈與球形內(nèi)腔相接觸的兩端面與球形內(nèi)腔為密封動(dòng)配合；轉(zhuǎn)盤的上端面的形狀與活塞的下端面的形狀相適配；活塞和轉(zhuǎn)盤繞中心銷相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤上端面、活塞下端面、活塞鉸鏈支撐平端面與球形內(nèi)腔內(nèi)表面之間形成容積交替變化的工作室，轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成容積交替變化的工作室；每個(gè)工作室都開(kāi)有一氣道，氣道設(shè)置在活塞和活塞鉸鏈支撐上，進(jìn)排氣通道設(shè)在缸體和缸蓋的球形內(nèi)腔內(nèi)表面上，布置在垂直于活塞軸線的環(huán)形空間內(nèi)并連通缸外，通過(guò)活塞的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)排氣控制，進(jìn)排氣通道在各工作室需要排氣或進(jìn)氣時(shí)，該工作室上的氣道與相應(yīng)的進(jìn)排氣通道連通；主軸的轉(zhuǎn)向?yàn)閺母咨w沿主軸方向看，主軸作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；在主軸與缸體相接觸的轉(zhuǎn)動(dòng)面上分別設(shè)置永磁材料，在相對(duì)的面上極性相同；利用極性相同的排斥力，將主軸推開(kāi)一定角度，使停機(jī)時(shí)主軸不能停在特定的位置。
根據(jù)使用情況的不同，本發(fā)明還可以有以下幾種結(jié)構(gòu)形式
第一種結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的下部有一扇形滑道，扇形滑道在圓環(huán)體的軸向開(kāi)通，扇形滑道的軸線與圓環(huán)體的軸線平行，滑塊的形狀與扇形滑道的形狀相適配，滑塊的上下圓弧面與滑道的上下圓弧面相貼合并形成密封動(dòng)配合，滑塊的兩端面與活塞鉸鏈支撐相貼合并通過(guò)定位螺釘固定連接，活塞與轉(zhuǎn)盤相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，滑塊的側(cè)面、滑道的側(cè)面及活塞鉸鏈支撐平端面之間形成容積交替變化的工作室；活塞的下端面和轉(zhuǎn)盤的上端面均為平面，活塞和轉(zhuǎn)盤繞中心銷相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤上端面、活塞下端面、活塞鉸鏈支撐平端面與球形內(nèi)腔之間形成容積交替變化的工作室V1和工作室V2；滑塊的側(cè)面、滑道的側(cè)面及活塞鉸鏈支撐平端面之間形成容積交替變化的工作室V3和工作室V4；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成容積交替變化的工作室V5和工作室V6。
第二種結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的下部有一弧形開(kāi)口，弧形開(kāi)口在圓環(huán)體的軸向開(kāi)通，弧形開(kāi)口的軸線與圓環(huán)體的軸線平行，支撐軸是一圓柱體，可在弧形開(kāi)口中移動(dòng)，支撐軸圓柱的兩端面與活塞鉸鏈支撐的平端面相貼并通過(guò)螺釘固定連接；活塞的下端面和轉(zhuǎn)盤的上端面均為平面，活塞和轉(zhuǎn)盤繞中心銷相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤上端面、活塞下端面、活塞鉸鏈支撐與球形內(nèi)腔球面之間形成容積交替變化的工作室V1和工作室V2；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成容積交替變化的工作室V5和工作室V6。
第三種結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)盤上端面緊貼球形內(nèi)腔向上凸起形成一轉(zhuǎn)盤凸面，在凸面和轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體之間形成一轉(zhuǎn)盤凹面，相應(yīng)的在活塞下端面緊貼球形內(nèi)腔形成一與轉(zhuǎn)盤凸面相配的活塞凹面，活塞銷座向下形成與轉(zhuǎn)盤凹面相配的活塞凸面；活塞和轉(zhuǎn)盤繞中心銷相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，在活塞凹面、轉(zhuǎn)盤凸面、活塞鉸鏈支撐平端面和球形內(nèi)腔之間形成容積交替變化的工作室V1和工作室V2，在活塞凸面、轉(zhuǎn)盤凹面和活塞鉸鏈支撐平端面之間形成容積交替變化的工作室V3和工作室V4；在活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓周面上形成一個(gè)扇形空腔，相對(duì)應(yīng)在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓周上形成一個(gè)扇形凸塊，轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)時(shí)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成容積交替變化的工作室V5和工作室V6。
第四種結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)盤上端面緊貼球形內(nèi)腔向上凸起形成一轉(zhuǎn)盤凸面，在凸面和轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體之間形成一轉(zhuǎn)盤凹面，相應(yīng)的在活塞下端面緊貼球形內(nèi)腔形成一與轉(zhuǎn)盤凸面相配的活塞凹面，活塞銷座向下形成與轉(zhuǎn)盤凹面相配的活塞凸面；活塞銷座上的扇形空腔可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)出多個(gè)，相應(yīng)的轉(zhuǎn)盤銷座上的扇形凸塊也與之相配；如果活塞銷座上只形成一個(gè)扇形空腔，活塞和轉(zhuǎn)盤繞中心銷相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成容積交替變化的工作室V5和工作室V6；如果在活塞銷座上形成三個(gè)扇形空腔，活塞和轉(zhuǎn)盤繞中心銷相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成三對(duì)容積交替變化的工作室V5、工作室V6和工作室V7、工作室V8和工作室V9、工作室V10；活塞和轉(zhuǎn)盤繞中心銷相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，在活塞凹面、轉(zhuǎn)盤凸面、活塞鉸鏈支撐平端面和球形內(nèi)腔之間形成容積交替變化的工作室V1和工作室V2，在活塞凸面、轉(zhuǎn)盤凹面和活塞鉸鏈支撐平端面之間形成容積交替變化的工作室V3和工作室V4；在活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓周面上形成三個(gè)扇形空腔，相對(duì)應(yīng)在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓周上形成三個(gè)扇形凸塊，轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)時(shí)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成三對(duì)容積交替變化的工作室V5、工作室V6和工作室V7、工作室V8和工作室V9、工作室V10。
選擇一對(duì)容積作壓縮還是做膨脹是可以變動(dòng)的，只要配合相應(yīng)的氣口設(shè)計(jì)就可以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(1)密封可靠任何需要防止工質(zhì)泄漏的動(dòng)密封處，都能設(shè)計(jì)成具有相當(dāng)寬度的面配合動(dòng)密封，使其達(dá)到可靠的密封效果，并成為良好的潤(rùn)滑面，減少工質(zhì)泄漏；(2)無(wú)進(jìn)排氣閥各級(jí)壓縮、膨脹過(guò)程均不需要設(shè)置進(jìn)排氣閥，減少能耗減低噪音，成本低，可靠性好；(3)兩相流動(dòng)好，抗液擊力強(qiáng)由于每個(gè)工作室都是繞活塞軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式有利于通過(guò)對(duì)氣道位置及局部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使缸內(nèi)液體在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下順利排出，避免液擊，改善兩相流動(dòng)。
(4)結(jié)構(gòu)緊湊、零件少在實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮膨脹時(shí)仍然只有三個(gè)運(yùn)動(dòng)件，空間占用小。
(5)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，高速變頻性能好由于無(wú)氣閥，零件受力潤(rùn)滑好，無(wú)往復(fù)運(yùn)動(dòng)件和能引起高振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)件，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，高速變頻性能好；(6)能耗低由于無(wú)氣閥、密封可靠、運(yùn)動(dòng)件少，零件受力潤(rùn)滑好等特點(diǎn)，所以效率高、能耗低；(7)制造成本低由于零件基本為球面、圓柱面、平面，并且數(shù)量少，所以易于制造而且制造成本低。


圖1第一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面圖；圖2第一個(gè)實(shí)施例機(jī)殼剖面圖；圖3圖2中E-E剖面圖；圖4圖2中F-F剖面圖；圖5圖2中G-G剖面圖；圖6圖2中M-M剖面圖；圖7第一個(gè)實(shí)施例中活塞主視圖；圖8圖7所示的第一個(gè)實(shí)施例中活塞左視圖；圖9第一個(gè)實(shí)施例中活塞鉸鏈支撐主視圖；圖10圖9所示的第一個(gè)實(shí)施例中活塞鉸鏈支撐左視圖；圖11滑塊主視圖；圖12圖11所示的滑塊左視圖；圖13第一個(gè)實(shí)施例中活塞與活塞鉸鏈支撐組合主視圖；圖14圖13所示的第一個(gè)實(shí)施例中活塞與活塞鉸鏈支撐組合左視圖；圖15第一個(gè)實(shí)施例中轉(zhuǎn)盤主視圖；圖16圖15所示的第一個(gè)實(shí)施例中轉(zhuǎn)盤左視圖；圖17圖15所示的第一個(gè)實(shí)施例中轉(zhuǎn)盤俯視圖；圖18主軸主視圖；圖19第二個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面圖；圖20第二個(gè)實(shí)施例中轉(zhuǎn)盤主視圖；圖21第二個(gè)實(shí)施例中活塞與活塞鉸鏈支撐組合主視圖；圖22圖21所示的第二個(gè)實(shí)施例中活塞與活塞鉸鏈支撐組合左視圖；圖23第二個(gè)實(shí)施例中支撐軸主視圖；圖24圖23所示的第二個(gè)實(shí)施例中支撐軸左視圖；圖25第三個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面圖；圖26圖25中H-H剖面圖；圖27第三個(gè)實(shí)施例機(jī)殼剖面圖；
圖28第三個(gè)實(shí)施例中活塞主視圖；圖29圖28所示的第三個(gè)實(shí)施例中活塞左視圖；圖30圖28所示的第三個(gè)實(shí)施例中活塞俯視圖；圖31第三個(gè)實(shí)施例中活塞鉸鏈支撐主視圖；圖32圖31所示的第三個(gè)實(shí)施例中活塞鉸鏈支撐左視圖；圖33第三個(gè)實(shí)施例中活塞與活塞鉸鏈支撐組合主視圖；圖34圖33所示的第三個(gè)實(shí)施例中活塞與活塞鉸鏈支撐組合左視圖；圖35第三個(gè)實(shí)施例中轉(zhuǎn)盤主視圖；圖36圖35所示的第三個(gè)實(shí)施例中轉(zhuǎn)盤左視圖；圖37圖35所示的第三個(gè)實(shí)施例中轉(zhuǎn)盤俯視圖；圖38圖35中N-N剖面圖；圖39第四個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面圖；圖40第四個(gè)實(shí)施例中機(jī)殼剖面圖；圖41圖40中K-K剖面圖；圖42第四個(gè)實(shí)施例中活塞主視圖；圖43第四個(gè)實(shí)施例中活塞鉸鏈支撐主視圖；圖44圖43中L-L剖視圖；圖45圖43中P-P剖視圖；圖46第四個(gè)實(shí)施例中轉(zhuǎn)盤主視圖；圖47第四個(gè)實(shí)施例中活塞與活塞鉸鏈支撐組合主視圖；圖48圖27中T-T剖視圖。
圖中1-缸體；2-缸蓋；3-活塞；4-中心銷；5-轉(zhuǎn)盤；6-球面軸承；7-主軸支架；8-主軸；9-連接螺釘；10-活塞鉸鏈支撐；11-永磁體；12-定位螺釘；13-滑塊；14-缸體II；15-缸蓋II；16-轉(zhuǎn)盤II；17-支撐軸；18-缸體III；19-缸蓋III；20-活塞III；21-轉(zhuǎn)盤III；22-活塞鉸鏈支撐III；23-缸體IV；24-缸蓋IV；25-活塞IV；26-轉(zhuǎn)盤IV；27-活塞鉸鏈支撐IV；101-工作室V1、工作室V2的進(jìn)排氣通道；102-工作室V3、工作室V4的進(jìn)排氣通道；103-工作室V5、工作室V6的進(jìn)排氣通道；104-工作室V7、工作室V8、工作室V9、工作室V10的進(jìn)排氣通道；
201-工作室V1；202-工作室V2；203-工作室V3；204-工作室V4；205-工作室V5；206-工作室V6；207-工作室V7；208-工作室V8；209-工作室V9；210-工作室V10；301-A氣道；302-B氣道；303-C氣道；304-D氣道。
具體實(shí)施例方式
一、第一個(gè)實(shí)施例第一個(gè)實(shí)施例采用為本發(fā)明的第一種結(jié)構(gòu)形式。
圖1為第一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面圖，該壓縮機(jī)包括缸蓋2、缸體1、活塞3、轉(zhuǎn)盤5、中心銷4、主軸8、主軸支架7等零件，缸體1和缸蓋2通過(guò)連接螺釘9相連形成球形內(nèi)腔，活塞3具有球形頂面，在球形頂面中央突出一活塞軸，活塞3的下部有一活塞銷座，缸蓋2上對(duì)應(yīng)活塞軸有一活塞軸孔，活塞3裝入活塞軸孔中可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞3的球形頂面和上述球形內(nèi)腔相貼合；轉(zhuǎn)盤5的上部與活塞銷座相對(duì)應(yīng)有一轉(zhuǎn)盤銷座，轉(zhuǎn)盤5的下端面中央向下突出一轉(zhuǎn)盤軸，轉(zhuǎn)盤5的球形面與所述球形內(nèi)腔相貼合；活塞鉸鏈支撐10與活塞銷座通過(guò)定位螺釘12連為一體，與轉(zhuǎn)盤銷座組合形成柱面鉸鏈副，中心銷4插入銷孔形成兩端具有球形端面的圓柱鉸鏈；主軸支架7與缸體1相連，為主軸8的旋轉(zhuǎn)提供支撐，主軸8的一端為偏心曲柄，偏心曲柄位于缸體1內(nèi)與轉(zhuǎn)盤軸通過(guò)球面軸承6相連，另一端與動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連，為膨脹壓縮機(jī)變?nèi)萏峁﹦?dòng)力；活塞3的下端和轉(zhuǎn)盤5的上端形狀相配、活塞銷座與轉(zhuǎn)盤銷座相配，主軸8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活塞3相對(duì)轉(zhuǎn)盤5擺動(dòng)，柱面鉸鏈兩端面、轉(zhuǎn)盤球面、活塞球形頂面分別與所述球形內(nèi)腔形成密封動(dòng)配合，活塞3和轉(zhuǎn)盤5通過(guò)柱面鉸鏈連接形成密封動(dòng)配合；活塞3的下端面和轉(zhuǎn)盤5的上端面均為平面，活塞3和轉(zhuǎn)盤5繞中心銷4相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤5的上端面、活塞3的下端面、活塞鉸鏈支撐10的平端面與球形內(nèi)腔之間形成容積交替變化的工作室V1 201和工作室V2 202；滑塊13的側(cè)面、扇形滑道的側(cè)面及活塞鉸鏈支撐10的平端面之間形成容積交替變化的工作室V3 203和工作室V4 204；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐10的平端面間形成容積交替變化的工作室V5 205和V6 206。
如圖2所示，在缸體1和缸蓋2形成的球形內(nèi)腔上分別設(shè)有各個(gè)工作室的進(jìn)排氣通道，進(jìn)排氣通道設(shè)在缸體1和缸蓋2的球形內(nèi)腔內(nèi)表面上，布置在垂直于活塞軸線的環(huán)形空間內(nèi)并連通缸外，圖3-圖5分別是圖2中E-E、F-F、G-G剖面圖，F(xiàn)-F剖面為工作室V1 201、工作室V2 202的進(jìn)排氣通道101的結(jié)構(gòu)示意圖，E-E剖面為工作室V5 205、工作室V6 206的進(jìn)排氣通道103的結(jié)構(gòu)示意圖，G-G剖面為工作室V3 203、工作室V4 204的進(jìn)排氣通道102的結(jié)構(gòu)示意圖。
活塞3具有球形頂面，在球形頂面的中央突出一活塞軸，活塞3的下部有一活塞銷座，活塞銷座為一在活塞下端面形成的開(kāi)口向下的半圓柱孔，在半圓柱孔的內(nèi)圓周的頂部沿半圓柱孔的軸線方向有一凹入的扇形空腔，該扇形空腔沿半圓柱孔的軸向貫通，在與半圓柱孔的軸線垂直的截面上呈扇形；半圓環(huán)體的軸線垂直于活塞軸并通過(guò)球形內(nèi)腔的中心；半圓環(huán)體的兩端面為相互平行的平面，平面上有螺紋孔；活塞的下端面為平面；如圖7、圖8所示，圖7為活塞主視圖；圖8為圖7所示的活塞左視圖。
活塞鉸鏈支撐10的一端為平面，另一端為球面，球面與所述球形內(nèi)腔球面相配，活塞鉸鏈支撐10的平端面及側(cè)面形狀與活塞銷座兩端和轉(zhuǎn)盤銷座兩端結(jié)構(gòu)相配，球面中央有一圓柱銷孔，圓柱銷孔的尺寸與中心銷4相配；如圖9、圖10所示，圖9為活塞鉸鏈支撐主視圖；圖10為圖9所示的活塞鉸鏈支撐左視圖。
活塞3與活塞鉸鏈支撐10通過(guò)定位螺釘12固定相連，在活塞銷座和轉(zhuǎn)盤銷座的兩外端形成與球形內(nèi)腔相配的球面，圖13為活塞與活塞鉸鏈支撐組合主視圖；圖14為圖13所示的活塞與活塞鉸鏈支撐組合左視圖；圖15為轉(zhuǎn)盤主視圖，圖16為圖15所示的轉(zhuǎn)盤左視圖；圖17為圖15所示的轉(zhuǎn)盤俯視圖。轉(zhuǎn)盤5的下端面中央向下突出一轉(zhuǎn)盤軸，上端與活塞銷座相適應(yīng)向上突出一轉(zhuǎn)盤銷座，轉(zhuǎn)盤銷座為一圓環(huán)體，圓環(huán)體的軸線與上述活塞半圓柱孔的軸線為同一軸線，在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的的外圓周上沿圓環(huán)軸線向外形成扇形凸塊，該扇形凸塊在轉(zhuǎn)盤銷座軸向貫通，在圓周面上呈扇形，與活塞銷座扇形空腔相配且扇形圓心相同；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓與活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓相配，形成密封動(dòng)配合；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的內(nèi)圓與中心銷4相配達(dá)到密封動(dòng)配合，轉(zhuǎn)盤球面與球形空腔相貼合并具有相同的球心；轉(zhuǎn)盤5的上端面為平面，活塞3的下部形狀與轉(zhuǎn)盤5的上部形狀相適配；在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的下部有一扇形滑道，扇形滑道在圓環(huán)體的軸向開(kāi)通，扇形滑道的軸線與圓環(huán)體的軸線平行，滑塊13的形狀與扇形滑道的形狀相適配，滑塊13的上下圓弧面與滑道的上下圓弧面相貼合并形成密封動(dòng)配合，滑塊13的兩端面與活塞鉸鏈支撐10的平端面相貼合并通過(guò)定位螺釘固定連接，活塞3與轉(zhuǎn)盤5相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，滑塊的側(cè)面、滑道的側(cè)面及活塞鉸鏈支撐10的平端面之間形成容積交替變化的工作室V3和工作室V4；如圖11-圖12所示為滑塊結(jié)構(gòu)示意圖，圖11為滑塊主視圖，圖12為圖11所示的滑塊左視圖，滑塊13的截面為扇形，兩端平面上具有螺紋孔。
活塞鉸鏈支撐10與活塞銷座和轉(zhuǎn)盤銷座兩端的形狀相適配，中心銷4的兩端面形狀與球形內(nèi)腔內(nèi)表面相適配；柱面鉸鏈與球形內(nèi)腔相接觸的兩端面與球形內(nèi)腔為密封動(dòng)配合，活塞鉸鏈支撐10與轉(zhuǎn)盤銷座之間形成密封動(dòng)配合；
每個(gè)工作室都開(kāi)有一氣道，氣道設(shè)置在活塞3和活塞鉸鏈支撐10上，如圖7、圖13和圖14所示，工作室V1 201和工作室V2 202的氣道為A氣道301，A氣道301設(shè)置在活塞球形外表面上，工作室V3 203和工作室V4 204的氣道為B氣道302，B氣道302設(shè)在活塞鉸鏈支撐10上，工作室V5 205和工作室V6 206的氣道為C氣道303，C氣道303設(shè)在活塞3上。
把工作室V1 201、工作室V2 202作為第一級(jí)壓縮，工作室V3 203、工作室V4 204作為第二級(jí)壓縮，工作室V5 205、工作室V6 206作為第一級(jí)膨脹用，即可用作適用于CO2循環(huán)的二級(jí)壓縮一級(jí)膨脹的球形膨脹壓縮機(jī)；如果把工作室V5 205、工作室V6 206作為第三級(jí)壓縮，即可作為具有三級(jí)壓縮功能的球形壓縮機(jī)。
二、第二個(gè)實(shí)施例第二個(gè)實(shí)施例采用為本發(fā)明的第二種結(jié)構(gòu)形式。第二個(gè)實(shí)施例與第一個(gè)實(shí)施例不同之處在于，第二個(gè)實(shí)施例中在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的下部沒(méi)有扇形滑道，沒(méi)有形成滑塊結(jié)構(gòu)，不是由滑塊與扇形滑道構(gòu)成工作室，而是由支撐軸和轉(zhuǎn)盤圓環(huán)體下部的弧形開(kāi)口構(gòu)成的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。在活塞鉸鏈支撐上沒(méi)有B氣道302，在缸體上沒(méi)有相應(yīng)的進(jìn)排氣通道102，其它基本結(jié)構(gòu)與第一個(gè)實(shí)施例相同。
在第二個(gè)實(shí)施例中，除缸蓋、缸體、轉(zhuǎn)盤與第一個(gè)實(shí)施例中結(jié)構(gòu)略有變化外，其它零件和各零件的連接形式與第一個(gè)實(shí)施例相同，為了與第一個(gè)實(shí)施例中零件名稱區(qū)別，第二個(gè)實(shí)施例中稱缸蓋、缸體和轉(zhuǎn)盤分別為缸蓋II、缸體II和轉(zhuǎn)盤II。
圖19為第二個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面圖，該壓縮機(jī)包括缸蓋II15、缸體II14、活塞3、轉(zhuǎn)盤II16、中心銷4、主軸8、主軸支架7等零件，缸體II14和缸蓋II15通過(guò)連接螺釘9相連形成球形內(nèi)腔，活塞3具有球形頂面，在球形頂面中央突出一活塞軸，活塞3的下部有一活塞銷座，缸蓋II15上對(duì)應(yīng)活塞軸有一活塞軸孔，活塞3裝入活塞軸孔中可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞3的球形頂面和上述球形內(nèi)腔相貼合；轉(zhuǎn)盤II16的上部與活塞銷座相對(duì)應(yīng)有一轉(zhuǎn)盤銷座，轉(zhuǎn)盤II16的下端面中央向下突出一轉(zhuǎn)盤軸，轉(zhuǎn)盤II16的球形面與所述球形內(nèi)腔相貼合；活塞鉸鏈支撐10與活塞銷座通過(guò)定位螺釘12連為一體，與轉(zhuǎn)盤銷座組合形成柱面鉸鏈副，中心銷4插入銷孔形成兩端具有球形端面的圓柱鉸鏈；主軸支架7與缸體II14通過(guò)連接螺釘9相連，為主軸8的旋轉(zhuǎn)提供支撐，主軸8的一端為偏心曲柄，偏心曲柄位于缸體II14內(nèi)與轉(zhuǎn)盤軸通過(guò)球面軸承6相連，另一端與動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連，為膨脹壓縮機(jī)變?nèi)萏峁﹦?dòng)力；活塞3的下端和轉(zhuǎn)盤II16的上端形狀相配、活塞銷座與轉(zhuǎn)盤銷座相配，主軸8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活塞3相對(duì)轉(zhuǎn)盤II16擺動(dòng)，柱面鉸鏈兩端面、轉(zhuǎn)盤球面、活塞球形頂面分別與所述球形內(nèi)腔形成密封動(dòng)配合，活塞3和轉(zhuǎn)盤II16通過(guò)柱面鉸鏈連接形成密封動(dòng)配合；
活塞3的下端面和轉(zhuǎn)盤II16的上端面均為平面，活塞3和轉(zhuǎn)盤II16繞中心銷4相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤II16的上端面、活塞3的下端面、活塞鉸鏈支撐10的平端面與球形內(nèi)腔之間形成一對(duì)容積交替變化的工作室V1 201和工作室V2 202；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成一對(duì)容積交替變化的工作室V5 205和工作室V6 206。
在缸體II14和缸蓋II15形成的球形內(nèi)腔上分別設(shè)有各個(gè)工作室的進(jìn)排氣通道，進(jìn)排氣通道設(shè)在缸體II14和缸蓋II15的球形內(nèi)腔內(nèi)表面上，布置在垂直于活塞軸線的環(huán)形空間內(nèi)并連通缸外，工作室V1 201、工作室V2 202的進(jìn)排氣通道101及工作室V5 205、工作室V6 206的進(jìn)排氣通道103的位置可參照?qǐng)D2、圖3、圖4，F(xiàn)-F剖面為工作室V1 201、工作室V2 202的進(jìn)排氣通道101的結(jié)構(gòu)示意圖，E-E剖面為工作室V5 205、工作室V6 206的進(jìn)排氣通道103的結(jié)構(gòu)示意圖。
第二個(gè)實(shí)施例中活塞的結(jié)構(gòu)第一個(gè)實(shí)施例相同，可以參照?qǐng)D7、圖8，圖7為活塞主視圖；圖8為圖7所示的活塞左視圖。
第二個(gè)實(shí)施例中活塞鉸鏈支撐的結(jié)構(gòu)與第一個(gè)實(shí)施例相同，可以參照?qǐng)D9、圖10，圖9為活塞鉸鏈支撐主視圖；圖10為圖9所示的活塞鉸鏈支撐左視圖。
活塞3與活塞鉸鏈支撐10通過(guò)定位螺釘12固定相連，支撐軸17通過(guò)螺釘連接在活塞鉸鏈支撐10的平端面上，圖21為活塞與活塞鉸鏈支撐組合主視圖；圖22為圖21所示的活塞與活塞鉸鏈支撐組合左視圖。
轉(zhuǎn)盤II16的結(jié)構(gòu)與第一個(gè)實(shí)施例中轉(zhuǎn)盤5的結(jié)構(gòu)相比較，除轉(zhuǎn)盤銷座下部不是扇形滑道而是一弧形開(kāi)口外，其結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)盤5相同；轉(zhuǎn)盤II16的下端面中央向下突出一轉(zhuǎn)盤軸，上端與活塞銷座相適應(yīng)向上突出一轉(zhuǎn)盤銷座，轉(zhuǎn)盤銷座為一圓環(huán)體，圓環(huán)體的軸線與上述活塞半圓柱孔的軸線為同一軸線，在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的的外圓周上沿圓環(huán)軸線向外形成扇形凸塊，該扇形凸塊在轉(zhuǎn)盤銷座軸向貫通，在圓周面上呈扇形，與活塞銷座扇形空腔相配且扇形圓心相同；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓與活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓相配，形成密封動(dòng)配合；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的內(nèi)圓與中心銷4相配達(dá)到密封動(dòng)配合，轉(zhuǎn)盤球面與球形空腔相貼合并具有相同的球心；轉(zhuǎn)盤II16的上端面為平面，活塞3的下部形狀與轉(zhuǎn)盤II16的上部形狀相適配；圖20為轉(zhuǎn)盤主視圖，弧形開(kāi)口的上下弧為同心圓弧，兩側(cè)為半圓形，弧形開(kāi)口沿轉(zhuǎn)盤II16轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的軸向開(kāi)通；支撐軸17是一圓柱體，圓柱體的兩端具有螺紋孔，支撐軸17可在弧形開(kāi)口中移動(dòng)，支撐軸17的圓柱的兩端面與活塞鉸鏈支撐10的平端面相貼并通過(guò)螺釘固定連接；活塞3繞中心銷4相對(duì)轉(zhuǎn)盤II16擺動(dòng)時(shí)，支撐軸17在弧形開(kāi)口中移動(dòng)并起導(dǎo)向作用；圖23為支撐軸主視圖，圖24為圖23所示的支撐軸左視圖。
每個(gè)工作室都開(kāi)有一氣道，氣道設(shè)置在活塞3上，如圖7和圖14所示，工作室V1 201和工作室V2 202的氣道為A氣道301，A氣道301設(shè)置在活塞球形外表面上，工作室V5 205和V6 206的氣道為C氣道303，C氣道303設(shè)在活塞3上。
把工作室V1 201、工作室V2 202作為第一級(jí)壓縮，工作室V5 205、工作室V6 206作為第一級(jí)膨脹用，即可用作適用于CO2循環(huán)的一級(jí)壓縮一級(jí)膨脹的球形膨脹壓縮機(jī)；如果把工作室V5 205、工作室V6 206作為第二級(jí)壓縮，即可作為具有二級(jí)壓縮功能的球形壓縮機(jī)。
三、第三個(gè)實(shí)施例第三個(gè)實(shí)施例采用為本發(fā)明的第三種結(jié)構(gòu)形式。
圖25為第三個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面圖，圖26為圖25中H-H剖面圖，該壓縮機(jī)包括缸蓋III19、缸體III18、活塞III20、轉(zhuǎn)盤III21、中心銷4、主軸8、主軸支架7等零件，缸體III18和缸蓋III19通過(guò)連接螺釘9相連形成球形內(nèi)腔，活塞III20具有球形頂面，在球形頂面中央突出一活塞軸，活塞III20下部有一活塞銷座，缸蓋III19上對(duì)應(yīng)活塞軸有一活塞軸孔，活塞III20裝入活塞軸孔中可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞III20的球形頂面和上述球形內(nèi)腔相貼合；轉(zhuǎn)盤III21上部與活塞銷座相對(duì)應(yīng)有一轉(zhuǎn)盤銷座，轉(zhuǎn)盤III21下端面中央向下突出一轉(zhuǎn)盤軸，轉(zhuǎn)盤III21的球形面與所述球形內(nèi)腔相貼合；活塞鉸鏈支撐III22與活塞銷座通過(guò)定位螺釘12連為一體，與轉(zhuǎn)盤銷座組合形成柱面鉸鏈副，中心銷4插入銷孔形成兩端具有球形端面的圓柱鉸鏈；主軸支架7與缸體III18通過(guò)連接螺釘9相連，為主軸8的旋轉(zhuǎn)提供支撐，主軸8的一端為偏心曲柄，偏心曲柄位于缸體III18內(nèi)與轉(zhuǎn)盤軸通過(guò)球面軸承6相連，另一端與動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連，為膨脹壓縮機(jī)變?nèi)萏峁﹦?dòng)力；活塞III20下端和轉(zhuǎn)盤III21上端形狀相配、活塞銷座與轉(zhuǎn)盤銷座相配，主軸8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活塞III20相對(duì)轉(zhuǎn)盤III21擺動(dòng)，柱面鉸鏈兩端面、轉(zhuǎn)盤球面、活塞球形頂面分別與所述球形內(nèi)腔形成密封動(dòng)配合，活塞III20和轉(zhuǎn)盤III21通過(guò)柱面鉸鏈連接形成密封動(dòng)配合；活塞III20和轉(zhuǎn)盤III21繞中心銷4相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，在活塞凹面、轉(zhuǎn)盤凸面、活塞鉸鏈支撐22的平端面和球形內(nèi)腔之間形成容積交替變化的工作室V1 201和工作室V2 202，在活塞凸面、轉(zhuǎn)盤凹面和活塞鉸鏈支撐平端面之間形成容積交替變化的工作室V3 203和工作室V4 204；在活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓周面上形成一個(gè)扇形空腔，相對(duì)應(yīng)在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓周上形成一個(gè)扇形凸塊，轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)時(shí)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成一對(duì)容積交替變化的工作室V5和工作室V6。
如圖27所示，在缸體III18和缸蓋III19形成的球形內(nèi)腔上分別設(shè)有各個(gè)工作室的進(jìn)排氣通道，進(jìn)排氣通道設(shè)在缸體III18和缸蓋III19的球形內(nèi)腔內(nèi)表面上，布置在垂直于活塞軸線的環(huán)形空間內(nèi)并連通缸外，圖27中E-E、F-F剖面圖與圖2中E-E、F-F剖面圖相同，可以參照?qǐng)D3、圖4；圖27中T-T剖面圖參見(jiàn)圖48；F-F剖面為工作室V1 201、工作室V2 202的進(jìn)排氣通道101的結(jié)構(gòu)示意圖，F(xiàn)-F剖面為工作室V1 201、工作室V2 202的進(jìn)排氣通道101的結(jié)構(gòu)示意圖，T-T剖面為工作室V3 203、工作室V4 204的進(jìn)排氣通道102的結(jié)構(gòu)示意圖；E-E剖面為工作室V5 205、工作室V6 206的進(jìn)排氣通道103的結(jié)構(gòu)示意圖。
活塞III20具有球形頂面，在球形頂面的中央突出一活塞軸，活塞III20的下部有一活塞銷座，活塞銷座為一在活塞下端面形成的開(kāi)口向下的半圓柱孔，在半圓柱孔的內(nèi)圓周的頂部沿半圓柱孔的軸線方向有一凹入的扇形空腔，該扇形空腔沿半圓柱孔的軸向貫通，在與半圓柱孔的軸線垂直的截面上呈扇形；半圓柱孔的軸線垂直于活塞軸并通過(guò)球形內(nèi)腔的中心；半圓柱孔的兩端面為相互平行的平面，平面上有螺紋孔；在轉(zhuǎn)盤III21的上端面緊貼球形內(nèi)腔向上凸起形成一轉(zhuǎn)盤凸面，在轉(zhuǎn)盤凸面和轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體之間形成一轉(zhuǎn)盤凹面，相應(yīng)的在活塞III20下端面緊貼球形內(nèi)腔形成一與轉(zhuǎn)盤凸面相配的活塞凹面，活塞銷座向下突出形成與轉(zhuǎn)盤凹面相配的活塞凸面；如圖28--圖30所示，圖28為活塞主視圖；圖29為圖28所示的活塞左視圖；圖30為圖28所示的活塞俯視圖。
活塞鉸鏈支撐III22的一端為平面，另一端為球面，球面與所述球形內(nèi)腔球面相配，活塞鉸鏈支撐III22的平端面及側(cè)面形狀與活塞銷座兩端和轉(zhuǎn)盤銷座兩端結(jié)構(gòu)相配，球面中央有一圓柱銷孔，圓柱銷孔的尺寸與中心銷4相配；如圖31、圖32所示，圖31為活塞鉸鏈支撐主視圖；圖32為圖31所示的活塞鉸鏈支撐左視圖。
活塞III20與活塞鉸鏈支撐III22通過(guò)定位螺釘12固定相連，在活塞銷座和轉(zhuǎn)盤銷座的兩外端形成與球形內(nèi)腔相配的球面，圖33為活塞與活塞鉸鏈支撐組合主視圖；圖34為圖33所示的活塞與活塞鉸鏈支撐組合左視圖；轉(zhuǎn)盤III21的下端面中央向下突出一轉(zhuǎn)盤軸，上端與活塞銷座相適應(yīng)向上突出一轉(zhuǎn)盤銷座，轉(zhuǎn)盤銷座為一圓環(huán)體，圓環(huán)體的軸線與上述活塞半圓柱孔的軸線為同一軸線，在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓周上沿圓環(huán)軸線向外形成一扇形凸塊，該扇形凸塊在轉(zhuǎn)盤銷座軸向貫通，在圓周面上呈扇形，與活塞銷座扇形空腔相配且扇形圓心相同；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓與活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓相配，形成密封動(dòng)配合；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的內(nèi)圓與中心銷4相配達(dá)到密封動(dòng)配合，轉(zhuǎn)盤球面與球形空腔相貼合并具有相同的球心；活塞III20的下部形狀與轉(zhuǎn)盤III21的上部形狀相適配；圖35為轉(zhuǎn)盤主視圖，圖36為圖35所示的轉(zhuǎn)盤左視圖；圖37為圖35所示的轉(zhuǎn)盤俯視圖，圖38為圖35中N-N剖面圖。
活塞鉸鏈支撐III22與活塞銷座和轉(zhuǎn)盤銷座兩端的形狀相適配，中心銷4的兩端面形狀與球形內(nèi)腔內(nèi)表面相適配；柱面鉸鏈與球形內(nèi)腔相接觸的兩端面與球形內(nèi)腔為密封動(dòng)配合，活塞鉸鏈支撐III22與轉(zhuǎn)盤銷座之間形成密封動(dòng)配合；每個(gè)工作室都開(kāi)有一氣道，氣道設(shè)置在活塞III20和活塞鉸鏈支撐III22上，如圖28、圖34所示，工作室V1 201和工作室V2 202的氣道為A氣道301，A氣道301設(shè)置在活塞球形外表面上；工作室V3 203和工作室V4 204的氣道為B氣道302，B氣道302設(shè)在活塞鉸鏈支撐III22上；工作室V5 205和V6 206的氣道為C氣道303，C氣道303設(shè)在活塞3上。
把工作室V1 201、工作室V2 202作為第一級(jí)壓縮，工作室V3 203、工作室V4 204作為第二級(jí)壓縮，工作室V5 205、工作室V6 206作為第一級(jí)膨脹用，即可用作適用于CO2循環(huán)的二級(jí)壓縮一級(jí)膨脹的球形膨脹壓縮機(jī)；如果把工作室V5 205、工作室V6 206作為第三級(jí)壓縮，即可作為具有三級(jí)壓縮功能的球形壓縮機(jī)。
四、第四個(gè)實(shí)施例第四個(gè)實(shí)施例采用為本發(fā)明的第四種結(jié)構(gòu)形式。第四個(gè)實(shí)施與第三個(gè)實(shí)施例的不同之處在于，第四個(gè)實(shí)施例中在活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓周上形成三個(gè)扇形空腔，相應(yīng)在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體外圓上形成三個(gè)扇形凸塊，在活塞鉸鏈支撐上增加D氣道，在缸體上增加相應(yīng)的進(jìn)排氣通道；在第四個(gè)實(shí)施例中，除缸蓋、缸體、活塞、轉(zhuǎn)盤、活塞鉸鏈支撐與第三個(gè)實(shí)施例中結(jié)構(gòu)略有變化外，其它零件、各零件的連接形式與第三個(gè)實(shí)施例相同，為了與第三個(gè)實(shí)施例中零件名稱區(qū)別，第四個(gè)實(shí)施例中稱缸蓋、缸體、活塞、轉(zhuǎn)盤和活塞鉸鏈支撐分別為缸蓋IV、缸體IV、轉(zhuǎn)盤IV、活塞鉸鏈支撐IV。
圖39為第四個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面圖，該壓縮機(jī)包括缸蓋IV24、缸體IV23、活塞IV25、轉(zhuǎn)盤IV26、中心銷4、主軸8、主軸支架7等零件，缸體IV23和缸蓋IV24通過(guò)連接螺釘9相連形成球形內(nèi)腔，活塞IV25具有球形頂面，在球形頂面中央突出一活塞軸，活塞IV的下部有一活塞銷座，缸蓋IV24上對(duì)應(yīng)活塞軸有一活塞軸孔，活塞IV25裝入活塞軸孔中可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞IV25的球形頂面和上述球形內(nèi)腔相貼合；轉(zhuǎn)盤IV26的上部與活塞銷座相對(duì)應(yīng)有一轉(zhuǎn)盤銷座，轉(zhuǎn)盤IV26的下端面中央向下突出一轉(zhuǎn)盤軸，轉(zhuǎn)盤IV26的球形面與所述球形內(nèi)腔相貼合；活塞鉸鏈支撐IV27與活塞銷座通過(guò)定位螺釘12連為一體，與轉(zhuǎn)盤銷座組合形成柱面鉸鏈副，中心銷4插入銷孔形成兩端具有球形端面的圓柱鉸鏈；主軸支架7與缸體IV23相連，為主軸8的旋轉(zhuǎn)提供支撐，主軸8的一端為偏心曲柄，偏心曲柄位于缸體IV23內(nèi)與轉(zhuǎn)盤軸通過(guò)球面軸承6相連，另一端與動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連，為膨脹壓縮機(jī)變?nèi)萏峁﹦?dòng)力；活塞IV25的下端和轉(zhuǎn)盤IV26的上端形狀相配、活塞銷座與轉(zhuǎn)盤銷座相配，主軸8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活塞IV25相對(duì)轉(zhuǎn)盤IV26擺動(dòng)，柱面鉸鏈兩端面、轉(zhuǎn)盤球面、活塞球形頂面分別與所述球形內(nèi)腔形成密封動(dòng)配合，活塞IV25和轉(zhuǎn)盤IV26通過(guò)柱面鉸鏈連接形成密封動(dòng)配合；活塞IV25和轉(zhuǎn)盤IV26繞中心銷4相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，在活塞凹面、轉(zhuǎn)盤凸面、活塞鉸鏈支撐IV27的平端面和球形內(nèi)腔之間形成容積交替變化的工作室V1 201和工作室V2 202，在活塞凸面、轉(zhuǎn)盤凹面和活塞鉸鏈支撐平端面之間形成容積交替變化的工作室V3 203和工作室V4 204；在活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓周面上形成三個(gè)扇形空腔，相對(duì)應(yīng)在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓周上形成三個(gè)扇形凸塊，轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)時(shí)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成三對(duì)容積交替變化的工作室V5 205和工作室V6 206、工作室V7 207和工作室V8 208、工作室V9 209和工作室V10 210；如圖40所示，在缸體IV23和缸蓋IV24形成的球形內(nèi)腔上分別設(shè)有各個(gè)工作室的進(jìn)排氣通道，進(jìn)排氣通道設(shè)在缸體IV23和缸蓋IV24的球形內(nèi)腔內(nèi)表面上，布置在垂直于活塞軸線的環(huán)形空間內(nèi)并連通缸外，圖40中E-E、F-F剖面圖與圖2中E-E、F-F剖面圖相同，可以參照?qǐng)D3、圖4；圖40中T-T剖面圖與圖27中T-T剖面圖相同，可以參照?qǐng)D48；圖41為圖40中K-K剖面圖；F-F剖面為工作室V1 201、工作室V2 202的進(jìn)排氣通道101的結(jié)構(gòu)示意圖，T-T剖面為工作室V3 203、工作室V4 204的進(jìn)排氣通道102的結(jié)構(gòu)示意圖；E-E剖面為工作室V5 205、工作室V6 206的進(jìn)排氣通道103的結(jié)構(gòu)示意圖；K-K剖面為兩對(duì)容積交替變化的工作室V7 207、工作室V8 208和工作室V9 209、工作室V10 210的進(jìn)排氣通道104的結(jié)構(gòu)示意圖。
活塞IV25具有球形頂面，在球形頂面的中央向上突出一活塞軸，活塞IV25的下部有一活塞銷座，活塞銷座為一在活塞下端面形成的開(kāi)口向下的半圓柱孔，在半圓柱孔的內(nèi)圓周上沿半圓柱孔的軸線方向有三個(gè)凹入的扇形空腔，每個(gè)扇形空腔沿半圓柱孔的軸向貫通，在與半圓柱孔的軸線垂直的截面上呈扇形；半圓環(huán)體的軸線垂直于活塞軸并通過(guò)球形內(nèi)腔的中心；半圓柱孔的兩端面為相互平行的平面，平面上有螺紋孔；在轉(zhuǎn)盤IV26的上端面緊貼球形內(nèi)腔向上凸起形成一轉(zhuǎn)盤凸面，在凸面和轉(zhuǎn)盤銷座圓柱體之間形成一轉(zhuǎn)盤凹面，相應(yīng)的在活塞IV25的下端面緊貼球形內(nèi)腔形成一與轉(zhuǎn)盤凸面相配的活塞凹面，活塞銷座向下形成與轉(zhuǎn)盤凹面相配的活塞凸面；如圖42所示，圖42為活塞主視圖；活塞鉸鏈支撐IV27的一端為平面，另一端為球面，球面與所述球形內(nèi)腔球面相配，活塞鉸鏈支撐IV27的平端面及側(cè)面形狀與活塞銷座兩端和轉(zhuǎn)盤銷座兩端結(jié)構(gòu)相配，球面中央有一圓柱銷孔，圓柱銷孔的尺寸與中心銷4相配；如圖43--圖45所示，圖43為活塞鉸鏈支撐主視圖；圖44為圖43中L-L剖面圖；圖45為圖43中P-P剖面圖。
活塞IV25與活塞鉸鏈支撐IV27通過(guò)定位螺釘12固定相連，在活塞銷座和轉(zhuǎn)盤銷座的兩外端形成與球形內(nèi)腔相配的球面，圖47為活塞與活塞鉸鏈支撐組合主視圖；轉(zhuǎn)盤IV26的下端面中央向下突出一轉(zhuǎn)盤軸，上端與活塞銷座相適應(yīng)向上突出一轉(zhuǎn)盤銷座，轉(zhuǎn)盤銷座為一圓環(huán)體，圓環(huán)體的軸線與上述活塞半圓柱孔的軸線為同一軸線，在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的的外圓周上沿圓環(huán)軸線向外形成三個(gè)扇形凸塊，各扇形凸塊在轉(zhuǎn)盤銷座軸向貫通，在圓周面上呈扇形，與活塞銷座扇形空腔相配且扇形圓心相同；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓與活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓相配，形成密封動(dòng)配合；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的內(nèi)圓與中心銷4相配達(dá)到密封動(dòng)配合，轉(zhuǎn)盤球面與球形空腔相貼合并具有相同的球心；活塞IV25的下部形狀與轉(zhuǎn)盤IV26的上部形狀相適配；圖46為轉(zhuǎn)盤主視圖。
活塞鉸鏈支撐IV27與活塞銷座和轉(zhuǎn)盤銷座兩端的形狀相適配，中心銷4的兩端面形狀與球形內(nèi)腔內(nèi)表面相適配；柱面鉸鏈與球形內(nèi)腔相接觸的兩端面與球形內(nèi)腔為密封動(dòng)配合，活塞鉸鏈支撐IV27與轉(zhuǎn)盤銷座之間形成密封動(dòng)配合；每個(gè)工作室都開(kāi)有一氣道，氣道設(shè)置在活塞IV25和活塞鉸鏈支撐IV27上。工作室V1 201和工作室V2 202的氣道為A氣道301，A氣道301設(shè)置在活塞球形外表面上，其具體位置與圖34所示相同；工作室V3 203和工作室V4 204的氣道為B氣道302，B氣道302設(shè)在活塞鉸鏈支撐IV27上，其具體位置與圖34所示相同；工作室V5 205和V6 206的氣道為C氣道303，C氣道303設(shè)在活塞IV25上，其具體位置與圖28所示相同；工作室V7 207和工作室V8 208、工作室V9 209和工作室V10 210兩對(duì)工作室的氣道為D氣道304，D氣道304設(shè)置在活塞鉸鏈支撐IV27上，如圖43、圖44、圖45所示。
把工作室V1 201、工作室V2 202作為第一級(jí)壓縮，工作室V3 203、工作室V4 204作為第二級(jí)壓縮，工作室V7 207和工作室V8 208、工作室V9 209和工作室V10 210兩對(duì)共四個(gè)工作室共同作為第三級(jí)壓縮，工作室V5 205、工作室V6 206作為第一級(jí)膨脹用，即可用作適用于CO2循環(huán)的三級(jí)壓縮一級(jí)膨脹的球形膨脹壓縮機(jī)；如果把工作室V5 205、工作室V6 206也作為壓縮，即可作為具有四級(jí)壓縮功能的壓縮機(jī)。
當(dāng)然也可以把工作室V1 201和工作室V2 202作為第一級(jí)壓縮，工作室V3 203和工作V4 204作為第二級(jí)壓縮，工作室V5 205和工作室V6 206作為第一級(jí)膨脹，工作室V7 207和工作室V8 208、工作室V9 209和工作室V10 210四個(gè)工作室作為第二級(jí)膨脹，即可用作適用于CO2循環(huán)的二級(jí)壓縮二級(jí)膨脹的球形膨脹壓縮機(jī)；二級(jí)膨脹的好處是可以減小工作室的壓差，減少泄漏，提高效率。
上述四個(gè)實(shí)施例每個(gè)實(shí)施例還具有以下共同點(diǎn)
一、工作室V1 201、工作室V3 203、工作室V5 205、工作室V7 207、工作室V9 209在各實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面圖中為最大極限容積狀態(tài)，工作室V2 202、工作室V4 204、工作室V6 206、工作室V8 208、工作室V10 210在各實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面圖中為最小極限容積狀態(tài)；二、通過(guò)活塞的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)排氣控制，氣口和進(jìn)排氣通道設(shè)置的原則是，進(jìn)排氣通道在各工作室需要排氣或進(jìn)氣時(shí)，該工作室上的氣道與相應(yīng)的進(jìn)排氣通道連通。
三、上述活塞軸和轉(zhuǎn)盤軸及主軸8的軸線都通過(guò)球形內(nèi)腔的球心，并且活塞軸和轉(zhuǎn)盤軸的軸線與主軸8的軸線形成相同的夾角α；將缸蓋與缸體的分型面放在與活塞軸垂直的通過(guò)球形內(nèi)腔球心的平面上，方便加工和裝配；四、主軸8的轉(zhuǎn)向?yàn)閺母咨w沿主軸8方向看，主軸8作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；五、柱面鉸鏈的安裝順序?yàn)?，先用中心銷4連接活塞銷座和轉(zhuǎn)盤銷座，再用定位螺釘12在活塞銷座的兩端連接活塞鉸鏈支撐；六、在主軸8與缸體相接觸的轉(zhuǎn)動(dòng)面上分別設(shè)置永磁材料，在缸體與主軸8接觸的摩擦面上鑲?cè)胍挥来朋w11，圖6為第一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面2中M-M剖視圖，其它實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖面圖中M-M剖視圖與實(shí)施例一相同，可以參照?qǐng)D6；在主軸8對(duì)應(yīng)部分相應(yīng)也鑲?cè)胗来朋w11，兩永磁體相對(duì)的面的極性相同，靠近時(shí)相互排斥，利用極性相同的排斥力，防止活塞軸線與轉(zhuǎn)盤軸線重合時(shí)停車，不能在此位置停機(jī)，利用磁力將主軸8推開(kāi)一定角度。因?yàn)樵谶@一位置是一個(gè)死點(diǎn)位置，如果剛好在此位置停機(jī)，下次啟動(dòng)就有可能轉(zhuǎn)不動(dòng)；圖18為主軸主視圖。
為防止機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置停車使用永磁材料，實(shí)際中也可以使用其它常用結(jié)構(gòu)裝置，如凸輪結(jié)構(gòu)停車限位裝置；不論是永磁材料限位裝置還是凸輪結(jié)構(gòu)限位裝置，都可以布置在缸體以外的空間，如永磁材料式限位裝置可以安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子之間。
七、上述四種實(shí)施例中，潤(rùn)滑油路的循環(huán)可以是從主軸引入，從活塞軸出，也可以是從活塞軸引入，從主軸端出。
另外，如果在第四個(gè)實(shí)施例中，把工作室設(shè)計(jì)成V7＝V8，V9＝V10，而V7≠V9，同時(shí)設(shè)計(jì)相應(yīng)的進(jìn)排氣通道，這樣又可以增加一級(jí)壓縮，既可以實(shí)現(xiàn)更多級(jí)壓縮和膨脹。
權(quán)利要求
1.能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮的球形壓縮機(jī)和膨脹壓縮機(jī)，缸體和缸蓋相連形成一個(gè)球形內(nèi)腔，活塞具有球形頂面、從球形頂面中央伸出一活塞軸、活塞下部有一活塞銷座；缸蓋上設(shè)有與活塞軸相配的軸孔，活塞可繞活塞軸在軸孔中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所述活塞球形頂面與球形內(nèi)腔具有相同的球心并形成密封動(dòng)配合；轉(zhuǎn)盤的下端面中心伸出一轉(zhuǎn)盤軸，轉(zhuǎn)盤上部和下端面之間的外周面為轉(zhuǎn)盤球面，轉(zhuǎn)盤球面與球形內(nèi)腔具有相同的球心并緊貼球形內(nèi)腔形成密封動(dòng)配合；在轉(zhuǎn)盤上部與活塞銷座相對(duì)應(yīng)有一轉(zhuǎn)盤銷座；中心銷插入活塞銷座和轉(zhuǎn)盤銷座，主軸支架與缸體相連，為主軸的旋轉(zhuǎn)提供支撐，主軸的一端為偏心曲柄，偏心曲柄位于缸體內(nèi)與轉(zhuǎn)盤軸相連，另一端與動(dòng)力機(jī)構(gòu)相連，為壓縮機(jī)變?nèi)萏峁﹦?dòng)力；上述活塞軸和轉(zhuǎn)盤軸及主軸的軸線都通過(guò)球形內(nèi)腔的球心，并且活塞軸和轉(zhuǎn)盤軸的軸線與主軸的軸線形成相同的夾角α；其特征是所述活塞銷座為一在活塞下端面形成的開(kāi)口向下的半圓柱孔，在半圓柱孔的內(nèi)圓周上沿半圓柱孔的軸線方向有凹入的扇形空腔，該扇形空腔沿半圓柱孔的軸向貫通，在與半圓柱孔軸線垂直的截面上呈扇形；所述轉(zhuǎn)盤銷座為一在轉(zhuǎn)盤的上部突起的圓環(huán)體，圓環(huán)體的軸線與上述活塞半圓柱孔的軸線為同一軸線，該軸線與轉(zhuǎn)盤軸和活塞軸垂直且通過(guò)球形內(nèi)腔的球心；在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓周上沿圓環(huán)體的軸線方向有凸起的扇形凸塊，該扇形凸塊沿圓環(huán)體軸向貫通，在圓環(huán)面上呈扇形，與活塞銷座扇形空腔相配且扇形圓心相同；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓與活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓相配，形成密封動(dòng)配合；活塞鉸鏈支撐的一端為平面，另一端為球面，球面與所述球形內(nèi)腔球面相配，活塞鉸鏈支撐的平端面及側(cè)面形狀與活塞銷座兩端和轉(zhuǎn)盤銷座兩端結(jié)構(gòu)相配，活塞鉸鏈支撐固定在活塞銷座的半圓柱孔的兩端，在活塞銷座和轉(zhuǎn)盤銷座的兩外端形成與球形內(nèi)腔相配的球面，活塞鉸鏈支撐上有與活塞銷座半圓柱孔同軸線的銷孔，銷孔直徑與中心銷直徑相配，中心銷的兩端面形狀與球形內(nèi)腔內(nèi)表面相配，插入活塞鉸鏈支撐和轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的內(nèi)孔中，使活塞和轉(zhuǎn)盤形成柱面鉸鏈連接；中心銷、轉(zhuǎn)盤銷座和活塞鉸鏈支撐之間為密封動(dòng)配合，柱面鉸鏈與球形內(nèi)腔相接觸的兩端面與球形內(nèi)腔為密封動(dòng)配合；轉(zhuǎn)盤的上端面的形狀與活塞的下端面的形狀相適配；活塞和轉(zhuǎn)盤繞中心銷相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤上端面、活塞下端面、活塞鉸鏈支撐平端面與球形內(nèi)腔之間形成容積交替變化的工作室，轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成容積交替變化的工作室；每個(gè)工作室都開(kāi)有一氣道，氣道設(shè)置在活塞和活塞鉸鏈支撐上，進(jìn)排氣通道設(shè)在缸體和缸蓋的球形內(nèi)腔內(nèi)表面上，布置在垂直于活塞軸線的環(huán)形空間內(nèi)并連通缸外，通過(guò)活塞的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)排氣控制，進(jìn)排氣通道在各工作室需要排氣或進(jìn)氣時(shí)，該工作室上的氣道與相應(yīng)的進(jìn)排氣通道連通；主軸的轉(zhuǎn)向?yàn)閺母咨w沿主軸方向看，主軸作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮的球形壓縮機(jī)和膨脹壓縮機(jī)，其特征是在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的下部有一扇形滑道，扇形滑道沿圓環(huán)體的軸向開(kāi)通，扇形滑道的軸線與圓環(huán)體的軸線平行，滑塊的形狀與扇形滑道的形狀相適配，滑塊的上下圓弧面與滑道的上下圓弧面相貼合并形成密封動(dòng)配合，滑塊兩端面與活塞鉸鏈支撐平端面相貼合并通過(guò)定位螺釘固定連接；活塞下端面和轉(zhuǎn)盤上端面均為平面，活塞和轉(zhuǎn)盤繞中心銷相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤上端面、活塞下端面、活塞鉸鏈支撐平端面與球形內(nèi)腔之間形成容積交替變化的工作室V1和工作室V2；滑塊的側(cè)面、扇形滑道的側(cè)面及活塞鉸鏈支撐平端面之間形成容積交替變化的工作室V3和工作室V4；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成容積交替變化的工作室V5和工作室V6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮的球形壓縮機(jī)和膨脹壓縮機(jī)，其特征是在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的下部有一弧形開(kāi)口，弧形開(kāi)口在圓環(huán)體的軸向開(kāi)通，弧形開(kāi)口的軸線與圓環(huán)體的軸線平行，支撐軸是一圓柱體，可在弧形開(kāi)口中移動(dòng)，圓柱的兩端面與活塞鉸鏈支撐的平端面相貼并通過(guò)螺釘固定連接；活塞的下端面和轉(zhuǎn)盤的上端面均為平面，活塞和轉(zhuǎn)盤繞中心銷相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤上端面、活塞下端面、活塞鉸鏈支撐平端面與球形內(nèi)腔之間形成容積交替變化的工作室V1和工作室V2；轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成容積交替變化的工作室V5和工作室V6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮的球形壓縮機(jī)和膨脹壓縮機(jī)，其特征是在轉(zhuǎn)盤上端面緊貼球形內(nèi)腔向上凸起形成一轉(zhuǎn)盤凸面，在所述轉(zhuǎn)盤凸面和轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體之間形成一轉(zhuǎn)盤凹面，相應(yīng)的在活塞下端面緊貼球形內(nèi)腔形成一與轉(zhuǎn)盤凸面相配的活塞凹面，活塞銷座向下形成與轉(zhuǎn)盤凹面相配的活塞凸面；活塞和轉(zhuǎn)盤繞中心銷相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，在活塞凹面、轉(zhuǎn)盤凸面、活塞鉸鏈支撐平端面和球形內(nèi)腔之間形成容積交替變化的工作室V1和V2，在活塞凸面、轉(zhuǎn)盤凹面和活塞鉸鏈支撐平端面之間形成容積交替變化的工作室V3和V4；在活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓周面上形成一個(gè)扇形空腔，相對(duì)應(yīng)在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓周上形成一個(gè)扇形凸塊，轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)時(shí)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成容積交替變化的工作室V5和工作室V6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮的球形壓縮機(jī)和膨脹壓縮機(jī)，其特征是在轉(zhuǎn)盤上端面緊貼球形內(nèi)腔向上凸起形成一轉(zhuǎn)盤凸面，在轉(zhuǎn)盤凸面和轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體之間形成一轉(zhuǎn)盤凹面，相應(yīng)的在活塞下端面緊貼球形內(nèi)腔形成一與轉(zhuǎn)盤凸面相配的活塞凹面，活塞銷座向下形成與轉(zhuǎn)盤凹面相配的活塞凸面；活塞和轉(zhuǎn)盤繞中心銷相對(duì)擺動(dòng)時(shí)，在活塞凹面、轉(zhuǎn)盤凸面、活塞鉸鏈支撐平端面和球形內(nèi)腔之間形成容積交替變化的工作室V1和工作室V2，在活塞凸面、轉(zhuǎn)盤凹面和活塞鉸鏈支撐平端面之間形成容積交替變化的工作室V3和工作室V4；在活塞銷座半圓柱孔的內(nèi)圓周面上形成三個(gè)扇形空腔，相對(duì)應(yīng)在轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的外圓周上形成三個(gè)扇形凸塊，轉(zhuǎn)盤銷座圓環(huán)體的扇形凸塊在活塞銷座半圓柱孔的扇形空腔中擺動(dòng)時(shí)，在扇形凸塊的側(cè)面、扇形空腔的側(cè)面與活塞鉸鏈支撐平端面間形成三對(duì)容積交替變化的工作室V5、工作室V6和工作室V7、工作室V8和工作室V9、工作室V10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的任何一項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮的球形壓縮機(jī)和膨脹壓縮機(jī)，其特征是在主軸與缸體相接觸的轉(zhuǎn)動(dòng)面上分別設(shè)置永磁材料，在相接觸的面上極性相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的任何一項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮的球形壓縮機(jī)和膨脹壓縮機(jī)，其特征是缸蓋與缸體的分型面設(shè)置在與活塞軸垂直的通過(guò)球形內(nèi)腔球心的平面上。
全文摘要
本發(fā)明是在專利號(hào)為03114505.1、名稱為“一種用于壓縮機(jī)的變?nèi)菔綑C(jī)構(gòu)”的專利基礎(chǔ)上發(fā)明的能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮的壓縮機(jī)和膨脹壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)是在一個(gè)球形缸中設(shè)計(jì)出多個(gè)工作室，氣道設(shè)置在活塞和活塞鉸鏈支撐上，進(jìn)排氣通道設(shè)置在缸體和缸蓋上，活塞旋轉(zhuǎn)到各工作室需要進(jìn)氣或排氣時(shí)相應(yīng)的氣道與進(jìn)排氣通道連通，可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮和膨脹。該結(jié)構(gòu)只有三個(gè)運(yùn)動(dòng)件，運(yùn)動(dòng)件的數(shù)量只有其它原理壓縮機(jī)的20％－40％，密封性能好、無(wú)進(jìn)排氣閥、無(wú)產(chǎn)生振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)件，兩相流動(dòng)好、抗液擊能力強(qiáng)，高速變頻性能好，效率高能耗低，能很好的用于HFC、HC工質(zhì)冰箱節(jié)能循環(huán)和CO
文檔編號(hào)F04C21/00GK1932293SQ200610104569
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日
發(fā)明者王陸一 申請(qǐng)人:馬麗莉