專利名稱：單缸多級氣體壓縮的滾動活塞式壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多級壓縮機，特別涉及一種單缸多級氣體壓縮的滾動活塞式壓縮機。
背景技術：
用滾動活塞式壓縮機原理實現兩級氣體壓縮，以往的專利技術，如日本三洋在中 國申請的專利CN 1371453A,如圖1所示，該專利中對C02工質進行兩級壓縮的技術方案是 由電動元件2同時驅動第1和第2回轉壓縮元件4和5組成的泵體3，該泵體3由雙氣缸結 構組成，制冷工質通過泵體的雙氣缸結構進行壓縮，形成兩級壓縮。其工作過程為制冷工 質經雙氣缸兩級壓縮第一回轉壓縮元件4進行一級壓縮，壓縮后的氣體排放到密閉容器1 內，該排出的中間壓氣體由雙氣缸兩級壓縮第二回轉壓縮元件5進行二級壓縮后直接排出 到密閉容器1外的工質系統(tǒng)。由于這種雙氣缸兩級壓縮具有兩個壓縮元件的構造，其缺點 在于需要組裝的壓縮機零部件數量多，組裝過程復雜，工藝成本高。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提出的一種零部件數量較少，工藝成本低同時能
達到兩級氣體壓縮功能的單缸兩級以上滾動活塞式壓縮機。 為達到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術方案予以實現的 —種單缸多級氣體壓縮的滾動活塞式壓縮機，包括密閉殼體內由定子和轉子組成 的電動元件及該電動元件驅動的泵體，泵體內設有由連接轉子的曲軸帶動的一個滾動活 塞，泵體內僅設有一個氣缸，在氣缸的氣缸孔孔壁上沿氣缸孔徑向設置有兩個以上滑片槽， 每個滑片槽內均裝有滑片，滑片在彈簧的作用下把滾動活塞外圓周和氣缸孔之間月牙型空 間分割為兩個以上多級工作腔，其特征在于，滑片之間的夾角不相等，前一級工作腔依次比 后一級工作腔容積大，每個工作腔緊靠兩個滑片槽處分別設置有該工作腔的吸氣口和排氣 口 ，吸氣口和排氣口依次沿滾動活塞轉動方向設置，氣體從壓縮機吸入后，從一級工作腔開 始壓縮并由該工作腔排氣口排出后，依次進入后級工作腔，經多級工作腔壓縮后，由最后一 級工作腔排氣口排出至外部管路系統(tǒng)。 上述方案中，在氣缸的氣缸孔孔壁上沿氣缸孔徑向不對稱設置有兩個滑片槽，每 個滑片槽內均裝有滑片，兩滑片在彈簧的作用下把滾動活塞外圓周和氣缸孔之間月牙型空 間分割為一個較大容積的一級工作腔和一個較小容積的二級工作腔；每個工作腔緊靠兩 個滑片槽處分別設置有該工作腔的吸氣口和排氣口 ，吸氣口和排氣口依次沿滾動活塞轉動 方向設置，低壓氣體從管路系統(tǒng)通過一級工作腔吸氣口吸入一級工作腔經壓縮成為中壓氣 體，中壓氣體從一級工作腔排出口直接排入到壓縮機密閉殼體內部，再由二級工作腔吸氣 口直接吸入，經二級工作腔壓縮后，中壓氣體變?yōu)楦邏簹怏w，最后由二級工作腔排氣口排出 至密閉殼體外部的管路系統(tǒng)。 所述直接排入到壓縮機密閉殼體內部的中壓氣體也可通過密閉殼體上的一根管子從密閉殼體外引入到二級工作腔的吸氣口 ， 二級工作腔的吸氣口將中壓氣體吸入后經壓 縮，中壓氣體變成為高壓氣體，最后通過壓縮機排氣口直接排出至密閉殼體外的管路系統(tǒng)。
在所述多級工作腔的吸氣通道內安裝有吸氣閥。 靠近前一級工作腔吸氣口的滑片厚度大于靠近后一級工作腔吸氣口的滑片厚度。
與現有的雙氣缸結構氣體壓縮機相比，本發(fā)明單缸多級氣體壓縮的滾動活塞式壓 縮機能夠實現單缸系統(tǒng)情況下的多級壓縮，具有是零部件少、組裝過程簡單，工藝成本低的 優(yōu)點。
圖1為現有的一種雙缸兩級壓縮機結構示意圖。 圖2為本發(fā)明單缸兩級C02工質壓縮機示意圖。 圖3為圖2的單缸兩級C02工質壓縮機A-A剖面示意圖。 圖4為圖3的B-B剖面示意圖。 圖5為本發(fā)明單缸兩級C02工質壓縮機工作流程示意圖。
圖6為本發(fā)明單缸三級壓縮機結構示意圖。
圖1到圖6中的附圖標記 1密閉殼體，2電動元件，2-1定子，2-2轉子，3泵體，3_1氣缸，3_1_1氣缸孔，3_1_2 孔壁，3+3滑片槽1，3+8滑片槽2， 3+9滑片槽3， 3+4月牙形空間，3_1_5 —級工作 腔，3+6 二級工作腔，3+7三級工作腔，3-2-1滑片1,3-2-2滑片2， 3-2-3滑片3， 3-3彈 簧，3-4滾動活塞，3-5排氣閥片，3-6 —級吸氣口 ， 3-7 —級排氣口 ， 3_8 二級吸氣口 ， 3_9 二 級排氣口 ， 3-10三級吸氣口 ， 3-11三級排氣口 ， 3-14曲軸，3-15壓縮機排氣口 ， 3-16上軸承， 3-17下軸承，4雙氣缸兩級壓縮第一回轉元件，5雙氣缸兩級壓縮第二回轉元件，①滾動活 塞轉動角度。
具體實施例方式
以下結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
實施例1 如圖2、圖3和圖4所示，為一種單缸兩級C02壓縮滾動活塞式壓縮機，其密閉殼體 1內設有由定子2-1和轉子2-2組成的電動元件2，及由該電動元件2驅動的泵體3，泵體 3由氣缸3-l、兩個滑片3-2-l、3-2-2、兩個滑片彈簧3_3、曲軸3_14、滾動活塞3_4、上軸承 3-16、下軸承3-17、排氣閥3-5以及聯接上述零件的螺栓所組成。 在所述氣缸3-l的氣缸孔3-1-1的孔壁3-1-2上，沿徑向設置有兩個滑片槽，第一 滑片槽3-1-3，內裝有第一滑片3-2-1 ，第二滑片槽3-1-8內裝有第二滑片3-2-2，兩個滑片 槽在氣缸孔3-1-1的周向的夾角不為180° ，為158° 。兩個滑片槽內的滑片3-2-l、3-2-2 把滾動活塞3-4的外周和氣缸孔壁3-1-2之間的月牙型空間3-1-4分割成一個較大容積工 作腔，和一個較小容積工作腔，較大容積工作腔稱之為一級工作腔3-1-5，較小容積工作腔 稱之為二級工作腔3-1-6。在每個工作腔靠近兩滑片槽3-l-3、3-l-8處分別設置有吸氣口 和排氣口，吸、排氣口沿滾動活塞公轉方向設置的排列次序為一級吸氣口 3-6、一級排氣 口 3-7、二級吸氣口 3-8、二級排氣口 3-9。
為了使壓縮機能夠具有較好的工作性能和可靠性，在所述一級工作腔和二級工作腔的吸氣通道內安裝有吸氣閥3-5，能夠有效阻止吸入氣體倒流，能使氣缸的工作容積增大40% 80%。 此外，由于二級排氣口 3-9排出的氣體工質壓力要大于一級排氣口 3-7排出的氣體壓力。為了保證壓縮機工作的可靠性，在壓縮機處于一級工作腔吸氣口 3-6和二級工作腔排氣口 3-9之間的第一滑片3-2-1厚度不小于所述一級工作腔排氣口 3-7和二級工作腔吸氣口 3-8之間的第二滑片3-2-2厚度；同時，處于一級工作腔吸氣口 3-6和二級工作腔排氣口 3-9之間的第一滑片3-2-1與第一滑片槽3-1-3間的滑動耐摩性能也優(yōu)于處于所述一級工作腔排氣口 3-7和二級工作腔吸氣口 3-8之間的第二滑片3-2-2與第二滑片槽3_1_8間的耐摩性能。 如圖5所示，每一工作腔中，滾動活塞3-4的外周與氣缸孔的孔壁3-1-2的切點將該工作腔分為兩部分，與吸氣口相通的部分稱為吸氣腔，與排氣孔相通的稱為壓縮排氣腔。當曲軸3-14由電動元件2帶動旋轉時，滾動活塞3-4的外周沿氣缸孔的孔壁3-1-2滾動時，吸氣腔和壓縮排氣腔交替在一級工作腔3-1-5和二級工作腔3-1-6中出現。在曲軸3-14旋轉一周過程中，每個工作腔完成一次吸氣、壓縮和排氣的過程。
壓縮機的工質流動過程為 如圖3所示，在一級工作腔3-1-5從一級吸氣口 3-6吸入密閉殼體1外工質循環(huán)系統(tǒng)來的氣體經壓縮后，由一級排氣口 3-7排出到所述密閉殼體1內，把一級工作腔3-1-5排出的氣體通過密閉殼體l上的引氣管引入到二級吸氣口 3-8(或直接從密閉殼體l內注入)，經二級工作腔3-1-6再次壓縮升壓后，排出到密閉殼體1外的工質循環(huán)系統(tǒng)?；蛘邚囊患壟艢饪?3-7排出的氣體不排入密閉殼體1內，而是直接引入到二級吸氣口 3-8，經二級工作腔3-1-6再次壓縮升壓后，排出到密閉殼體1內，由密閉殼體1上的排氣管排出到工質循環(huán)系統(tǒng)。 如圖5所示，氣缸內兩滑片位置為-158° ，壓縮機制冷工質采用C02，滾動活塞隨
主軸每旋轉一圈，一二級工作腔各完成一次排氣，其具體工作過程如下所示
滾動活塞3-4在汽缸3-1內0 90°轉動時，當活塞3_4轉過一級吸氣口 3_6位置時一級工作腔3-1-5由吸氣腔轉化為壓縮腔；一級壓縮腔逐漸減小，一級吸氣腔逐漸增大。二級工作腔3-1-6為吸氣腔，逐漸增大。 滾動活塞在3-4在汽缸3-l內90 202°轉動時， 一級壓縮腔逐漸減小，當壓縮腔達到7MPa時完成一級排氣；一級吸氣腔逐漸增大；二級工作腔3_1_6為吸氣腔，逐漸增大到最大容積后減小。 滾動活塞3-4在汽缸3-1內202 270°轉動時，當活塞轉過二級吸氣口 3_8位置時二級工作腔3-1-6由吸氣腔轉化為壓縮腔。二級壓縮腔逐漸減小，二級吸氣腔逐漸增大。一級工作腔3-1-5為吸氣腔，逐漸增大。 滾動活塞3-4在汽缸3-1內270 360°轉動時，二級壓縮腔逐漸減小，當壓縮腔達到10MPa時完成二級排氣；二級吸氣腔逐漸增大。 一級工作腔3-1-5為吸氣腔，逐漸增大到最大容積后減小。
實施例2 如圖6所示，一種三級單缸滾動活塞 壓縮機，其密閉殼體1內設有由定子2-1和轉子2-2組成的電動元件2及該電動元件2驅動的泵體3，泵體3由氣缸3-l、三個滑片3-2-l、3-2-2、3-2-3、三個滑片彈簧、滾動活塞3_4、上軸承、下軸承、三個排氣閥3_5以及連接上述零件為泵體的螺栓組成，在氣缸3-1上的氣缸孔孔壁3-1-2上沿氣缸孔徑向設置有3個滑片槽3-l-3、3-l-8、3-l-9，滑片槽內裝有滑片3-2-l、3-2-2、3-2-3，滑片3-2-l、3-2-2、3-2-3分別在彈簧的作用下把上述滾動活塞3-4外圓周和氣缸孔3-1-1之間月牙型空間3-1-4依次分割為三個容積不相同的工作腔，每個工作腔緊靠兩個滑片槽處分別設置有該工作腔的吸氣口和排氣口 ，吸氣口和排氣口依次沿滾動活塞轉動方向的設置，各滑片之間的夾角不相同，一級工作腔3-1-5比二級工作腔3-1-6工作容積大，二級工作腔3-1-6比三級工作容積3-1-7大，氣體從壓縮機吸入后經一級工作腔3-1-5壓縮并由排氣口排出后，依次進入二級工作腔3-1-6，經三級工作腔3-1-7壓縮后，最后由壓縮機排出至外部系統(tǒng)。
權利要求
一種單缸多級氣體壓縮的滾動活塞式壓縮機，包括密閉殼體內由定子和轉子組成的電動元件及該電動元件驅動的泵體，泵體內設有由連接轉子的曲軸帶動的一個滾動活塞，泵體內僅設有一個氣缸，在氣缸的氣缸孔孔壁上沿氣缸孔徑向設置有兩個以上滑片槽，每個滑片槽內均裝有滑片，滑片在彈簧的作用下把滾動活塞外圓周和氣缸孔之間月牙型空間分割為兩個以上多級工作腔，其特征在于，滑片之間的夾角不相等，前一級工作腔依次比后一級工作腔容積大，每個工作腔緊靠兩個滑片槽處分別設置有該工作腔的吸氣口和排氣口，吸氣口和排氣口依次沿滾動活塞轉動方向設置，氣體從壓縮機吸入后，從一級工作腔開始壓縮并由該工作腔排氣口排出后，依次進入后級工作腔，經多級工作腔壓縮后，由最后一級工作腔排氣口排出至外部管路系統(tǒng)。
2. 如權利要求1所述的單缸多級氣體壓縮的滾動活塞式壓縮機，其特征在于，在氣缸 的氣缸孔孔壁上沿氣缸孔徑向不對稱設置有兩個滑片槽，每個滑片槽內均裝有滑片，兩滑 片在彈簧的作用下把滾動活塞外圓周和氣缸孔之間月牙型空間分割為一個較大容積的一 級工作腔和一個較小容積的二級工作腔；每個工作腔緊靠兩個滑片槽處分別設置有該工作 腔的吸氣口和排氣口 ，吸氣口和排氣口依次沿滾動活塞轉動方向設置，低壓氣體從管路系 統(tǒng)通過一級工作腔吸氣口吸入一級工作腔經壓縮成為中壓氣體，中壓氣體從一級工作腔排 出口直接排入到壓縮機密閉殼體內部，再由二級工作腔吸氣口直接吸入，經二級工作腔壓 縮后，中壓氣體變?yōu)楦邏簹怏w，最后由二級工作腔排氣口排出至密閉殼體外部的管路系統(tǒng)。
3. 如權利要求1所述的單缸多級氣體壓縮的滾動活塞式壓縮機，其特征在于，在氣缸 的氣缸孔孔壁上沿氣缸孔徑向不對稱設置有兩個滑片槽，每個滑片槽內均裝有滑片，兩滑 片在彈簧的作用下把滾動活塞外圓周和氣缸孔之間月牙型空間分割為一個較大容積的一 級工作腔和一個較小容積的二級工作腔；每個工作腔緊靠兩個滑片槽處分別設置有該工作 腔的吸氣口和排氣口 ，吸氣口和排氣口依次沿滾動活塞轉動方向設置，低壓氣體從管路系 統(tǒng)通過一級工作腔吸氣口吸入一級工作腔經壓縮后成為中壓氣體，中壓氣體經過一級工作 腔排出口直接排入到壓縮機密閉殼體內部，由密閉殼體上的一根管子將中壓氣體從密閉殼 體外引入到二級工作腔的吸氣口 ，經二級工作腔壓縮后，中壓氣體變?yōu)楦邏簹怏w，最后由二 級工作腔排氣口排出至密閉殼體外部的管路系統(tǒng)。
4. 如權利要求1所述的單缸多級氣體壓縮的滾動活塞式壓縮機，其特征在于，在氣缸 的氣缸孔孔壁上沿氣缸孔徑向不對稱設置有三個滑片槽，每個滑片槽內均裝有滑片，滑片 在彈簧的作用下把滾動活塞外圓周和氣缸孔之間月牙型空間分割為三個容積依次減小的 一級工作腔、二級工作腔和三級工作腔，每個工作腔緊靠兩個滑片槽處分別設置有該工作 腔的吸氣口和排氣口 ，吸氣口和排氣口依次沿滾動活塞轉動方向設置，氣體從壓縮機吸入 后，從一級工作腔開始壓縮并由該工作腔排氣口排出后，依次進入二級、三級工作腔，經二 級、三級工作腔壓縮后，最后由三級工作腔排氣口排出至外部管路系統(tǒng)。
5. 如權利要求1所述的單缸多級氣體壓縮的滾動活塞式壓縮機，其特征在于，在所述 多級工作腔的吸氣通道內安裝有吸氣閥。
6. 如權利要求1所述的單缸多級氣體壓縮的滾動活塞式壓縮機，其特征在于，靠近前 一級工作腔吸氣口的滑片厚度大于靠近后一級工作腔吸氣口的滑片厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單缸多級氣體壓縮的滾動活塞式壓縮機，包括密閉殼體內由定子和轉子組成的電動元件及該電動元件驅動的泵體，泵體內設有由連接轉子的曲軸帶動的一個滾動活塞，泵體內僅設有一個氣缸，在氣缸的氣缸孔孔壁上沿氣缸孔徑向設置有兩個以上滑片槽，每個滑片槽內均裝有滑片，滑片把滾動活塞外圓周和氣缸孔之間月牙型空間分割為兩個以上多級工作腔，其特征在于，滑片之間的夾角不相等，前一級工作腔依次比后一級工作腔容積大，每個工作腔緊靠兩個滑片槽處分別設置有該工作腔的吸氣口和排氣口，并依次沿滾動活塞轉動方向設置，這種壓縮機能夠實現單缸系統(tǒng)情況下的多級壓縮，減少多級壓縮機的零部件。
文檔編號F04C18/356GK101709701SQ20091025443
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權日2009年12月22日
發(fā)明者楊青, 熊愛娟, 王愛賢 申請人:西安慶安制冷設備股份有限公司