CN103912492A

CN103912492A - 一种平动活塞旋转式压缩机

Info

Publication number: CN103912492A
Application number: CN201410107517.0A
Authority: CN
Inventors: 吴胜宇
Original assignee: DONGGUAN KANPUSUO AIR CONDITIONING PARTS Co Ltd
Current assignee: DONGGUAN KANPUSUO AIR CONDITIONING PARTS Co Ltd
Priority date: 2014-03-22
Filing date: 2014-03-22
Publication date: 2014-07-09

Abstract

本发明公开了一种平动活塞旋转式压缩机，包括前盖、后盖、缸体和活塞，活塞的中心设有一中心孔，中心孔安装有偏心轴，偏心轴从前盖穿出；缸体的壁上设有一圆柱孔，圆柱孔内装配有两片可以转动的半圆柱形滑履，圆柱孔的上下两端开口；两片滑履之间设有一滑板，滑板包括平板部分和圆头部分，平板部分从两片滑履之间穿过，滑板上的两个平面分别与两滑履的平面滑动贴合，圆头部分以可活动的方式设置于位于活塞中的圆柱孔内，圆柱孔的上部有开口。本发明设计新颖独特，结构更合理，活塞是平动旋转的方式，相对运动的速度相对较低，可极大地减小对缸体和活塞的磨损，不仅效率可提高20%以上，且使用寿命也较传统滚动活塞旋转式压缩机提高60%左右，而成本则降低30%左右。

Description

一种平动活塞旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及机械产品技术领域，具体涉及一种旋转式压缩机。

背景技术

压缩机广泛应用于铁路、轮船、矿山、建筑、化工、纺织、冶金机械、军工仪表、舰艇等行业。滚动活塞旋转式压缩机与往复式活寒压缩机、双螺杆压缩机相比，具有结构简单、运转可靠、体积小、重量轻、噪音低等优点，其广泛用作微型制冷压缩机。滚动活塞旋转压缩机具有一个月牙形的工作腔，滑板将该月牙形的工作腔隔离成吸气腔和压缩腔；转子的旋转使吸气腔和压缩腔的容积周期性变化，实现压缩机的吸气和压缩过程。其问题是，滑板伸入工作腔，必须与转子接触以隔离吸气腔和压缩腔，两者的接触是线接触。由于接触处两者有较高的相对速度，容易磨损。这决定了这种压缩机不能承受很大的气体力，否则磨损严重。

专利94191130.6提出一种摇动旋转压缩机，将活塞和滑板做成一体，滑板穿过工作腔插入缸体的导轨中。导轨可摆动，滑板可在导轨中往复滑动，故转子在气缸中做摇摆转动。但由于活塞与滑板是一体的，加工成本高、难度大。专利200810063188.9提出了一种平动式旋转压缩装置，但其活塞在平动的同时也沿着活塞的轴线做摇摆运动，在摇摆运动过程中，当活塞摆动到死点位置时，活塞的摆动加速度产生的惯性力作用在滑板与活塞滑动的平面上，造成磨损的加剧，特别是活塞的体积大、重量大，会产生较大的惯性力。另外该压缩机的滑片“铰接”在缸体上作旋转摆动，转子上开设有滑槽，滑片伸入该滑槽中，滑片可在滑槽中作往复滑动，驱动轴驱动转子旋转时，由于滑片的限制，转子只能在气缸中作平动旋转实现工作腔容积的周期性变化过程。但这种结构的滑槽设置在转子上，要求转子厚度较大，必须大于滑片伸入气缸的长度，使转子重量变大，增加压缩机的惯性力；滑片起到限制转子自转的作用，在气体力的作用下，滑片在滑槽中受到转子的摩擦力大，滑片的平面或者活塞的滑槽容易磨损，降低其寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种效率高、成本低、使用寿命长、安全可靠的平动活塞旋转式压缩机。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种平动活塞旋转式压缩机，其特征在于：包括前盖、后盖、缸体、活塞和滑板，活塞与滑板一起将压缩机的内部分为吸气腔和排气腔，缸体安装于前盖和后盖之间，缸体为圆筒结构，活塞为圆柱形结构，活塞位于缸体内部；活塞的中心设有一中心孔，中心孔安装有偏心轴，偏心轴从前盖穿出；缸体的壁上设有一圆柱孔，圆柱孔内装配有两片可以转动的半圆柱形滑履，圆柱孔的上下两端开口，开口的宽度小于滑履的直径；两片滑履之间设有一滑板，滑板包括平板部分和圆头部分，平板部分从两片滑履之间穿过，滑板上的两个平面分别与两滑履的平面滑动贴合，圆头部分以可活动的方式设置于位于活塞中的圆柱孔内，圆柱孔的上部有开口，开口的宽度小于圆头部分的直径。

进一步地，所述活塞的两个端面各设有一密封条，密封条紧贴缸体的内壁。

进一步地，在缸体的上部有一密封的腔体，该腔体在活塞运动时可以容置滑板。

进一步地，所述偏心轴上安装有两主轴轴承，此两主轴轴承位于前盖内；偏心轴位于活塞内的端部安装有轴承。

进一步地，活塞的表面有耐磨自润滑涂层；滑板的表面有耐磨自润滑涂层。

进一步地，活塞连接有保证活塞平动过程中不会产生旋转运动的防旋机构。

进一步地，防旋机构为滚珠防旋机构或圆柱防旋机构或十字滑环防旋机构或径向柔性防旋机构。

进一步地，所述耐磨自润滑涂层为聚酰亚胺（PI）、二硫化钼(MoS2)、铁氟龙（PTFE）、二硫化钨(WS2)中的一种或者多种混合物。

该压缩机的工作原理为，活塞和滑板、密封条一起将压缩机的缸体内部分成两个独立的腔体；运动过程中，一个腔体的体积越来越小，而另一腔体的体积越来越大；因此可将体积越来越小的腔体设计为压缩机的排气腔，而将体积越来越大的腔体设计为压缩机的吸气腔；当活塞顺时针平动时，左边的腔体为排气腔，右边的腔体为吸气腔，排气腔的体积越来越小，腔内的压力越来越大，当腔内的压力达到压缩机的排气压力以后，排气腔开始排气过程；而吸气腔的体积越来越大，吸入的气体越来越多；当活塞运动到上死点位置时，排气腔的气体被全部排出，而吸气腔的吸入气体量达到最大；随着活塞的继续运动，活塞将吸气腔变为排气腔，吸气腔吸入的气体开始压缩，而排气腔变为吸气腔开始吸气过程；这样整个压缩过程就完成了一次循环，随着偏心轴的一直旋转，压缩机一直进行着吸气过程、压缩过程、排气过程，不断的进行循环，实现气体压缩机的功能。

本发明设计新颖独特，结构更合理，活塞是平动旋转的方式，相对运动的速度相对较低，可极大地减小对缸体和活塞的磨损，不仅效率可提高20%以上，且使用寿命也较传统滚动活塞旋转式压缩机提高60%左右，而成本则降低30%左右。

附图说明

图1为本发明剖面结构图；

图2、图3、图4和图5为本发明工作状态原理图；

图6为活塞的横截面结构图。

图中，1为滑履，2为滑板，3为活塞，4为偏心轴，5为前盖，6为主轴轴承，7为缸体，8为轴承，9为密封条，10为后盖，11为圆柱孔，12为中心孔。

具体实施方式

本实施例中，参照图1、图2、图3、图4、图5和图6，所述平动活塞旋转式压缩机，包括前盖5、后盖10、缸体7、活塞3和滑板2，活塞3与滑板2一起将压缩机的内部分为吸气腔和排气腔，缸体7安装于前盖5和后盖10之间，缸体7为圆筒结构，活塞3为圆柱形结构，活塞3位于缸体7内部；活塞3的中心设有一中心孔12，中心孔12安装有偏心轴4，偏心轴4从前盖5穿出；缸体7的壁上设有一圆柱孔，圆柱孔内装配有两片可以转动的半圆柱形滑履1，圆柱孔的上下两端开口，开口的宽度小于滑履1的直径；两片滑履1之间设有一滑板2，滑板2包括平板部分和圆头部分，平板部分从两片滑履1之间穿过，滑板2上的两个平面分别与两滑履1的平面滑动贴合，可上下滑动，圆头部分以可活动的方式设置于位于活塞3中的圆柱孔11内，圆柱孔11的上部有开口，开口的宽度小于圆头部分的直径。

所述活塞3的两个端面各设有一密封条9，密封条9紧贴缸体7的内壁。

在缸体7的上部有一密封的腔体，该腔体在活塞3运动时可以容置滑板2。

所述偏心轴4上安装有两主轴轴承6，此两主轴轴承6位于前盖5内；偏心轴4位于活塞3内的端部安装有轴承8。

活塞3的表面有耐磨自润滑涂层；滑板2的表面有耐磨自润滑涂层。耐磨自润滑涂层为聚酰亚胺（PI）、二硫化钼(MoS2)、铁氟龙（PTFE）、二硫化钨(WS2)中的一种或者多种混合物。

活塞3连接有保证活塞平动过程中不会产生旋转运动的防旋机构（未图示）。防旋机构为滚珠防旋机构或圆柱防旋机构或十字滑环防旋机构或径向柔性防旋机构。

参照图2—图5，该压缩机的工作原理为，活塞3和滑板2、密封条9一起将压缩机的缸体7内部分成两个独立的腔体；运动过程中，一个腔体的体积越来越小，而另一腔体的体积越来越大；因此可将体积越来越小的腔体设计为压缩机的排气腔，而将体积越来越大的腔体设计为压缩机的吸气腔；当活塞顺时针平动时，左边的腔体为排气腔，右边的腔体为吸气腔，排气腔的体积越来越小，腔内的压力越来越大，当腔内的压力达到压缩机的排气压力以后，排气腔开始排气过程；而吸气腔的体积越来越大，吸入的气体越来越多；当活塞3运动到上死点位置时，排气腔的气体被全部排出，而吸气腔的吸入气体量达到最大；随着活塞3的继续运动，活塞3将吸气腔变为排气腔，吸气腔吸入的气体开始压缩，而排气腔变为吸气腔开始吸气过程；这样整个压缩过程就完成了一次循环，随着偏心轴4的一直旋转，压缩机一直进行着吸气过程、压缩过程、排气过程，不断的进行循环，实现气体压缩机的功能。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims

1.一种平动活塞旋转式压缩机，其特征在于：包括前盖、后盖、缸体\活塞和滑板，活塞与滑板一起将压缩机的内部分为吸气腔和排气腔；缸体安装于前盖和后盖之间，缸体为圆筒结构，活塞为圆柱形结构，活塞位于缸体内部；活塞的中心设有一中心孔，中心孔安装有偏心轴，偏心轴从前盖穿出；缸体的壁上设有一圆柱孔，圆柱孔内装配有两片可以转动的半圆柱形滑履，圆柱孔的上下两端开口，开口的宽度小于滑履的直径；滑板设于两片滑履之间，滑板包括平板部分和圆头部分，平板部分从两片滑履之间穿过，滑板上的两个平面分别与两滑履的平面滑动贴合，圆头部分以可活动的方式设置于位于活塞中的圆柱孔内，圆柱孔的上部有开口，开口的宽度小于圆头部分的直径。

2.根据权利要求1所述的平动活塞旋转式压缩机，其特征在于：所述活塞的两个端面各设有一密封条，密封条紧贴缸体的内壁。

3.根据权利要求1所述的平动活塞旋转式压缩机，其特征在于：在缸体的上部有一密封的腔体，该腔体在活塞运动时可以容置滑板。

4.根据权利要求1所述的平动活塞旋转式压缩机，其特征在于：所述偏心轴上安装有两主轴轴承，此两主轴轴承位于前盖内；偏心轴位于活塞内的端部安装有轴承。

5.根据权利要求1所述的平动活塞旋转式压缩机，其特征在于：活塞的表面有耐磨自润滑涂层；滑板的表面有耐磨自润滑涂层。

6.根据权利要求1所述的平动活塞旋转式压缩机，其特征在于：活塞连接有保证活塞平动过程中不会产生旋转运动的防旋机构。

7.根据权利要求6所述的平动活塞旋转式压缩机，其特征在于：防旋机构为滚珠防旋机构或圆柱防旋机构或十字滑环防旋机构或径向柔性防旋机构。

8.根据权利要求5所述的平动活塞旋转式压缩机，其特征在于：所述耐磨自润滑涂层为聚酰亚胺（PI）、二硫化钼(MoS2)、铁氟龙（PTFE）、二硫化钨(WS2)中的一种或者多种混合物。

9.根据权利要求2所述的平动活塞旋转式压缩机，其特征在于：该压缩机的工作原理为，活塞和滑板、密封条一起将压缩机的缸体内部分成两个独立的腔体；运动过程中，一个腔体的体积越来越小，而另一腔体的体积越来越大；因此可将体积越来越小的腔体设计为压缩机的排气腔，而将体积越来越大的腔体设计为压缩机的吸气腔；当活塞顺时针平动时，左边的腔体为排气腔，右边的腔体为吸气腔，排气腔的体积越来越小，腔内的压力越来越大，当腔内的压力达到压缩机的排气压力以后，排气腔开始排气过程；而吸气腔的体积越来越大，吸入的气体越来越多；当活塞运动到上死点位置时，排气腔的气体被全部排出，而吸气腔的吸入气体量达到最大；随着活塞的继续运动，活塞将吸气腔变为排气腔，吸气腔吸入的气体开始压缩，而排气腔变为吸气腔开始吸气过程；这样整个压缩过程就完成了一次循环，随着偏心轴的一直旋转，压缩机一直进行着吸气过程、压缩过程、排气过程，不断的进行循环，实现气体压缩机的功能。