CN107795485A - 一种涡旋压缩机及其出气方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涡旋压缩机,包括壳体,位于该壳体一侧带有进气通道和出气通道的端盖,设置在壳体内的动力输出装置以及与该动力输出装置连接的涡旋压缩机构,涡旋压缩机构包括位于端盖一侧的涡旋机静盘,位于动力输出装置的一侧且与动力输出装置输出轴偏心连接的涡旋机动盘;该涡旋压缩机的出气方法如下:静盘螺旋套与动盘螺旋套相套接,静盘螺旋套的内壁与动盘螺旋套的外壁之间形成气体压缩腔;通过动力输出装置带动涡旋机动盘偏心转动,使得涡旋机动盘的动盘螺旋套在涡旋机静盘的静盘螺旋套内转动,在转动时,动盘螺旋套的外壁与静盘螺旋套的内壁接触并相切;磨损较小,不会出现撞击的现象,摩擦噪音小,而且无需额外的连接装置,整个压缩机结构简单,出气量大,使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种压缩机,尤其是一种涡旋压缩机。
背景技术
空气压缩机是提供气源动力是气动系统的核心设备机电引气源装置中的主体,它是将原动(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置,是压缩空气的气压发生装置。
空气压缩机很多,按工作原理空气压缩机的种类可分为容积式压缩机,往复式压缩机,离心式压缩机,容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积,使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力;离心式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度,使气体分子具有的动能转化为气体的压力能,从而提高压缩空气的压力。往复式压缩机(也称活塞式压缩机)的工作原理是直接压缩气体,当气体达到一定压力后排出。
现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机,螺杆式空气压缩机,(螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机),离心式压缩机以及滑片式空气压缩机,涡旋式空气压缩机。
容积式压缩机--直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机。
往复式压缩机--是容积式压缩机,其压缩元件是一个活塞,在气缸内作往复运动。
回转式压缩机--是容积式压缩机,压缩是由旋转元件的强制运动实现的。
滑片式压缩机--是回转式变容压缩机,其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动。截留于滑片之间的空气被压缩后排出。
液体-活塞式压缩机--是回转容积式压缩机,在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体,然后将气体排出。
罗茨双转子式压缩机--属回转容积式压缩机,在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住,并将其从进气口送到排气口,没有内部压缩。
螺杆压缩机--是回转容积式压缩机,在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合,从而将气体压缩并排出。
速度型压缩机--是回转式连续气流压缩机,在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速,从而将速度能转化为压力。这种转化部分发生在旋转叶片上,部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上。
离心式压缩机--属速度型压缩机,在其中有一个或多个旋转叶轮(叶片通常在侧面)使气体加速。
轴流式压缩机--属速度型压缩机,在其中气体由装有叶片的转子加速。主气流是轴向的。
混合流式压缩机--也属速度型压缩机,其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点。
喷射式压缩机--利用高速气体或蒸汽喷射流带走吸入的气体,然后在扩压器上将混合气体的速度转化为压力。
以上的空气压缩机都存在结构较复杂或者在运转的过程中部件之间容易产生磨损,在产生噪音的同时也降低了压缩机的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中空气压缩机所存在的缺陷,提供一种结构简单,磨损、噪音小的涡旋压缩机以及快速、高效的涡旋压缩机的出气方法。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种涡旋压缩机,包括壳体,位于该壳体一侧带有进气通道和出气通道的端盖,设置在壳体内的动力输出装置以及与该动力输出装置连接的涡旋压缩机构,所述涡旋压缩机构包括:
位于所述端盖一侧的涡旋机静盘;
位于所述动力输出装置的一侧且与动力输出装置输出轴偏心连接的涡旋机动盘;
所述涡旋机静盘由静盘固定板以及静盘螺旋套组成,涡旋机动盘由动盘固定板以及动盘螺旋套组成,静盘螺旋套与动盘螺旋套相套接,静盘螺旋套的内壁与动盘螺旋套的外壁之间形成气体压缩腔,所述动力输出装置带动动盘螺旋套的外壁与静盘螺旋套的内壁相切挤压气体压缩腔。
上述的涡旋压缩机,所述涡旋机动盘的转动轨迹为非圆形曲线。
上述的涡旋压缩机,所述静盘螺旋套和动盘螺旋套的截面均呈螺旋状,动盘螺旋套在转动时,静盘螺旋套的内壁与动盘螺旋套的外壁之间的相切位置由静盘螺旋套的外围向内围逐渐转移。
上述的涡旋压缩机,所述气体压缩腔的体积随着静盘螺旋套的内壁与动盘螺旋套的外壁之间相切位置的变化而变化。
上述的涡旋压缩机,所述静盘固定板上设有出气口,气体压缩腔通过出气口与端盖上的出气通道连通。
上述的涡旋压缩机,所述动力输出装置为电机。
上述的涡旋压缩机,所述电机的尾部还设有控制电机转动的霍尔电路板。
上述涡旋压缩机的出气方法,包括如下步骤:
a、启动动力输出装置;
b、通过动力输出装置带动涡旋机动盘偏心转动,使得涡旋机动盘的动盘螺旋套在涡旋机静盘的静盘螺旋套内转动,在转动时,动盘螺旋套的外壁与静盘螺旋套的内壁接触并相切;
C、在动盘螺旋套进一步转动时,动盘螺旋套外壁与静盘螺旋套内壁的相切位置由静盘螺旋套的外围向中心逐步转移,动盘螺旋套外壁与静盘螺旋套内壁所形成的气体压缩腔逐步减小并对腔体内的空气产生压缩力;
d、气体压缩腔内被压缩的气体从涡旋机静盘出气口中心的顺着端盖的出气通道往外溢出。
进一步,所述涡旋机动盘与动力输出装置输出轴的连接点与涡旋机动盘的重心位置不重合。
本发明的有益效果为:该涡旋压缩机通过电机带动涡旋机动盘的动盘螺旋套在静盘螺旋套的内部转动,由于涡旋机动盘与电机的输出轴是偏心连接,静盘螺旋套的内壁与动盘螺旋套的外壁之间形成气体压缩腔,电机带动动盘螺旋套的外壁与静盘螺旋套的内壁相切并挤压气体压缩腔,动盘螺旋套在转动的过程中,静盘螺旋套的内壁与动盘螺旋套的外壁之间的相切位置由静盘螺旋套的外围向内围逐渐转移,从而气体压缩腔也逐渐随着减小,气体压缩腔内被压缩的空气从静盘固定板的出气口向外喷出,从而达到压缩空气的目的,静盘螺旋套和动盘螺旋套在相切时,动盘螺旋套的外壁与静盘螺旋套的内壁处于接触与分离的临界位置,磨损较小,不会出现撞击的现象,摩擦噪音小,而且无需额外的连接装置,整个压缩机结构简单,出气量大,使用寿命长。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图;
图2为本发明实施例1中静盘螺旋套与动盘螺旋套相切位置位于A处时的结构示意图;
图3为本发明实施例1中静盘螺旋套与动盘螺旋套相切位置位于B处时的结构示意图;
图4为本发明实施例1中静盘螺旋套与动盘螺旋套相切位置位于C处时的结构示意图;
图5为本发明实施例1中静盘螺旋套与动盘螺旋套相切位置位于D处时的结构示意图;
图6为本发明实施例1中静盘螺旋套与动盘螺旋套相切位置位于E处时的结构示意图;
图7为本发明实施例1中静盘螺旋套与动盘螺旋套相切位置位于F处时的结构示意图;
图8为本发明端盖的示意图;
图9为本发明实施例2的结构示意图。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解和认识,用以较佳的实施例及附图配合详细的说明,说明如下:
实施例1
如图1至图8所示,一种涡旋压缩机,包括壳体1,位于该壳1体一侧带有进气通道2和出气通道3的端盖4,设置在壳体1内的动力输出装置5以及与该动力输出装置5连接的涡旋压缩机构,其中动力输出装置5为电机,涡旋压缩机构包括:
位于端盖4一侧的涡旋机静盘6,位于动力输出装置5的一侧且与动力输出装置输出轴偏心连接的涡旋机动盘7,涡旋机静盘6由静盘固定板8以及静盘螺旋套9组成,涡旋机动盘7由动盘固定板10以及动盘螺旋套11组成,静盘螺旋套9与动盘螺旋套11相套接,静盘螺旋套9的内壁与动盘螺旋套11的外壁之间形成气体压缩腔12,动力输出装置5带动动盘螺旋套11的外壁与静盘螺旋套9的内壁相切挤压气体压缩腔12,静盘固定板8上设有出气口81,气体压缩腔12通过出气口81与端盖4上的出气通道3连通。
在本发明中,由于涡旋机动盘7与动力输出装置5的输出轴是偏心连接,涡旋机动盘7的转动轨迹为非圆形曲线,静盘螺旋套9和动盘螺旋套11的截面均呈螺旋状,动盘螺旋套11在转动时,静盘螺旋套9的内壁与动盘螺旋套11的外壁之间的相切位置由静盘螺旋套9的外围向内围逐渐转移,气体压缩腔12的体积随着静盘螺旋套9的内壁与动盘螺旋套11的外壁之间相切位置的变化而变化。
如图2至图7所示,随着电机5带动动盘螺旋套11转动,静盘螺旋套9的内壁与动盘螺旋套11的外壁之间的相切位置的变化为:A-B-C-D-E-F,相切位置从A到F的转变过程,即是完成了一次压缩空气的行程,气体压缩腔12也随着逐渐减小,气体压缩腔12内的空气被压缩,气体压缩腔12内被压缩的空气从静盘固定板的出气口81向外喷出,于此同时,静盘螺旋套9的内壁与动盘螺旋套11的外壁之间的相切位置由静盘螺旋套9的外围向内围逐渐转移的过程中,静盘螺旋套9的内壁与动盘螺旋套11的外壁的外围处又处于分离状态,此时外围处进气,为下一个压缩行程做准备,在动盘螺旋套11进一步转动时,静盘螺旋套9的内壁与动盘螺旋套11的外壁之间的相切位置由F变化到A,其相切的位置进行了A-B-C-D-E-F-A的往复循环,从而达到循环压缩空气的目的。
本发明的静盘螺旋套9和动盘螺旋套11在相切时,动盘螺旋套11的外壁与静盘螺旋套9的内壁处于接触与分离的临界位置,磨损较小,不会出现撞击的现象,摩擦噪音小,而且无需额外的连接装置,整个压缩机结构简单,出气量大,使用寿命长。
实施例2
如图9所示,本实施例的结构与实施例1基本相同,区别主要在于,在电机5的尾部还设有控制电机转动的霍尔电路板13,通过霍尔电路板13来控制电机5的转速以及启闭的时间,当然除了霍尔电路板13之外的所有电机控制器或者不带电机控制器的空气压缩机,只要采用涡旋渐切方式均应落在本发明的保护范围之内。
本涡旋压缩机的出气方法,包括如下步骤:
a、启动动力输出装置5;
b、通过动力输出装置5带动涡旋机动盘7偏心转动,使得涡旋机动盘7的动盘螺旋套11在涡旋机静盘6的静盘螺旋套9内转动,在转动时,动盘螺旋套11的外壁与静盘螺旋套9的内壁接触并相切;
C、在动盘螺旋套11进一步转动时,动盘螺旋套11外壁与静盘螺旋套9内壁的相切位置由静盘螺旋套9的外围向中心逐步转移,动盘螺旋套11外壁与静盘螺旋套9内壁所形成的气体压缩腔12逐步减小并对腔体内的空气产生压缩力;
d、气体压缩腔12内被压缩的气体从涡旋机静盘6出气口中心的顺着端盖4的出气通道3往外溢出。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种涡旋压缩机,包括壳体,位于该壳体一侧带有进气通道和出气通道的端盖,设置在壳体内的动力输出装置以及与该动力输出装置连接的涡旋压缩机构,其特征在于,所述涡旋压缩机构包括:
位于所述端盖一侧的涡旋机静盘;
位于所述动力输出装置的一侧且与动力输出装置输出轴偏心连接的涡旋机动盘;
所述涡旋机静盘由静盘固定板以及静盘螺旋套组成,涡旋机动盘由动盘固定板以及动盘螺旋套组成,静盘螺旋套与动盘螺旋套相套接,静盘螺旋套的内壁与动盘螺旋套的外壁之间形成气体压缩腔,所述动力输出装置带动动盘螺旋套的外壁与静盘螺旋套的内壁相切挤压气体压缩腔。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述涡旋机动盘的转动轨迹为非圆形曲线。
3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述静盘螺旋套和动盘螺旋套的截面均呈螺旋状,动盘螺旋套在转动时,静盘螺旋套的内壁与动盘螺旋套的外壁之间的相切位置由静盘螺旋套的外围向内围逐渐转移。
4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述气体压缩腔的体积随着静盘螺旋套的内壁与动盘螺旋套的外壁之间相切位置的变化而变化。
5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述静盘固定板上设有出气口,气体压缩腔通过出气口与端盖上的出气通道连通。
6.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述动力输出装置为电机。
7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述电机的尾部还设有控制电机转动的霍尔电路板。
8.一种基于权利要求1所述涡旋压缩机的出气方法,其特征在于,包括如下步骤:
a、启动动力输出装置;
b、通过动力输出装置带动涡旋机动盘偏心转动,使得涡旋机动盘的动盘螺旋套在涡旋机静盘的静盘螺旋套内转动,在转动时,动盘螺旋套的外壁与静盘螺旋套的内壁接触并相切;
C、在动盘螺旋套进一步转动时,动盘螺旋套外壁与静盘螺旋套内壁的相切位置由静盘螺旋套的外围向中心逐步转移,动盘螺旋套外壁与静盘螺旋套内壁所形成的气体压缩腔逐步减小并对腔体内的空气产生压缩力;
d、气体压缩腔内被压缩的气体从涡旋机静盘出气口中心的顺着端盖的出气通道往外溢出。
9.根据权利要求8所述的涡旋压缩机的出气方法,其特征在于,所述涡旋机动盘与动力输出装置输出轴的连接点与涡旋机动盘的重心位置不重合。
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CN112564356A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-03-26 | 西安交通大学 | 一种电机具有冷却通道的电动涡旋压缩机 |
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2017
- 2017-12-07 CN CN201711284161.8A patent/CN107795485A/zh not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180313 |
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |