CN1624328A - 可变滑片圆心式旋转压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种可变滑片圆心式旋转压缩机，包括气缸体和端盖构成的外壳、及位于气缸体内的带滑片槽口的转子，端盖内侧均有环形滑槽，转子上的滑片槽口外端口的相对面为圆柱面，滑片槽口近轴端为空腔，滑片装在滑片槽口内，滑片外端两侧面与滑片槽口外端口的相应圆柱面之间均设置弓型滑块，滑片内端两边分别卡置一U形滑块，每一U形滑块外侧的两滑动轴插入与它相邻端盖内侧的环形滑槽中并与之滑动配合。其构思新颖，转子旋转时，径向滑动的滑片带动滑块一起转动，由于滑块还沿着端盖上的环形滑槽滑动，使滑片产生摆动，始终保证滑片外端弧面与气缸体内表面的面接触密封，使压缩机的密封性能大大提高，能耗降低，机械磨损减少，使用寿命增加。
Description
技术领域
本发明涉及旋转滑片式流体机械技术，特别是一种可变滑片圆心式旋转压缩机，适用于滑片式的压缩机、马达和内燃机。
背景技术
旋转滑片式压缩机或滑片式流体机械，具有：结构简单、零部件少、运动惯性较小、运转平稳、效率较高等优点，被广泛应用于各种压缩机、马达等流体机械上。
但是，旋转滑片式压缩机也存在一些缺点，限制了它的发展，比如：机械磨损严重、能耗损失较大、低速性能不好等，使泄漏加重，寿命降低。造成以上缺陷的重要因素在于：滑片径向密封依靠线接触密封的结构特点。而造成这种线接触密封的原因是：转子是偏心地安装在气缸内，转子外圆与气缸内表面在几何上是相切，无论滑片槽的角度如何变化，滑片的旋转轴线与气缸轴线始终不一致，使滑片径向表面只能加工成半径较小的圆弧面，因而造成滑片和缸体内表面之间线接触的结构，其效果必然逊色于缸体均为面接触密封的往复式压缩机。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述不足，本发明提供一种可变滑片圆心式旋转压缩机，以提高压缩机的密封性能，减少机械磨损，降低能耗。
本发明的可变滑片圆心式旋转压缩机，包括气缸体和两侧气缸端盖构成的压缩机外壳，气缸体上有进气口和出气口，位于气缸体内的转子通过轴安装在气缸端盖上，转子上有若干滑片槽口，滑片槽口中设置滑片；所述两个气缸端盖内侧的凹面上均开有一环形滑槽，所述转子上的滑片槽口外端口的相对面为圆柱面，滑片槽口近轴端为一空腔，滑片安装在滑片槽口内，滑片外端两侧面与滑片槽口外端口的相应圆柱面之间分别设置弓型滑块，滑片内端两边分别卡置一个U形滑块，每一个U形滑块外侧的两个滑动轴插入与它相邻气缸端盖内侧的环形滑槽中并与之滑动配合。
本可变滑片圆心式旋转压缩机构思新颖，转子旋转时，径向滑动的滑片带动滑块一起转动，由于滑片内端的滑块还沿着气缸端盖上的环形滑槽滑动，致使滑片的旋转轴线偏离转子的轴线转变到气缸体轴线，这样滑片绕滑片槽口外端口的圆柱面的轴线摆动，始终保证滑片径向弧面与气缸体内表面的面接触密封。面接触密封使压缩机的密封性能大大提高，能耗降低，机械磨损减少，使用寿命增加。也可以像往复式压缩机那样在叶片上加装密封环，效果将更加理想。
附图说明
图1a、b是实施例1一组滑片单工作腔压缩机结构示意图；
图2a-c是实施例1的工作示意图；
图3a、b是实施例2双工作腔压缩机的工作原理图；
图4是实施例2立体结构原理图。
具体实施方式
以下结合实施例附图对本发明进一步说明。
图1a、b是实施例1一组滑片单工作腔压缩机的结构示意图图。该压缩机包括气缸体14和两侧气缸端盖12构成压缩机外壳，气缸体14上有进气口27、出气口28，两个气缸端盖12内侧的凹面21上均开有一环形滑槽11，环形滑槽11与气缸体14内柱面是同轴线2的。转子19通过轴1偏心地安装在气缸端盖12上，转子19与外壳之间为工作腔13，转子19上有滑片槽口20，转子19上的滑片槽口20外端口的相对面为圆柱面，圆柱面轴线为8，滑片槽口20近轴端为一空腔10，滑片槽口20近轴端的空腔10比滑片槽口20外端口宽。
滑片5安装在滑片槽口20内，滑片5外端两侧面与滑片槽口20外端口的相应圆柱面之间分别设置弓型滑块15，弓型滑块15的圆弧面与转子19上的滑片槽口20外端口的圆柱面同轴线8，滑片5内端两边分别卡置一个U形滑块3，每一个U形滑块3外侧的两个滑动轴4插入与它相邻气缸端盖12内侧的环形滑槽11中并与之滑动配合。
其中，所述U形滑块3包括两个导板6和连接条，两导板6分别安装在连接条一侧的两边，连接条另一侧固定两个滑动轴4，两导板6内侧面与滑片5滑动配合。滑片5外端径向表面加工成与气缸体14内表面轴心一致、且形状相适配的弧面，两气缸端盖12内侧有密封槽7，密封环9安装在密封槽7中，以增加密封效果。
参照图1、2说明实施例1的其中1组滑片工作原理。转子19、滑片5等绕轴1的轴线转动；气缸体14、端盖12和滑槽11的轴线为2。滑片5在离心力的作用下，紧贴气缸体14滑动，滑片5前后工作腔13容积发生变化，实现压缩和吸气功能，使压缩机工作。结合图1、2a，滑块3和滑动轴4由于导板6的作用，只能沿滑片5上下滑动，因此，每对滑动轴4之间连线22中点的垂线与滑片5的中线23重合。
转子19旋转时，滑片5带动滑块3一起转动，由于滑块3的一对滑动轴4插入滑槽11之中滑动，致使滑片5的内端在滑块3的作用下偏离转子19的轴线。因转子19和滑槽11的轴线不同，导致滑片5的内端在空腔10内以8为轴心发生摆动，根据圆弧上任意两点连线的垂直平分线穿过该圆弧圆心的原理，这对滑动轴4连线中点的垂线23(也是滑片5的中线)必然经过滑槽11的轴线2(也是气缸体14的轴线2)，该中线23转到90度位置的过程中均穿过轴线2。
所以，虽然转子19是绕轴1的轴线旋转，而它上面的滑片5却绕气缸体轴线2转动，将滑片5的径向表面加工成与气缸体14内表面轴心一致、且形状相适配的弧面，就能使滑片5和气缸体14内壁保持面接触密封，大大减少磨损、降低能耗和减小泄漏。图2b、c是实施例1滑片5的转角分别在90度、270度位置，可以说明滑片一直绕轴线2旋转。
图3、4是实施例2双工作腔压缩机的一组滑片结构图。该双工作腔压缩机包括气缸体14和两侧气缸端盖12构成压缩机外壳，气缸体上有进气口和出气口，两个气缸端盖12内侧的凹面21上均开有一环形滑槽11，所述环形滑槽11与气缸体14内表面形状相似。转子19通过轴1安装在气缸端盖12的几何中心上，转子19与外壳之间为左、右各一个工作腔13，转子19上有滑片槽口20，转子19上的滑片槽口20外端口的相对面为圆柱面，该圆柱面轴线为8，滑片槽口20近轴端为一空腔10。滑片5安装在滑片槽口20内，滑片5外端两侧面与滑片槽口20外端口的相应圆柱面之间分别设置弓型滑块15，所述弓型滑块15的圆弧面与转子19上的滑片槽口20外端口的圆柱面同轴线8，滑片5内端两边分别卡置一个U形滑块3，每一个U形滑块3的两个滑动轴4插入与它相邻气缸端盖12内侧的环形滑槽11中并与之滑动配合。
如图3a、b所示，气缸体14内有两个工作腔13，气缸体14内表面由四段圆弧面平滑地连接而成，端盖上的环形滑槽11也由对应的四段圆弧段平滑地连接而成，且气缸体的每段圆弧面和环形滑槽相应的圆弧段为同一轴线，轴线17是左工作腔气缸圆弧面和左环形滑槽11圆弧段的轴线，轴线18是右工作腔气缸圆弧面和右环形滑槽11圆弧段的轴线，转子的轴1安装在轴线17、18连线的中点，滑片5从气缸圆弧面24处旋转到圆弧面25的过程中，滑片5的中线23也由轴线17移至轴线18上。由于右工作腔环形滑槽的轴线是18，所以，滑片5继续绕轴线18旋转到气缸圆弧面弧26。图3b表示滑片5转至120度的状态。
Claims (10)
1、一种可变滑片圆心式旋转压缩机，包括气缸体(14)和两侧气缸端盖(12)构成的压缩机外壳，气缸体(14)上有进气口和出气口，位于气缸体(14)内的转子(19)通过轴(1)安装在气缸端盖上，转子(19)上有若干滑片槽口(20)，滑片槽口(20)中设置滑片(5)，其特征是：
所述两个气缸端盖(12)内侧的凹面(21)上均开有一环形滑槽(11)；所述转子(19)上的滑片槽口(20)外端口的相对面为圆柱面，滑片槽口(20)近轴端为一空腔(10)，滑片(5)安装在滑片槽口(2 0)内，滑片(5)外端两侧面与滑片槽口(20)外端口的相应圆柱面之间分别设置弓型滑块(15)，滑片(5)内端两边分别卡置一个U形滑块(3)，每一个U形滑块(3)外侧的两个滑动轴(4)插入与它相邻气缸端盖(12)内侧的环形滑槽(11)中并与之滑动配合。
2、根据权利要求1的可变滑片圆心式旋转压缩机，其特征是：所述气缸端盖(12)内侧的环形滑槽(11)与气缸体(14)内柱面是同轴的。
3、根据权利要求1的可变滑片圆心式旋转压缩机，其特征是：所述气缸端盖(12)内侧的环形滑槽(11)与气缸体(14)内表面形状相似。
4、根据权利要求1的可变滑片圆心式旋转压缩机，其特征是：所述滑片(5)径向表面为与气缸体(14)内表面轴心一致、且形状相适配的弧面。
5、根据权利要求1的可变滑片圆心式旋转压缩机，其特征是：所述转子(19)上的滑片槽口(20)外端口的圆柱面与所述弓型滑块(15)的圆弧面同轴。
6、根据权利要求1的可变滑片圆心式旋转压缩机，其特征是：所述U形滑块(3)包括两个导板(6)和连接条，两导板(6)分别安装在连接条一侧的两边，连接条另一侧固定两个滑动轴(4)，两导板(6)内侧面与滑片(5)滑动配合。
7、根据权利要求1的可变滑片圆心式旋转压缩机，其特征是：所述转子(19)上的滑片槽口(20)近轴端的空腔(10)比滑片槽口(20)外端口宽。
8、根据权利要求1的可变滑片圆心式旋转压缩机，其特征是：所述气缸端盖(12)内侧有密封槽(7)，密封环(9)安装在密封槽(7)中。
9、根据权利要求1的可变滑片圆心式旋转压缩机，其特征是：所述气缸体(14)内有一个工作腔(13)。
10、根据权利要求1的可变滑片圆心式旋转压缩机，其特征是：所述气缸体(14)内有两个工作腔(13)，气缸体(14)内表面由四段圆弧面平滑地连接而成，端盖上的环形滑槽(11)也由对应的四段圆弧段平滑地连接而成，且气缸体的每段圆弧面和环形滑槽相应的圆弧段为同一轴线，轴线(17)是左工作腔气缸圆弧面和左环形滑槽(11)圆弧段的轴线，轴线(18)是右工作腔气缸圆弧面和右环形滑槽(11)圆弧段的轴线，转子的轴(1)安装在轴线(17、18)连线的中点。
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