CN113027761B - 一种摆动式活塞压缩机 - Google Patents

一种摆动式活塞压缩机 Download PDF

Info

Publication number
CN113027761B
CN113027761B CN202110442806.6A CN202110442806A CN113027761B CN 113027761 B CN113027761 B CN 113027761B CN 202110442806 A CN202110442806 A CN 202110442806A CN 113027761 B CN113027761 B CN 113027761B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder
cylindrical valve
piston rod
point
swing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110442806.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113027761A (zh
Inventor
何志龙
孙崇洲
胡汪锋
李程翊
王嘉辰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN202110442806.6A priority Critical patent/CN113027761B/zh
Publication of CN113027761A publication Critical patent/CN113027761A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113027761B publication Critical patent/CN113027761B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C21/00—Oscillating-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C29/124—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps
    • F04C29/126—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps of the non-return type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

一种摆动式活塞压缩机，包括机架，通过机架安装气缸、活塞杆及圆柱阀，活塞杆的一端作为活塞插入气缸的容积腔中，另一端由机架伸出并设置用于连接曲柄的曲轴，机架上开设通槽用于提供活塞杆的摆动空间；曲柄带动活塞杆相对于机架摆动且活塞杆的活塞端面相对于气缸往复运动；所述的气缸与摆柱刚性联结，使气缸摆动的同时摆柱在同一平面内周期性摆动，摆柱上的顶柱在圆柱阀的滑槽内滑动，进而驱动圆柱阀进行单方向转动；圆柱阀的柱面设置吸气和排气通道，当圆柱阀的吸气通道和排气通道分别转动至与容积腔和机架气流通道连通时，压缩机分别进行吸气和排气过程，进而实现压缩机连续周期性运行。本发明结构简单，体积小，易损件少，使用灵活方便。

Description

一种摆动式活塞压缩机
技术领域
本发明属于压缩机领域，具体涉及一种摆动式活塞压缩机。
背景技术
摆动式活塞压缩机的基本结构是曲柄摆杆机构。这种摆动式活塞压缩机，虽然工作过程与往复式活塞压缩机类似，但结构型式不同，它是依靠曲柄旋转驱动活塞在气缸内绕气缸中心线作摆动，改变气缸容积，进而实现吸气、压缩和排气过程。
传统的摆动式活塞压缩机依靠活塞的侧面对气体进行压缩，例如，中国专利文献CN2621232Y公开了一种水冷无润滑摆动压缩机，包括两级气缸、转子和阀台，该压缩机由一、二级气缸形成了两级压缩，置于气缸内的转子上有内置密封片，转子轴外轴套和内壁都带有密封环，阀台上也有内置的密封片进行密封，由此保证压缩机密封性。
但是在实际生产过程中，由于加工误差和运行过程中密封件的热变形效应的影响，往往设计之初就会给予合适间隙，过多的密封面会降低压缩机的整体性能。除此之外，该压缩机每一个压缩腔都单独设置吸气阀和排气阀，易损件较多，影响压缩机的可靠性。中国专利文献CN104358685A公开了一种摆动式油泵，包括曲柄，导杆、摇块和支架，其通过导杆相对于摇块的往复运动实现容积腔的变化，进而实现吸油和排油。该发明解决了现有技术中油泵结构复杂的问题，体积小，使用灵活，但是不适用于气体压缩领域。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中摆动式压缩机结构复杂、易损件较多的问题，提供一种摆动式活塞压缩机，其结构简单，体积小，易损件少，使用灵活方便。
为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
一种摆动式活塞压缩机，包括机架，通过机架安装气缸、活塞杆以及圆柱阀，活塞杆的一端作为活塞插入气缸的容积腔中，另一端由机架伸出并设置用于连接曲柄的曲轴，机架上开设通槽用于提供活塞杆的摆动空间；曲柄带动活塞杆相对于机架摆动且活塞杆的活塞端面相对于气缸往复运动；所述的气缸与摆柱刚性联结，使气缸摆动的同时摆柱在同一平面内周期性摆动，摆柱上的顶柱能够在圆柱阀的滑槽内滑动，进而驱动圆柱阀进行单方向转动；圆柱阀的柱面设置吸气和排气通道，当圆柱阀的吸气通道和排气通道分别转动至与容积腔和机架气流通道连通时，压缩机分别进行吸气和排气过程，进而实现压缩机连续周期性运行。
作为本发明的一种优选方案，摆柱的内表面设置有键，气缸的外表面开设有键槽，通过螺栓将气缸与摆柱刚性联结。
作为本发明的一种优选方案，气缸下方的机架开设有放置圆柱阀的阀室，阀室的侧面开设有用于顶柱活动的弧形槽；圆柱阀的表面设置减磨槽用于减小圆柱阀转动时的摩擦力。
作为本发明的一种优选方案，阀室上通过螺纹安装限制圆柱阀沿自身轴向运动的挡板，挡板上开有和圆柱阀对应的进气通道。
作为本发明的一种优选方案，曲柄的曲柄销中心B点至气缸的中心D的距离是变化的，曲柄的旋转中心A至气缸中心D的距离是不变的，令曲柄的半径为AB＝r2，曲柄的旋转中心A至气缸中心D的距离AD＝a，曲柄的旋转角度为δ，活塞杆的摆角为θ，有如下关系式：
Figure GDA0003565733270000021
作为本发明的一种优选方案，假定曲柄的逆时针转动δ为正，顺时针转动δ为负，则θ角在曲柄旋转一周时存在极值θmax，即当曲柄与活塞杆轴线方向垂直时，摆角绝对值最大，称该极值θmax为极限摆角，其满足如下关系式：
Figure GDA0003565733270000022
作为本发明的一种优选方案，活塞杆往复运动的行程为S＝2r2，活塞杆的长度为l1，气缸的直径为r3，满足下列条件：
a＞r2+r3；
l1＞a+r2；
θmax≤30°。
作为本发明的一种优选方案，滑槽的轨迹由抛物线、直线以及圆弧三段组成，建立直角坐标系，抛物线段和直线段交点P(xp,yp)，直线和圆弧段交点Q(xq,yq)，轨迹端点O(0,0)、G(L1,L2)、G'(L1,-L2)，直线段斜率为k，顶柱的轴线与气缸的轴线之间的距离为l，圆柱阀的半径为
Figure GDA0003565733270000031
L1＝2lsinθ，
Figure GDA0003565733270000032
则滑槽的轨迹曲线为：
Figure GDA0003565733270000033
式中，θmax为活塞杆的极限摆角；
当y＜0时，滑槽轨迹从圆柱阀的一端G'到另一端O具有相同的曲线。
作为本发明的一种优选方案，机架开有吸气通道和排气通道，吸气通道的开口角度为α2-α1，排气通道的开口角度为β2-β1，气缸的圆柱通孔对应圆周角度为γ，满足β1＜β2＝θmax，
Figure GDA0003565733270000034
为使封闭容积尽可能小，α1+β1应该尽可能等于γ；式中，θmax为活塞杆的极限摆角，α2、α1分别为机架吸气口端面与AD的最大、最小夹角，β2、β1分别为机架排气口端面与AD的最大、最小夹角，其中AD为曲柄旋转中心和气缸中心连线；
圆柱阀上设置有吸气通道和排气通道，所述吸气通道的开口长度为2L1-lin1-lin2，对应圆柱阀的圆周角
Figure GDA0003565733270000035
所述排气通道的开口长度为lout2-lout1，对应圆柱阀的圆周角
Figure GDA0003565733270000041
其中lin1＝lout2；式中，L1为G点横坐标，L2为G点纵坐标；lin1为顶柱在滑槽上由O点移动到N点，顶柱相对于圆柱阀移动的周向距离；lin2为顶柱在滑槽上由N'点移动到O点，顶柱相对于圆柱阀移动的周向距离；lout1为顶柱在滑槽上由O点移动到M点，顶柱相对于圆柱阀移动的周向距离；lout2为顶柱在滑槽上由O点移动到N点，顶柱相对于圆柱阀移动的周向距离；其中，N与N'分别对应活塞杆位于内止点和外止点时顶柱在滑槽上的位置。
作为本发明的一种优选方案，以顶柱摆动到一端的端点O点为起点，当气缸摆动角度
Figure GDA0003565733270000042
时，
Figure GDA0003565733270000043
θmax为活塞杆的极限摆角；顶柱位于滑槽上的点任意一点M(xM,yM)处，此时圆柱阀旋转角度为τ，0≤τ＜180°，顶柱在滑槽中从一端端点O点摆动到G点过程中，气缸的摆动和圆柱阀的旋转满足如下对应关系式：
Figure GDA0003565733270000044
当气缸摆动θmax时，顶柱位于滑槽上的点N(xN,yN)处，yN＝lin1，此时，圆柱阀的旋转角度为
Figure GDA0003565733270000045
顶柱在滑槽中从一端的端点G'点摆动到O点的过程，圆柱阀的旋转角度τ，180°≤τ＜360°，对应关系类似。
相较于现有技术，本发明至少具有如下的有益效果：通过将活塞杆的一端插入气缸的容积腔中滑动，同时带动气缸和摆柱进行摆动，摆柱进而驱动圆柱阀单方向旋转来控制圆柱阀的启闭，从而实现压缩机的吸气、压缩和排气过程。本发明改善了传统的摆动式活塞压缩机泄漏面大，活塞端部承受较大扭矩，易损件较多的问题，采用新型的圆柱阀，简化了压缩机的结构，有利于安装与维修，增加了摆动式活塞压缩机的适用性和可靠性。
附图说明
图1本发明实施例摆动式活塞压缩机的装配示意图；
图2本发明实施例摆动式活塞压缩机沿第二截面剖视示意图；
图3本发明实施例摆动式活塞压缩机的结构示意图；
图4本发明实施例摆动式活塞压缩机的活塞杆结构示意图；
图5本发明实施例摆动式活塞压缩机的机架结构示意图；
图6本发明实施例摆动式活塞压缩机的摆柱结构示意图；
图7本发明实施例摆动式活塞压缩机的气缸结构示意图；
图8本发明实施例摆动式活塞压缩机的圆柱阀结构示意图；
图9本发明实施例摆动式活塞压缩机的圆柱阀沿第三截面展开示意图；
附图中：1-活塞杆；11-曲轴；12-活塞端面；2-机架；21-机架排气通道；22-机架吸气通道；23-阀室；3-挡板；4-摆柱；41-摆柱螺孔；42-键；43-顶柱；5-气缸；51-键槽；52-气缸螺孔；53-气缸壁；6-圆柱阀；61-圆柱阀排气通道；62-减磨槽；63-滑槽；64-圆柱阀吸气通道；7-容积腔；8-曲柄；9-螺栓。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出的一种摆动式活塞压缩机，其结构包括活塞杆1、机架2、挡板3、摆柱4、气缸5、圆柱阀6以及曲柄8，其中，活塞杆1套设在气缸5内设的气缸壁53上，气缸5套设在机架2内设的圆通孔内，摆柱4和气缸5由螺栓9和键42刚性联结，摆柱4上的顶柱43于滑槽63内滑动，同时驱动置于圆柱阀6相对于机架2旋转。
运动部件包括活塞杆1、摆柱4、气缸5、圆柱阀6和曲柄8，其中，曲柄8驱动活塞杆1相对于气缸5作往复运动，相对于机架2作往复运动和摆动运动相结合的平面运动，摆柱4和气缸5相对于机架2作同步摆动运动，摆柱4上顶柱43驱动圆柱阀6作单方向旋转运动。
活塞杆1上的活塞端面12形状为曲面，其能够与机架2通孔圆柱面相贴合，活塞端面12、气缸壁53和机架2通孔圆柱面共同构成容积腔7，活塞杆1相对于气缸5的往复运动实现容积腔7体积的变化，从而实现吸气、压缩和排气。挡板3通过螺纹旋入机架阀室23对圆柱阀6进行固定，限制其沿自身轴向运动，同时挡板3开有和圆柱阀6对应的进气通道。
本发明提出的摆动式活塞压缩机具有预设截面，其中，气缸5轴线和气缸壁53轴线相交的平面为第一截面P1，过气缸壁53轴线且垂直于第一截面P1的平面称为第二截面P2，过圆柱阀6轴线和滑槽63轨迹端点O和G的平面为第三截面P3。
如图3所示，曲柄8上曲柄销中心B点至气缸5中心D的距离是变化的，而曲柄8旋转中心A至气缸5中心D的距离是不变的，令曲柄8半径为AB＝r2，曲柄8旋转中心A至气缸5中心D的距离AD＝a，曲柄8旋转角度为δ，活塞杆摆角为θ，由此有如下关系式：
Figure GDA0003565733270000061
规定曲柄8逆时针转动δ为正，顺时针转动δ为负，显然θ角在曲柄8旋转一周时存在极值θmax，即当曲柄8与活塞杆1轴线方向垂直时，摆角绝对值最大，称该极值θmax为极限摆角，其满足如下关系式：
Figure GDA0003565733270000062
活塞杆1沿气缸壁53往复运动的行程为S＝2r2，活塞杆长度为l1，气缸直径为r3，为了增大活塞杆1摆角使吸排气口尽可能大，在设计时追求r2尽可能大，a尽可能小，θmax不宜过小，另外，为使整个运动机构能正常运转，必须满足下列条件：
a＞r2+r3
l1＞a+r2
θmax≤30°
如图8至图9所示，在圆柱阀6表面设置减磨槽62，减小圆柱阀6转动时的摩擦，在圆柱阀6上设置圆柱阀吸气通道64和圆柱阀排气通道61分别进行吸气和排气。圆柱阀6表面设置有滑槽63，其轨迹由抛物线、直线和圆弧三段组成，当插入圆柱阀滑槽63内的顶柱43即将摆动到一端端点O时，圆柱阀滑槽63的轨迹采用一段圆弧，保证滑槽轨迹不连续处夹角为钝角；当顶柱43摆动到另一端的端点G'准备返回时，圆柱阀滑槽63轨迹的切线方向与顶柱43摆动的速度方向一致，以保证圆柱阀6单方向旋转。
将圆柱阀6沿第三截面P3展开，并建立图9所示的直角坐标系，抛物线段和直线段交点P(xp,yp)，直线和圆弧段交点Q(xq,yq)，轨迹端点O(0,0)、G(L1,L2)、G'(L1,-L2)，直线段斜率为k，顶柱43轴线与气缸5轴线之间的距离为l，圆柱阀6半径为
Figure GDA0003565733270000071
L1＝2lsinθ，
Figure GDA0003565733270000072
由此取滑槽63轨迹曲线为：
Figure GDA0003565733270000073
当y＜0时，滑槽63轨迹从圆柱阀6一端G'到另一端O具有相同的曲线。
如图2所示，机架2开有吸气通道22和排气通道21，分别用于吸气和排气。吸气通道22开口角度为α2-α1，排气通道21开口角度为β2-β1，气缸5圆柱通孔对应圆周角度为γ，满足β1＜β2＝θmax，
Figure GDA0003565733270000074
为使封闭容积尽可能小，α1+β1应该尽可能等于γ。
本实例所述的压缩机在运行时，以顶柱43摆动到一端的端点O点为起点，进行如下过程，并由此循环进行吸气、压缩和排气。
当气缸5摆动角度
Figure GDA0003565733270000081
过程，压缩机处于压缩阶段；
当气缸5摆动角度
Figure GDA0003565733270000082
过程，压缩机处于排气阶段；
当气缸5摆动角度
Figure GDA0003565733270000083
过程，压缩机处于封闭容积膨胀阶段；
当气缸5摆动角度
Figure GDA0003565733270000084
过程，压缩机处于吸气阶段，最终顶柱43摆动到另一端端点G点，并开始回摆；
当气缸5摆动角度
Figure GDA0003565733270000085
过程，压缩机处于吸气阶段，最终达到最大理论吸气容积；
当气缸5摆动角度
Figure GDA0003565733270000086
过程，压缩机处于压缩阶段，最终顶柱43摆动到起始位置O点。
如图9所示，圆柱阀6上设置有吸气通道64和排气通道61，分别用于吸气和排气。吸气通道64开口长度为2L1-lin1-lin2，对应圆柱阀6圆周角
Figure GDA0003565733270000087
排气通道61开口长度为lout2-lout1，对应圆柱阀6圆周角
Figure GDA0003565733270000088
其中lin1＝lout2。
本实施例所述的压缩机在运行时，当容积腔7、机架吸气通道22和圆柱阀吸气通道64连通时，压缩机进行吸气；当容积腔7、机架排气通道21和圆柱阀排气通道61连通时，压缩机进行排气。容积腔7、圆柱阀6气流通道与机架2气流通道的连通在时间上是统一的，即保证机架2气流通道同时与容积腔7和圆柱阀6气流通道连通和断开。吸气、排气和压缩的实现是通过活塞杆1、摆柱4和圆柱阀6驱动配合以及圆柱阀6气流通道、机架2气流通道的合理设置实现的，由此保证压缩机的连续周期性运行。
本发明压缩机结构采用新型的圆柱阀结构和具有柱形活塞杆的曲柄摆杆机构，减少了易损件，简化了传统摆动式活塞压缩机的结构，增加了该结构的运转可靠性；曲柄和活塞杆运动平稳连续，压缩机结构简单，体积小，使用灵活方便，提高了摆动式活塞压缩机的适用性。
以上所述的仅为本发明的部分实施例而已，并不用于限制本发明的技术方案，对于本领域的技术人员而言，本发明还可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、同等替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摆动式活塞压缩机，其特征在于：包括机架(2)，通过机架(2)安装气缸(5)、活塞杆(1)以及圆柱阀(6)，活塞杆(1)的一端作为活塞插入气缸(5)的容积腔(7)中，另一端由机架(2)伸出并设置用于连接曲柄(8)的曲轴(11)，机架(2)上开设通槽用于提供活塞杆(1)的摆动空间；曲柄(8)带动活塞杆(1)相对于机架(2)摆动且活塞杆(1)的活塞端面(12)相对于气缸(5)往复运动；所述的气缸(5)与摆柱(4)刚性联结，使气缸(5)摆动的同时摆柱(4)在同一平面内周期性摆动，摆柱(4)上的顶柱(43)能够在圆柱阀(6)的滑槽(63)内滑动，进而驱动圆柱阀(6)进行单方向转动；圆柱阀(6)的柱面设置吸气和排气通道，当圆柱阀(6)的吸气通道和排气通道分别转动至与容积腔(7)和机架气流通道连通时，压缩机分别进行吸气和排气过程，进而实现压缩机连续周期性运行。
2.根据权利要求1所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：摆柱(4)的内表面设置有键(42)，气缸(5)的外表面开设有键槽(51)，通过螺栓(9)将气缸(5)与摆柱(4)刚性联结。
3.根据权利要求1所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：气缸(5)下方的机架(2)开设有放置圆柱阀(6)的阀室(23)，阀室(23)的侧面开设有用于顶柱(43)活动的弧形槽；
圆柱阀(6)的表面设置减磨槽(62)用于减小圆柱阀(6)转动时的摩擦力。
4.根据权利要求3所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：阀室(23)上通过螺纹安装限制圆柱阀(6)沿自身轴向运动的挡板(3)，挡板(3)上开有和圆柱阀(6)对应的进气通道。
5.根据权利要求1所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：曲柄(8)的曲柄销中心B点至气缸(5)的中心D的距离是变化的，曲柄(8)的旋转中心A至气缸(5)的中心D的距离是不变的，令曲柄(8)的半径为AB＝r2，曲柄(8)的旋转中心A至气缸(5)的中心D的距离AD＝a，曲柄(8)的旋转角度为δ，活塞杆(1)的摆角为θ，有如下关系式：
Figure FDA0003565733260000011
6.根据权利要求5所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：假定曲柄(8)的逆时针转动δ为正，顺时针转动δ为负，则θ角在曲柄(8)旋转一周时存在极值θmax，即当曲柄(8)与活塞杆(1)轴线方向垂直时，摆角绝对值最大，称该极值θmax为极限摆角，其满足如下关系式：
Figure FDA0003565733260000021
7.根据权利要求6所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：活塞杆(1)往复运动的行程为S＝2r2，活塞杆(1)的长度为l1，气缸(5)的直径为r3，满足下列条件：
a＞r2+r3；
l1＞a+r2；
θmax≤30°。
8.根据权利要求1所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：
滑槽(63)的轨迹由抛物线、直线以及圆弧三段组成，建立直角坐标系，抛物线段和直线段交点P(xp,yp)，直线和圆弧段交点Q(xq,yq)，轨迹端点O(0,0)、G(L1,L2)、G'(L1,-L2)，直线段斜率为k，顶柱(43)的轴线与气缸(5)的轴线之间的距离为l，圆柱阀(6)的半径为
Figure FDA0003565733260000022
L1＝2lsinθ，
Figure FDA0003565733260000023
则滑槽(63)的轨迹曲线为：
Figure FDA0003565733260000024
式中，θmax为活塞杆(1)的极限摆角；
当y＜0时，滑槽(63)轨迹从圆柱阀(6)的一端G'到另一端O具有相同的曲线。
9.根据权利要求1所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：
机架(2)开有吸气通道(22)和排气通道(21)，吸气通道(22)的开口角度为α2-α1，排气通道(21)的开口角度为β2-β1，气缸(5)的圆柱通孔对应圆周角度为γ，满足β1＜β2＝θmax，
Figure FDA0003565733260000031
为使封闭容积尽可能小，α1+β1应该尽可能等于γ；式中，θmax为活塞杆(1)的极限摆角，α2、α1分别为机架吸气口(22)端面与AD的最大、最小夹角，β2、β1分别为机架排气口(21)端面与AD的最大、最小夹角，其中AD为曲柄(8)旋转中心A和气缸(5)中心D连线；
圆柱阀(6)上设置有吸气通道(64)和排气通道(61)，所述吸气通道(64)的开口长度为2L1-lin1-lin2，对应圆柱阀(6)的圆周角
Figure FDA0003565733260000032
所述排气通道(61)的开口长度为lout2-lout1，对应圆柱阀(6)的圆周角
Figure FDA0003565733260000033
其中lin1＝lout2；式中，L1为G点横坐标，L2为G点纵坐标；lin1为顶柱(43)在滑槽(63)上由O点移动到N点，顶柱(43)相对于圆柱阀(6)移动的周向距离；lin2为顶柱(43)在滑槽(63)上由N'点移动到O点，顶柱(43)相对于圆柱阀(6)移动的周向距离；lout1为顶柱(43)在滑槽(63)上由O点移动到M点，顶柱(43)相对于圆柱阀(6)移动的周向距离；lout2为顶柱(43)在滑槽(63)上由O点移动到N点，顶柱(43)相对于圆柱阀(6)移动的周向距离；其中，N与N'分别对应活塞杆(1)位于内止点和外止点时顶柱(43)在滑槽(63)上的位置。
10.根据权利要求1所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：
以顶柱(43)摆动到一端的端点O点为起点，当气缸(5)摆动角度
Figure FDA0003565733260000034
时，
Figure FDA0003565733260000035
θmax为活塞杆(1)的极限摆角；顶柱(43)位于滑槽(63)上的点任意一点M(xM,yM)处，此时圆柱阀(6)旋转角度为τ，0≤τ＜180°，顶柱(43)在滑槽(63)中从一端端点O点摆动到G点过程中，气缸(5)的摆动和圆柱阀(6)的旋转满足如下对应关系式：
Figure FDA0003565733260000036
当气缸(5)摆动θmax时，顶柱(43)位于滑槽(63)上的点N(xN,yN)处，yN＝lin1，此时，圆柱阀(6)的旋转角度为
Figure FDA0003565733260000037
顶柱(43)在滑槽(63)中从一端的端点G'点回摆到O点的过程，圆柱阀(6)的旋转角度τ，180°≤τ＜360°，对应关系类似。
CN202110442806.6A 2021-04-23 2021-04-23 一种摆动式活塞压缩机 Active CN113027761B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110442806.6A CN113027761B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种摆动式活塞压缩机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110442806.6A CN113027761B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种摆动式活塞压缩机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113027761A CN113027761A (zh) 2021-06-25
CN113027761B true CN113027761B (zh) 2022-06-07

Family

ID=76458027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110442806.6A Active CN113027761B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种摆动式活塞压缩机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113027761B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3829607B2 (ja) * 2000-09-06 2006-10-04 株式会社日立製作所 揺動ピストン形圧縮機およびそのピストンの製造方法
JP6256643B2 (ja) * 2016-02-23 2018-01-10 ダイキン工業株式会社 揺動ピストン式圧縮機
CN105756932B (zh) * 2016-04-20 2018-03-27 西安正安环境技术有限公司 球形压缩机
CN111706508A (zh) * 2020-06-24 2020-09-25 黄石东贝电器股份有限公司 一种可调节间隙的摆动压缩机活塞
CN112664428B (zh) * 2020-12-29 2022-12-09 西安交通大学 一种转缸活塞压缩机

Also Published As

Publication number Publication date
CN113027761A (zh) 2021-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7670121B2 (en) Spherical fluid machines
WO2017024866A1 (zh) 压缩机、换热设备和压缩机的运行方法
WO2017024863A1 (zh) 流体机械、换热设备和流体机械的运行方法
WO2017024868A1 (zh) 流体机械、换热设备和流体机械的运行方法
CN113027761B (zh) 一种摆动式活塞压缩机
JPH05507536A (ja) ロータリピストン型内燃機関
JPH0448950B2 (zh)
WO2023280183A1 (zh) 分腔转子容积机构
WO2023103874A1 (zh) 流体机械、换热设备、流体机械的运行方法
CN105485007A (zh) 单机二级压缩的旋转式压缩机
WO2023097898A1 (zh) 泵体组件及增焓转子压缩机
CN112664428B (zh) 一种转缸活塞压缩机
CN207906075U (zh) 一种双偏心滚柱压缩机
CN104265630B (zh) 一种球形滚珠压缩机
CN100354523C (zh) 涡旋回转式压缩机
WO2023226409A1 (zh) 流体机械和换热设备
WO2023226413A1 (zh) 流体机械和换热设备
CN101054975B (zh) 一种旋转活塞式压缩机
WO2023226407A1 (zh) 流体机械和换热设备
WO2023103871A1 (zh) 流体机械和换热设备
WO2023103872A1 (zh) 流体机械、换热设备和流体机械的运行方法
WO2023226411A1 (zh) 流体机械和换热设备
WO2023103863A1 (zh) 流体机械、换热设备和流体机械的运行方法
WO2023226414A1 (zh) 流体机械和换热设备
WO2023103876A1 (zh) 流体机械和换热设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant