CN1101106A - 一种回转式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种回转式压缩机，主要是由外转子，内转子及 密封导向瓦构成，内转子同缸体内圆呈偏心并与缸体 内壁圆相割，当内转子和外转子同步回转时，二者之 间的空间不断扩大和缩小，从而完成进气，压缩，排气 的过程。本发明构思新颖，结构简单，加工容易，适宜 推广。

Description

本发明涉及容积式压缩机，特别是回转式压缩机。

目前较为广泛使用的回转式压缩机主要是滚动转子和滑片式，它们的共同特点是只有一个转子，都具有滑片结构，工作时依靠滑片的动作，密封完成压缩介质的过程。但是上述压缩机的缸体，转子的轴向端面与端盖间的平面密封问题不易解决，端盖上的太紧，转子旋转困难，松一点，会造成转子与端盖之间的间隙大，密封不好，而且不可避免的存在着端盖紧偏的问题。为解决这个问题，通常是依靠专用机械加工设备对缸体，转子的两个轴向端面和端盖进行高精度加工，将端盖和缸体焊为一体，属一次性使用，不能维修。另外，滑片的端头与转子的外圆曲面密封是线密封，密封效果差，泄漏量大，工作压力不高。再者由于滚动转子压缩机存在偏心转动，而滑片式压缩机又由于作用在滑片上的离心力过大会造成滑片磨损严重，因此，这两种压缩机的转速都不能很高。

本发明的目的是提供一种改进的回转式压缩机，它能有效的解决滚动转子式和滑片式压缩机的轴向端面密封的问题，提高压缩机的工作压力，并且结构简单，没有进排气阀，转速高，效率高，制造加工容易，维修方便。

本发明解决的方案是：压缩机的缸体是一圆筒形，缸体内装有外转子，内转子，密封导向瓦。外转子和内转子经密封导向瓦联接在一起。外转子的外径等于缸体圆的内径且与缸体圆同心安置在缸体内起压缩和密封作用。一个与缸体圆相对偏心，直径等于内转子外径的圆在圆筒形缸体内壁中部相割，在缸体内壁中部形成一个凹形的弧面槽，出口开在弧面槽的中部。内转子夹在外转子中，与缸体圆相对偏心，嵌入凹形的弧面槽内与弧面槽相吻合，起密封弧面槽，出口及动力传递的作用，内转子的截面是一个有一扇形缺口的圆盘，其扇形的弦长小于缸体内壁圆中部凹形弧面槽的弦长。内转子的两侧面各有一个滑槽。密封导向瓦轴向安装在外转子的侧向小圆孔内，可在侧向小圆孔内自由回转，密封导向瓦上的滑键嵌入内转子上的滑槽内，使密封导向瓦可沿滑槽往复滑行。外转子为一中空圆盘，其截面是一个一边的外侧有一与侧向小圆孔的水平中心线间的圆心夹角大于30°的H面和被侧向小圆孔的一半割出的半圆弧的非对称的截面。这个截面与密封导向瓦的截面组合成一近似的扇形，这个近似的扇形正好与内转子的扇形缺口相吻合。因内转子相对于缸体圆呈偏心安置，且内转子直径小于缸体圆的内径，在内转子与缸体内壁之间形成了一个月牙形的空间，这个空间就是压缩机的工作容积。

当内转子在外力作用下沿顺时针方向转动时，通过密封导向瓦推动外转子转动。外转子将压缩机内的月牙形空间分为V1，V2两个大小在不断变化的空间，由于内转子与外转子是呈偏心安置，两转子在同方向同转速旋转时，两转子之间也形成了一个大小在不断变化的空间V3，这个V3同V2相通，利用V1，V2，V3大小的不断变化，完成吸气，压缩，排气的过程。

本发明的优点是：

1，由于采用了内，外转子结构，将轴向端面密封的矛盾转化为缸体内壁的曲面密封，从而有效的解决了通常回转式压缩机的轴向端面密封的难题，加工制造容易。

2，将出口设在凹形弧面槽的中部，利用内转子密封凹形弧面槽的特点密封住出口，使得压缩机可以不要进排气阀，降低了制造成本和故障率。

3，由于压缩机的各密封处均为面密封，没有线密封，所以工作压力，效率要比通常的回转式压缩机高。

4，由于内，外转子在工作时都是绕自己的圆心转动，不存在偏心转动，又没有进排气阀，所以转速可以很高。

5，如果在压缩机缸体的M处开个孔做入口，原入口改为出口，将原出口堵住，反时针旋转则该压缩机又可做为小排量的液体泵使用。

以下结合附图对发明作进一步的详细描述

图1：压缩机的平面剖视图

图2：压缩机的纵剖视图

图3：位于进气和压缩过程的压缩机平面剖视图

图4：位于进气和排气过程的压缩机平面剖视图

图5：内转子的缺口转至凹形弧面槽位置时的压缩机平面剖视图

图6：内转子结构图

图7：图6的俯视图

图8：图6的B-B剖视图

图9：外转子结构图

图10：图9的A-A剖视图

图11：密封导向瓦结构图

图12：图11的俯视图

图13：端盖的结构图

图14：图13的A-A剖视图

图中：

1.缸体  2.外转子  3.密封导向瓦  4.内转子

5.出口  6.进口  7.键  8.动力轴

9.滑槽  10.滑键  11.端盖  12.轴颈

13.小圆孔

参照图1，2，3，4，5缸体（1）的内壁横截面为圆形，缸体上设有进口（6），一相对于缸体圆偏心，直径等于内转子（4）的外径的圆在圆筒形缸体内壁中部AB处相割，在缸体内壁中部的AB处形成一个凹形的AB弧面槽，出口（5）设在AB弧面槽的中部。外转子（2）的外径等于缸体（1）的内径并且与缸体（1）同心安置在缸体（1）内，参照图13，14，当两边的端盖（11）联接于缸体（1）的两端时，外转子（2）的内圆与端盖（11）的轴颈（12）相配合。内转子（4）夹在外转子（2）中。动力轴（8）穿过内转子（4），通过键（7）与内转子（4）紧固在一起，且与缸体（1）相对偏心，穿过两边端盖（11）的轴孔。内转子（4）的部分嵌入缸体（1）内壁中部的凹形AB弧面槽内，与AB弧面槽相吻合，密封住AB弧面槽及出口（5）。内转子（4）如图6，7，8所示，截面是一个有一扇形缺口的圆，扇形的弦长小于AB弧面槽的弦长。扇形的顶点在圆心上。内转子（4）的两侧开有滑槽（9）。

参照图9，10外转子（2）的侧向有一小圆孔（13）轴向贯通外转子（2），小圆孔（13）的直径等于密封导向瓦（3）的直径。小圆孔（13）的直径小于外转子（2）的外径减去其内径之差的二分之一。外转子（2）的A-A剖面是一非对称的截面，如图10所示，先设一个以O1为顶点，弦长等于内转子（4）的扇形缺口弦长的扇形，这个扇形的一边为F面，另一边与外转子（2）的水平中心线平行且过小圆孔（13）的圆心，小圆孔的一半圆将其割出一个半圆弧，在这个半圆弧的外侧截一个与小圆孔（13）的水平中心线间的圆心夹角大于30°的H面后得到的。参照图5，当内转子（4）的缺口对准AB弧面槽时，内转子（4）的D面应与外转子（2）的F面重合。此时，V2＝0，V3＝0。

参照图11，12，密封导向瓦（3）安装于外转子（2）的侧向小圆孔（13）内，可围绕其圆心自由回转。内转子（4）夹在外转子（2）中，密封导向瓦（3）上的滑键（10）嵌入内转子（4）上的滑槽（9）内可做往复滑动，同时将内转子（4）与外转子（2）联接在一齐。润滑油注入外转子（2）与端盖（11）之间的空间V5，V6内供机械润滑用。

压缩机工作时，内转子（4）在动力轴（8）的作用下沿顺时针方向转动，内转子（4）通过密封导向瓦（3）推动外转子（2）做同步转动，如图1所示，由于内转子（4）与缸体（1）是呈相对偏心安置，且内转子（4）的外径又小于缸体（1）内壁圆的内径，因此，内转子（4）与缸体（1）内壁之间形成了一个月牙形空间，这个空间就是压缩机的工作容积。内转子（4）通过密封导向瓦（3）推动外转子（2）顺时针转动时，外转子（2）将月牙形空间分为大小在不断变化的V1，V2两部分，又由于内转子（4）与外转子（2）是呈相对偏心安置，所以，在内转子（4）与外转子（2）之间也形成了一个大小在不断变化的V3。且V2与V3相通。当外转子（2）的F面转过进口（6）后，V（1）开始逐渐增大并形成负压，气体介质从进口（6）吸入V1，同时V2也在逐渐变小，V3逐渐变大，V2内的气体介质部分被引入了V3，随着内转子（4）与外转子（2）的继续旋转，V3在达到最大后开始逐渐变小，此时，V2内的大部分气体介质已被引入V3中，随后，压缩过程开始，V2的空间越来越小，直至消失，气体介质全部被压入V3内，而V3也越来越小。当内转子（4）的D面转至出口（5）处时，被压缩的气体介质开始从出口（5）排出。如图4所示，内转子（4）继续旋转至扇形缺口对准AB弧面槽时，内转子（4）的D面与外转子（2）的F面重合，此时V3变为零，V3内的被压缩的气体介质全部排出，接着开始进行扫气过程，内转子（4）的C面将V4内剩余的被压缩气体介质的大部分从出口（5）扫出，直至内转子（4）的C面转过出口（5）的最终位置，排气过程结束，内转子（4）的外圆弧再次将出口（5）密封住。内转子（4）的C面再次回转过进口（6）时，新的进气过程又开始了。

压缩机工作时，密封导向瓦（3）一方面沿着内转子（4）的滑槽（9）做相对于内转子（4）的C面的往复平行运动，另一方面在外转子（2）的侧向小圆孔（13）内绕自己的圆心做相应往复转动。

Claims (8)

1、一种回转式压缩机，它包括缸体(1)，端盖(11)，动力轴(8)，键(7)，出口(5)，进口(6)组成，其特征是缸体(1)内装有外转子(2)，内转子(4)，密封导向瓦(3)；缸体(1)内壁圆的中部被一偏心圆的圆弧相割。

2、根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于缸体（1）的内壁圆的中部被一与缸体相对偏心，直径等于内转子（4）的外径的圆相割，形成一个凹形的弧面槽。

3、根据权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于出口（5）设在缸体（1）内壁圆上的凹形弧面槽的中部。

4、根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于外转子（2）与缸体圆同心安置在缸体（1）内，起压缩和密封作用。

5、根据权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于内转子（4）夹在外转子（2）内，其圆心与缸体（1）的圆心相对偏心，嵌入缸体（1）内壁上的凹形弧面槽内，密封弧面槽和出口（5）及通过密封导向瓦（3）推动外转子（2）转动压缩。

6、根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于密封导向瓦（3）轴向安装在外转子（2）的侧向小圆孔（13）内，可绕其圆心自由回转，其滑键（10）嵌入内转子（4）上的滑槽（9）内，可沿滑槽（9）往复滑动，并将外转子（2）与内转子（4）联接在一齐。

7、根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于内转子（4）是一个有一扇形缺口的圆盘，其扇形的弦长小于缸体（1）内壁圆上的凹形弧面槽的弦长。

8、根据权利要求4或7所述的压缩机，特征在于外转子（2）为一中空圆盘，其截面是一个一边的外侧有一与侧向小圆孔（13）的水平中心线间的圆心夹角大于30°的H面和被侧向小圆孔（13）的一半割出的半圆弧的非对称的截面。该截面与密封导向瓦（3）的截面组合成一个近似的扇形，这个近似的扇形正好与内转子（4）的扇形缺口相吻合。

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