CN109611336B - 一种滚动转子式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种滚动转子式压缩机，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，气缸前端盖上设有排气口。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，在压缩过程，气缸前端盖上的径向排气槽以及排气口不连通，保证了压缩的进行，在压缩终了时，弧形排气槽运动到与径向排气槽和排气口均接触的位置，将径向排气槽和排气口连通，保证了排气的进行。本发明的效果和益处是使得滚动转子式压缩机通过滚动转子和气缸前端盖相互位置的改变来控制排气，省去了排气阀，减少易损件的同时降低了噪音。

Description

一种滚动转子式压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，特别是涉及一种滚动转子式压缩机。
背景技术
滚动转子式压缩机具有结构简单、易于加工的特点，常被用作制冷空调压缩机。传统的滚动转子式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。
传统的滚动转子式压缩机通过簧片排气阀进行排气。在工作过程中，簧片排气阀与阀座频繁碰撞，产生噪音的同时导致簧片排气阀疲劳破坏。
发明内容
为了克服传统滚动转子式压缩机噪音大、簧片排气阀易损坏的不足，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控制排气的滚动转子式压缩机，将排气口开设在气缸前端盖上，从而摒弃了簧片排气阀，也就不存在簧片排气阀与阀座频繁碰撞，避免了簧片排气阀疲劳破坏及产生噪音的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种滚动转子式压缩机，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排气口，排气口和径向排气槽不直接接触，所述的弧形排气槽可以在排气过程中将排气口和径向排气槽连通，将压缩后的气体通过排气口排出。
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，而气缸前端盖上的径向排气槽以及排气口是静止的，在压缩过程，径向排气槽和排气口不连通，保证了压缩的进行，在压缩终了时，弧形排气槽运动到与径向排气槽和排气口均接触的位置，将径向排气槽和排气口连通，保证了排气的进行。通过定位销和定位孔的配合，保证了气缸体和气缸前端盖在实际装配中的相对位置与设计值一致。
具体设计参数为：
径向排气槽内端点到气缸前端盖圆心的距离、排气口圆上的点到前端盖圆心的最短距离和弧形排气槽内侧圆弧半径相等，以保证在弧形排气槽转动过程中，能将径向排气槽和排气口连通。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，以保证排气过程能将高压气体尽量排出。
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夹角为20°～40°。排气口圆上的点到气缸前端盖中心的最大距离应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壁厚，即保证在不经过弧形排气槽的情况下，气缸体内腔不会和排气口连通。
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60°～90°，弧形排气槽沿转动反方向的止点与偏心轮轴转动圆心的连线和基准线的夹角等于排气口圆心与气缸前端盖中心连线与径向排气槽槽体所在直线形成的夹角。
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排气口在需要压缩时不连通，在需要排气时候被弧形排气槽连通。
与现有技术相比，改变了现有滚动转子式压缩机排气系统的结构，现有技术排气口是设计在气缸体的侧棱上，并且需要排气阀进行排气，而本发明的排气口设置在气缸前端盖上，并通过弧形排气槽在偏心轮轴一个旋转周期内，交替性地将排气口与径向排槽连通与断开来实现排气。
本发明的有益效果是，采用上述技术方案，滚动转子式压缩机通过偏心轮轴和气缸前端盖相互位置的改变控制排气，省去了簧片排气阀，减少了易损件的同时降低了噪音。
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是偏心轮轴示意图。
图4是偏心轮轴端面图。
图5是滚动转子端面图。
图6是吸气及压缩过程示意图。
图7是吸气及排气过程示意图。
图8是排气结束示意图。
图中：1.气缸前端盖，2.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。
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，滚动转子式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上的排气口2、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进行转动，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，而气缸前端盖1上的径向排气槽14以及排气口2是静止的。在压缩过程，径向排气槽14和排气口2不连通，保证了压缩的进行；在压缩终了时，弧形排气槽10运动到与径向排气槽14和排气口2均接触的位置，将径向排气槽14和排气口2连通，保证了排气的进行。
请参阅附图2-5。在气缸前端盖1的内侧面靠近滑片5处设置有径向排气槽14，在气缸前端盖1上设有排气口2，排气口2和径向排气槽14不接触。
径向排气槽14内端点到气缸前端盖1圆心的距离和排气口2圆上的点到前端盖1圆心的最短距离相等，均为R1，且与弧形排气槽内侧圆弧半径R4相等，即R1＝R4，以保证弧形排气槽10在转动过程中，能将径向排气槽14和排气口2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)内腔半径相等。
排气口2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m的夹角α＝25°。排气口2圆上的点到气缸前端盖1中心的最大距离R2应小于偏心轮轴13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R2＜L1+δ。以保证在不经过弧形排气槽的情况下，气缸体内腔不会和排气口连通。
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＝90°，弧形排气槽10往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等于排气口圆心与气缸前端盖中心连线n与径向排气槽槽体所在直线m形成的夹角α，即β＝α。
图6是吸气及压缩过程示意图。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。此过程气缸前端盖上的径向排气槽14和排气口2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7是吸气及排气过程示意图。压缩终了时，偏心轮轴13上的弧形排气槽10运动到和径向排气槽14和排气口2均接触的位置，将径向排气槽14和排气口2连通，排气开始。此过程中，吸气腔3进一步增大进行吸气。
图8是排气结束示意图。压缩机在旋转至弧形排气槽10不再同时与径向排气槽14和排气口2接触后，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 (3)

1.一种滚动转子式压缩机，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排气口，排气口和径向排气槽不直接接触，所述的弧形排气槽可以在排气过程中将排气口和径向排气槽连通，将压缩后的气体通过排气口排出；径向排气槽内端点到气缸前端盖圆心的距离、排气口圆上的点到前端盖圆心的最短距离和弧形排气槽内侧圆弧半径相等，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；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夹角为20°～40°，排气口圆上的点到气缸前端盖中心的最大距离应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壁厚；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60°～90°，弧形排气槽沿转动反方向的止点与偏心轮轴转动圆心连线和基准线的夹角等于排气口圆心与气缸前端盖中心连线与径向排气槽槽体所在直线形成的夹角。
2.根据权利要求1所述的一种滚动转子式压缩机，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。
3.一种滚动转子式压缩机压缩排气控制方法，用于如权利要求1所述的一种滚动转子式压缩机，其特征在于：所述控制方法至少包含以下两个步骤：
步骤一：吸气压缩：当一个工作周期开始时，压缩机开始进行压缩及吸气，此过程气缸前端盖上的径向排气槽和排气口不连通，吸气腔通过容积不断增大进行吸气，压缩腔通过容积不断减小进行压缩；
步骤二：吸气排气：压缩终了时，偏心轮轴上的弧形排气槽运动到和径向排气槽和排气口均接触的位置，将径向排气槽和排气口连通，排气开始；此过程中，吸气腔进一步增大进行吸气；压缩机在旋转至弧形排气槽不再同时与径向排气槽和排气口接触后，排气结束；当滚动转子进一步越过吸气口时，吸气结束，压缩机进入下一工作周期，重复步骤一。
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