CN109611334A - 一种双排气压力滚动转子压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双排气压力滚动转子压缩机，属压缩机技术领域，其特征是偏心轮轴的偏心部分靠气缸前端盖的端面上设置有弧形排气槽，气缸前端盖内侧面靠滑片处设有径向排气槽，气缸前端盖上设有高、低压两排气口。工作时，电机驱动偏心轮轴转动，弧形排气槽随着偏心轮轴运动；在高压压缩和低压压缩过程，径向排气槽和高、低压排气口均不连通，保证了压缩的进行；在低压排气时，弧形排气槽将径向排气槽和低压排气口连通；在高压排气时，弧形排气槽将径向排气槽和高压排气口连通。本发明的效果和益处是使得滚动转子压缩机通过偏心轮轴和气缸前端盖相互位置的改变，控制径向排气槽和高(低)压排气口的连通与否，实现双排气压力。

Description

一种双排气压力滚动转子压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，特别是涉及一种双排气压力滚动转子压缩机。
背景技术
滚动转子压缩机具有结构简单、易于加工的特点，常被用作家用空气能热泵压缩机。传统的滚动转子压缩机的工作原理是，气缸内腔壁面、滚动转子外壁和滑片构成封闭的气缸容积，即基元容积，其容积大小随滚动转子转角变化，容积内气体的压力则随基元容积的大小而改变，从而完成压缩机的工作过程。在需要同时进行供热和采暖(分别提供生活热水和暖气)的情况下，为节约能耗，要求压缩机应提供两个不同的排气压力。传统的滚动转子压缩机只能提供一个排气压力，单台设备不能满足双排气压力的需要。
发明内容
为了克服滚功转子式压缩机不能提供双排气压力的不足，本发明提供了一种依靠偏心轮轴和气缸前端盖相互位置的改变来实现两级排气的滚动转子压缩机，本发明所指的双排气压力，缩比达到1.5～2时为低压，压缩比达到3～4时为高压(压缩比为排气压力和吸气压力的比值)。
本发明所采用的技术方案是：一种双排气压力滚动转子压缩机，包括气缸体、滚动转子、偏心轮轴、吸气口、弹簧、滑片、气缸前端盖、气缸后端盖，其特征在于：所述的偏心轮轴的偏心部分靠气缸前端盖的端面上设置有弧形排气槽，所述的气缸前端盖内侧面靠滑片处设有径向排气槽，所述的气缸前端盖上设有高压排气口和低压排气口，高压排气口和低压排气口均不与径向排气槽接触，且分别位于径向排气槽所在直线两侧。
进一步的，气缸体靠气缸前端盖侧嵌有定位销，气缸前端盖内侧面设有定位孔。
工作时，电机驱动偏心轮轴进行转动，在偏心轮轴偏心部分端面上的弧形排气槽随着偏心轮轴运动；在高压压缩和低压压缩过程，气缸前端盖上的径向排气槽和高、低压排气口均不连通，保证了压缩的进行；在低压压缩终了时，弧形排气槽运动到与径向排气槽和低压排气口均接触的位置，将径向排气槽和低压排气口连通，保证了低压排气的进行；在高压压缩终了时，弧形排气槽运动到与径向排气槽和高压排气口均接触的位置，将径向排气槽和高压排气口连通，保证了高压排气的进行。
具体设计参数为：
高压排气口和低压排气口圆上的点到前端盖圆心的最短距离相等，且等于径向排气槽内端点到气缸前端盖圆心的距离，等于弧形排气槽内侧圆弧半径，以保证在弧形排气槽转动过程中，能将径向排气槽和高(低)压排气口连通。径向排气槽外端点到气缸前端盖圆心的距离与气缸体内半径相等。
高压排气口圆心与气缸前端盖中心的连线和径向排气槽槽体所在直线的夹角为100～120°，低压排气口圆心与气缸前端盖中心的连线和径向排气槽槽体所在直线的夹角为100～120°。高压排气口和低压排气口圆上的点到气缸前端盖中心的最大距离相等，且小于偏心轮轴偏心部分柱面上的点到转动圆心的最短距离加上滚动转子的厚度，以保证在不经过弧形排气槽的情况下，气缸体内腔和高、低压排气口均不会连通。
将偏心轮轴转动圆心和偏心轮轴偏心部分柱面上离偏心轮轴转动圆心最远的点的连线定义为基准线；弧形排气槽往沿转动方向的止点与偏心轮轴转动圆心形成的连线和基准线的夹角为140～180°，弧形排气槽沿转动反方向的止点与偏心轮轴转动圆心形成的连线和基准线的夹角为5～15°。
通过以上的设计方案，最终使得气缸前端盖上的径向排气槽和高、低压排气口在需要高压压缩和低压压缩时不连通；在低压排气时，气缸前端盖上的径向排气槽和低压排气口被偏心轮轴上的弧形排气槽连通；在高压排气时，气缸前端盖上的径向排气槽和高压排气口被偏心轮轴上的弧形排气槽连通。
本发明的有益效果是，采用上述技术方案，滚动转子压缩机通过偏心轮轴和气缸前端盖相互位置的改变，控制气缸前端盖上的径向排气槽和高(低)压排气口的连通与否，实现了双排气压力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是气缸前端盖内侧面图。
图3是偏心轮轴端面图。
图4是滚动转子端面图。
图5是吸气及低压压缩过程示意图。
图6是吸气及低压排气过程示意图。
图7是吸气及高压压缩过程示意图。
图8是吸气及高压排气过程示意图。
图9是高压排气结束示意图。
图中：1.气缸前端盖，2.高压排气口，3.吸气腔，4.吸气口，5.滑片，6.弹簧，7.压缩腔，8.气缸后端盖，9.气缸体，10.弧形排气槽，11.定位销，12.滚动转子，13.偏心轮轴，14.径向排气槽，15.定位孔，16.低压排气口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
请参阅附图1所示的发明的结构示意图，滚动转子压缩机主要由气缸体9、滚动转子12、偏心轮轴13、吸气口4、弹簧6、滑片5、气缸前端盖1、气缸后端盖8、滚动转子12、位于偏心轮轴13偏心部分的靠气缸前端盖1的端面上的弧形排气槽10、气缸前端盖1上的高压排气口2、气缸前端盖1上的低压排气口16、气缸前端盖1内侧面的定位孔15和靠近滑片5的径向排气槽14(见图2)、气缸体9靠气缸前端盖1侧的定位销11组成。
工作时，电机驱动偏心轮轴13转动，在偏心轮轴13偏心部分端面上的弧形排气槽10随着偏心轮轴13运动；在高压压缩和低压压缩过程，气缸前端盖1上的径向排气槽14和高压排气口2、低压排气口16均不连通，保证了高压压缩和低压压缩的进行；在低压压缩终了时，弧形排气槽10运动到与径向排气槽14和低压排气口16均接触的位置，将径向排气槽14和低压排气口16连通，保证了低压排气的进行；在高压压缩终了时，弧形排气槽10运动到与径向排气槽14和高压排气口2均接触的位置，将径向排气槽14和高压排气口2连通，保证了高压排气的进行。
请参阅附图2-4。在气缸前端盖1的内侧面靠近滑片5(见图1)处设置有径向排气槽14，在气缸前端盖1上设有高压排气口2和低压排气口16，高压排气口2和低压排气口16位于径向排气槽14两侧，且均不与径向排气槽14接触。
高压排气口2和低压排气口16圆上的点到气缸前端盖1圆心的最短距离相等，均为R1，且等于径向排气槽14内端点到气缸前端盖1圆心的距离R2，等于弧形排气槽10内侧圆弧半径R5，即R1＝R2＝R5，以保证在弧形排气槽10转动过程中，能将径向排气槽14和高压排气口2(低压排气口16)连通。径向排气槽14外端点到气缸前端盖1圆心的距离R3与气缸体9(见图1)内半径相等。
高压排气口2圆心与气缸前端盖1中心的连线m和径向排气槽14槽体所在直线o的夹角α＝116°，低压排气口16圆心与气缸前端盖1中心的连线n和径向排气槽14槽体所在直线o的夹角θ＝114°。高压排气口2和低压排气口16圆上的点到气缸前端盖中心的最大距离相等，均为R4，且小于偏心轮轴偏心部分柱面上的点到转动圆心的最短距离L1加上滚动转子的壁厚δ，即R4＜L1+δ，以保证在不经过弧形排气槽的情况下，气缸体内腔和高、低压排气口均不会连通。
偏心轮轴13的偏心部分靠气缸前端盖1的端面上设置有弧形排气槽10。将偏心轮轴13转动圆心和偏心轮轴13偏心部分柱面上离偏心轮轴13转动圆心最远的点的连线定义为基准线q；弧形排气槽10往沿转动方向的止点与偏心轮轴13转动圆心形成的连线h和基准线q的夹角γ＝160°，弧形排气槽10沿转动反方向的止点与偏心轮轴13转动圆心形成的连线k和基准线q的夹角β＝10°。
图5是吸气及低压压缩过程示意图。当滚动转子12越过吸气口4时，一个工作周期开始，压缩机开始进行压缩及新一轮吸气。气缸前端盖1上的径向排气槽14和高压排气口2、低压排气口16均不连通，吸气腔3通过容积不断增大进行吸气，压缩腔7通过容积不断减小进行压缩。
图6是吸气及低压排气过程示意图。低压压缩终了时，偏心轮轴13上的弧形排气槽10运动到与径向排气槽14和低压排气口16均接触的位置，低压排气口16和径向排气槽14开始连通，低压排气开始。此过程中，吸气腔3进一步增大进行吸气。
图7是吸气及高压压缩过程示意图。当低压排气结束后，压缩机紧接着进行高压压缩。此过程气缸前端盖1上的径向排气槽14和高压排气口2、低压排气口16均不连通，吸气腔3继续吸气，压缩腔7通过容积不断减小，进一步压缩气体。
图8是吸气及高压排气过程示意图。高压压缩终了后，偏心轮轴13上的弧形排气槽10运动到与径向排气槽14和高压排气口2均接触的位置，高压排气口2和径向排气槽14开始连通，高压排气开始。此过程中，吸气腔3进一步增大进行吸气。
图9是高压排气结束示意图。压缩机在旋转至偏心轮轴13上的弧形排气槽10和气缸前端盖1上的径向排气槽14不再相互接触后，高压排气结束。当滚动转子12进一步越过吸气口4时，吸气结束，压缩机进入下一工作周期。
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换，尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (6)

1.一种双排气压力滚动转子压缩机，包括气缸体、滚动转子、偏心轮轴、吸气口、弹簧、滑片、气缸前端盖、气缸后端盖，其特征在于：所述的偏心轮轴的偏心部分靠气缸前端盖的端面上设置有弧形排气槽，所述的气缸前端盖内侧面靠滑片处设有径向排气槽，所述的气缸前端盖上设有高压排气口和低压排气口，高压排气口和低压排气口均不与径向排气槽接触，且分别位于径向排气槽所在直线两侧。
2.根据权利要求1所述的一种双排气压力滚动转子压缩机，其特征在于：高压排气口和低压排气口圆上的点到前端盖圆心的最短距离相等，且等于径向排气槽内端点到气缸前端盖圆心的距离，等于弧形排气槽内侧圆弧半径；径向排气槽外端点到气缸前端盖圆心的距离与气缸体内半径相等。
3.根据权利要求1所述的一种双排气压力滚动转子压缩机，其特征在于：高压排气口圆心与气缸前端盖中心的连线和径向排气槽槽体所在直线的夹角为100～120°，低压排气口圆心与气缸前端盖中心的连线和径向排气槽槽体所在直线的夹角为100～120°；高压排气口和低压排气口圆上的点到气缸前端盖中心的最大距离相等，且小于偏心轮轴偏心部分柱面上的点到转动圆心的最短距离加上滚动转子的厚度。
4.根据权利要求1所述的一种双排气压力滚动转子压缩机，其特征在于：将偏心轮轴转动圆心和偏心轮轴偏心部分柱面上离偏心轮轴转动圆心最远的点的连线定义为基准线；弧形排气槽往沿转动方向的止点与偏心轮轴转动圆心形成的连线和基准线的夹角为140～180°，弧形排气槽沿转动反方向的止点与偏心轮轴转动圆心形成的连线和基准线的夹角为5～15°。
5.根据权利要求1所述的一种双排气压力滚动转子压缩机，其特征在于：气缸体靠气缸前端盖侧嵌有定位销，气缸前端盖内侧面设有定位孔。
6.根据权利要求1所述的一种双排气压力滚动转子压缩机压缩排气的过程，其特征在于：工作时，电机驱动偏心轮轴进行转动，在偏心轮轴偏心部分端面上的弧形排气槽随着偏心轮轴运动；在高压压缩和低压压缩过程，气缸前端盖上的径向排气槽和高、低压排气口均不连通，保证了压缩的进行；在低压压缩终了时，弧形排气槽运动到与径向排气槽和低压排气口均接触的位置，将径向排气槽和低压排气口连通，保证了低压排气的进行；在高压压缩终了时，弧形排气槽运动到与径向排气槽和高压排气口均接触的位置，将径向排气槽和高压排气口连通，保证了高压排气的进行。
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