CN101571131B - 一种双环相交型回转式压缩机气缸 - Google Patents

Abstract

一种双环相交型回转式压缩机气缸，左气缸和右气缸的横截面形状均为圆环形，左气缸与右气缸相交，两个气缸的固定端面各自封闭且相向布置，两个气缸交汇处空间连通，每个气缸内设置有一个圆弧形活塞，左气缸和右气缸的圆环形活动盖板分别与左气缸和右气缸的圆弧形活塞连为一体，分别嵌入左、右气缸的开启端面，并与各自的气缸壁作密封接触，在各自的圆环形气缸空间内作回转运动，两个圆环形气缸内的活塞运转方向相反。位于上交汇处附近的左气缸和右气缸壁上，分别开有左排气口和右排气口、位于下交汇处附近的左气缸和右气缸壁上，分别开有左吸气口和右吸气口。本发明零部件少，制造简单，连续性强，运行平稳，噪音小，气体流量范围广。

Description

一种双环相交型回转式压缩机气缸 

技术领域

本发明涉及一种双环相交型回转式压缩机气缸，用于对各种气体进行连续性压缩，提高气体的压力。本发明可广泛用于各种需要气体增压、气体驱动的场合或制冷循环等一些工质循环的系统。 

背景技术

压缩机是一种用来压缩气体以提高气体压力或输送气体的机械，广泛应用于动力、制冷、冶金、石油化工等行业。按作用原理分类，压缩机主要可分为容积式和透平式。容积式压缩机又分为往复式和回转式。回转式压缩机是通过活塞的旋转动作使气体体积缩小以提高气体压力的。回转式压缩机的种类很多，采用的具体压缩方法各不相同，各有自己的特点。 

目前，回转式压缩机按结构特点可分为滚动转子式、滑片式、螺杆式、涡旋式等，各有其优缺点。滚动转子式压缩机一旦在其轴承、主轴、滚轮或是滑片处发生磨损，间隙增大，马上会对其性能产生较明显的不良影响。滑片式压缩机由于滑片与转子及气缸间存在较大的机械摩擦损失，导致其效率相对较低，从而限制了它的使用范围。螺杆式压缩机不适合小的气体流量场合，气体周期性地高速通过吸、排气孔口以及通过缝隙的泄漏等因素会造成很大的噪声，因而需要采取消音减噪措施；另外，螺旋形转子的空间曲面的加工精度要求高，需用专用设备和刀具来加工；由于间隙密封和转子刚度等的限制，目前螺杆式压缩机还不能像往复式压缩机那样达到较高的终了压力。涡旋式制冷压缩机在较小的气体流量的工况下，效率相对比较低，制造成本比较高，需要高精度的加工设备及精确的调心装配技术。 

综上所述，已有的回转式压缩机均存在各种缺陷或局限性。 

发明内容

本发明的目的是公开一种双环相交型回转式压缩机气缸，克服或减轻现有的回转式压缩机存在的一些缺陷，如效率低，零部件多，制造复杂，材料要求高，加工精度要求高，运行不平稳，噪声大，适用的气体流量范围小等缺点或缺陷。 

本发明的技术思路是：采用容积式压缩的原理，参考滚动转子式压缩机和涡旋式压缩机的压缩理论，研制出一种新的压缩机，适用于各种气体压缩，具有效率高，零部件少，制造简单，连续性强，运行平稳，噪音小，气体流量范围广的特点。 

一种双环相交型回转式压缩机气缸，其特征在于：左气缸和右气缸的横截面形状均为圆环形，左气缸与右气缸相交，所述的两个气缸的固定端面各自封闭且相向布置，两个气缸交汇处空间连通，每个气缸内设置有一个圆弧形活塞，左气缸和右气缸的圆环形活动盖板分别与左气缸和右气缸的圆弧形活塞连为一体，分别嵌入左气缸、右气缸的开启端面，并与各自的气缸壁作密封接触，在各自的圆环形气缸空间内作回转运动且运转方向相反；位于上交汇处附近的左气缸和右气缸壁上，分别开有左排气口和右排气口、位于下交汇处附近的左气缸和右气缸壁上，分别开有左吸气口和右吸气口。 

所述的圆弧形活塞高度与左气缸和右气缸内高度一致，左气缸与右气缸设置的圆弧形活塞数量及弧度大小均一致。 

所述的左气缸与右气缸对应的圆弧形活塞，安装时的初始位相应相差180°。 

所述的左、右气缸内的圆弧形活塞运转方向相反作回转运动，交替地通过两个圆环形气缸的交汇处。其尺寸和安装位置恰当，以避免运转干扰并且做到准确地相互配合，以高效地完成气体的压缩过程。 

本发明零部件少，制造简单，连续性强，运行平稳，噪音小，适用于各种气体压缩，具有效率高，气体流量范围广的特点。 

附图说明

图1是左气缸压缩、右气缸吸气过程的气缸结构剖面图； 

图2是左气缸吸气、右气缸压缩过程的气缸结构剖面图； 

图3是气缸的俯视外形图。 

1.左活塞，2.左气缸，3.左排气口，4.右排气口，5.右活塞，6.右气缸，7.右吸气口，8.左吸气口，9.上交汇处，10.下交汇处，11.圆环形活动盖板，12.开启端面，13固定端面。 

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似方法及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。 

一种双环相交型回转式压缩机气缸，如图1、图2所示。两个气缸的横截面形状均为圆环形，左气缸2与右气缸6相交，两个圆环型气缸的固定端面13各自封闭且相向布置，圆环形气缸的径向(直径方向)有一定宽度，轴向(气缸横截面的垂直方向)有一定长度，构成气缸空间；两个圆环形气缸交汇处空间连通，左气缸2内设置有一个圆弧形左活塞1，右气缸6内设置有一个圆弧形右活塞5，圆弧形活塞的圆弧形状与气缸的圆环形状相匹配，使得活塞在气缸内既能自由运转，又能尽量靠紧气缸，以形成较好的密封作用；左气缸或右气缸圆环形活动盖板11分别与左活塞1和右活塞5连接成一个整体，从左气缸或右气缸的开启端面12嵌入，并分别在各自的圆环形气缸空间内作回转运动且运转方向相反；由于圆环形气缸的交汇处空间互通，每个圆环形气缸内的活塞都能通过交汇处。位于上交汇处附近的左气缸2和右气缸6的两个圆环形气缸壁上，分别开有左排气口3和右排气口4，位于下交汇处附近的左气缸2和右气缸6的两个圆环形气缸壁上，分别开有左吸气口8和右吸气口7。圆弧形活塞在每个圆环型气缸内设置的数量与弧度大小相一致。不同圆环型气缸对应的圆弧形活塞其运转前的初始位相相差180°。 

左气缸压缩、右气缸吸气过程如图1所示，当上交汇处9被右活塞5占据时，在左气缸2中，左活塞1与右活塞5的圆弧面外侧形成压缩空间，左活塞1的顺时针运动形成先压缩、后排气过程；当下交汇处10被左活塞1占据时，在右气缸中，右活塞5与左活塞1的圆弧面外侧形成吸气空间，右活塞5的逆时针运动形成吸气过程，气体从右吸气口7进入气缸。 

左气缸吸气、右气缸压缩过程如图2所示，当上交汇处9被左活塞1占据时，在右气缸2中，右活塞5与左活塞1的圆弧面外侧形成压缩空间，右活塞1的逆时针运动形成先压缩、后排气过程；右排气口4可以安置气阀，用以控制排气压力。当下交汇处10被右活塞5占据时，在左气缸中，左活塞1与右活塞5的圆弧面外侧形成吸气空间，左活塞1的顺时针运动形成吸气过程，气体从左吸气口8进入气缸。两个活塞以合适的角度安装，使得运转时互不干扰；并且做到精确地相互配合，某个气缸的活塞离开某个气缸交汇处时，另一个气缸的活塞立即进入该交汇处，以提高压缩效率。这样，随着两个活塞的顺时针和逆时针运动，两个圆环形气缸都分别完成吸气、压缩、排气过程。 

与圆环形活动盖板相连的圆弧形活塞可由外接电动机驱动运转，通过传动机构可以实现一台电动机带动两个圆环形活动盖板旋转，实现两个气缸活塞的回转运动，完成气体的吸气、压缩和排气过程。 

Claims (3)

1.一种双环相交型回转式压缩机气缸，其特征在于：左气缸和右气缸的横截面形状均为圆环形，左气缸与右气缸相交，所述的两个气缸的固定端面各自封闭且相向布置，两个气缸交汇处空间连通，每个气缸内设置有一个圆弧形活塞，左气缸和右气缸的圆环形活动盖板分别与左气缸和右气缸的圆弧形活塞连为一体，分别嵌入左气缸、右气缸的开启端面，并与各自的气缸壁作密封接触，在各自的圆环形气缸空间内作回转运动且运转方向相反；位于上交汇处附近的左气缸和右气缸壁上，分别开有左排气口和右排气口、位于下交汇处附近的左气缸和右气缸壁上，分别开有左吸气口和右吸气口。

2.根据权利要求1所述的一种双环相交型回转式压缩机气缸，其特征在于：所述的圆弧形活塞高度与左气缸和右气缸内高度一致，左气缸与右气缸设置的圆弧形活塞数量及弧度大小均一致。

3.根据权利要求1所述的一种双环相交型回转式压缩机气缸，其特征在于：所述的左气缸与右气缸对应的圆弧形活塞，安装时的初始位相应相差180°。

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