CN105201835B - 一种摆动转子压缩机 - Google Patents

Abstract

一种摆动转子压缩机，包括摆动转子、偏心轮轴、前端盖、气缸、导轨和后端盖。摆动转子包括滚环和摆杆，偏心轮轴包括主轴和偏心轮。滚环上开设有排气孔，排气孔靠近摆杆一侧。偏心轮上开设有排气腔，排气腔在主轴旋转过程中周期性地与滚环上排气孔连通或断开。后端盖开设有通流孔，排气腔在主轴旋转过程中始终与后端盖上通流孔连通。本发明既不设吸气阀也不设排气阀，与传统摆动转子压缩机相比，本发明效率更高、噪声更低、变速特性与耐久性能更好。

Description

一种摆动转子压缩机

技术领域

本发明涉及旋转压缩机技术领域，特别是涉及一种摆动转子压缩机。

背景技术

旋转压缩机因具有体积小、重量轻和结构简单等诸多优点而被广泛应用，如房间空调器中，普遍采用滚动转子压缩机。摆动转子压缩机是滚动转子压缩机的孪生结构，与滚动转子压缩机结构不一样的是：摆动转子压缩机将滚环和摆杆做成一体，使二者之间不存在密封和润滑问题，也不需要设滑板弹簧；滚环和摆杆做成一体后，摆杆变成两侧支撑，可以承受较大的压力差；导轨能转动，减小了摆杆的侧向力，同时消除了滚环与摆杆间的摩擦磨损，使压缩机的机械效率有所提高。摆动转子压缩机由于存在上述优点，因此其虽然较滚动转子压缩机加工更复杂、精密，但仍在部分空调压缩机生产企业中大量生产。传统摆动转子压缩机综合性能较滚动转子压缩机好，但仍逊于涡旋压缩机，其重要原因之一是：结构上，涡旋压缩机既无吸气阀也无排气阀，而传统摆动转子压缩机虽无吸气阀但有排气阀。传统摆动转子压缩机在端盖或是气缸靠导轨附近开有排气孔，排气孔出口设有排气阀，压缩机排气过程中，压缩腔内气体通过排气孔与排气阀排出。排气阀无疑使得压缩机性能变差，具体表现如下：气流流过气阀时节流导致阻力损失较大；阀片运动导致气流脉动，产生流体噪声；阀片撞击升程限制器和阀座，产生机械噪声；压缩机变频调速时，阀片运动规律变差；而阀片又是压缩机中最容易损坏的元件。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种结构上既无吸气阀也无排气阀、效率更高、噪声更低、变速特性与耐久性能更好的摆动转子压缩机。

本发明所采用的技术方案是：

一种摆动转子压缩机，包括摆动转子、偏心轮轴、前端盖、气缸、导轨和后端盖。所述摆动转子包括滚环和摆杆，所述偏心轮轴包括主轴和偏心轮。所述滚环上开设有排气孔，所述排气孔靠近摆杆一侧。所述偏心轮上开设有排气腔，所述排气腔在主轴旋转过程中周期性地与所述排气孔连通或断开。

所述后端盖开设有通流孔，所述通流孔为圆孔，圆孔中心线与主轴中心线重合，孔径不超过主轴外径。

所述摆动转子滚环上排气孔呈长圆形，靠近后端盖。

所述排气腔位于偏心轮靠后端盖一侧，主轴旋转过程中，所述排气腔始终与后端盖上通流孔连通。

所述偏心轮靠后端盖一侧横截面为月牙形面，靠前端盖一侧横截面为圆形面。

所述气缸开设有吸气孔，所述吸气孔为圆孔，靠近导轨。

采用上述技术方案后，本发明吸气时，气体从气缸上吸气孔进入压缩机内吸气腔，压缩结束后排气时，压缩腔内气体通过滚环上排气孔进入偏心轮上排气腔，再由后端盖上通流孔排出，本发明因此结构上既不设吸气阀也不设排气阀。本发明的有益效果是：

压缩机排气过程中，通流面积增大，气体流动阻力损失下降，压缩机效率提升；

压缩机排气过程中，流体噪声、机械噪声降低；

压缩机变频调速时，效率变化较小，压缩机变速特性好；

压缩机使用寿命延长，耐久性能提升。

附图说明

图1为本发明一实施例的立体示意图。

图2为图1中摆动转子的立体示意图。

图3为图1中偏心轮轴的立体示意图。

图4为图1所示的本发明一实施例的横剖面示意图。

图5为图1所示的本发明一实施例的工作过程示意图。

图6为图1所示的本发明一实施例工作过程中排气腔与通流孔的位置关系示意图。

图中：1、摆动转子；2、偏心轮轴；3、吸气孔；4、前端盖；5、气缸；6、导轨；7、排气孔；8、排气腔；9、通流孔；10、后端盖；11、吸气腔；12、压缩腔；1a、滚环；1b、摆杆；2a、主轴；2b、偏心轮。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

图1所示一种摆动转子压缩机包括摆动转子1、偏心轮轴2、前端盖4、气缸5、导轨6和后端盖10。图1中摆动转子1结构如图2，图2所示摆动转子包括滚环1a和摆杆1b。图1中偏心轮轴2结构如图3，图3所示偏心轮轴包括主轴2a和偏心轮2b。

图1中，气缸5内装有摆动转子1。摆动转子1的滚环套在偏心轮轴2的偏心轮上，偏心轮轴2的主轴旋转中心与气缸5的几何中心重合。摆动转子1的摆杆在圆柱形导轨6中能自由上下滑动，并且随导轨6左右摆动。前端盖4、后端盖10通过螺钉与气缸5连接固定。摆动转子1、前端盖4、气缸5、导轨6和后端盖10共同构成压缩机的工作腔。

如前面所述，图1所示摆动转子压缩机与传统摆动转子压缩机运动机构上类似，但摆动转子、偏心轮轴结构并不相同。图2所示摆动转子的滚环1a上开设有排气孔7，排气孔7靠近摆杆1b一侧。图2中排气孔7呈长圆形，靠近图1中后端盖10。图3所示偏心轮轴的偏心轮2b在位于图1中后端盖10一侧铣去一部分，铣去的这部分空间形成排气腔8。图3所示偏心轮轴的偏心轮2b上开设排气腔8后，靠图1中后端盖10一侧横截面为月牙形面，靠图1中前端盖4一侧横截面仍为圆形面。

图1所示摆动转子压缩机的气路如图4。图4为图1所示摆动转子压缩机的横剖面示意图，剖面通过图1中气缸5上的吸气孔3、摆动转子1上的排气孔7以及偏心轮轴2上的排气腔8。图4中，摆动转子1的摆杆把压缩机的工作腔分为吸气腔11、压缩腔12，吸气腔11与气缸5上的吸气孔3连通，压缩腔12与摆动转子1上的排气孔7连通。图4中，当偏心轮轴2的主轴逆时针旋转时，吸气腔11的容积逐渐增大，气体不断通过吸气孔3被吸入，而压缩腔12的容积逐渐缩小，气体通过排气孔7进入排气腔8。

图4所示摆动转子压缩机的气缸5开设有吸气孔3，吸气孔3为圆孔，靠近导轨6，吸气孔3前后不设吸气阀，因此压缩机吸气时，不需要经由吸气阀，这与传统摆动转子压缩机吸气过程类似。图1所示摆动转子压缩机在前端盖4、气缸5及后端盖10上均不设排气阀，压缩机排气过程中，不需要经由排气阀，这与传统摆动转子压缩机排气过程不同。

图1所示摆动转子压缩机的工作过程示意图见图5。以图5中左上图时刻偏心轮轴2的主轴转角β作为转角始点，即β＝0°，一个周期内，β从0°到360°。图5中，一个周期内吸气腔11容积总是不断增大，期间，吸气腔11与气缸5上的吸气孔3连通后，则不断吸气。图5中，一个周期内压缩腔12的容积总是不断缩小。期间，在压缩腔12与吸气孔3断开后到β＝ψ区间内，随压缩腔12容积缩小，压缩腔12内气体压力上升。当β＝ψ时，偏心轮轴2上的排气腔8开始与摆动转子1上的排气孔7连通，额定工况下，此时压缩腔12内气体压力等于压缩机排气压力。排气腔8与排气孔7连通后，随压缩腔12的容积逐渐缩小，压缩腔12内气体通过排气孔7进入排气腔8。当β接近360°时，排气腔8与排气孔7断开，排气结束。图5中，排气腔8在主轴旋转过程中周期性地与排气孔7连通或断开，从而实现周期性地排气。

图1所示摆动转子压缩机排气时，压缩腔内气体进入排气腔8后，需要另开设气流通道把排气腔8内气体导出。图1中，后端盖10开设有通流孔9，通流孔9为圆孔，圆孔中心线与偏心轮轴2的主轴中心线重合，孔径不超过主轴外径。图1所示摆动转子压缩机工作过程中排气腔与通流孔的位置关系示意图如图6。图6为图1所示摆动转子压缩机在不同主轴转角时的正视图，从图6可看出：主轴旋转过程中，排气腔8始终与后端盖10上通流孔9连通，而通流孔9仅与排气腔8连通，与压缩机内吸气腔、压缩腔均不相通。

图1所示摆动转子压缩机既不设吸气阀也不设排气阀，与传统摆动转子压缩机相比，具有如下优点：1、效率更高。图1所示摆动转子压缩机排气过程中，通流面积较大，因此气体流动阻力损失较小。2、噪声更低。图1所示摆动转子压缩机排气过程中，没有了阀片运动与撞击产生的流体噪声、机械噪声，此外，排气腔还有降噪作用。3、变速特性更好。传统摆动转子压缩机在高转速时排气阀运动规律易呈延迟关闭型，在低转速时排气阀运动规律易呈颤振型，因而变转速时压缩机效率变化较大。4、耐久性能更好。传统摆动转子压缩机最容易损坏的元件是排气阀阀片，图1所示摆动转子压缩机不设气阀后，使用寿命延长，耐久性能提升。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种摆动转子压缩机，包括摆动转子、偏心轮轴、前端盖、气缸、导轨和后端盖，所述摆动转子包括滚环和摆杆，所述偏心轮轴包括主轴和偏心轮，其特征在于：所述滚环上开设有排气孔，所述排气孔靠近摆杆一侧；所述偏心轮上开设有排气腔，所述排气腔在主轴旋转过程中周期性地与所述排气孔连通或断开。

2.根据权利要求1所述的一种摆动转子压缩机，其特征在于：所述后端盖开设有通流孔，所述通流孔为圆孔，圆孔中心线与主轴中心线重合，孔径不超过主轴外径。

3.根据权利要求1或2所述的一种摆动转子压缩机，其特征在于：所述摆动转子滚环上排气孔呈长圆形，靠近后端盖。

4.根据权利要求1或2所述的一种摆动转子压缩机，其特征在于：所述排气腔位于偏心轮靠后端盖一侧，主轴旋转过程中，所述排气腔始终与后端盖上通流孔连通。

5.根据权利要求1或2所述的一种摆动转子压缩机，其特征在于：所述偏心轮靠后端盖一侧横截面为月牙形面，靠前端盖一侧横截面为圆形面。

6.根据权利要求1或2所述的一种摆动转子压缩机，其特征在于：所述气缸开设有吸气孔，所述吸气孔为圆孔，靠近导轨。