專利名稱：一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及在氣體壓縮、流體輸送和抽真空領(lǐng)域，尤其涉及一種具有 平動(dòng)活塞的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)械。
背景技術(shù)：
氣體壓縮機(jī)、流體泵和真空泵是重要的通用壓縮機(jī)械。目前，滾動(dòng)活塞壓 縮機(jī)械和轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)械作為第二代壓縮機(jī)械的代表，都具有一個(gè)月牙型的工作 腔；通過滑板將月牙型的工作腔隔離成膨脹腔和壓縮腔；回轉(zhuǎn)部件(轉(zhuǎn)子或者 平動(dòng)活塞)使膨脹腔和壓縮腔的容積變化，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)械的吸氣(液)和排氣 (液)。但是這兩種壓縮機(jī)械都存在一個(gè)問題，即滑板伸入工作腔中通過與缸體 或者轉(zhuǎn)子(活塞)接觸來(lái)隔離膨脹腔和壓縮腔，這種接觸為線接觸，同時(shí)接觸 面有著很高的相對(duì)速度；這兩個(gè)因素決定了該類型壓縮機(jī)械不能承受很大的壓 差，磨擦磨損嚴(yán)重；嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致滑板和缸體或者轉(zhuǎn)子(活塞)表面分離，使 得密封失效。
大金工業(yè)株式會(huì)補(bǔ)于上世紀(jì)90年代提出一種搖動(dòng)壓縮機(jī)械(專利申請(qǐng)?zhí)?94191130.6)，將活塞和滑板作成一體，滑板穿過工作腔進(jìn)入帶導(dǎo)軌的缸休中， 將工作腔隔成膨脹腔和壓縮腔。導(dǎo)軌可沿缸體搖動(dòng)，滑板可在導(dǎo)軌中做往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，從而使得活塞在轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)下做搖動(dòng)壓縮。該結(jié)構(gòu)減少了磨損和泄漏，在制 冷壓縮行業(yè)取得了一些運(yùn)用。但是其活塞與滑板是一體的，很難加工；缸體內(nèi) 側(cè)需要預(yù)留滑板的往復(fù)運(yùn)動(dòng)空間，使得缸體體積龐大，智易變形；由于結(jié)構(gòu)限 制，工作時(shí)機(jī)器產(chǎn)生的壓縮熱和摩擦熱無(wú)法快速排出，散熱性能差。
為此，申請(qǐng)人申請(qǐng)了中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枮?00810063188.9)，其 中公開了一種平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，該裝置包括缸體、平動(dòng)活塞和偏心轉(zhuǎn)子，偏心轉(zhuǎn)子設(shè)置在缸體內(nèi)，平動(dòng)活塞設(shè)置在偏心轉(zhuǎn)子上，平動(dòng)活塞與偏心轉(zhuǎn)子之 間活動(dòng)聯(lián)接，偏心轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心與缸體同心，平動(dòng)活塞的外側(cè)面保持與圓形 缸體內(nèi)側(cè)面相切，形成有月牙型的工作腔，缸體內(nèi)壁鉸接設(shè)有滑板，平動(dòng)活塞 的徑向上設(shè)有滑板槽，滑板穿過工作腔伸入到滑板槽內(nèi)，滑板與滑板槽滑動(dòng)聯(lián) 接，滑板將工作腔分隔成膨脹腔和壓縮腔，膨脹腔和壓縮腔上分別設(shè)有吸入口 和排出口。該發(fā)明的效果是容積效率顯著提高，提高機(jī)械的可靠性、減少了 摩擦損失，提高了機(jī)械效率。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的壓縮機(jī)械所遇到的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提 供一種一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作效率高的特點(diǎn)。本實(shí) 用新型的另外一個(gè)目的是提供上述的一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的應(yīng)用。 為了實(shí)現(xiàn)上述的第一個(gè)目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案 一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，該裝置包括缸體、曲軸、曲軸箱、電機(jī)構(gòu)件、 滑板和平動(dòng)活塞；曲軸的一端設(shè)有偏心轉(zhuǎn)子，偏心轉(zhuǎn)子設(shè)置在缸體內(nèi)，偏心轉(zhuǎn)
子的旋轉(zhuǎn)中心與缸體同心，所述的平動(dòng)活塞設(shè)置在偏心轉(zhuǎn)子上，平動(dòng)活塞與偏 心轉(zhuǎn)子之間活動(dòng)聯(lián)接，平動(dòng)活塞的外側(cè)面保持與缸體內(nèi)側(cè)面相切，平動(dòng)活塞與 缸體之間形成有月牙型的工作腔，所述的滑板的一端鉸接設(shè)置在缸體內(nèi)壁，平 動(dòng)活塞的徑向上設(shè)有滑板槽，滑板的另一端穿過工作腔伸入到滑板槽內(nèi)，滑板 與滑板槽滑動(dòng)聯(lián)接，滑板將工作腔分隔成膨脹腔和壓縮腔，膨脹腔和壓縮腔上
分別設(shè)有吸入口和排出口；所述的電機(jī)構(gòu)件設(shè)置在缸體的右端，電機(jī)構(gòu)件包括 轉(zhuǎn)子和定子，曲軸的另一端穿設(shè)在曲軸箱內(nèi)，并且曲軸向右延伸與定子固定連接。
上述裝置的工作原理如下偏心轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)平動(dòng)活塞沿缸體內(nèi)壁平動(dòng)，同時(shí)由于鉸接滑板的約束，其又相對(duì)于缸體做一定幅度的擺動(dòng)。這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)使得 工作腔有規(guī)律的變化，在一個(gè)工作周期中，膨脹腔體積變大，實(shí)現(xiàn)吸氣(液)； 壓縮腔體積變小，實(shí)現(xiàn)排氣(液)，完成了吸排(液)過程。
作為優(yōu)選，上述的缸體的左端設(shè)置有左端蓋，左端蓋與缸體之間設(shè)置有活 塞擋板；缸體的右端與曲軸箱之間也設(shè)置有活塞擋板；平動(dòng)活塞的兩端面與活 塞擋板之間密封。上述結(jié)構(gòu)具有生產(chǎn)安裝方便的特點(diǎn)。
作為優(yōu)選，上述的缸體內(nèi)壁設(shè)有凹形槽，所述的滑板的端頭設(shè)有柱形凸頭， 柱形凸頭活動(dòng)容置在凹形槽內(nèi)形成滑板與缸體內(nèi)壁的鉸接結(jié)構(gòu)，滑板的兩端面 與活塞擋板之間密封。上述的結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。作為再優(yōu) 選，凹形槽至少有l(wèi)/4的圓周與圓形缸體連通，滑板的兩端面分別設(shè)有密封圈。
作為優(yōu)選，平動(dòng)活塞包括內(nèi)壁體和外壁體，外壁體的兩端面分別設(shè)置有圓 周向的安裝槽，安裝槽內(nèi)設(shè)置有密封圈。
作為優(yōu)選，上述的內(nèi)壁體和外壁體通過若干放射狀設(shè)置的連接板連接，連 接板之間形成有散熱通道。作為另優(yōu)選，上述的內(nèi)壁體和外壁體之間通過固定 面板連接，固定面板上設(shè)有若干散熱通孔。上述結(jié)構(gòu)增加了冷卻系統(tǒng)，提高了 散熱效果和壓縮效率。
作為優(yōu)選，上述的曲軸箱內(nèi)設(shè)有空腔，空腔內(nèi)設(shè)有主平衡塊，并在電機(jī)構(gòu) 件右端的曲軸上也設(shè)置副平衡塊。平衡塊使壓縮機(jī)工作更加穩(wěn)定、可靠。
作為優(yōu)選，上述的左端蓋與缸體之間形成有空腔，缸體的底部設(shè)置有油槽， 油槽連通左端蓋和曲軸箱內(nèi)空腔，并在左端蓋上設(shè)有油標(biāo)和呼吸器。油槽內(nèi)裝 有潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油一方面起到潤(rùn)滑作用，另一方面也可以起到冷卻作用。
作為優(yōu)選，上述的平動(dòng)活塞與偏心轉(zhuǎn)子之間通過滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承聯(lián)接。 通過滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承聯(lián)接，平動(dòng)活塞與偏心轉(zhuǎn)子之間減少了摩擦損失，提高了機(jī)械效率。
本實(shí)用新型的Iii縮裝置可以作為空氣壓縮機(jī)、流體泵以及真空泵使用。 本實(shí)用新型由于采用了以上的技術(shù)方案，具有以下的特點(diǎn)
① 使得滑板與缸體(活塞)之間的接觸從傳統(tǒng)線接觸變成現(xiàn)在的面接 觸，極大降低了泄漏；
② 通過滑板約束平動(dòng)活塞，使其運(yùn)動(dòng)方式從高速轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)榈退倨絼?dòng)， 其與缸體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)；
③ 增加/平動(dòng)活塞內(nèi)側(cè)的散熱通道，可快速冷卻活塞； 取消了用來(lái)預(yù)緊滑板的彈簧，減少了易損件。
本實(shí)用新型的效果是該壓縮機(jī)械與同類型滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)械和搖動(dòng)壓縮機(jī) 械相比，泄漏降低，容積效率顯著提高，并能得到更高的輸出壓力；減少了摩 擦損失，提高了機(jī)械效率；改善了冷卻系統(tǒng)，提高了散熱效果和壓縮效率；減 少了彈簧和導(dǎo)軌等易損件，提高機(jī)械的可靠性；采用了粉末冶金的異型滑板， 簡(jiǎn)化了加工工藝，使其具備了批量化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。進(jìn)一步，采用了 '體式結(jié)構(gòu)， 節(jié)省了安裝空間。
本實(shí)用新型與搖動(dòng)壓縮機(jī)械的區(qū)別在于平動(dòng)活塞的回轉(zhuǎn)壓縮裝置的活塞 和滑板是分體的；活塞上開有散熱通道和滑板槽；平動(dòng)活塞與轉(zhuǎn)子之間增加了 軸承；滑板鉸接在缸體上，可在活塞上的滑板槽內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；取消了導(dǎo)軌， 減少了零件和泄漏通道。這種結(jié)構(gòu)對(duì)比搖動(dòng)壓縮機(jī)械，在散熱、泄漏、加工過 程能力、機(jī)器體積和零件數(shù)量方面有著比較大的提高和改善。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。.
圖2為本實(shí)用新型平動(dòng)活塞與缸體的結(jié)構(gòu)示意圖。。
7圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的平動(dòng)活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3中的B-B剖視圖。
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例2的平動(dòng)活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6為圖5中的C-C剖視圖。 圖7為滑板的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8為滑板的端面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做一個(gè)詳細(xì)的說明。 實(shí)施例1
如圖l所示的一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，該裝置包括缸體3、曲軸4、曲軸 箱6、電機(jī)構(gòu)件7、滑板5和平動(dòng)活塞8。缸體3的左端設(shè)置有左端蓋1，左端 蓋1與缸體3之間設(shè)置有活塞擋板2，缸體3的右端與曲軸箱6相連接，缸體3 的右端與曲軸箱6之間也設(shè)置有活塞擋板2，左端蓋1與活塞擋板2、缸體3與 活塞擋板2、活塞擋板2與曲軸箱6之間分別設(shè)有密封圈密封。左端蓋1與缸體 3之間形成有空腔，缸體3的底部設(shè)置有油槽12，油槽12連通左端蓋1和曲軸 箱6內(nèi)空腔，并在左端蓋1上設(shè)有油標(biāo)10和呼吸器11。油槽12內(nèi)裝有潤(rùn)滑油， 潤(rùn)滑油一方面起到潤(rùn)滑作用，另一方面也可以起到冷卻作用。
如圖1所示，在曲軸箱6上設(shè)有軸承9，曲軸4設(shè)置在軸承9上，曲軸4的 一端設(shè)有偏心轉(zhuǎn)子41，偏心轉(zhuǎn)子41設(shè)置在缸體3內(nèi)，偏心轉(zhuǎn)子41的旋轉(zhuǎn)中心 與缸體3同心，平動(dòng)活塞8設(shè)置在偏心轉(zhuǎn)子41上，平動(dòng)活塞8與偏心轉(zhuǎn)子41 通過滾針軸承44活動(dòng)聯(lián)接，平動(dòng)活塞8可以繞缸體3的圓心平動(dòng)。電機(jī)構(gòu)件7 設(shè)置在缸體3的右端，電機(jī)構(gòu)件7包括轉(zhuǎn)子72、定子71和電機(jī)架73，曲軸4 的另一端穿設(shè)在曲軸箱6內(nèi)，曲軸4向右延伸與轉(zhuǎn)子72固定連接，并在電機(jī)架73上設(shè)置軸承固定曲軸4，曲軸4的最右端穿出電機(jī)架73設(shè)置有風(fēng)扇44。如圖 1所不，曲軸箱6內(nèi)設(shè)有空腔，空腔內(nèi)設(shè)有主平衡塊43，并在電機(jī)架73空腔內(nèi) 的曲軸4上設(shè)置副平衡塊42。
如圖2所不，平動(dòng)活塞8的外側(cè)面保持與缸體34內(nèi)側(cè)面相切，平動(dòng)活塞8 與缸體3之間形成有月牙型的工作腔21;滑板5的一端鉸接設(shè)置在缸體34內(nèi)壁， 平動(dòng)活塞8的徑向上設(shè)有滑板槽81，滑板5的另'端穿過工作腔21伸入到滑板 槽81內(nèi)，滑板5與滑板槽81滑動(dòng)聯(lián)接，滑板5將工作腔21分隔成膨脹腔23 和壓縮腔22，膨脹腔23和壓縮腔22上分別設(shè)有吸入口 32和排出口 31。
如圖3、圖4所示，平動(dòng)活塞8包括內(nèi)壁體84和外壁體82，內(nèi)壁體8/l和 外壁體82通過若千放射狀設(shè)置的連接板83連接，連接板83之間形成有散熱通 道86,并且平動(dòng)活塞8設(shè)有兩塊具有平行面的連接板83，上述的滑板槽81兩 塊連接板83之間。外壁體82的兩端面分別設(shè)置有圓周向的安裝槽85，安裝槽 85內(nèi)設(shè)置有密封圈13，外壁體82與兩個(gè)活塞擋板23之間分別通過密封圈13 密封。
如圖2所示，缸體3內(nèi)壁設(shè)有凹形槽33，凹形槽33的1/3圓周與圓形缸體 3連通。如圖7、圖8所示，滑板5的端頭設(shè)有柱形凸頭51，滑板5的兩端面分 別設(shè)有密封圈52。柱形凸頭51活動(dòng)容置在凹形槽33內(nèi)形成上述的滑板5與缸 體3內(nèi)壁的鉸接結(jié)構(gòu)，滑板5的兩端面與活塞擋板2之間通過密封圏52密封。
當(dāng)偏心轉(zhuǎn)子41通過軸承63驅(qū)動(dòng)平動(dòng)活塞8沿順時(shí)針v方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于滑 板5的約束，平動(dòng)活塞8只能以缸體3的圓心為中心做近似平動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中 膨脹腔23的容積逐漸變?nèi)?，將外界的?液)體吸入，壓縮腔22的容積逐漸變 變小，將氣(液)體排除，從而實(shí)現(xiàn)了吸氣(液)和排氣(液)。
本專利的工作原理與申請(qǐng)?zhí)枮?00810063188. 9的專利申請(qǐng)相同。實(shí)施例2
如圖5、圖6所示，平動(dòng)活塞8包括內(nèi)壁體84和外壁體82，內(nèi)壁體84和 外壁體82之間通過固定面板87連接，固定面板87上設(shè)有若干散熱通孔88。其 他的結(jié)構(gòu)特征與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1. 一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于該裝置包括缸體(3)、曲軸(4)、曲軸箱(6)、電機(jī)構(gòu)件(7)、滑板(5)和平動(dòng)活塞(8)；曲軸(4)的一端設(shè)有偏心轉(zhuǎn)子(41)，偏心轉(zhuǎn)子(41)設(shè)置在缸體(3)內(nèi)，偏心轉(zhuǎn)子(41)的旋轉(zhuǎn)中心與缸體(3)同心，所述的平動(dòng)活塞(8)設(shè)置在偏心轉(zhuǎn)子(41)上，平動(dòng)活塞(8)與偏心轉(zhuǎn)子(41)之間活動(dòng)聯(lián)接，平動(dòng)活塞(8)的外側(cè)面保持與缸體(3)內(nèi)側(cè)面相切，平動(dòng)活塞(8)與缸體(3)之間形成有月牙型的工作腔(21)，所述的滑板(5)的一端鉸接設(shè)置在缸體(3)內(nèi)壁上，平動(dòng)活塞(8)的徑向上設(shè)有滑板槽(81)，滑板(5)的另一端穿過工作腔(21)伸入到滑板槽(81)內(nèi)，滑板(5)與滑板槽(81)滑動(dòng)聯(lián)接，滑板(5)將工作腔分隔成膨脹腔(23)和壓縮腔(22)，膨脹腔(23)和壓縮腔(22)上分別設(shè)有吸入口(32)和排出口(31)；所述的電機(jī)構(gòu)件(7)設(shè)置在缸體(3)的右端，電機(jī)構(gòu)件(7)包括轉(zhuǎn)子(72)和定子(71)，曲軸(4)的另一端穿設(shè)在曲軸箱(6)內(nèi)，并且曲軸(4)向右延伸與轉(zhuǎn)子(72)固定連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于缸休(3)的左端設(shè)置有左端蓋(1)，左端蓋(1)與缸體(3)之間設(shè)置有活塞擋板(2);缸體(3)的右端與曲軸箱(6)之間也設(shè)置有活塞擋板(2);平動(dòng)活塞(8)的兩端面與活塞擋板(2)之間密封。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于缸體(3)內(nèi)壁設(shè)有凹形槽(33)，所述的滑板(5)的端頭設(shè)有柱形凸頭(51)，柱形凸頭(51)活動(dòng)容置在凹形槽(33)內(nèi)形成滑板(5)與缸體(3)內(nèi)壁的鉸接結(jié)構(gòu)，滑板(5)的兩端面與活塞擋板(2)之間密封。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于凹形槽(33)至少有l(wèi)/4的圓周與圓形缸體(3)連通，滑板(5)的兩端面分別設(shè)有密封圈(52)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于平動(dòng)活塞(8)包括內(nèi)壁體(84)和外壁體(82)，外壁體(82)的兩端面分別設(shè)置有圓周向的安裝槽(85)，安裝槽(85)內(nèi)設(shè)置有密封圈(13)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于內(nèi)壁體(84)和外壁體(82)通過若干放射狀設(shè)置的連接板(83)連接，連接板(83)之間形成有散熱通道(86)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于內(nèi)壁體(84)和外壁體(82)之間通過固定面板(87)連接，固定面板(87)上設(shè)有若干散熱通孔(88)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于曲軸箱(6)內(nèi)設(shè)有空腔，空腔內(nèi)設(shè)有主平衡塊(42)，并在電機(jī)構(gòu)件(7)右端的曲軸(4)上也設(shè)置副平衡塊(43)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于左端蓋(l)與缸體(3)之間形成有空腔，缸體(3)的底部設(shè)置有油槽(18)，油槽(18)連通左端蓋(1)和曲軸箱(6)內(nèi)空腔，并在左端蓋(1)上設(shè)有油標(biāo)(10)和呼吸器(11)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于平動(dòng)活塞(8)與偏心轉(zhuǎn)子(41)之間通過滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及在氣體壓縮、流體輸送和抽真空領(lǐng)域，尤其涉及一種具有平動(dòng)活塞的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)械。一體式平動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，該裝置包括缸體、曲軸、曲軸箱、電機(jī)構(gòu)件、滑板和平動(dòng)活塞；曲軸的一端設(shè)有偏心轉(zhuǎn)子，偏心轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心與缸體同心，活動(dòng)設(shè)置在偏心轉(zhuǎn)子上，外側(cè)面保持與缸體內(nèi)側(cè)面相切，形成有月牙型的工作腔，滑板的一端鉸接設(shè)置在缸體內(nèi)壁，平動(dòng)活塞的徑向上設(shè)有滑板槽，滑板的另一端穿過工作腔伸入到滑板槽內(nèi)，滑板將工作腔分隔成膨脹腔和壓縮腔，其上分別設(shè)有吸入口和排出口；電機(jī)構(gòu)件設(shè)置在缸體的右端，電機(jī)構(gòu)件包括轉(zhuǎn)子和定子，曲軸的另一端穿設(shè)在曲軸箱內(nèi)，并且曲軸向右延伸與轉(zhuǎn)子固定連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作效率高。
文檔編號(hào)F04C18/332GK201273279SQ20082016512
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
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