CN106640648A - 一种滑片根部滚轮限位的回转式风机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种滑片根部滚轮限位的回转式风机，它包括缸体、转子、隔离垫板、后端盖、滚道、滑片、主轴和前端盖，主轴安装于转子内，转子安装于缸体内，缸体的前、后方均设置隔离垫板和滚道，滚道外侧安装前端盖和后端盖，主轴前后两端均安装轴承，主轴两端通过轴承安插于前端盖和后端盖中，主轴沿其轴的周向布置多组滑片结构，每组滑片结构包括滑片和安装于滑片两端的微型轴承，微型轴承绕滚道内孔旋转。该发明的回转式风机摒弃了复杂的曲轴、连杆等机构，以一对安装在滑片底部的微型轴承，绕滚道内孔旋转，实现了消除缸体内径与滑片顶端摩擦的目标。启动力矩小，整机盘动轻盈，调速性能好。同时继承了传统回转式设备噪音低，造价低，结构简单，维护方便的性能特点。

Description

一种滑片根部滚轮限位的回转式风机
技术领域
本发明涉及一种回转式风机，尤其涉及一种滑片根部滚轮限位的回转式风机。
背景技术
回转式风机是一种容积式风机，具有强制输送的恒转矩气力学特征。同时其相对罗茨风机具有更高的容积效率，更低的泄漏率，更低的噪音。其工作原理是在偏心轮的引导下，产生离心力（或用弹簧）带动滑片紧贴在缸体壁上进行旋转，通过滑片与偏心轮在缸体内不断产生变化的容积，而实现对空气的做功。
其最大的缺点是因为，工作时，滑片与缸体产生剧烈的摩擦，故严重限制了滑片顶端的线速度。而线速度是半径与角速度的乘积，这意味着传统的旋片风机既不可能在体积上做大也不可能在转速上提升。所以市场成熟的回转式风机，其流量一般都在8m³/min以内。机体转速不超过500RPM。用作旋片泵时，由于有全套的散热回油设计，情况稍好，但转速也很少超过1500RPM，抽速亦不高。
多年来，行业内一直在寻求一种可以实现滑片、缸体内壁无摩擦的回转式风机、旋片泵结构。但以前常见的方案都是通过曲轴、多连杆等实现，结构复杂不利于推广，实际效果有限。
因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种滑片根部滚轮限位的回转式风机。
为解决上述技术问题，本发明的一种滑片根部滚轮限位的回转式风机，它包括缸体、转子、隔离垫板、后端盖、滚道、滑片、主轴和前端盖，所述主轴安装于转子内，所述转子安装于缸体内，所述缸体的前、后方均设置隔离垫板和滚道，所述滚道外侧安装前端盖和后端盖，所述主轴前后两端均安装轴承，所述主轴两端通过轴承安插于前端盖和后端盖中，所述主轴沿其轴的周向布置多组滑片结构，每组滑片结构包括滑片和安装于滑片两端的微型轴承，所述微型轴承绕滚道内孔旋转。
进一步的，所述主轴的周向布置偶数组滑片结构，滑片结构两两对称设置于主轴两侧。
进一步的，所述主轴的周向布置奇数组滑片结构，滑片结构均匀分布于主轴四周。
在滑片的根部两侧伸出一根芯轴，芯轴上安装有微型轴承作为滚轮。
本发明的有益效果：该发明的回转式风机摒弃了复杂的曲轴、连杆等机构，以一对安装在滑片底部的微型轴承，绕滚道内孔旋转，实现了消除缸体内径与滑片顶端的摩擦。启动力矩小，整机盘动轻盈，调速性能好。同时继承了传统回转式设备噪音低，造价低，结构简单，维护方便的性能特点。
附图说明
图1为本发明的整机装配图。
图2为本发明的分解图。
图3为本发明主轴的放大图。
图4为本发明的侧视图。
其中：1、缸体，2、转子，3、隔离垫板，4、后端盖，5、滚道，6、安装轴承，7、滑片，8、微型轴承，9、主轴，10、前端盖，11、芯轴。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
如图1和2所示，本发明的一种滑片根部滚轮限位的回转式风机，它包括缸体1、转子2、隔离垫板3、后端盖4、滚道5、滑片7、主轴9 、前端盖10，主轴9安装于转子2内，转子2安装于缸体1内，缸体1的前、后方均设置隔离垫板3和滚道5，滚道5外侧安装前端盖10和后端盖4，主轴9前后两端均安装轴承6，主轴9两端通过轴承6安插于前端盖10和后端盖4中，主轴9沿其轴的周向布置多组滑片结构，每组滑片结构包括滑片7和安装于滑片7两端的微型轴承8，微型轴承8绕滚道5内孔旋转。
图2所示，主轴9的周向布置偶数组（例四组）滑片结构，滑片结构两两对称设置于主轴9两侧。
如果，主轴9的周向布置奇数组（例三组）滑片结构，滑片结构均匀（三等分）分布于主轴9四周。
图3所示，在滑片7的根部两侧伸出一根芯轴11，芯轴11上安装有微型轴承8作为滚轮。滑片7由自润滑材料制成。
滑片7与缸体1相连，同轴心布置的滚道5由高表面光洁度的硬质合金或其他耐磨材料制成。滑片7尾部芯轴11安装微型轴承8后，直接放置于滚道5中，工作时在离心力或者滑片弹簧的支撑下，微型轴承8在滚道5的内孔中做圆周运动。
有关微型轴承8的尺寸，满足以下数学关系：设滚道5内半径为R2，缸体内半径为R3，微型轴承8中心到滑片7顶端的长度L，微型轴承8的半径r2=L+R2-R3。（实际考虑到控制滑片顶端不与缸体内壁接触，r2会比公式结论数值略大0.01-0.05mm。或者将L控制的略小几丝。）
为了避免压缩腔漏气，或者先于轴承与芯轴发生摩擦，隔离垫板3的内孔半径需要满足以下公式R3-L+r1＜R1≤（R3-2e）。(e为回转式风机/旋片泵的偏心距)。
该机的基本原理是，动力由主轴9输入，带动安装与主轴9上的转子2旋转，转子2和主轴9通过前、后端盖10、4的偏心，在缸体1内紧贴一侧内壁高速旋转。同时在离心力的带动下，滑片7向外甩出。
传统结构风机的滑片会与缸体内壁产生物理接触，本发明由于有微型轴承8和滚道5的存在，微型轴承8在滚道5中旋转，对滑片7提前做出了限位，通过控制微型轴承8的尺寸，即可控制滑片7与缸体的间隙。实现无摩擦运转。
该发明，摒弃了复杂的曲轴、连杆等机构，以一对安装在滑片7底部的微型轴承8，绕滚道5内孔旋转，实现了消除缸体内径与滑片顶端滑动摩擦的目标。启动力矩小，整机盘动轻盈，调速性能好。
由于没有了滑片7与缸体1间的滑动摩擦，滑片7尖端可以达到很高的线速度。转速可以达到传统设计的5倍以上。
由于容积式风机的泄漏率是不随转速变化而变化的，转速的提升大大降低了固定泄漏量的占比，极大的提升了效率，增加了风量，同时极限升压可以达到150KPa。
机体普通运用时不再需要润滑油箱和油气分离器，简化了整机结构，降低了成本。改变了普通回转式风机/旋片泵的使用方式，可以空载启动运行，而不用担心烧毁。
由于突破了滑动摩擦面线速度的限制，不仅转速可以大大提升，体积亦可以加大，本机放大后，可制作口径高达DN800的大型回转机组，替代大型罗茨风机/罗茨泵、多级离心风机、单级高速离心风机。
本发明仍然延续了回转式风机的基本结构，继承了传统回转式设备噪音低，造价低，结构简单，维护方便的性能特点，甚至可在原有产品上进行改造升级。

Claims (4)

1.一种滑片根部滚轮限位的回转式风机，其特征在于：它包括缸体、转子、隔离垫板、后端盖、滚道、滑片、主轴和前端盖，所述主轴安装于转子内，所述转子安装于缸体内，所述缸体的前、后方均设置隔离垫板和滚道，所述滚道外侧安装前端盖和后端盖，所述主轴前后两端均安装轴承，所述主轴两端通过轴承安插于前端盖和后端盖中，所述主轴沿其轴的周向布置多组滑片结构，每组滑片结构包括滑片和安装于滑片两端的微型轴承，所述微型轴承绕滚道内孔旋转。
2.根据权利要求1所述的一种滑片根部滚轮限位的回转式风机，其特征在于：所述主轴的周向布置偶数组滑片结构，滑片结构两两对称设置于主轴两侧。
3.根据权利要求1所述的一种滑片根部滚轮限位的回转式风机，其特征在于：所述主轴的周向布置奇数组滑片结构，滑片结构均匀分布于主轴四周。
4.根据权利要求2所述的一种滑片根部滚轮限位的回转式风机，其特征在于：在滑片的根部两侧伸出一根芯轴，芯轴上安装有微型轴承作为滚轮。
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