CN112983819A - 转子式压缩机的压缩组件及压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种转子式压缩机的压缩组件及压缩机，涉及压缩机技术领域，它包括中心开设有转孔的缸体、位于缸体转孔内部的转子，缸体沿转孔向边缘径向开设有滑槽，滑槽内滑动连接有叶片，转子的边缘开设有月牙底的连接槽，叶片的端部延伸有适配于连接槽的月牙形的连接件，连接件嵌入连接槽内且两者滑动密封连接。转子与叶片通过连接槽与连接件滑动约束连接的方式相互连接，在偏心轮偏心旋转过程中，转子不旋转，并始终与叶片约束连接。滑动约束连接的方式减少了搭接摩擦力的产生，从而避免了因摩擦而导致转子和叶片的磨损可能性。另外，连接件与连接槽的相对密封，减少了气体泄露的可能性，因此能够提高压缩机整体的效率，并延长其寿命。

Description

转子式压缩机的压缩组件及压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种转子式压缩机的压缩组件及压缩机。
背景技术
压缩机种类繁多，在动力用空气压缩机、空调制冷制热、真空泵等领域都有应用。压缩机根据结构的不同主要分为活塞式、转子式、涡旋式等，其中，滚动转子式压缩机由于其结构简单，成本较低，适用性多样化而被广泛应用。
现有的滚动转子式压缩机中转子和叶片是相互独立的两个部件，它们的连接方式为搭接，即叶片的端部搭接在转子的外壁上，并由偏心轮偏心旋转带动转子顶动叶片往复运动，这种顶动方式在旋转的过程中，转子的外壁与叶片会产生摩擦，导致叶片的端部和转子的外壁极易被磨损。
另外，由于叶片和转子的上述配合方式无法形成密封，因此需要在叶片底部施加预紧弹簧力与转子紧密接触来实现密封，这对转子的运转又产生了一定阻力，即加大了摩擦力，更加降低机械运转效率；在当预紧弹簧力降低或叶片与转子间磨损加大时，叶片与转子间的间隙波动就会变大，气体泄露不可避免的增加，降低压缩机运行效率，缩短压缩机寿命。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种改变转子与叶片的连接方式，相对减少叶片与转子相互之间摩擦力，减少磨损及叶片与转子间的气体泄露，提高压缩机运转效率、延长压缩机使用寿命的转子式压缩机的压缩组件及其配套的压缩机。
本发明采用的技术方案如下：
一种转子式压缩机的压缩组件，包括中心开设有转孔的缸体、位于缸体转孔内部的转子，缸体沿转孔向边缘径向开设有滑槽，滑槽内滑动连接有叶片，转子的边缘开设有月牙底的连接槽，叶片的端部延伸有适配于连接槽的月牙形的连接件，连接件嵌入连接槽内且两者滑动密封连接，叶片与转子通过连接槽和连接件滑动约束连接。
优选的，转子式压缩机的压缩组件还包括偏心轮、偏心固定在偏心轮上的转轴，转子为环形，偏心轮设置在转子内部且两者滑动连接，偏心轮的外壁始终与转子内壁接触，偏心轮相对转子旋转；缸体沿径向贯穿开设有连通转孔的进气孔，进气孔位于叶片的一侧。
优选的，转子式压缩机的压缩组件还包括分别与缸体正反面连接的前端盖和后端盖。
优选的，转子上开设有第一内排气孔，第一内排气孔位于叶片的另一侧，偏心轮的外壁开设有第一集气槽，偏心轮相对转子旋转能够带动第一集气槽与第一内排气孔连通，偏心轮上还开设有位于第一集气槽内部的第一输气孔，转轴沿轴向开设有始终与第一输气孔连通的轴排气孔。
优选的，转子轴向厚度大于偏心轮轴向厚度，偏心轮与转子形成润滑腔，转轴沿径向开设有第一内润滑孔、沿轴向开设有始终与第一内润滑孔连通的第一外润滑孔，第一内润滑孔位于润滑腔内。
优选的，转子上还开设有第二内润滑孔，其两端分别位于连接槽内和润滑腔内。
优选的，轴排气孔由转子的一端沿轴向向内开设，第一外润滑孔由转子的另一端沿轴向向内开设，轴排气孔与第一外润滑孔相互平行且不连通。
优选的，转子上开设有第二内排气孔，第二内排气孔位于叶片的另一侧，叶片沿长度方向开设有第二输气孔，转子相对叶片摆动能够带动第二内排气孔与第二输气孔连通，缸体上开设有位于滑槽内的第二集气槽，缸体上还开设有位于第二集气槽内的缸排气孔；叶片沿滑槽往复滑动能够带动第二输气孔与第二集气槽连通。
优选的，转轴沿径向开设有第二外润滑孔，偏心轮沿径向开设有连通第二外润滑孔与转子内壁的第三内润滑孔，转子沿内壁向边缘设有连通于连接槽的第四内润滑孔。
一种压缩机，包括上述转子式压缩机的压缩组件。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：转子与叶片通过连接槽与连接件滑动约束连接的方式相互连接，偏心轮设置在转子内部，代替转子与叶片直接接触搭接的方式，在偏心轮偏心旋转过程中，转子不旋转，并始终与叶片约束连接。滑动约束连接的方式减少了搭接摩擦力的产生，从而避免了因摩擦而导致转子和叶片的磨损可能性。另外，连接件与连接槽的相对密封，减少了气体泄露的可能性，因此能够提高压缩机整体的效率，并延长其寿命。
附图说明
图1为转子式压缩机的压缩组件的结构示意图。
图2为图1另一个角度的结构示意图。
图3为除前端盖、后端盖外的转子式压缩机的压缩组件的结构示意图。
图4为实施例1中除前端盖、后端盖外的转子式压缩机的压缩组件的主视透视图。
图5为实施例1中偏心轮与转轴配合的结构示意透视图。
图6为实施例1中转子的结构示意图。
图7为实施例2中除前端盖、后端盖外的转子式压缩机的压缩组件的主视透视图。
图8为实施例2中转子、偏心轮、转轴配合的结构示意图。
图9为实施例2中偏心轮与转轴配合的结构示意透视图。
图10为实施例2中缸体的结构示意图。
图11为图10一个方向的剖视图。
图中标记：缸体-1、滑槽-11、进气孔-12、第二集气槽-13、缸排气孔-14、转子-2、连接槽-21、第一内排气孔-22、第二内润滑孔-23、第二内排气孔-24、第四内润滑孔-25、偏心轮-3、第一集气槽-31、第一输气孔-32、第三内润滑孔-33、第五内润滑孔-34、转轴-4、轴排气孔-41、第一内润滑孔-42、第一外润滑孔-43、第二外润滑孔-44、叶片-5、连接件-51、第二输气孔-52、前端盖-6、后端盖-7。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参看图3，转子式压缩机的压缩组件，包括中心开设有圆形转孔的缸体1、位于缸体1转孔内部的环形转子2、位于转子2内部且与转子2滑动连接的偏心轮3、偏心固定在偏心轮3的轮面上的转轴4，转子2直径小于转孔内径，偏心轮3由转轴4旋转带动偏心旋转，并相对转子2旋转，带动转子2沿缸体1转孔的内壁移动，缸体1沿转孔向边缘径向开设有滑槽11，滑槽11内滑动连接有叶片5，叶片5沿滑槽11往复移动。缸体1沿径向贯穿开设有连通转孔的进气孔12，进气孔12位于叶片5的一侧且位于靠近叶片5的位置，叶片5的该侧面、缸体1转孔内壁面、转子2外壁面围成进气空间。
转子2的边缘开设有月牙底的连接槽21，叶片5的端部延伸有适配于连接槽21的月牙形的连接件51，连接件51嵌入连接槽21内且两者滑动密封连接，偏心轮3旋转过程中，带动转子2相对叶片5往复摆动，叶片5与转子2通过连接槽21和连接件51滑动约束连接，叶片5沿滑槽11往复滑动。叶片5与转子2之间密封，保证进气空间的密封，防止气体泄漏。不需要增加弹簧等部件提供预紧弹簧力。
请参看图1、图2进一步的，转子式压缩机的压缩组件还包括分别与缸体1正反面连接的前端盖6和后端盖7，两者均与缸体1通过紧固件密封连接。前端盖6和后端盖7均开设有轴孔，转轴4穿过轴孔并分别通过轴承与前端盖6、后端盖7转动连接。
在另一较佳实施例中，叶片5底部设有弹簧来施加与转子2连接的预紧力，其弹簧预紧力较现有的转子式压缩机中施加的弹簧预紧力低，用于使叶片5连接件51与转子2连接槽21始终紧密接触，用于在转子2向远离叶片5的方向运动时，适当降低叶片5连接件51对转子2连接槽21开口部分的脱出压力，降低该开口部分的磨损；在此实施例中叶片5对转子2的压缩阶段有旋转阻力，但可以根据实际应用选择最优的弹簧预紧力来减小其对转子2的影响。
压缩机，包括上述转子式压缩机的压缩组件，在多缸式压缩机中，每两个转子式压缩机的压缩组件之间设置有一个或多个中隔板。
实施例1：
请参看图4至图6，进一步的，转子2上开设有第一内排气孔22，第一内排气孔22位于叶片5的另一侧并位于靠近叶片5的位置，叶片5的该侧面、缸体1转孔内壁面、转子2外壁面围成排气空间，即第一内排气孔22位于排气空间内。偏心轮3沿弧形外壁周向开设有一段第一集气槽31，偏心轮3相对转子2旋转过程中，第一集气槽31与第一内排气孔22连通、阻断往复切换，偏心轮3上还开设有位于第一集气槽31内部的第一输气孔32，转轴4沿轴向开设有始终与第一输气孔32连通的轴排气孔41。
进一步的，转子2轴向厚度大于偏心轮3轴向厚度，偏心轮3的正反面与转子2的正反面分别形成正反两个润滑腔，转轴4沿径向开设有第一内润滑孔42、沿轴向开设有始终与第一内润滑孔42连通的第一外润滑孔43，第一内润滑孔42为两个，分别位于正反两个润滑腔内。润滑油沿第一外润滑孔43注入，并分别沿两个第一内润滑孔42进入两个润滑腔内，对偏心轮3与转子2进行润滑，减少两者之间的摩擦力，提高偏心轮3相对转子2旋转的顺滑度。
进一步的，转子2上还开设有第二内润滑孔23，其两端分别位于连接槽21内和润滑腔内，位于转子2内部的润滑油沿第二内润滑孔23进入连接槽21内，对连接件51与转子2进行润滑，减少两者之间的摩擦力，提高连接件51相对转子2滑动的顺滑度。
进一步的，轴排气孔41由转子2的一端沿轴向向内开设至与第一输气孔32的连通处截止，第一外润滑孔43由转子2的另一端沿轴向向内开设至与第一内润滑孔42的连通处截止，轴排气孔41与第一外润滑孔43相互平行且不连通。
本实施例1的工作原理为：外部气体由进气孔12进入进气空间内，转轴4旋转，带动偏心轮3偏心转动，再带动转子2沿缸体1转孔内壁移动，缸体1外壁将进气空间内的气体压缩至排气空间内，排气空间内的压缩气体进入第一内排气孔22内，偏心轮3旋转至第一集气槽31与第一内排气孔22连通时，排气孔内的压缩气体进入第一集气槽31内，再由第一集气槽31进入第一输气孔32，并通过第一输气孔32进入轴排气孔41排出，完成气体压缩。
实施例2：
请参看图7至图11，进一步的，转子2上开设有第二内排气孔24，第二内排气孔24位于叶片5的另一侧并位于靠近叶片5的位置，叶片5的该侧面、缸体1转孔内壁面、转子2外壁面围成排气空间，即第二内排气孔24位于排气空间内，叶片5沿长度方向开设有第二内排气孔24，转子2相对叶片5转动过程中，带动第二内排气孔24与第二输气孔52连通、阻断往复切换，缸体1上开设有位于滑槽11内的第二集气槽13，缸体1上还开设有位于第二集气槽13内的缸排气孔14；第二集气槽13纵向长度小于叶片5的单向运动轨迹长度，叶片5沿滑槽11往复滑动带动第二输气孔52与第二集气槽13连通。
进一步的，转轴4沿径向贯穿开设有第二外润滑孔44，偏心轮3沿径向开设有连通第二外润滑孔44与转子2内壁的第三内润滑孔33，转子2沿内壁向边缘开设有连通于连接槽21的第四内润滑孔25。润滑油由第二外润滑孔44进入，并沿第三内润滑孔33进入转子2内壁、沿第四内润滑孔25进入连接槽21内，分别对转子2与偏心轮3之间、连接件51与转子2之间进行润滑，减少摩擦力，分别提高偏心轮3相对转子2旋转的顺滑度、提高连接件51相对转子2滑动的顺滑度。
进一步的，偏心轮3沿径向贯穿开设有连通于第三内润滑孔33的第五内润滑孔34，偏心轮3在旋转过程中，第五内润滑孔34与第四内润滑孔25连通、阻断往复切换，润滑油还沿第五内润滑孔34分别进入前端盖6、后端盖7两者与转子2之间的两个空隙，对转子2、偏心轮3两者与前端盖6、后端盖7进行润滑，减少摩擦力，提高转子2、偏心轮3相对前端盖6、后端盖7旋转的顺滑度。
本实施例2的工作原理为：外部气体由进气孔12进入进气空间内，转轴4旋转，带动偏心轮3偏心转动，再带动转子2沿缸体1转孔内壁移动，缸体1外壁将进气空间内的气体压缩至排气空间内，排气空间内的压缩气体依次进入第二内排气孔24、第二输气孔52内，第二输气孔52内的压缩气体进入第二集气槽13内，并沿缸排气孔14排出，完成气体压缩。
实施例1和实施例2中所述两种排气方式均不需要另设簧片阀或其他类型的排气阀，防止簧片阀或其他类型的排气阀由于排气频率高而失效和损坏，而且簧片阀在使用过程中还会产生噪音，该种排气方式还能避免簧片阀产生的噪音。
本压缩组件及压缩机不限于实施例1和实施例2所述的排气结构及排气方式，还可以使用与现有的转子式压缩机相同的排气结构，如采用簧片阀或其他类型排气阀的方式进行排气。
本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种转子式压缩机的压缩组件，包括中心开设有转孔的缸体、位于缸体转孔内部的转子，缸体沿转孔向边缘径向开设有滑槽，滑槽内滑动连接有叶片，其特征在于，转子的边缘开设有月牙底的连接槽，叶片的端部延伸有适配于连接槽的月牙形的连接件，连接件嵌入连接槽内且两者滑动密封连接，叶片与转子通过连接槽和连接件滑动约束连接。
2.如权利要求1所述的转子式压缩机的压缩组件，其特征在于，还包括偏心轮、偏心固定在偏心轮上的转轴，转子为环形，偏心轮设置在转子内部且两者滑动连接，偏心轮的外壁始终与转子内壁接触，偏心轮相对转子旋转；缸体沿径向贯穿开设有连通转孔的进气孔，进气孔位于叶片的一侧。
3.如权利要求2所述的转子式压缩机的压缩组件，其特征在于，还包括分别与缸体正反面连接的前端盖和后端盖。
4.如权利要求2所述的转子式压缩机的压缩组件，其特征在于，所述转子上开设有第一内排气孔，第一内排气孔位于叶片的另一侧，偏心轮的外壁开设有第一集气槽，偏心轮相对转子旋转能够带动第一集气槽与第一内排气孔连通，偏心轮上还开设有位于第一集气槽内部的第一输气孔，转轴沿轴向开设有始终与第一输气孔连通的轴排气孔。
5.如权利要求4所述的转子式压缩机的压缩组件，其特征在于，所述转子轴向厚度大于偏心轮轴向厚度，偏心轮与转子形成润滑腔，转轴沿径向开设有第一内润滑孔、沿轴向开设有始终与第一内润滑孔连通的第一外润滑孔，第一内润滑孔位于润滑腔内。
6.如权利要求5所述的转子式压缩机的压缩组件，其特征在于，所述转子上还开设有第二内润滑孔，其两端分别位于连接槽内和润滑腔内。
7.如权利要求6所述的转子式压缩机的压缩组件，其特征在于，所述轴排气孔由转子的一端沿轴向向内开设，第一外润滑孔由转子的另一端沿轴向向内开设，轴排气孔与第一外润滑孔相互平行且不连通。
8.如权利要求2所述的转子式压缩机的压缩组件，其特征在于，所述转子上开设有第二内排气孔，第二内排气孔位于叶片的另一侧，叶片沿长度方向开设有第二输气孔，转子相对叶片摆动能够带动第二内排气孔与第二输气孔连通，缸体上开设有位于滑槽内的第二集气槽，缸体上还开设有位于第二集气槽内的缸排气孔；叶片沿滑槽往复滑动能够带动第二输气孔与第二集气槽连通。
9.如权利要求8所述的转子式压缩机的压缩组件，其特征在于，所述转轴沿径向开设有第二外润滑孔，偏心轮沿径向开设有连通第二外润滑孔与转子内壁的第三内润滑孔，转子沿内壁向边缘设有连通于连接槽的第四内润滑孔。
10.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求1～9任一所述的转子式压缩机的压缩组件。
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