CN201428613Y - 一种旋流式辅助进气装置及其压缩泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种旋流式辅助进气装置，包括有安装时分别固定在缸体(3)两侧的端盖(2)，以及设置在两侧端盖(1)之间并且在安装时正面正对缸体(3)圆周面上进气口(31)的导流板(4)，而所述的端盖(2)在导流板(4)的背面之后的位置开有入气孔(21)。与现有技术相比，本实用新型的辅助进气装置使得输入到缸体内的气体无需带预压力，能有效降低能耗，而且，这种旋转式进气的方式，能极大程度地提高进气流量，从而能大幅提高压缩泵的工作效率，可应用到各种压缩泵之中。本实用新型还涉及一种应用有上述旋流式辅助进气装置的压缩泵，其导流板配合泵壳、缸体，使导流板具有最大的导流效应。

Description

一种旋流式辅助进气装置及其压缩泵

技术领域

本实用新型涉及压缩泵的技术领域，尤其涉及具有圆筒形缸体、并且缸体的进气口设置在圆周面上的压缩泵领域，具体地说，是指一种用于这种压缩泵缸体的旋流式辅助进气装置以及应用有该旋流式辅助进气装置的压缩泵。

背景技术

目前市场上的压缩机，常见的有两种：一种是往复式压缩机，它主要包括缸体和活塞杆，电机驱动活塞杆运动，继而压缩缸体内的输送介质(比如气体)，其惯性力难以平衡，振动大，转速低，而且体积大，效率也不高；另一种是回转式压缩机，它主要包括设有进出口的圆筒形缸体、缸盖、设置在缸体内的可转动的转子以及传动部件，其中，输送介质(比如气体)从缸体的进口进入，经过旋转的转子带动，继而从缸体的出口输出。如专利号为ZL00224720.8(公告号为CN2420445Y)的中国实用新型专利《空气压缩泵》就公开了一种回转式压缩机的结构。

该空气压缩泵包括定子(即缸体)、贯穿在定子中央的主轴、套装在主轴外的偏心轮、套装在偏心轮外的滚轮和滑片，其中，主轴可相对定子转动，定子上在滑片的两侧分别开有进气口和出气口，定子内壁开有多个切槽，滑片一端与滚轮相连，另一端活动插配在切槽之内，滚轮紧贴定子的内壁，使得在滚轮与定子的内壁之间形成月牙形的容腔。实际运作时，主轴受电机驱动而转动，带动滚轮相对定子转动，将从定子的进气口进入到月牙形压缩容腔的空气逐步压缩，最后从定子上的出气口输出。由于定子的内部空间相对封闭，气体需要带一定的压力才能顺利通过进气口而输入到定子内部的容腔内，也即，需要对输入的原气体进行预压缩，才能保证原气体源源不断地进入到定子内部，才能实现周而复始的气体压缩进程。由此看出，这种定子上进出气口的设置方式，气体输入比较被动，需要消耗额外的能源，同时也大大限制了气体的输入流量，继而影响到整个压缩泵的工作效率。

发明内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种旋流式辅助进气装置，其输入的气体无需带预压力而能有效降低能耗，并且能极大程度地提高进气流量，从而能大幅提高压缩泵的工作效率。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述旋流式辅助进气装置的压缩泵，其导流板配合泵壳、缸体，使导流板具有最大的导流效应。

本实用新型所要解决的第三个技术问题是提供一种应用有上述旋流式辅助进气装置的压缩泵，它结合旋流式辅助进气装置与回转式压缩泵，具有一种全新的压缩泵的气流流通通道，保证压缩泵能周而复始的循环工作，在转子相对缸体同等转速的情况下，工作效率显著得到提高。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该旋流式辅助进气装置，其特征在于，包括有安装时分别固定在缸体两侧的端盖，以及设置在两侧端盖之间并且在安装时正面正对缸体圆周面上进气口的导流板，而所述的端盖在导流板的背面之后的位置开有入气孔。

如此，所述端盖、导流板以及缸体能一起转动，该导流板的正面始终朝向进气口方向转动而可与气流相切，这样，导流板靠近进气口的正面始终能阻挡气流，从而在导流板的正面形成正压气流，气体会顺着导流板而通过进气口继而进入缸体内部，而在导流板远离进气口的背面自然地形成负压气流，气体将自动地、源源不断地通过端盖上的入气孔被吸入到流通通道之中，这样，只要在该缸体之外套设一泵壳，缸体与泵壳之间的容腔就作为旋流进气通道，在导流板以及端盖向正前方转动起来后，缸体外表面与泵壳内侧壁之间就会形成一圈旋流式气流，该旋流式气流是气流正式进入到缸体之内参与压缩进程前的一个辅助气流，这圈旋流式气流以导流板为分隔，可以从导流板的背面输入、最后从导流板的正面输出。

其中，所述的导流板可以通过两端分别与两侧端盖固定的方式设置，也可以导流板的底边直接固连在缸体的圆周面上。

所述导流板可以简单地呈直立形，或者呈顶边向进气口弯折的形状，即截面呈V形；为更适于流体力学，加强导流板的阻挡和导流作用，所述导流板可以呈顶边向缸体上进气口方向弯曲的弧形，如此，导流板的正面具有向旋转的正前方延伸的流线型弧面，而更有利于气流的顺畅流动。

为加大入气孔的流量，在每个端盖上可以都开设有三个所述的入气孔。

为进一步保证从入气孔进入到旋流进气通道的气流能发生高速旋流，所述端盖上的入气孔可以为切向型入口。

为进一步解决上述的第二个技术问题，所述应用有旋流式辅助进气装置的压缩泵，包括有具有圆柱形腔体的泵壳和圆筒形缸体，所述的缸体同轴地设置在所述的泵壳内并与泵壳留有间距，该缸体的进气口设置在圆周面上，其特征在于：所述导流板的底边直接固连在缸体的圆周面上，导流板的顶边与泵壳的内侧壁为可相对滑动的间隙配合，并且，每个端盖的外边沿也与泵壳的内侧壁为可相对滑动的间隙配合。

这样，两个端盖就将缸体内部以及缸体与泵壳之间的旋流进气通道封闭住，保证了各自的气流流通空间，而且，由于导流板的底边直接固连在缸体的圆周面上，顶边与泵壳的内侧壁为可相对滑动的间隙配合，因而能最大限度地减少气流的返流交叉现象，从而能具有最大的导流效率。

为进一步解决上述的第三个技术问题，所述的压缩泵还包括设置在所述缸体内的中空的转子、旋塞、随动隔板和一设置在转子中央的导气轴；

其中，所述转子相对缸体偏心设置，转子与缸体的内侧壁之间形成月牙形压缩容腔，转子上开设有旋塞容槽以及随动隔板活动槽，所述旋塞就活动配合在旋塞容槽内，而所述随动隔板一端插入到缸体内，另一端穿过旋塞而插入到随动隔板活动槽内，并且，所述转子上开设有一出气口，该出气口位于与缸体相对转子旋转方向相同的随动隔板的那侧；

所述导气轴沿其轴向设置有连通外界的中央通孔，该导气轴包括位于转子中央内的第一部分和位于端盖内以及端盖之外的第二部分，该导气轴的第一部分与转子的内侧壁之间留有间距作为出气通道，并且，该导气轴第一部分的外侧开有连通其中央通孔的出气孔。

为使压缩泵工作时部件运转更加平稳，有效防止部件振动，所述导气轴的第一部分与转子之间可以设置第一轴承，所述导气轴的第二部分与端盖之间可以设置第二轴承，通过轴承使导气轴得到支承并相对泵壳不动，为配合轴承的安装，所述导气轴的第一部分与转子处于同一轴心，导气轴的第一部分通过第一轴承支承在转子的内中央，而导气轴的第二部分与泵壳处于同一轴心，导气轴的第二部分通过第二轴承支承在端盖的中央；如此，导气轴的中央通孔与泵壳、端盖都处于同一轴心，同时，该第二部分可向外延伸而可连接到储藏高压气体用的储气罐。

由于基本呈中心对称的缸体外表面增设了一导流板，有可能导致缸体在旋转时的不平衡而发生颤动，为防止这一情况发生，所述缸体的外表面在与导流板相对的那侧还可以相连有一配重块，通过配重块与导流板达到平衡，使缸体、导流板连同端盖的旋转更加平稳。

为加大出气孔的流量，所述导气轴的第一部分在前后两端可以分别开设有一对所述的出气孔，每对出气孔可上下对称。

为使缸体内的工作热量能及时得到散发，降低部件运作温度，保证压缩泵一个良好的工作环境，所述转子沿轴向贯穿地设置有多个散热通道，而每个端盖上也沿轴向贯穿地设置有多个散热孔，在转子相对泵体以及端盖摆动时，每一散热孔可与散热通道相连通，通过贯穿整个压缩泵内部的散热通道以及散热孔使部件的工作热量得到散发，而不影响气流的正常压缩、传输。

与现有技术相比，本实用新型摈弃了传统压缩泵上的进气方式，设计了一种全新的旋转式的进气方式，在旋转中的导流板的导流作用下，气流可自动地从位于导流板背面的入气孔被吸入到流通通道中，最后从位于导流板正面的缸体上的进气口输出，在缸体外形成一圈旋流式气流，该旋流式气流作为正式进入到缸体之内参与压缩进程前的一个辅助气流；使得输入到缸体内的气体无需带预压力，能有效降低能耗，而且，这种旋转式进气的方式，能极大程度地提高进气流量，从而能大幅提高压缩泵的工作效率，可应用到各种压缩泵之中。

再者，带有上述旋流式辅助进气装置的压缩泵，其中的泵壳与导流板、端盖的间隙配合设置，使导流板具有最大的导流效应。

同时，本实用新型的压缩泵结合了旋流式辅助进气装置与回转式压缩泵，设计出一种全新的压缩泵的气流流通通道，即，从缸体外部的两侧输入、经过压缩后、从缸体内部中央输出的气流流通方式，保证压缩泵能顺畅地周而复始的循环工作，与现有的回转式压缩泵相比(如背景技术中引用的专利)，在转子相对缸体同等转速的情况下，工作效率显著得到提高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的剖视示意图；

图2为本实用新型实施例应用在压缩机上的结构示意图；

图3为图2的剖视示意图；

图4为图2中去掉压缩机端部的机盖后的结构示意图；

图5为图4中去掉泵壳后的结构示意图；

图6为图5中去掉一个端盖后的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的立体分解图(省略了泵壳)。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～图7所示，为本实用新型中应用有旋流式辅助进气装置的压缩泵的一个优选实施利。该压缩泵包括具有圆柱形腔体的泵壳1、圆筒形缸体3、设置在缸体3内的中空的转子5、旋塞6、随动隔板7、一设置在转子5中央的导气轴8以及一旋流式辅助进气装置。

其中，在本实施例应用到压缩机上时，在泵壳1的端部设置有开有透气口11a的机盖11，参见图2和图3。

所述缸体3同轴地设置在所述泵壳1内并与泵壳1留有间距，缸体3与泵壳1之间的空腔即为旋流进气通道A，而该缸体3的进气口31设置在圆周面上。

所述旋流式辅助进气装置包括分别固定在缸体3两侧的两个端盖2和设置在两侧端盖2之间并且正面正对缸体3圆周面上进气口31的导流板4；

而每个端盖2在导流板4的背面之后的位置开有三个入气孔21，每个入气孔21都为切向型入口。

所述导流板4呈顶边41向缸体3上进气口31方向弯曲的弧形，即在正面形成流线型弧度，导流板4的底边42直接固连在缸体3的圆周面上，导流板4的顶边41与泵壳1的内侧壁为可相对滑动的间隙配合；

并且，每个端盖2的外边沿也与泵壳1的内侧壁为可相对滑动的间隙配合，两个端盖2就将缸体3的两侧以及缸体3与泵壳1之间的旋流进气通道A的两侧封闭住。

所述转子5相对缸体3偏心设置，转子5与缸体3的内侧壁之间形成月牙形压缩容腔B，转子5上开设有旋塞容槽51以及旋塞容槽51内的随动隔板活动槽52，所述旋塞6就活动配合在旋塞容槽51内，而所述随动隔板7一端插入到缸体3内，另一端穿过旋塞6而插入到随动隔板活动槽52内，并且，所述转子5上开设有一出气口53，该出气口53位于与缸体3相对转子5旋转方向相同的随动隔板7的那侧，即位于转子5相对缸体3摆动方向相反的那侧，这样，月牙形压缩容腔B内被压缩后的气流才能顺利通过该出气口53而进入到转子5的中央空腔。

所述导气轴8沿其轴向设置有连通外界的中央通孔81，该导气轴8包括位于转子5中央内(即中央空腔内)的第一部分8a和位于端盖2内以及端盖2之外的第二部分8b，该导气轴8的第一部分8a与转子5的内侧壁之间留有间距而作为出气通道C，并且，该导气轴8第一部分8a在前后两端开设有两对出气孔82，每个出气孔82与中央通孔81相连通。

所述导气轴8的第一部分8a与转子5处于同一轴心，导气轴8的第一部分8a通过第一轴承91支承在转子5的中央内，而导气轴8的第二部分8b与泵壳1以及端盖2处于同一轴心，导气轴8的第二部分8b通过第二轴承92支承在端盖2的中央，且导气轴8第二部分8b的端部伸出在端盖2之外而可与储气罐相连接。

为平衡导流板4以求缸体3的旋转平衡，所述缸体3的外表面在与导流板4相对的那侧还相连有一配重块32。

并且，在本实施例中，所述转子5沿圆周分布有11个散热通道54，这11个散热通道54与旋塞容槽51一起呈中心对称地分布在转子5上，每个端盖2上沿圆周分布有10个散热孔22，每个散热通道54和散热孔22都分别沿轴向贯穿设置，在转子5相对缸体3摆动时，散热通道54可与散热孔22相连通，使得冷却用气流可以从其中一个端盖2上的散热孔22进入到转子5上的散热通道54，继而从另一端盖2上的散热孔22经过机壳11上的透气口11a而排出到外界，到达散热目的。

该压缩泵实际工作时，两个端盖2通过螺栓与缸体3固定相连，其中一个端盖2受电机的输出轴10驱动而可绕轴心转动，这样，两个端盖2、缸体3以及导流板4都可一起同轴旋转，旋转方向为该导流板4的正面始终朝向进气口31的方向转动，如图1中泵壳1之外的箭头所示；

在导流板4以及端盖2、缸体3向正前方转动起来后，所述旋流式辅助进气装置使得气体能自动地通过导流板4背后的入气孔21进入到旋流进气通道A内，形成一圈旋转式气流，该旋流式气流最后从导流板4正前方的进气口31输入到缸体3之内，因此看出，该旋流式气流是气流正式进入到缸体3之内参与压缩进程前的一个辅助气流，参见图1和图3。

同时，旋转中的缸体3通过随动隔板7以及旋塞6的作用，能使转子5相对缸体3揉动，压缩进入到缸体3内月牙形压缩容腔B的气体，被压缩后的气流从转子5上的出气口53进入到转子4中的出气通道C内，最后通过导气轴8上的出气孔82以及中央通孔81，输出到储气罐内，气流流动路径及方向参见图1和图3的箭头所示。

Claims (10)

1、一种旋流式辅助进气装置，其特征在于：包括有安装时分别固定在缸体(3)两侧的端盖(2)，以及设置在两侧端盖(1)之间并且在安装时正面正对缸体(3)圆周面上进气口(31)的导流板(4)，而所述的端盖(2)在导流板(4)的背面之后的位置开有入气孔(21)。

2、根据权利要求1所述的旋流式辅助进气装置，其特征在于：所述导流板(4)呈顶边(41)向缸体(3)上进气口(31)方向弯曲的弧形。

3、根据权利要求1所述的旋流式辅助进气装置，其特征在于：在每个端盖(2)上都开设有三个所述的入气孔(21)。

4、根据权利要求1所述的旋流式辅助进气装置，其特征在于：所述端盖(2)上的入气孔(21)为切向型入口。

5、一种应用有如权利要求1所述的旋流式辅助进气装置的压缩泵，包括有具有圆柱形腔体的泵壳(1)和圆筒形缸体(3)，所述的缸体(3)同轴地设置在所述的泵壳(1)内并与泵壳(1)留有间距，该缸体(3)的进气口(31)设置在圆周面上，其特征在于：所述导流板(4)的底边(42)直接固连在缸体(3)的圆周面上，导流板(4)的顶边(41)与泵壳(1)的内侧壁为可相对滑动的间隙配合，并且，每个端盖(2)的外边沿也与泵壳(1)的内侧壁为可相对滑动的间隙配合。

6、根据权利要求5所述的压缩泵，其特征在于：还包括设置在所述缸体(3)内的中空的转子(5)、旋塞(6)、随动隔板(7)和一设置在转子(5)中央的导气轴(8)；

其中，所述转子(5)相对缸体(3)偏心设置，转子(5)与缸体(3)的内侧壁之间形成月牙形压缩容腔(B)，转子(5)上开设有旋塞容槽(51)以及随动隔板活动槽(52)，所述旋塞(6)就活动配合在旋塞容槽(51)内，而所述随动隔板(5)一端插入到缸体(3)内，另一端穿过旋塞(6)而插入到随动隔板活动槽(52)内，并且，所述转子(5)上开设有一出气口(53)，该出气口(53)位于与缸体(3)相对转子(5)旋转方向相同的随动隔板(7)的那侧；

所述导气轴(8)沿其轴向设置有连通外界的中央通孔(81)，该导气轴(8)包括位于转子(5)中央内的第一部分(8a)和位于端盖(2)内以及端盖(2)之外的第二部分(8b)，该导气轴(8)的第一部分(8a)与转子(5)的内侧壁之间留有间距，并且，该导气轴(8)第一部分(8a)的外侧开有连通其中央通孔(81)的出气孔(82)。

7、根据权利要求6所述的压缩泵，其特征在于：所述导气轴(8)的第一部分(8a)与转子(5)处于同一轴心，导气轴(8)的第一部分(8a)通过第一轴承(91)支承在转子(5)的中央内，而导气轴(8)的第二部分(8b)与泵壳(1)处于同一轴心，导气轴(8)的第二部分(8b)通过第二轴承(92)支承在端盖(2)的中央。

8、根据权利要求5所述的压缩泵，其特征在于：所述缸体(3)的外表面在与导流板(4)相对的那侧还相连有一配重块(32)。

9、根据权利要求6所述的压缩泵，其特征在于：所述导气轴(8)第一部分(8a)在前后两端分别开设有一对所述的出气孔(82)。

10、根据权利要求6至9中任一权利要求所述的压缩泵，其特征在于：所述转子(5)沿轴向贯穿地设置有多个散热通道(54)，而每个端盖(2)上也沿轴向贯穿地设置有多个散热孔(22)，每一散热孔(22)可与散热通道(54)相连通。

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