CN101408174A - 一种转缸式回转压缩机 - Google Patents

Abstract

一种转缸式回转压缩机，包括转子1、气缸2、转柱3、叶片4、电机转子6、转轴7、第一端盖12a和第二端盖12b；所述转子1偏置在气缸2内，转子1开设有圆弧槽10，转柱3配装在圆弧槽10中并与之转动配合，在转柱3上开设有一条扁平状的滑槽11；所述叶片4的内端插入滑槽11中并与之滑动配合，叶片4的外端紧固在气缸2的内孔壁上，叶片4的侧端分别紧固连接在第一端盖12a和第二端盖12b上，缩短了转子1的悬臂结构尺寸，提高了支撑刚性，缓解了转子1对气缸2的碰击强度，压缩机的撞击噪声可望减少；另外，第一端盖12a的中心部位做成锥孔状结构13与转轴7的锥状轴头相配，可以获得自动对中的效果并能方便拆卸，还保证了第一端盖12a与转轴7的同轴度。

Description

一种转缸式回转压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，具体地说涉及一种回转式压缩机，更具体地说涉及一种转缸式回转压缩机。

背景技术

众所周知，滑片式旋转压缩机因具有体积小、重量轻和结构简单等优点而被广泛应用于制冷、空调以及空气压缩等领域。但是，传统滑片式旋转压缩机存在有明显的缺陷：一方面它的滑片的外端紧贴着气缸孔高速滑行而导致较大的机械损失大，另一方面它的滑片的侧端与端盖采用间隙配合而造成较多的内部泄漏损失。于是出现了一种将叶片紧固连接到气缸和端盖上的回转式压缩机，这种压缩机的主要特点是转子、气缸、叶片以及端盖均做回转运动；所述转子有一个圆柱形外表面，所述气缸有一个圆孔形内孔面，所述叶片呈扁平状；气缸绕自身内孔面的轴线作定轴转动，转子偏置在气缸内并绕转子外圆柱面的轴线作定轴转动，转子的外表面与气缸的内孔面转动接触配合；转子的一端的中心部位沿着轴线方向做成轴颈状并支撑在轴承上，形成悬臂结构，转子上开设有一个与转子轴线平行的圆弧槽，圆弧槽内转动配装有一个圆柱形的转柱，转柱上开设有一个扁平状的滑槽；所述叶片的外端紧固连接在气缸的内孔壁面上，其内端则插入转柱的滑槽内并与之滑动配合；端盖有两个，分别定位紧固在气缸的两端，其中一个端盖的中心部位做成转轴结构并与电机转子紧固连接；气缸内孔面的轴线和转轴的轴线同轴设置并与转子的轴线平行，气缸、叶片和端盖相互密封紧固并绕气缸的轴线作定轴转动，由此构成所谓的转缸式压缩机；显然，叶片将转子、气缸以及两侧的端盖所封闭的空间分隔成为两个工作腔，当气缸转动时，其中一个工作腔的容积逐渐增大而成为吸气腔，而另一个工作腔的容积则逐渐减少成为压缩腔。由于叶片与气缸、端盖之间采用紧固连接的方式，不仅它们的相对运动速度为零，而且不存在泄漏间隙，故这种转缸式回转压缩机有望获得较大的机械效率和容积效率。然而，经过对实际物理样机的制作、安装和试验发现，上述转缸式回转压缩机仍然存在有不足之处：首先，压缩机的拆卸、维修和维护比较麻烦，主要体现在将一个端盖做成转轴结构与电机转子紧固连接后，其结构很难做到非破坏性的拆卸，由于在电机转子与所述做成转轴结构的端盖之间安装有轴承及轴承座架，因此非常不利于更换轴承和电机转子等零部件；其次，转子的一体化轴颈结构决定了其悬臂支撑的支点位置离转子较远，因此造成压缩机的整体刚性较差，工作时变形较大，特别是在周期性的气体压缩压力作用下，转子与气缸的变形方向正好是相反的，此时转子与气缸之间就会因为变形过大而产生时而碰击时而脱空的现象，结果造成较大的撞击噪声。

发明内容

本发明针对目前转缸式压缩机所存在的上述问题，提供一种转缸式回转压缩机，其目的在于一方面有效解决转缸式压缩机拆卸不方便的问题，另一方有效解决转缸式压缩机因整体刚性差而导致撞击噪声大的难题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种转缸式回转压缩机，该压缩机包括一个转子，一个气缸，一个叶片和两个端盖；其中所述转子有一个圆柱形外表面，所述气缸有一个圆孔形的内孔面，所述叶片呈扁平状；气缸围绕自身内孔面的轴线作定轴转动，转子偏置在气缸内并绕转子外圆柱面的轴线作定轴转动，转子外圆柱面的轴线与气缸内孔面的轴线平行布置，转子的外表面与气缸的内孔面转动接触配合；转子上开设有一个与转子轴线平行的圆弧槽，圆弧槽内转动配装有一个圆柱形的转柱，转柱上开设有一个扁平状的滑槽，所述滑槽与转柱的轴线平行或沿着转柱的径向布置；叶片与气缸的轴线平行或沿着气缸的径向进行布置，其外端紧固连接在气缸的内孔壁面上，其内端则插入转柱的滑槽内并与之滑动配合；在气缸的两端分别与所述端盖定位紧固连接，气缸、叶片以及端盖相互密封并紧固连接为一体，它们同步围绕气缸的轴线作定轴转动，其转动方向与转子的转动方向相同；电机转子紧套在转轴上，所述转轴的轴线与气缸的轴线同轴；其特征在于转轴以及与转轴对接的端盖均单独制作，两者采用锥度结构或小过盈结构进行定位紧固连接，气缸通过端盖再经转轴获得轴承支撑；另外，将转子的中心部位做成轴承结构，并由一个相对于气缸偏心设置的插轴进行支撑，所述插轴紧固在压缩机的盖板上。

本发明的端盖与转轴之间的配合采用锥度结构或小过盈结构，一方面能准确实现自动对中连接以保证其同轴度，另一方面能方便地实行拆卸分离以方便维修；同时，转子的支撑轴承设置在转子的中心部位，缩短了转子的悬臂结构尺寸，有利于提高支撑刚性，故能缓解转子对气缸的碰击强度，压缩机的撞击噪声可望减少。

附图说明

图1是本发明一种转缸式回转压缩机的一个实施例的纵剖面示意图；

图2是图1所示一种转缸式回转压缩机的横剖面示意图。

具体实施方式

图1和图2示出了本发明一种转缸式回转压缩机的一个实施例的纵剖面示意图和横剖面示意图。在该实施例中，所述转缸式回转压缩机包括一个有圆柱形外表面的转子1，一个有圆孔形内孔面的气缸2，一个圆柱形的转柱3，一个扁平状的叶片4，一个机架5，一个电机转子6和一个转轴7；转子1的中心设置有轴承8，并由插轴9支撑，需要说明的是，轴承8可以是滚动轴承(如图1所示)也可以是滑动轴承(图中未示出)，轴承8的位置可以位于转子1轴线方向的中部位置也可以沿着转子1的轴向方向偏置，转子1和插轴9共一个固定轴线O1；气缸2的内孔面的轴线O2与转子1的轴线O1平行，其内孔面与转子1的外表面转动接触配合(允许有油膜间隙)；在转子1上沿平行于轴线O1的方向开设有圆弧槽10，转柱3配装在该圆弧槽10中并与之转动配合，转柱3与圆弧槽10共轴线O3；在转柱3上沿平行于轴线O3的方向开设有扁平状的滑槽11，其最佳位置是沿着转柱3的径向方向开设；叶片4沿着平行轴线O2的方向布置，其最佳位置为沿着气缸2的径向位置安置，叶片4的内端插入滑槽11中并与之滑动配合，叶片4的外端紧固在气缸2的内孔壁上；在气缸2的两端头分别定位紧固有第一端盖12a和第二端盖12b，其中第一端盖12a的中心部位做成锥孔状结构13与转轴7的锥状轴头相配，并用锁紧螺母14予以锁紧，这样可以获得自动对中的效果并能方便拆卸，还保证了第一端盖12a与转轴7的同轴度，需要指出的是，第一端盖12a也可以采用小过盈的配合方式与转轴7相配(图中未示出)，同样可以达到方便拆卸和保证对中的目的；叶片4与气缸2及第一端盖12a和第二端盖12b相互密封紧固为一体，其最佳连接方案为嵌固方式，上述部件一起围绕气缸2的轴线O2做定轴转动，转子1围绕其本身的轴线O1做定轴转动其转动方向与气缸2的转动方向相同；所述电机转子6可以直接紧固连接在转轴7上而成为直联式压缩机(如图1所示)，当然电机转子6也可以通过皮带或齿轮等方式间接驱动转轴7；沿着轴向方向将转轴7做成中空结构以形成排气通道15，转轴7采用主轴承16a和副轴承16b加以支撑，主轴承16a和副轴承16b可以是滚动轴承(如图所示)也可以是滑动轴承(图中未示出)、可以同时设置在电机转子6的同一侧(如图所示)也可以分置在电机转子6的两侧(图中未示出)；为保证第一端盖12a和第二端盖12b与气缸2的同轴度要求，可以采用止口定位、套筒定位和销轴定位等各种定位结构，在本实施例中，第一端盖12a和第二端盖12b均采用止口定位结构与气缸2进行定位连接；为了保证支撑刚度，气缸2采用两头支撑的布局方案：其一端通过第一端盖12a、转轴7及主轴承16a支撑在机架5上，其另一端通过第二端盖12b、端盖轴承17及中心轴18支撑在盖板19上，需要说明的是中心轴18和盖板19可以分别单独制作(如图所示)也可以一起整体制作(图中未示出)，另外端盖轴承17可以是滚动轴承(如图所示)也可以是滑动轴承(图中未示出)；注意到插轴9事实上是中心轴18上的偏心轴颈，它获得的支撑部位就在端盖轴承17的轴颈处，离转子1较近，因此有利于改善转子1的支撑刚度；另外，为方便排气，在第一端盖12a与转子1之间设置有一个阀座板20，阀座板20与第一端盖12a紧固连接，在阀座板20上设置有排气口21，排气口21与压缩腔22相互连通，另外，在阀座板20面向第一端盖12a的一侧设置有凹槽和单向阀，所述凹槽与排气道15相通。

本实施例的工作原理是：当转轴7被电机转子6驱动时，它将通过第一端盖12a带动气缸2转动，接着由气缸2驱动叶片4，之后再由叶片4拨动转柱3，转柱3通过圆弧槽13带动转子1转动；由转子1、气缸2、转柱3、第一端盖11和第二端盖12围成的空间被叶片4分隔成压缩机的两个工作腔，其中一个为吸气腔23，另一个为压缩腔22。随着压缩机的运转，吸气腔23的容积逐渐增大，气态工质经径向进气口24被吸入吸气腔23，与此同时，压缩腔22的容积逐渐减少，腔中的工质受到压缩，当压缩压力达到一定程度后，工质经排气口21和排气单向阀排出气缸。

综上所述，本发明一种转缸式回转压缩机采用可分离式的构件，因此可以非常方便地进行拆卸与安装；另外，由于气缸2采用两头支撑的结构，因此气缸2的刚性高变形量小，同时，在转子1的中心部位有支撑轴承8，因此转子1的刚性也获得了提高，故本发明一种转缸式回转压缩机产生的撞击声可以减少。

Claims (10)

1、一种转缸式回转压缩机，包括一个转子[1]，一个气缸[2]，一个转柱[3]，一个叶片[4]，一个电机转子[6]，一个转轴[7]，第一端盖[12a]和第二端盖[12b]；所述转子[1]偏置在气缸[2]的缸孔内，所述转子[1]开设有圆弧槽[10]，所述转柱[3]配装在圆弧槽[10]中并与之转动配合，在转柱[3]上开设有一条扁平状的滑槽[11]；所述叶片[4]的内端插入滑槽[11]中并与之滑动配合，叶片[4]的外端紧固在气缸[2]的内孔壁上，叶片[4]的侧端分别紧固连接在所述第一端盖[12a]和第二端盖[12b]上；其特征在于在所述转子[1]的中心部位设置有轴承[8]，所述轴承[8]被插轴[9]支撑。

2、根据权利要求1所述的一种转缸式回转压缩机，其特征在于所述第一端盖[12a]采用锥孔状结构[13]与转轴[7]的锥状轴头相配。

3、根据权利要求1所述的一种转缸式回转压缩机，其特征在于所述第一端盖[12a]采用小过盈的结构与转轴[7]的轴头相配。

4、根据权利要求1至3中任一项所述的一种转缸式回转压缩机，其特征在于插轴[9]是中心轴[18]上的偏心轴颈。

5、根据权利要求4所述的一种转缸式回转压缩机，其特征在于在所述转子[1]与第一端盖[12a]之间设置有阀座板[20]，所述阀座板[20]上开设有排气口[21]，所述转轴[7]中空形成排气通道[15]。

6、根据权利要求4所述的一种转缸式回转压缩机，其特征在于所述电机转子[6]直接与转轴[7]紧固连接。

7、根据权利要求4所述的一种转缸式回转压缩机，其特征在于所述电机转子[6]间接与转轴[7]连接。

8、根据权利要求5所述的一种转缸式回转压缩机，其特征在于中心轴[18]和盖板[19]为一体制作或分别单独制作后再紧固为一体。

9、根据权利要求4所述的一种转缸式回转压缩机，其特征在于在气缸[2]上径向方向开设有进气口[24]。

10、根据权利要求8所述的一种转缸式回转压缩机，其特征在于中心轴[18]的一端是端盖轴承[17]的支撑轴颈。

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