CN1670373A - 摆板滚环式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摆板滚环式压缩机，属于容积式压缩机。主要包括气缸体及与其两端固定连接的端盖，偏心轮轴与该气缸体的内孔同轴心，气缸体上有进气口、排气阀，在该偏心轮轴上的偏心轮外部套接滚环，摆板的一端与该滚环上的凹槽铰接、另一端与气缸体上的凹槽铰接，该摆板和滚环将气缸体分成吸气腔和压缩腔。本发明优点是零件少、重量轻、容易加工、制造成本和使用成本低、维修保养周期和使用寿命长、能自动补偿径向间隙，所以它的应用范围更广，它不仅可以应用于小排气量低转速、而且还能够应用于大排气量和高转速的场合。本发明可以在各类制冷装置、各类空气压缩机、真空泵以及输油泵等领域中得到广泛应用。

Description

摆板滚环式压缩机

技术领域

本发明涉及一种容积式压缩机，尤其是一种回转式压缩机。

背景技术

目前容积式压缩机主要有两大类：往复式压缩机和回转式压缩机。

往复式压缩机主要有：1.由活塞、曲柄连杆机构等组成的往复活塞式压缩机 2.由活塞和斜盘等组成的斜盘式压缩机，等等。

回转式压缩机主要有：单、双螺杆压缩机、滚动活塞压缩机、滑片压缩机、涡旋压缩机、三角转子压缩机及其它摆线压缩机，等等。

往复活塞式压缩机的主要技术特征是：绝热效率较高，制造要求一般不高；但其零部件较多，结构复杂，维修与保养不甚方便，可靠性与寿命相对较低。

与往复式压缩机相比较，回转式压缩机普遍具有结构简单、零部件少、重量轻、工作可靠性高、寿命长和维修保养方便等优点，因此在诸多领域中获得十分广泛的应用；但回转式压缩机也存在一些缺点，如：零件的制造精度要求高；许多回转式压缩机，如单、双螺杆压缩机、涡旋压缩机、三角转子及其它摆线压缩机等，都具有较为复杂的型线，需要特殊设备加工，因而生产成本较高。

与其它类型的回转式压缩机相比，滚动活塞式压缩机却是最为简单的，它没有复杂的结构型线，基本上是圆柱形零件，具有容易加工、结构简单、零部件少、重量轻、成本低等优点，但滚动活塞式压缩机也存在一些较大的缺点，见图1，主要是：

1.在吸气——压缩过程中，滑板4是在滑板弹簧6的压力及滚动活塞2的顶动下进行往复运动的，滑板4受到顶部滑板弹簧6的纵向压力、滚动活塞2的斜向作用力以及被压缩气体的横向压力，受力状态非常复杂。这些力引起滑板4与气缸体1上的滑板槽E及滑板2的端部D处的摩擦与磨损，从而产生一定数量的摩擦功，并降低整机的使用寿命；

2.为了保证滑板4能够跟随高速转动的滚动活塞2进行往复运动，滑板弹簧6必须具有足够的压力，以便能使具有一定质量的滑板4产生必要的加速度；压缩机偏心轮3转速越高，滑板4的加速度也越大；压缩机工作容积越大，滑板4的质量也将越大，这都要求对滑板4施加更大的加速力；于是也就要求压板弹簧6必须具有很大弹簧力。这个弹簧力将消耗很大的功率，从而降低压缩机的效率、增加使用成本，并降低压缩机的使用寿命；

3.为了保持高的工作效率，滚动活塞2与气缸1之间必须保持相当小的径向间隙，致使对零件的加工精度要求也相当高，从而提高产品成本；另外当滚动活塞2和偏心轮3发生径向磨损时，不能实现径向间隙的自动补偿。

上述缺点限制了滚动活塞式压缩机在不能容忍存在这些缺点的场合中使用。

发明内容

本发明提供一种摆板滚环式压缩机，以解决现有回转式压缩机、特别是滚动活塞式压缩机存在的加工成本高、整机的使用寿命低、压缩机的效率低、增加使用成本等问题。本发明采取的技术方案是：本发明主要包括气缸体及与其两端固定连接的端盖，偏心轮轴与该气缸体的内孔同轴心，气缸体上有进气口、排气阀，在该偏心轮轴上的偏心轮外部套接滚环，摆板的一端与该滚环上的凹槽铰接、另一端与气缸体上的凹槽铰接，该摆板和滚环将气缸体分成吸气腔和压缩腔；本发明利用一端铰接地支承在气缸体上、另一端铰接地卧在滚环凹槽内的摆板和安装在偏心轮外部的滚环，将气缸分成吸气腔和压缩腔；安装在滚环内部的偏心轮轴在外部动力的带动下转动时，偏心轮会迫使滚环紧紧地压向气缸壁，并带动滚环沿气缸内表面滚动，于是不断地改变吸气腔和压缩腔容积的大小，从而实现吸气和压缩过程。

在滚环和偏心轮轴上的偏心轮之间可以根据需要安装滚针轴承或耐磨衬套，安装滚针轴承或耐磨衬套，虽然增加制造成本，但却能够大幅度地提高压缩机的转速，从而提高压缩机的生产率，并能适应多种场合使用。

本发明摆板滚环式压缩机还可作为输油泵应用。

从“机械原理”来看，摆板滚环式压缩机与滚动活塞式压缩机相比，具有不同的结构元件、不同的运动学和动力学特征，因而它们也就具有完全不同的机械特性，使它具有下列明显的特点：

1.由于采用摆板和滚环的结构方案，就不必像滚动活塞式压缩机那样必须安装压板弹簧，因而会减少由压板弹簧所引起的功率损失，而且不会出现缸体上滑板槽的磨损问题，将显著提高压缩机的使用寿命。不安装压板弹簧，还会有助于大大提高压缩机的转速，由此也将会显著地提高压缩机的生产率。

2.可以实时地消除滚环与气缸体之间的径向间隙，于是可以提高压缩机的工作效率，同时因此对零件制造精度要求降低，从而减少压缩机的加工成本，并延长整机的维修保养周期和使用寿命。不需采用附加的办法就能实现自动补偿径向间隙，是回转式压缩机结构的一项重大进步。

3.没有其它回转式压缩机的复杂的结构型线，且允许缸体和滚环具有较大的公差范围，因而可使加工制造十分简单，利用普通设备即可生产，所以它的制造成本是相当低的。

总之，本发明不管是与往复式压缩机相比，还是与各种回转式压缩机相比，都具有零件少、重量轻、容易加工、制造成本和使用成本低、维修保养周期和使用寿命长等相当突出的优点，所以它的应用范围更广，它不仅可以应用于小排气量低转速、而且还能够应用于大排气量和高转速的场合。

本发明可以在各类制冷装置，如家用空调、楼宇中央空调、汽车空调及电冰箱、各类空气压缩机、真空泵以及输油泵等领域中得到广泛应用。

附图说明

图1是现有滚动活塞式压缩机的结构简图。

图2是摆板滚环式压缩机的结构简图。

图3是摆板滚环式压缩机的纵向剖面图。

图4是摆板滚环式压缩机的工作过程图A。

图5是摆板滚环式压缩机的工作过程图B。

图6是摆板滚环式压缩机的工作过程图C。

图7是摆板滚环式压缩机安装滚针轴承结构图。

图8是摆板滚环式输油泵的结构简图。

具体实施方式

实施例1

如图2和图3所示，本发明的摆板滚环式压缩机主要由气缸体1、滚环2、偏心轮轴3、摆板4、排气阀5、两侧的端盖8和9、偏心轮轴3两端的轴承7和10等零件组成。

偏心轮轴3与气缸体1的内孔同轴心地安装，在偏心轮轴3上的偏心轮外部安装滚环2，摆板4的一端铰接地卧在滚环2的凹槽D中，它的另一端铰接地支承在气缸体1的凹槽E中；在气缸体1上设置进气口A，并安装排气阀5。

摆板4和滚环2将气缸1分成吸气腔B和压缩腔C两部分。

摆板滚环式压缩机的工作过程是：由外部动力带动偏心轮轴3转动，偏心轮轴3上的偏心轮将滚环2推向气缸体1的内壁；当滚环2处于图4所示的位置时，压缩机气缸体1与滚环2只形成一个腔F，其中的大气压力约为一个标准大气压；由图5可见：当滚环2与气缸体1内表面的切点越过进气口A时，外部空间与气缸1的吸气腔B相通；滚环2继续滚动时，吸气腔B的容积加大，真空度便增大，于是外部空气被吸入吸气腔B；上一圈存于压缩腔C的空气被压缩；由图6可见，滚环2继续滚动时，吸气腔B继续扩大，压缩腔C继续减小、当该腔内的气体压力超过排气阀设定的压力时，被压缩的空气经排气阀5排出；依此循环下去，不断地完成吸气——压缩——排气过程。

实施例2

如图7所示，在滚环2和偏心轮轴3上的偏心轮之间安装滚针轴承11。

实施例3

在滚环2和偏心轮轴3上的偏心轮之间安装耐磨衬套。

实施例4

如图8所示，将摆板滚环式压缩机的气缸体1上安装排气阀5的位置更换安装液压单向阀6，即可成为摆板滚环式输油泵。

当气缸体1、滚环2和偏心轮轴3上的偏心轮因制造误差或者长期使用后的磨损造成在它们之间存在径向间隙的时候，在偏心轮轴3转动过程中，由于存在偏心，偏心轮轴3上的偏心轮一定会在某一位置触动滚环2的内壁，由于滚环在凹槽D处受到摆板4的支承，在外部动力所产生的足够的力的作用下，使滚环2始终紧紧压向气缸体1的内壁上，于是实现了径向间隙的自动补偿。

Claims (3)

1、一种摆板滚环式压缩机，主要包括气缸体及与其两端固定连接的端盖，偏心轮轴与该气缸体的内孔同轴心，气缸体上有进气口、排气阀，其特征在于：在该偏心轮轴上的偏心轮外部套接滚环，摆板的一端与该滚环上的凹槽铰接、另一端与气缸体上的凹槽铰接，该摆板和滚环将气缸体分成吸气腔和压缩腔。

2、根据权利要求1所述的摆板滚环式压缩机，其特征在于：在滚环和偏心轮轴上的偏心轮之间安装滚针轴承或耐磨衬套。

3、如权利要求1所述的摆板滚环式压缩机作为输油泵应用。

Images