CN100510415C - 滑片与气缸共同圆心式旋转压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滑片与气缸共同圆心式旋转压缩机，包括圆形气缸体、第一端盖、第二端盖、转子和滑片。圆柱形转子偏心设置在气缸体内，一段外周缘与气缸体的一段内周缘密封相接；转子的一侧圆心处刚性连接驱动轴，另一侧形成容纳滑片的空腔，在转子径向面上设有滑片槽；第二端盖圆心处设有固定短轴，驱动轴的轴线与短轴的轴线向平行排列；滑片的一端可转动安装在短轴上，另一端穿出滑片槽，且滑片的径向端面与气缸体内壁保持等距滑动密封。在转子转动时，滑片随之转动，但是滑片始终绕气缸体的轴心转动，从而工作中转子和滑片不产生往复惯性，运转平稳；滑片与气缸体保持全部面接触密封，从而较大程度减少磨损和泄漏，改善旋转滑片式压缩机的性能。

Description

滑片与气缸共同圆心式旋转压缩机

技术领域

本发明涉及旋转滑片式流体机械，更具体地说，涉及一种适用于压缩机、泵、马达的滑片与气缸共同圆心式旋转压缩机械。

背景技术

旋转滑片式压缩机(包括其它滑片式流体机械)具有：结构简单、运转平稳、效率较高等优点，被各行业广泛应用。但是，旋转滑片式压缩机也存在一些缺点，限制了它的发展，比如：低速性能不好，机械磨损较大，使泄漏增加，寿命降低。形成以上缺陷的重要因素在于：转子偏心地安装在气缸内，转子与缸体内表面在几何上相切；而滑片通常可滑动地安装在转子上，并在随着转子旋转的同时，带动滑片来回滑动，滑片的旋转圆心与气缸圆心始终不一致，使缸体内壁与滑片、转子之间形成线接触密封，其密封性能和低速效果必然逊色于工作腔均为面接触密封的往复式压缩机；而且线接触产生的压强也较大，产生的磨损较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述滑片与气缸体为线接触所带来的密封性能和低速效果差、磨损大的缺陷，提供一种滑片与气缸体具有共同圆心的旋转压缩机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种滑片与气缸共同圆心式旋转压缩机，包括设有进气口和排气口的圆形气缸体、分别封盖所述气缸体的两侧端面的第一端盖和第二端盖、以及圆形转子和至少一个与所述气缸体的径向内端面滑动密封的滑片；

所述圆形转子偏心设置在所述气缸体内，并且所述转子的一段外周缘与所述气缸体的一段内周缘基本密封相接；

所述转子的一侧圆心处刚性连接有驱动轴，另一侧形成容纳所述滑片的空腔，并且在所述转子的径向面上开设有供所述滑片穿出的滑片槽；

所述驱动轴穿出所述第一端盖引入动力，所述第二端盖的圆心处设有伸入所述空腔内的固定短轴，所述驱动轴的轴线与所述短轴的轴线平行排列；

所述滑片可摆动地安装在所述空腔内，该滑片的一端可转动地安装在所述短轴上，另一端穿出所述滑片槽，并且所述滑片的径向端面与所述气缸体的内壁保持等距滑动密封，所述滑片与所述滑片槽之间通过可转动的滑块连接。

在本发明的旋转压缩机中，所述滑片槽的相对面为圆柱面；所述滑块为安装在所述圆柱面上的弓形滑块。

在本发明的旋转压缩机中，所述转子的一侧面开设有与所述滑片槽连通的“U”形缺口，所述滑片在所述“U”形缺口内摆动。

在本发明的旋转压缩机中，所述第二端盖上设有连接所述短轴的短轴座。

在本发明的旋转压缩机中，所述滑片靠近所述短轴的一端设有为所述转子和短轴座让位的让位缺口，形成“凸”形滑片。

在本发明的旋转压缩机中，所述滑片为矩形滑片。

在本发明的旋转压缩机中，所述第一端盖内侧形成与所述转子相适配的圆盘形凹面，使得所述转子部分嵌入所述凹面内转动。

在本发明的旋转压缩机中，所述转子靠所述驱动轴的一侧形成圆环形小空腔，使所述转子的径向外缘部分与所述第一端盖接触密封。

在本发明的旋转压缩机中，所述第二端盖的内侧面设有与所述转子侧面配合的凹形圆环，将部分所述转子侧面嵌入到所述凹形圆环内滑动密封。

在本发明的旋转压缩机中，所述气缸的径向内端面与所述转子相接触的一段的曲率与所述转子的曲率基本相等；所述滑片的径向表面与所述气缸体的内表面为具有相同圆心的曲面。

实施本发明的滑片与气缸共同圆心式旋转压缩机，具有以下有益效果：通过将滑片可转动地安装在短轴上，并且短轴的轴心与气缸体的轴心同心，在转子转动时，滑片随之转动，但是滑片始终绕气缸体的轴心转动，从而工作中转子和滑片不产生往复惯性，运转平稳；并且由于滑片始终与气缸体同心，使得滑片与气缸体始终保持全部面接触密封，从而可以较大程度减少磨损和泄漏，彻底改善旋转滑片式压缩机的性能。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1a、b分别是压缩机一组滑片主视和左视方向的结构示意图。

图2a、b、c、d是压缩机一组滑片的工作原理图。

图3是压缩机一组滑片的结构原理剖视图。

图4是压缩机缸体、滑片和转子弧线创成图。

图5是压缩机一组滑片的直观图。

图6a、b分别是一种近轴端是整体滑片及转子嵌入端盖结构的压缩机的主视和左视方向的结构示意图。

具体实施方式

见图1、3、5，本发明的压缩机包括圆形气缸体3、第一端盖和第二端盖构成压缩机外壳，在本实施例中，第一端盖为前端盖4，第二端盖为后端盖5。气缸体3圆柱形内端面与圆盘形的前端盖4和后端盖5结合形成压缩机内腔。气缸体3上有进气口9和排气口10，后端盖5内侧的中心设有短轴座17及短轴2，转子8通过刚性连接的驱动轴1偏心地安装在前端盖4上，转子8的中心与气缸体3的中心(也就是短轴2和后端盖5的中心)的偏心距为e(见图4)，使转子8与气缸体3的内表面近似相切，构成工作腔11。

转子8形似一横倒的“U”形圆柱体，转子8其中一边的侧面体15中心刚性连接驱动轴1，另一边侧面是圆形空腔16，空腔16的作用是让位于滑片6和短轴2在其中活动；转子8径向面设置一组或多组滑片槽12，滑片槽12的相对面为圆柱面，圆柱面的轴线为13；在滑片槽12近轴端的转子侧面体15上连接一“U”形缺口14，以便滑片6的近轴部分在其中摆动和相对于转子8伸缩。另外，将靠驱动轴1一边的转子体15中部制作成圆环形小空腔21，仅使转子径向外缘部分与前端盖4接触密封，可以减少转子与端盖间摩擦阻力。

滑片6靠近短轴2的一段设有让位缺口，而形状呈倒凸形，滑片6的近轴端较远轴端窄，目的是为了给转子8的侧面体15和短轴座17让位。滑片6的两侧面与滑片槽12的相对圆柱面之间分别设置弓形滑块7，弓形滑块7的外表面与滑片槽12的圆柱面同轴线13，因此，滑片6不仅可以相对于转子8径向伸缩还能够以13为轴线摆动。滑片6上较窄的近轴端设有轴承孔18，后端盖5上的短轴2插入其中，使滑片6始终绕短轴2转动，可以理解的，轴承孔18和短轴2之间可以设有轴承等，而便于转动。

图2说明压缩机的一组滑片工作原理。转子8通过驱动轴1驱动旋转，并带动滑片6一起绕短轴2转动，同时滑片6相对于转子8滑动并摆动，滑片6径向端面贴紧气缸体3的内腔滑动，将工作腔11分隔成前后工作室，转子旋转使滑片前后工作室容积发生变化，实现吸气和压缩功能。图4中a、b、c、d分别是滑片旋转0°、90°、200°、320°的工作情况。

由于短轴2插入滑片6近轴端的轴承孔18中，以及滑片6具有在滑片槽12内绕轴线13摆动的功能，使滑片6的旋转圆心偏离转子8的圆心1，在转子空腔16和U形缺口14中以轴线13为轴心发生摆动，造成滑片6始终围绕短轴2(也是缸体3的轴心)转动，而转子8仍然绕轴线1转动。此结构压缩机的转子和滑片各自绕其圆心转动，互不干涉，均不产生往复惯性，振动很小；由于滑片6径向长度为一定长，它的径向端面可与气缸体3内壁保持微小等距滑动密封，使滑片和缸体磨损很小，提高密封效果，工作平稳。

所以，虽然转子8是绕驱动轴1旋转，而它上面的滑片6却是绕气缸体的轴心(短轴)2转动，进一步的，将滑片6的径向表面加工成与气缸体3内壁圆心一致的曲面，就能使滑片和气缸保持面接触密封，大大减少磨损和泻漏，可以像往复压缩机那样在滑片上加装密封环，使低转速性能将得到提高。

普通滑片式压缩机由于转子和缸体内表面相切，形成线接触密封结构，密封效果受到影响。图4是本发明压缩机的缸体和转子弧线创成图，气缸体3上的一段圆弧段19与转子8同一轴线1，它与气缸体3的主圆弧的连接点为20，使圆弧段19与转子8保持微小等距，形成了面接触的密封结构，增强了工作腔隔离和密封效果；同样，图中滑片径向端面23与气缸体同一轴线(短轴2的轴线)，并与缸体内壁形成面接触密封结构。

图6是一种近轴端是整体滑片及转子嵌入端盖结构的压缩机。与图1所述的压缩机相比，将前端盖4内侧制成一个与转子8侧面大小相适配的圆盘形凹面24，使转子8的侧面体15嵌入其中转动。此结构可以取消后端盖5内侧的短轴座17和侧面体15上的U形缺口14，使滑片近轴端宽度增加，形成矩形滑片25，增加了强度，并方便多个滑片铰接安装在短轴2上(例如将多个滑片的轴承孔交错分段设置，从而将多个滑片安装在同一短轴2上)；同样，将后端盖5内侧面开凿一圈与转子侧面相配合的凹形圆环22，将转子侧面少部分嵌入其中滑动密封(或滚动轴承)，此结构可加强转子强度和转动稳定。

另外，还可以在气缸体弧段19、滑片径、轴向端面和转子轴向端面上加装密封环(条)，增强密封效果。

Claims (10)

1、一种滑片与气缸共同圆心式旋转压缩机，包括设有进气口和排气口的圆形气缸体、分别封盖所述气缸体的两侧端面的第一端盖和第二端盖、以及圆形转子和至少一个与所述气缸体的径向内端面滑动密封的滑片；其特征在于：

所述圆形转子偏心设置在所述气缸体内，并且所述转子的一段外周缘与所述气缸体的一段内周缘基本密封相接；

所述转子的一侧圆心处刚性连接有驱动轴，另一侧形成容纳所述滑片的空腔，并且在所述转子的径向面上开设有供所述滑片穿出的滑片槽；

所述驱动轴穿出所述第一端盖引入动力，所述第二端盖的圆心处设有伸入所述空腔内的固定短轴，所述驱动轴的轴线与所述短轴的轴线平行排列；

所述滑片可摆动地安装在所述空腔内，该滑片的一端可转动地安装在所述短轴上，另一端穿出所述滑片槽，并且所述滑片的径向端面与所述气缸体的内壁保持等距滑动密封，所述滑片与所述滑片槽之间通过可转动的滑块连接。

2、根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述滑片槽的相对面为圆柱面；所述滑块为安装在所述圆柱面上的弓形滑块。

3、根据权利要求2所述的旋转压缩机，其特征在于，所述转子的一侧面开设有与所述滑片槽连通的“U”形缺口，所述滑片在所述“U”形缺口内摆动。

4、根据权利要求3所述的旋转压缩机，其特征在于，所述第二端盖上设有连接所述短轴的短轴座。

5、根据权利要求4所述的旋转压缩机，其特征在于，所述滑片靠近所述短轴的一端设有为所述转子和短轴座让位的让位缺口，形成“凸”形滑片。

6、根据权利要求2所述的旋转压缩机，其特征在于，所述滑片为矩形滑片。

7、根据权利要求6所述的旋转压缩机，其特征在于，所述第一端盖内侧形成与所述转子相适配的圆盘形凹面，使得所述转子部分嵌入所述凹面内转动。

8、根据权利要求4-7中任一项所述的旋转压缩机，其特征在于，所述转子靠所述驱动轴的一侧形成圆环形小空腔，使所述转子的径向外缘部分与所述第一端盖接触密封。

9、根据权利要求4-7中任一项所述的旋转压缩机，其特征在于，所述第二端盖的内侧面设有与所述转子侧面配合的凹形圆环，将部分所述转子侧面嵌入到所述凹形圆环内滑动密封。

10、根据权利要求1-7中任一项所述的旋转压缩机，其特征在于，所述气缸的径向内端面与所述转子相接触的一段的曲率与所述转子的曲率基本相等；所述滑片的径向表面与所述气缸体的内表面为具有相同圆心的曲面。

Images