CN1474056A - 防止汪克尔型压缩机磨损的结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止汪克尔型压缩机磨损的结构，汪克尔型压缩机是利用三角形状转子的偏心运动使气缸内空间体积变化，实现转子旋转时吸入/压缩及膨胀/排气制冷剂的过程，在转子各棱角部分一定位置上设置防止因摩擦产生磨损的有弹性作用的密封构件，防止转子及气缸内壁的磨损，同时，可防止通过磨损形成的缝隙造成压力损失和因转子及气缸的摩擦产生的噪音，具有提高汪克尔型压缩机本身的性能的效果。

Description

防止汪克尔型压缩机磨损的结构
技术领域
本发明涉及汪克尔型压缩机，尤其是防止汪克尔型压缩机磨损的一种结构。
背景技术
汪克尔型压缩机是由德国人Felix wankel发明的汪克尔旋转式引擎(Wankel Rotary Engine)，即主轴的外切齿轮和转子的内切齿轮相接时，使主轴上偏心的三角形态的转子在主轴周围做偏心卫星运动，通过转子和外旋轮线(Epitrochoid：在定圆的圆周上与其外接的一个圆在不打滑滚动时，其圆上固定的一个点所划的轨道)曲线形状的气缸之间的空间体积变化，主轴13回转时进行吸入/压缩及膨胀/排气全过程的汪克尔旋转式引擎结构变化，如图1a～图1c所示，把从吸入口流入的制冷剂经高温高压压缩后，通过排气口输出，下面对汪克尔型压缩机的结构详细说明一下：
如图2所示，在汪克尔旋转式引擎的膨胀过程中卸下点火栓17的情况下，汪克尔型压缩机包括：一定形态密封的气缸10；安装在气缸10上，能够把电机(未图示)驱动的旋转力传送到转子11上的主轴13，主轴13的外周边有多个外切齿轮14；与主轴13偏心结合，传送主轴13的旋转力，形成相对的偏心卫星运动的转子11，转子11的内周边有与主轴13的外切齿轮14相对应的多个内切齿轮12；吸入制冷剂并将转子11压缩的制冷剂输出到压缩机1的外部，在气缸10一侧及其他侧形成的制冷剂吸入口15及制冷剂排气口16。
如图3所示，上述结构的汪克尔型压缩机1的工作原理是：随着以主轴13为支点进行偏心运动的转子11的旋转，在转子11和气缸10之间的空间发生体积变化，通过气缸10的制冷剂吸入口15，制冷剂流入到气缸10内，进行制冷剂的吸入/压缩过程，在被压缩的制冷剂输出的过程终止的时候，转子11顶点如图3的30°的图示，通过制冷剂吸入口15制冷剂流入到气缸10内，如果制冷剂流入完成，转子11如图3的60°图示旋转，同时把流入到气缸10内的制冷剂按一定的温度及一定的压力压缩，转子11再如图3的90°图示旋转，同时把一定的温度及压力压缩的制冷剂通过排气口16输出到压缩机1的外部。转子11的顶点接近气缸10的输出部18附近时，通过制冷剂排气口16输出的制冷剂量逐渐减少，输出制冷剂的空间是为了让制冷剂通过制冷剂吸入口15流入而流动，如上所述的汪克尔型压缩机1的吸入、压缩及输出的过程连续反复进行。
但是上述的汪克尔型压缩机1存在通过转子11的旋转流入到气缸10内的制冷剂在压缩及输出的过程中，因转子11和气缸10之间的持续摩擦造成转子11和气缸10内壁磨损的问题。由于转子11和气缸10内壁间的磨损发生缝隙，通过缝隙，造成制冷剂漏失及压力损失。转子11和气缸10摩擦，产生噪音，大大降低汪克尔型压缩机1自身的性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种减小转子和气缸之间的持续摩擦，防止制冷剂漏失及压力损失的防止汪克尔型压缩机磨损的结构。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种防止汪克尔型压缩机磨损的结构，包括转子、转子的内切齿轮、气缸，所述汪克尔型压缩机是通过三角形态的偏心运动使气缸内空间体积变化，实现转子旋转时吸入、压缩及排气过程，其特征是在转子各棱角部分设置有弹性作用的密封构件，防止转子和气缸的内壁的磨损和压力损失。
在所述转子的各棱角部分一定位置上，为了能够插入固定上述密封构件，形成一定深度的密封构件插入孔。
所述密封构件包括：在转子旋转时，防止转子和气缸的内壁之间产生直接摩擦的圆桶形状的密封体；固定在密封体底面，把因转子的旋转而产生的与气缸内壁摩擦磨损的密封体用弹性复原力凸出，使密封体始终与气缸内壁相接触的弹簧。
所述密封体为了能够减少与气缸内壁相接触而磨损的磨损率，用比所述气缸内壁的表面硬度低的非金属或具有耐磨性能的合成树脂制造。
所述圆桶形状密封体与气缸内壁相接触的部分是具有一定曲率的半球形状。
本发明的有益效果是用密封构件防止转子和气缸内壁之间的磨损，避免因磨损形成的缝隙漏出的压力损失和因转子与气缸的摩擦产生的噪音，提高汪克尔型压缩机自身性能的效果。
附图说明
图1a至图1c是现有技术的汪克尔型压缩机转子引擎旋转状态结构图。
图2是现有技术的汪克尔型压缩机的主要部分断面图及转子的立体图。
图3是现有技术的汪克尔型压缩机的工作状态的示意图。
图4是本发明的汪克尔型压缩机转子的分解立体图。
图5是使用本发明转子的汪克尔型压缩机的主要部分断面图。
图6是在另一种汪克尔型压缩机上使用本发明的转子的压缩机主要部分的断面图。
图中，1，1a汪克尔型压缩机；10.气缸；11.转子；12.内切齿轮；13.主轴；14.外切齿轮；15.吸入口；16.排气口；17.密封构件插入孔；20.密封构件；21.密封体；22.弹簧。
具体实施方式
如图4所示，本发明的防止汪克尔型压缩机1a磨损的结构，通过三角形状转子11的偏心运动使气缸内空间体积变化，实现转子11旋转时吸入、压缩及输出制冷剂的过程。为了防止因转子11和气缸10内壁间的摩擦产生的转子11和气缸10内壁的磨损及压力损失，在三角形状的转子11的棱角部分的一定位置上安装具有弹性作用的密封构件20。
下面对防止汪克尔型压缩机磨损的结构详细说明如下：
本发明的防止汪克尔型压缩机1a磨损的结构是为了防止因转子11和气缸10内壁间的摩擦产生的磨损，因磨损产生的缝隙，导致制冷剂漏失及压力损失，同时因转子11和气缸10摩擦产生噪音降低汪克尔型压缩机1a自身的性能。所以在与气缸10内壁接触产生摩擦的三角形态转子11的各棱角部分设置通过弹簧力形成弹性作用的密封构件20。对汪克尔型压缩机1a在现有技术已经叙述过，省略对此的重复说明，对与现有技术一样的结构赋予同样的标号。
防止汪克尔型压缩机1a磨损的结构如前所述，通过主轴13的外切齿轮14和转子11的内切齿轮12的相互对连，传送主轴13的旋转力的三角形态转子11在气缸10内偏心旋转时，为了防止因转子11和气缸10内壁接触产生相互间的摩擦导致磨损，如图4所示，在转子11的各棱角部分一定位置上安装密封构件20，为了能够在转子11的各棱角部分一定位置上安装固定密封构件20，在转子11上形成有一定深度的密封构件插入孔17。
密封构件20如图4所示，包括在转子11旋转时，与气缸10内壁相接触而磨损，但不让转子11和气缸10内壁间直接产生摩擦的圆桶形状的密封体21；固定在密封体21底面，把因转子11的旋转而产生的与气缸10内壁摩擦磨损的密封体21用弹性复原力凸出来的弹簧22，弹簧22使密封体21始终与气缸10内壁相接触。
为了能够减少与气缸10内壁相接触的磨损率，密封体21用比气缸10内壁的表面硬度低的非金属或具有耐磨性能的合成树脂制造。
圆桶形状的密封体21与气缸10内壁相接触的部分是具有一定曲率的半球形状。
以上构成的密封构件20如图5所示，插入到安装在转子11的各棱角部分一定位置上形成的密封构件插入孔17，为了不让固定在密封构件插入孔17内的密封构件20与密封构件插入孔17分离脱节，固定在密封体21底面的弹簧22的一侧固定在密封构件插入孔17中。带有密封构件20的转子11高速偏心旋转时，与气缸10内壁的摩擦而磨损的密封体21被弹簧凸出来，起到不让转子11和气缸10内壁间直接产生摩擦的作用。
本发明的汪克尔型压缩机1a的工作原理和现有技术的克尔型压缩机的工作原理一样，所以省略说明。如图5所示，因为在三角形态转子11的各棱角部分上插着固定的密封构件20，不形成转子11和气缸10内壁间直接的摩擦，在三角形态转子11的各棱角部分上插着固定的密封构件20，始终与气缸10内壁接触旋转，不仅防止以往发生的转子11和气缸10内壁之间的磨损，而且避免因磨损产生的制冷剂漏失及压力损失，同时，也能防止噪音，提高汪克尔型压缩机自身的性能。
如图6所示，为另一种汪克尔型压缩机，可以解决通过汪克尔旋转式引擎的膨胀过程2～3kgf/cm2的压力和约500℃温度的排气排出到大气中产生热资源损失和排气噪音的问题，提高汪克尔旋转式引擎的热效率，该汪克尔型压缩机是利用以往的汪克尔旋转式引擎的基本结构，引擎膨胀/排气过程形成吸入/压缩过程，但主轴13旋转一回时吸入/压缩过程能够发生两次，在气缸10上形成两对相对称的空气吸入口15及空气排气口16，在每个空气排气口16上安装压缩空气逆流防止阀门30。在这种汪克尔型压缩机的转子11的各棱角部分上也安装密封构件20，防止因转子11和气缸10内壁之间摩擦产生的磨损，31是逆流防止阀门弹簧。

Claims (6)

1、一种防止汪克尔型压缩机磨损的结构，包括转子、转子的内切齿轮、气缸，所述汪克尔型压缩机是通过三角形态的偏心运动使气缸内空间体积变化，实现转子旋转时吸入、压缩及排气过程，其特征是在转子(11)各棱角部分设置有弹性作用的密封构件(20)，防止转子(11)和气缸(10)的内壁的磨损和压力损失。
2、根据权利要求1所述的防止汪克尔型压缩机磨损的结构，其特征是在转子的各棱角部分设置能够插入固定密封构件(20)的密封构件插入孔(17)。
3、根据权利要求1所述的防止汪克尔型压缩机磨损的结构，其特征是所述的密封构件(20)包括防止转子(11)和气缸(10)的内壁之间产生直接摩擦的圆桶形状的密封体(21)；固定在密封体(21)底面，用弹性复原力凸出，使密封体(21)始终与气缸(10)的内壁相接触的弹簧(22)。
4、根据权利要求3所述的防止汪克尔型压缩机磨损的结构，其特征是所述的密封体(20)的材质是比气缸(10)的内壁的表面硬度低的非金属。
5、根据权利要求3所述的防止汪克尔型压缩机磨损的结构，其特征是所述的密封体(20)的材质是具有耐磨性能的合成树脂。
6、根据权利要求3所述的防止汪克尔型压缩机磨损的结构，其特征是所述圆桶形状的密封体(20)与气缸(10)的内壁相接触的部分是具有一定曲率的半球形状。
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