CN101440806A

CN101440806A - 一种叶片式回转压缩机

Info

Publication number: CN101440806A
Application number: CNA2008102201762A
Authority: CN
Inventors: 陈君立; 耿爱农; 李辛沫; 阮勤江; 王治超
Original assignee: Wuyi University; Zhejiang Hongyou Compressor Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Wuyi University; Zhejiang Hongyou Compressor Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2009-05-27

Abstract

一种叶片式回转压缩机，包括转子1、气缸2、叶片3和端盖；所述转子1偏置在气缸2内，转子1的外表面与气缸2的内孔面相切接触配合，转子1上开设有圆弧槽8；所述叶片3与气缸2及两侧端采用紧固密封连接；其特征在于设置有第一滑块4a和第二滑块4b，第一滑块4a和第二滑块4b配装在圆弧槽8内并与之转动配合；因采用两块独立滑块替代整体转柱，因此第一滑块4a和第二滑块4b与叶片3的配合面可以非常方便地进行加工和处理，包括磨削和各种表面处理，因此能获得高精度的尺寸、形状、位置、表面粗糙度、平面度以及表面硬度等，故它们与叶片3的配合更加顺畅，摩擦损失和泄漏损失则可以减少，有利于降低压缩机的轴功消耗。

Description

一种叶片式回转压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，具体地说涉及一种叶片式回转压缩机，更具体地说涉及一种包含有转柱结构的叶片式回转压缩机。

背景技术

叶片式压缩机具有体积小、重量轻、结构简单和动平衡性能好等优点而被广泛应用于空气压缩、制冷以及空调等领域。但是，传统叶片式压缩机的叶片相对于气缸及端盖存在有相对运动，故它们之间必须保留有一定的运动间隙，由此带来了泄漏损失和摩擦损失等隐患。为了克服传统叶片式压缩机的上述弊端，目前出现了一种将叶片与气缸及端盖紧固密封连接在一起的回转压缩机，它包括气缸、转子、叶片、端盖和转柱；所述气缸有一个圆孔形的内孔面，所述转子有一个圆柱形外表面，转子偏置在气缸内，转子的轴线与气缸的轴线平行设置，转子的外表面与气缸的内孔面转动接触配合；所述转柱呈圆柱状，在转柱上开设有一条扁槽，所述叶片呈扁平状，在转子上沿着轴向方向开设有一条圆弧槽，转柱配装在该圆弧槽内并与之转动配合；所述叶片插入转柱的扁槽内并与之滑动配合，叶片的外端与气缸紧固密封连接，叶片的侧端与端盖紧固密封连接；上述压缩机的运转方式有两种：一种方式是气缸的轴线为不动轴线，而转子的轴线则围绕气缸的轴线作回转运动，同时转子还围绕其本身的轴线做摆动运动，叶片、气缸以及端盖均呈静止不动的状态，这就是所谓的静止叶片式压缩机；另一种方式是气缸的轴线和转子的轴线均为固定的轴线，转子及气缸分别围绕各自的轴线作定轴转动，此时叶片、气缸以及端盖呈转动状态，这就是所谓的转缸式回转压缩机；上述压缩机的最大特色在于叶片与气缸及端盖相互紧固密封连接为一体，因此它们之间不再存在运动间隙，亦即不存在泄漏损失和摩擦损失。然而，经实际物理样机试验发现，上述压缩机无论是静止叶片式压缩机还是紧固叶片式压缩机，它们的转柱与叶片之间均存有较大的摩擦损耗，结果导致压缩机的轴功的上升，究其原因主要是上述转柱采用的是整体式结构，转柱扁槽与叶片的配合面很难进行高精度的加工，扁槽的粗糙度和平面度不易保证，因而造成压缩机的摩擦功耗的增加。

发明内容

针对目前包含有转柱结构的叶片式压缩机存在的上述问题，本发明提供一种叶片式回转压缩机，目的在于有效解决转柱扁槽与叶片之间摩擦功耗大而导致压缩机轴功增加的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种叶片式回转压缩机，该压缩机包括转子、气缸、叶片和端盖；所述转子有一个圆柱形的外表面，所述气缸有一个圆孔形的内孔面，所述叶片呈扁平状；转子偏置在气缸内，转子的轴线与气缸的轴线平行设置，转子的外表面与气缸的内孔面相切接触配合；所述叶片的外端与所述气缸紧固密封连接，叶片的侧端则与相对应的端盖紧固密封连接，其特征在于设置有分体式的转柱，亦即转柱由两块独立的滑块构成，这两块滑块的外表面包含有一段圆柱状的圆弧面、一个平面状的滑配面以及两个相互平行的柱端面；在所述转子上开设有与转子轴线平行的圆弧槽，所述滑块配装在该圆弧槽内，滑块的圆弧面与圆弧槽转动接触配合，而两个滑块的滑配面则面对面地平行设置并分别与所述叶片的两个工作面滑动接触配合，滑块的柱端面则与两侧端盖滑动接触配合。

本发明采用两块独立滑块替代整体转柱的结构方案，因此滑块与叶片的配合面可以非常方便地进行加工和处理，包括磨削和各种表面处理，因此能获得高精度的尺寸、形状、位置、表面粗糙度、平面度以及表面硬度等，故它们与叶片的配合更加顺畅，摩擦损失和泄漏损失则可以减少，结果十分有利于降低压缩机的轴功消耗。

附图说明

图1是本发明一种叶片式回转压缩机的一个实施例的结构示意图；

图2是图1所示一种叶片式回转压缩机的一个滑块的轴测图；

图3是本发明一种叶片式回转压缩机采用静止叶片方案的工作原理图；

图4是本发明一种叶片式回转压缩机采用转缸式方案的工作原理图；

图5是本发明一种叶片式回转压缩机的一对滑块的组配结构的示意图；

图6是本发明一种叶片式回转压缩机的一对滑块的另一种组配结构的示意图；

图7是本发明一种叶片式回转压缩机的一对滑块的又一种组配结构的示意图；

图8是本发明一种叶片式回转压缩机的一对滑块的再一种组配结构的示意图。

具体实施方式

图1和图2分别示出了本发明一种叶片式回转压缩机的一个实施例的结构示意图和滑块的轴测图。在该实施例中，所述叶片式回转压缩机包括转子1、气缸2、叶片3、第一滑块4a、第二滑块4b、端盖(图中未示出)；所述转子1有一个圆柱形外表面，所述气缸2有一个圆孔形内孔面，所述叶片3呈扁平状其两个工作面相互平行，所述第一滑块4a和第二滑块4b均具有圆柱状的圆弧面5、平面状的滑配面6a和6b、两个相互平行并垂直滑配面6a和6b的柱端面7a和7b；转子1偏置在气缸2内，转子1的轴线为转子轴线O1，气缸2的轴线为气缸轴线O2，转子轴线O1与气缸轴线O2相互平行设置，两轴线的距离即为转子1相对于气缸2的偏心距，转子1的外表面与气缸2的内孔面相切配合(容许存在运动间隙或油膜间隙)；叶片3与气缸轴线O2平行，其外端与气缸2紧固密封连接，叶片3的最佳位置为沿着气缸2的径向方向布置，叶片3的两侧端分别与相应的两个端盖紧固密封连接(图中未示出)；需要说明的是，所述紧固密封连接是指采用嵌固连接、铰接连接、螺钉连接、铆钉连接、焊接连接或过盈连接、胶粘连接等连接结构，亦可以是密封紧贴，甚至可以在连接处敷设弹性密封体如橡胶、朔料、铜片、纸垫、纤维、密封胶等等，图1中所示实施例的叶片3采用的是嵌固到气缸2的连接结构；在转子1上开设有与转子轴线O1平行的圆弧槽8，所述第一滑块4a和第二滑块4b配装在该圆弧槽8内并通过圆弧面5与之转动配合，其中第一滑块4a的滑配面6a和第二滑块4b的滑配面6b面对面地相互平行设置并组合成一条滑槽，所述叶片3插入该滑槽内并与之滑动配合；以第一滑块4a为例，其圆弧面5和滑配面6a与柱端面7a和7b垂直，所述柱端面7a和7b与两侧端盖滑动配合；为了驱动转子1运动，在转子1的中心部位同轴设置有转轴9，转轴9可以直接驱动转子1(图中未示出)也可以通过轴承10驱动转子1(如图中所示)、轴承10可以是滚动轴承也可以是滑动轴承，转轴9可以由电机直接驱动，也可以由电机通过联轴节或皮带或齿轮等间接驱动；相对于气缸轴线O2而言，转轴9属于偏心轴颈结构；显然，由转子1的外表面、气缸2的内孔面以及两侧端盖围成了一个封闭形的月牙形空间，叶片3将该空间分隔成两个工作腔即吸气腔11和压缩腔12，当压缩机工作时，吸气腔11的容积逐渐增加，压缩腔12的容积则逐渐减少，为了实现进气和排气，在气缸2上设置吸气口13与吸气腔11相通，在端盖上设置有排气口14与压缩腔12设在端盖上，当然也可以在气缸2上开设排气孔和在端盖上设置进气孔，为了防止气体反窜回气缸2内，可以在排气口14处设置排气单向阀(图中未示出)；特别需要指出的是，为了防止出现过压缩，减少排气背压是十分必要的，措施之一是在紧接着排气单向阀的后面设置一个排气膨胀腔(图中未示出)，让瞬间排出的高压气体有一个暂时容纳的过渡空间，以缓解因排气管流通截面小而引起阻塞而造成的背压过高，实践证明这种结构方案可以有效地防止压缩机出现过压现象，设压缩机的排气压力与进气压力之比为ε，压缩机的每转排量为Vh，则排气膨胀腔的容积Vp以大于等于Vh与ε之比为宜，即Vp≥Vh/ε，当然Vp的数值越大其消除过压的效果越好，但这会造成压缩机的体积过分增大；

图3给出的是本发明一种叶片式回转压缩机采用静止叶片方案的工作原理图(压缩机的转向为顺时针方向)，显然，转子1一方面围绕气缸轴线O2进行转动另一方面还同时围绕其转子轴线O1进行摆动，容易看出，此时气缸轴线O2为固定不动的轴线(容许因配合间隙存在而造成的晃动)，而叶片3、气缸2和端盖均呈静止状态，静止叶片式压缩机即由此得名；

图4给出的是本发明一种叶片式回转压缩机采用转缸式方案的工作原理图(压缩机的转向为逆时针方向)，不难发现，转子1围绕其转子轴线O1进行定轴转动，气缸2、叶片3和端盖则围绕气缸轴线O2进行定轴转动，此时转子轴线O1和气缸轴线O2均为固定不动的轴线(容许因配合间隙而造成的晃动)，由于气缸2呈转动状态，故转缸式回转压缩机由此得名；

图5给出的是本发明一种叶片式回转压缩机的一对滑块的组配结构的示意图，在本实施例中，第一滑块4a和第二滑块4b的外缘处被一个平面切割而形成一个小平顶15，这种结构可以减少压缩机的余隙容积，从而可以减少压缩机的功耗；

图6给出的是本发明一种叶片式回转压缩机的一对滑块的另一种组配结构的示意图，在本实施例中，与图1所述实施例相同的是第一滑块4a和第二滑块4b的圆弧面5的半径是相等的，但不同的是第一滑块4a和第二滑块4b呈不对称状态，亦即第一滑块4a和第二滑块4b的布局相对于叶片3是偏置的，特别地第二滑块4b位于压缩腔12这一侧，故可以将其适当做大一些以增加密封性，并降低它与叶片3之间的比压；

图7给出的是本发明一种叶片式回转压缩机的一对滑块的又一种组配结构的示意图，区别于图1和图6所述的实施例，在本实施例中，第一滑块4a和第二滑块4b的圆弧面5的半径不相等，由于第二滑块4b位于压缩腔这一侧，故其圆弧面的半径可以选取得大一些，这样同样可以降低其对叶片3的比压并增加密封性，与图6所述实施例相仿，此时第一滑块4a和第二滑块4b的布局相对于叶片3也呈偏置状态；

图8给出的是本发明一种叶片式回转压缩机的一对滑块的再一种组配结构的示意图，在本实施例中，第一滑块4a和第二滑块4b在根部具有接触面16，它可以协调分配第一滑块4a和第二滑块4b的受力状况；

本发明采用第一滑块4a和第二滑块4b两块独立滑块替代整体转柱的结构方案，因此第一滑块4a和第二滑块4b与叶片3的配合面可以非常方便地进行加工和处理，包括磨削和各种表面处理，因此能获得高精度的尺寸、形状、位置、表面粗糙度、平面度以及表面硬度等，故它们与叶片3的配合更加顺畅，摩擦损失和泄漏损失则可以减少，结果十分有利于降低压缩机的轴功消耗。

Claims

1、一种叶片式回转压缩机，包括转子(1)、气缸(2)、叶片(3)和端盖；所述转子(1)有一个圆柱形外表面，所述气缸(2)有一个圆孔形内孔面，所述叶片(3)呈扁平状；转子(1)偏置在气缸(2)内，转子轴线(O1)与气缸轴线(O2)平行设置，转子(1)的外表面与气缸(2)的内孔面相切接触配合，转子(1)上开设有圆弧槽(8)；所述叶片(3)的外端与气缸(2)紧固密封连接，叶片(3)的两侧端分别与相对应的端盖紧固密封连接；其特征在于设置有第一滑块(4a)以及第二滑块(4b)，所述第一滑块(4a)和第二滑块(4b)均配装在圆弧槽(8)内并与之转动配合，第一滑块(4a)和第二滑块(4b)分别具有平面状的滑配面(6a)(6b)，所述滑配面(6a)(6b)面对面平行设置并构成滑槽，所述叶片(3)插入该滑槽内并与之滑动配合。

2、根据权利要求1所述的一种叶片式回转压缩机，其特征在于气缸轴线(O2)为固定不动的轴线，转子(1)一方面围绕气缸轴线(O2)进行转动另一方面还同时围绕其转子轴线(O1)进行摆动，叶片(3)、气缸(2)以及端盖均呈静止状态。

3、根据权利要求1所述的一种叶片式回转压缩机，其特征在于转子轴线(O1)和气缸轴线(O2)均为固定不动的轴线，转子(1)围绕转子轴线(O1)进行定轴转动，气缸(2)、叶片(3)和端盖围绕气缸轴线(O2)进行定轴转动。

4、根据权利要求1至3中任一项所述的一种叶片式回转压缩机，其特征在于在排气单向阀的后面设置有排气膨胀腔。

5、根据权利要求1至4中任一项所述的一种叶片式回转压缩机，其特征在于第一滑块(4a)和第二滑块(4b)的外缘呈小平顶(15)状。

6、根据权利要求1至4中任一项所述的一种叶片式回转压缩机，其特征在于第一滑块(4a)和第二滑块(4b)呈不对称状态，亦即第一滑块(4a)和第二滑块(4b)的大小不相等且其布局相对于叶片(3)是偏置的。

7、根据权利要求1至4中任一项所述的一种叶片式回转压缩机，其特征在于第一滑块(4a)和第二滑块(4b)在根部具有接触面(16)。

8、根据权利要求1至7中任一项所述的一种叶片式回转压缩机，其特征在于转子(1)的中心部位同轴设置有转轴(9)。

9、根据权利要求8所述的一种叶片式回转压缩机，其特征在于转轴(9)由电机直接驱动。

10、根据权利要求9所述的一种叶片式回转压缩机，其特征在于转轴(9)由电机通过联轴节、皮带或齿轮间接驱动。