CN115143112A - 带铰接柱滑片的转子压缩机和泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带有铰接柱滑片的转子压缩机和泵，包括缸体（12）、端盖（15）、转子（8）、滑片（1）、曲轴（10），曲轴（10）通过端盖（15）上的轴承与缸体（12）内圆柱面同心设置，曲轴（10）的偏心轴颈（7）与转子（8）的外圆柱面同心设置，偏心轴颈（7）外设置转子（8），其特征在于：缸体（1）的一侧设置滑道（11)，滑道（11）内设置滑片（7），滑片（7）内设置铰接孔（3),铰接孔（3）内铰接连接铰接柱（2），铰接柱（2）的一侧设置内圆柱面（5），内圆柱面（5）与转子（8）的外圆柱面吻合，缸体（12）内圆柱面（16）与转子（8）的外圆柱面相内切，构成滑片式转子压缩机和泵。

Description

带铰接柱滑片的转子压缩机和泵

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，涉及发动机及泵，涉及一种变容式机器，如转子式压缩机或泵或马达，涉及液力机械或液力发动机、风力发动机、液体变容式机械、液体或弹性流体泵、流体压力执行机构、一般液压技术及气动技术，具体涉及输送气体或液体的压缩机及泵，尤其是空气压缩机、制冷压缩机、热泵压缩机、真空泵、输油泵。

背景技术

转子式压缩机因其结构简单，成本较低，在制冷压缩机市场上应用较多。转子式压缩机的滑片的圆弧面与圆柱形转子接触处相切理论上为为线接触，气密性差，而且接触线是随时变动的不容易采用常规的密封槽内镶嵌密封条的方式密封，这种气密性差的问题使目前的转子式压缩机不适合用作做大功率的制冷压缩机，同样也不适合输送气体的压缩机。

发明内容

本发明旨在克服上述技术中存在的不足之处，提供一种新型结构的转子压缩机或转子泵，使制冷压缩机的密封效果得到显著提高，也适合输送液体。

技术方案

本发明解决的技术方案是这样实现的：

一种铰接柱滑片，其特征是：滑片1为平板形，两侧平面相互平行，滑片1的一端设置铰接孔3，铰接孔3为敞开的圆柱面，铰接孔3与滑片1两侧的窄平面4垂直，铰接孔3的轴线与滑片的大平面平行，滑片1的铰接孔3内铰接连接铰接柱3，铰接柱3的截面为月牙形，铰接柱3的一侧表面为突出的外圆柱面6，铰接柱3的另一侧平行设置内圆柱面5，内圆柱面5为向内凹陷的圆柱面，内圆柱面5的轴线与铰接柱3的外圆柱面6的轴线平行，铰接柱3两端的平面与外圆柱面6的轴线垂直。

进一步地，滑片1和铰接柱3的内圆柱面5设置润油槽19或输油孔20。

一种带有铰接柱滑片的转子压缩机和泵，包括缸体12、端盖15、曲轴10、转子8、滑片1，曲轴10通过端盖15上的轴承与缸体12的内圆柱面同心设置，曲轴10中心和径向设置润滑油孔，缸体12或端盖15上设有进排气孔8，缸体12的内圆柱面一侧开槽设置滑道11，滑道11内滑动设置滑片1，滑片1的另一端设置弹簧13，其特征是：曲轴10的偏心轴颈12外滑动连接转子8，转子8为内外圆柱面同轴的圆柱环，转子8的外圆柱面与偏心轴颈12的外圆柱面同心设置，转子8的外圆柱面与缸体12内圆柱面16相内切，滑片1的一端设置铰接孔3, 铰接孔3为敞开的圆柱面，铰接孔3内铰接连接铰接柱3，铰接柱3的截面为月牙形，铰接柱3的一侧面设置向内凹陷的内圆柱面5，铰接柱3的内圆柱面5与转子8的外圆柱面吻合，弹簧13依靠弹力将滑片1的铰接柱3的内圆柱面5压紧在转子8的外圆柱面9，柱环转子8在绕转轴旋转时，滑片1在滑道11内滑动，转子8的外圆柱面与缸体12的内圆柱面及端盖15围成的月牙形空腔被滑片1和铰接柱3分隔成至少两个工作腔，构成滑片转子压缩机或转子泵。

一种带有铰接柱滑片的转子压缩机和泵，包括缸体12、端盖15、曲轴10、滑片1，曲轴10通过端盖15上的轴承与缸体12的内圆柱面同心设置，缸体12或端盖15上设有进排气孔8，缸体12的内圆柱面一侧开槽设置滑道11，滑道11内滑动设置滑片1，滑片1的另一端设置弹簧13，其特征是：曲轴10偏心设置偏心轴颈12，偏心轴颈12的外圆柱面的轴线与曲轴10的回转轴线平行，偏心轴颈12的外圆柱面与缸体12的内圆柱面相内切，滑片1的一端设置铰接孔3, 铰接孔3为敞开的圆柱面，铰接孔3内铰接连接铰接柱3，铰接柱3的截面为月牙形，铰接柱3的一侧面设置向内凹陷的内圆柱面5，滑片1和铰接柱3的内圆柱面5设置润油槽19，铰接柱3的内圆柱面5与偏心轴颈12的外圆柱面9吻合，弹簧13依靠弹力将滑片1的铰接柱3的内圆柱面5压紧在偏心轴颈12的外圆柱面，柱环转子8在绕转轴旋转时，滑片1在滑道11内滑动，偏心轴颈12的外圆柱面与缸体12的内圆柱面及端盖15围成的月牙形空腔被滑片1和铰接柱3分隔成至少两个工作腔，构成滑片转子压缩机和泵。

进一步地，滑片1的铰接孔3为开口的圆柱形，圆柱形为优弧或劣弧。

进一步地，所述滑片1内设置输油孔20，与铰接孔3连通。

进一步地，铰接柱3外形为月牙形，其中一侧面设置内圆柱面5，内圆柱面5为向内凹陷的圆柱面，铰接柱3的内圆柱面5的轴线与外圆柱面的轴线平行，铰接柱3两端的平面与外圆柱面的轴线垂直。

进一步地，所述铰接柱3的外圆柱面为优弧或劣弧。

进一步地，所述铰接柱3的内圆柱面5设置润油槽19，铰接柱3内设置输油孔20将内圆柱面5与滑片1内的输油孔20连通。

进一步地，所述滑片1两端平面或转子8两端平面内设置迷宫槽或密封槽，密封槽内设置设置密封条或密封环。

进一步地，所述缸体1在内表面分体设置缸套4，缸套4内表面为圆柱面，缸套4的内圆柱面与转子3的外圆柱面相内切，缸套4内圆柱面与曲轴10主轴同轴设置。

进一步地，所述滑片7远离另一侧设置圆孔16),圆孔16)内设置弹簧13。

有益效果

本发明的有益效果是：

1.密封性强。滑片的末端由目前的凸圆弧与外圆柱面的线接触变成凹圆柱与外圆柱面相吻合的面接触，密封面更大，密封更严密，气体泄露量会大幅度减少。

2.制造工艺性好。滑片的末端采用更大直径的铰接圆柱孔，铰接柱可以用圆柱棒直接加工成型，结构简单，便于加工。

3．节能省电。本发明密封性增强，压缩机的泄露量减少，使无用功减少，因而可以节能省电。

4.成本低。本发明用非常简单的几个简单运动部件就能完成需要使用很多复杂零部件组成的同样功能，诸如涡旋压缩机，关键零部件的制作成本大大降低，使产品具备更强的成本竞争优势。

附图说明：

现结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的带铰接孔的滑片的立体结构示意图。

图2是本发明的铰接柱的立体结构示意图。

图3是本发明的带铰接柱滑片的转子压缩机的立体结构示意图。

图4是本发明的转子的立体结构示意图。

图5是本发明的曲轴的立体结构示意图。

图6是本发明的带输油孔的滑片的立体结构示意图。

图7是本发明的带输油孔的铰接柱的立体结构示意图。

图8是本发明的带铰接柱滑片的无转子压缩机的立体结构示意图。

图9是本发明的一体式曲轴的立体结构示意图。

图中1-滑片，2-铰接柱，3-铰接孔，4-滑片的窄平面，5-铰接柱的内圆柱面，6-铰接柱的外圆柱面，7-偏心轴颈，8-圆环转子，9-圆环转子的外圆柱面，10-曲轴，11-滑道，12-缸体，13-弹簧，14-定位销，15-端盖，16-缸体的内圆柱面，17-平衡块，18-进排气孔，19-输油槽，20-输油孔。

具体实施方式：

目前的滑片式转子压缩机的滑片1与圆环形转子8的外圆柱面9接触的形状是凸起的圆弧形，也有的滑片末端是斜面的楔形，与圆环形转子8的外圆柱面9接触的是线接触，气体很容易从线接触面泄露，造成密封性能下降。

如图1所示，本发明的滑片1靠近圆环形转子8的外圆柱面9一端设置铰接孔3，铰接孔3的轴线与滑片1的大平面平行，铰接孔3与两侧的窄平面4垂直。铰接孔3的截面为优弧或劣弧，铰接孔3的截面优选为优弧。

如图2所示，铰接柱2外形为圆柱形，其中靠向圆环形转子8的外圆柱面一侧面设置圆弧面，圆弧面优选为为向内凹陷的内圆柱面5，内圆柱面5轴线与铰接柱2的外圆柱面6的轴线平行，铰接柱2两侧与轴线垂直的两侧面为平面。铰接柱2的长度与滑片1的宽度等宽或略有差异。铰接柱2外形为圆柱形，圆柱形的截面为优弧或劣弧，铰接柱2的截面优选为优弧，铰接柱2镶入铰接孔3内不易自行脱出。

现结合具体实施例对本发明的典型应用做进一步说明。

如图3所示，以弹簧滑片式转子制冷压缩机为例，转子压缩机主要包括缸体12、端盖15、转子8、滑片1、曲轴10、弹簧13、定位销14、平衡块17，两侧端盖15由定位销14与缸体12保持精确定位固定在缸体12两侧，保证端盖15的轴承孔与缸体12内圆柱面16同心设置，由螺栓紧固件固定连接。曲轴10通过端盖15上的轴承与缸体12内圆柱面16同心设置，曲轴10的偏心轴颈7上滑动设置转子8。

如图4所示，转子8为圆柱环，圆柱环的内圆柱面与外圆柱面9同心设置。

如图5所示，曲轴10偏心设置偏心轴颈12，偏心轴颈12的外圆柱面的轴线与曲轴10的回转轴线平行，偏心轴颈12的外圆柱面9设置输油槽19和输油孔20。偏心轴颈7与转子8的外圆柱面9同心设置，转子8的外圆柱面9与缸体12内圆柱面16相内切，缸体12或端盖15上设有进排气孔18，缸体12的一端开槽设置滑道11，滑道11内滑动连接滑片1，滑片1可以在滑道11内自由滑动，滑片1靠近圆环形转子8的外圆柱面9一端设置铰接孔3，铰接孔3的轴线与滑片的大平面平行，铰接孔3与两侧的窄平面4垂直。滑片1的圆柱铰接孔3内铰接连接铰接柱2，铰接柱2可以在滑片1的铰接孔3内灵活转动。铰接柱2外形为圆柱形，其中靠向圆环形转子8的外圆柱面9一侧面设置圆弧面，圆弧面优选为向内凹陷的内圆柱面5，铰接柱2的内圆柱面5的直径与转子8的外圆柱面9直径相等，内圆柱面5轴线与铰接柱2的外圆柱面6的轴线平行，铰接柱2两端平面与外圆柱面6的轴线垂直。

滑片1的一端连接弹簧13，依靠弹簧13的弹力推动滑片1始终把滑片1的铰接孔3内的铰接柱2内圆柱面5压紧在转子8的外圆柱面9上，铰接柱2的内圆柱面5与转子8的外圆柱面9相吻合，形成较大面积的面密封，增强了滑片1与转子8外圆柱面之间的密封性。

由转子8的外圆柱面9与缸体12的内圆柱面16及端盖15围成的月牙形空腔被滑片1和铰接柱2分隔成两个工作腔。缸体12的一端伸出的曲轴10与原动机相连，由原动机带动曲轴10上的偏心轴颈7旋转带动与之连接的转子8转动，在转子8转动过程中，一个工作腔体积逐渐变大为膨胀腔，一个工作腔体积逐渐变小为压缩腔，这样工作腔逐渐变化成为容积式压缩机，构成弹簧滑片式转子压缩机。

如图6所示，滑片1靠近圆环形转子8的外圆柱面9一端设置铰接孔3，铰接孔3的轴线与滑片1的大平面平行，铰接孔3与两侧的窄平面4垂直，铰接孔3内设置输油孔20。

如图7所示，铰接柱2外形为圆柱形，铰接柱2一侧面设置向内凹陷的内圆柱面5，内圆柱面5轴线与铰接柱2的外圆柱面6的轴线平行，铰接柱2两端平面与外圆柱面6的轴线垂直。内圆柱面5内设置输油孔20输油槽19，为铰接柱2润滑。

铰接柱2的长度与滑片1的宽度相等或略有差异。

如图8所示，以弹簧滑片式转子制冷压缩机为例，转子压缩机主要包括缸体12、端盖15、转子8、滑片1、曲轴10、弹簧13、定位销14、平衡块17，两侧端盖15由定位销14与缸体12保持精确定位固定在缸体12两侧，保证端盖15的轴承孔与缸体12内圆柱面16同心设置，由螺栓紧固件固定连接。曲轴10通过端盖15上的轴承与缸体12内圆柱面16同心设置，曲轴10的偏心轴颈7的外圆柱面9与缸体12内圆柱面16相内切，缸体12或端盖15上设有进排气孔18，缸体12的一端开槽设置滑道11，滑道11内滑动连接滑片1，滑片1可以在滑道11内自由滑动，滑片1靠近圆环形转子8的外圆柱面9一端设置铰接孔3，滑片1的铰接孔3内铰接连接铰接柱2，铰接柱2可以在滑片1的铰接孔3内灵活转动。铰接柱2靠向偏心轴颈7一侧面设置向内凹陷的内圆柱面5，铰接柱2的内圆柱面5的直径与偏心轴颈7的外圆柱面9直径相等。滑片1的另一端连接弹簧13，依靠弹簧13的弹力推动滑片1始终把滑片1的铰接孔3内的铰接柱2内圆柱面5压在偏心轴颈7的外圆柱面9上，铰接柱2的内圆柱面5与转子8的外圆柱面9相吻合，形成较大面积的面密封，增强了滑片1与转子8外圆柱面之间的密封性。

由转子8的外圆柱面9与缸体12的内圆柱面16及端盖15围成的月牙形空腔被滑片1和铰接柱2分隔成两个工作腔。缸体12的一端伸出的曲轴10与原动机相连，由原动机带动曲轴10上的偏心轴颈7旋转，在转动过程中，一个工作腔体积逐渐变大为膨胀腔，一个工作腔体积逐渐变小为压缩腔，这样工作腔逐渐变化成为容积式压缩机，构成弹簧滑片式转子压缩机。

滑片1的铰接孔3内的铰接柱2的内圆柱面5与偏心轴颈7的外圆柱面9之间由输油孔20输油槽19通入润滑油保持润滑。

如图9所示，曲轴10的偏心轴颈7不需要套接转子8，使零件数量减少，简化结构。

本发明的转子8的外部为圆柱面，铰接柱2的内部为光滑圆柱面，铰接柱的内圆柱面与转子8的外圆柱面9相吻合，由目前的线密封变成面密封结构，泄露量会大幅度减少，使转子8与滑片1之间的密封性增强。

转子8和滑片1的侧面为平面，较容易密封，可以采用密封槽内设置密封条17和密封环18的方式进行密封。

缸体12或端盖15上设有进排气孔18，分别与缸体12、转子8、滑片1及端盖15之间围成的工作腔连通。进排气孔18内还可以设置单向阀，防止高压气体或液体倒流。

曲轴10上安装平衡块17，让转子8和曲轴10组合成的旋转组件达到动平衡，降低振动和噪声。平衡块17也可以设置在电机转子上。

工业适用性：当工作介质为空气时，本发明作为空气压缩机、鼓风机。当工作介质由气体变成水或油等液体时本发明则成为水泵或输油泵，用于工业、化工行业。当工作介质为制冷剂时本发明则成为制冷压缩机，如冰箱压缩机、冷柜压缩机、空调压缩机、汽车空调压缩机。

本发明可用作空压机和输送其他气体的压缩机，压缩机底部可以根据需要设置支座作为支撑，支座的结构形式根据工作环境条件确定。另外还需要设置储气罐和其他管路等外围附属设备，这些常规结构不再赘述。

本发明作为真空泵，则在进气孔内设置单向阀，防止气体或液体倒流，用于科研、医疗、造纸、纺织、食品、交通等行业。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铰接柱滑片，其特征是：滑片（1）为平板形，两侧平面相互平行，滑片（1）的一端设置铰接孔（3），铰接孔（3）为敞开的圆柱面，铰接孔（3）与滑片（1）两侧的窄平面（4）垂直，铰接孔（3）的轴线与滑片的大平面平行，滑片（1）的铰接孔（3）内铰接连接铰接柱（3），铰接柱（3）的截面为月牙形，铰接柱（3）的一侧表面为突出的外圆柱面（6），铰接柱（3）的另一侧平行设置内圆柱面（5），内圆柱面（5）为向内凹陷的圆柱面，内圆柱面（5）的轴线与铰接柱（3）的外圆柱面（6）的轴线平行，铰接柱（3）两端的平面与外圆柱面（6）的轴线垂直。

2.根据权利要求1或2所述的铰接柱滑片，其特征是：滑片（1）和铰接柱（3）的内圆柱面（5）设置润油槽（19）或输油孔（20）。

3.一种带有铰接柱滑片的转子压缩机和泵，包括缸体（12）、端盖（15）、曲轴（10）、转子（8）、滑片（1），曲轴（10）通过端盖（15）上的轴承与缸体（12）的内圆柱面（）同心设置，曲轴（10）中心和径向设置润滑油孔（），缸体（12）或端盖（15）上设有进排气孔（8），缸体（12）的内圆柱面一侧开槽设置滑道（11），滑道（11）内滑动设置滑片（1），滑片（1）的另一端设置弹簧（13），其特征是：曲轴（10）的偏心轴颈（12）外滑动连接转子（8），转子（8）为内外圆柱面同轴的圆柱环，转子（8）的外圆柱面与偏心轴颈（12）的外圆柱面同心设置，转子（8）的外圆柱面与缸体（12）内圆柱面（16）相内切，滑片（1）的一端设置铰接孔（3）, 铰接孔（3）为敞开的圆柱面，铰接孔（3）内铰接连接铰接柱（3），铰接柱（3）的截面为月牙形，铰接柱（3）的一侧面设置向内凹陷的内圆柱面（5），铰接柱（3）的内圆柱面（5）与转子（8）的外圆柱面吻合，弹簧（13）依靠弹力将滑片（1）的铰接柱（3）的内圆柱面（5）压紧在转子（8）的外圆柱面（9），柱环转子（8）在绕转轴旋转时，滑片（1）在滑道（11）内滑动，转子（8）的外圆柱面与缸体（12）的内圆柱面及端盖（15）围成的月牙形空腔被滑片（1）和铰接柱（3）分隔成至少两个工作腔，构成滑片转子压缩机或转子泵。

4.一种带有铰接柱滑片的转子压缩机和泵，包括缸体（12）、端盖（15）、曲轴（10）、滑片（1），曲轴（10）通过端盖（15）上的轴承与缸体（12）的内圆柱面（）同心设置，缸体（12）或端盖（15）上设有进排气孔（8），缸体（12）的内圆柱面一侧开槽设置滑道（11），滑道（11）内滑动设置滑片（1），滑片（1）的另一端设置弹簧（13），其特征是：曲轴（10）偏心设置偏心轴颈（12），偏心轴颈（12）的外圆柱面的轴线与曲轴（10）的回转轴线平行，偏心轴颈（12）的外圆柱面与缸体（12）的内圆柱面（）相内切，滑片（1）的一端设置铰接孔（3）, 铰接孔（3）为敞开的圆柱面，铰接孔（3）内铰接连接铰接柱（3），铰接柱（3）的截面为月牙形，铰接柱（3）的一侧面设置向内凹陷的内圆柱面（5），滑片（1）和铰接柱（3）的内圆柱面（5）设置润油槽（19），铰接柱（3）的内圆柱面（5）与偏心轴颈（12）的外圆柱面（9）吻合，弹簧（13）依靠弹力将滑片（1）的铰接柱（3）的内圆柱面（5）压紧在偏心轴颈（12）的外圆柱面，柱环转子（8）在绕转轴旋转时，滑片（1）在滑道（11）内滑动，偏心轴颈（12）的外圆柱面与缸体（12）的内圆柱面及端盖（15）围成的月牙形空腔被滑片（1）和铰接柱（3）分隔成至少两个工作腔，构成滑片转子压缩机和泵。

5.根据权利要求1至4所述的带有铰接柱滑片的转子压缩机和泵，其特征是：滑片（1）的铰接孔（3）为开口的圆柱形，圆柱形为优弧或劣弧。

6.根据权利要求1至4所述的带有铰接柱滑片的转子压缩机和泵，其特征是：所述滑片（1）内设置输油孔（20），与铰接孔（3）连通。

7.根据权利要求1至4所述的带有铰接柱滑片的转子压缩机和泵，其特征是：铰接柱（3）外形为月牙形，其中一侧面设置内圆柱面（5），内圆柱面（5）为向内凹陷的圆柱面，铰接柱（3）的内圆柱面（5）的轴线与外圆柱面的轴线平行，铰接柱（3）两端的平面与外圆柱面的轴线垂直。

8.根据权利要求1至4所述的带有铰接柱滑片的转子压缩机和泵，其特征是：所述铰接柱（3）的外圆柱面为优弧或劣弧。

9.根据权利要求1至4所述的带有铰接柱滑片的转子压缩机和泵，其特征是：所述铰接柱（3）的内圆柱面（5）设置润油槽（19），铰接柱（3）内设置输油孔（20）将内圆柱面（5）与滑片（1）内的输油孔（20）连通。

10.根据权利要求1至4所述的带有铰接柱滑片的转子压缩机和泵，其特征是：所述滑片（1）两端平面或转子（8）两端平面内设置迷宫槽或密封槽，密封槽内设置设置密封条或密封环。

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