CN201621068U - 一种新型的平动回转式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种新型的平动回转式压缩机，包括气缸和设置在气缸内的套装在驱动轴上的转子，所述气缸的轴向方向设有滑板槽，滑板槽内设有滑板，转子上设有用于铰接滑板的圆形滑板安装孔，气缸内表面与转子的外表面共同形成了一个月牙形的工作腔；月牙形工作腔通过滑板分为吸气腔和压缩腔，气缸上设有连通吸气腔的进气口和连通压缩腔的排气口。本实用新型的压缩腔和吸气腔之间是通过滑板密封的，而滑板两端又分别是嵌入气缸与转子中，所以大大降低了压缩腔的气体向吸气腔泄露，提高了容积效率。转子是绕气缸的内表面平面摆动，摆动时气缸内表面与转子的外表面始终相切，它们的接触表面的相对速度较低，大大降低了摩擦、磨损和功率损耗，同时又延长了使用寿命。

Description

一种新型的平动回转式压缩机

技术领域

本实用新型属于压缩机及流体泵领域，具体涉及一种新型平动回转式压缩机。本实用新型的平动回转式压缩机，既可以压缩各种气体，也可以作为流体泵和真空泵。

背景技术

目前使用的压缩机，有往复式压缩机、滚动转子压缩机，滑片压缩机、螺杆压缩机和涡旋压缩机等。往复式压缩机由于难以平衡的惯性力，所以转速低，振动大，体积大，可靠性也差。滚动转子压缩机的气缸是静止的，在运动过程中它与转子的内表面啮合点以很大的相对速度移动，滑板在较大的力作用下紧紧压向转子，从而消除气体从压缩腔向吸气腔的泄露，导致滑板与滚动活塞之间存在着很大的摩擦磨损，功率消耗大、可靠性差。在滑片压缩机中，滚动活塞在旋转时，滑片受离心力的作用从槽中甩出，其端部紧贴在静止的气缸内表面上，这种压缩机主要的缺点是滑片与气缸之间的相对运动速度大，机械摩擦严重，产生较大的磨损和能量损失，因此使用寿命和效率较低。螺杆压缩机和涡旋压缩机均是依赖阴、阳转子(动、静盘)的型线来密封气体的，所以加工工艺复杂精度高，对材料的特性要求高，从而导致了较高的成本。上述类型的压缩机都具有一个共同的问题，或者是摩擦磨损严重、能量损失大、泄漏大、效率低下；或者是加工工艺复杂、精度高、成本高，特别是目前的回转压缩机是高速运动的运动件要紧紧压紧静止件，以防止泄露，所以其相对运动速度高，故摩擦磨损大和泄漏严重是必然的结果。另外往复式压缩机由于运动的惯性力难以平衡、振动大、易损件寿命短和可靠性差。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种既可以在高转速也可以在低转速下运转的平动回转式压缩机，该压缩机结构简单，泄露小，容积效率高，同时由于转子外表面和气缸的内表面较低的相对速度，使得摩擦磨损小，工作可靠性高，工作寿命长。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型的平动回转式压缩机，包括气缸和设置在气缸内的套装在驱动轴上的转子，所述气缸的轴向方向设有滑板槽，滑板槽内设有滑板，转子上设有用于铰接滑板的圆形滑板安装孔，使得滑板可沿气缸上的滑板槽上下移动，转子可绕滑板作平面摆动，气缸的内表面与转子的外表面共同形成了一个月牙形的工作腔；该月牙形的工作腔通过滑板分为吸气腔和压缩腔，气缸上设有连通吸气腔的进气口和连通压缩腔的排气口，驱动轴的曲拐与转子通过轴承连接。

所述的转子绕气缸的中心在作平面摆动，且与气缸的旋转中心不在同一轴线上。

所述的滑板铰接在转子内的滑板头部为圆形的结构，使得驱动轴在任何的运动角度下，转子都能绕其滑板头部自由摆动，且保持气缸的内圆表面与转子的外表面始终相切。

所述的排气口和进气口设置在滑板的左右两侧。

滑板只能在滑板槽中作往复运动。驱动轴可以顺时针转动，也可以逆时针转动，关键取决于进、排气口设置在滑板的左侧还是右侧位置

所述的驱动轴的曲拐与转子同心，且驱动轴的回转中心与气缸相同。

所述的轴承为滚动轴承、滑动轴承、磁力轴承或者其它轴承。

所述的排气口和进气口设置在气缸的上侧或者下侧。

所述的气缸的外壁设置有气缸散热片。

本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型的气缸与转子是通过滑板的特殊结构相连，所以转子相对于气缸实现了完全的平面回转运动，转子的回转中心与气缸的中心不在同一轴线上，其距离正好等于曲拐的回转半径，所以当转子平面回转运动时，气缸的内表面与转子的外表面始终相切，它们之间就形成了一个月牙形的工作腔，该工作腔由滑板分为吸气腔和压缩腔。另外由于该机的特殊运转结构使得转子在平面回转时，它们的接触表面在作极其缓慢的移动，相对速度极低，这样大大降低了摩擦和磨损，提高了工作寿命，同时由于滑板只能在滑槽中作往复运动，因此大大改善了滑板的工作条件，压缩腔和吸气腔是通过滑板密封的，由于滑板是分别嵌入转子和气缸中，所以泄露小，容积效率高。

附图说明

图1是本实用新型的平动回转压缩机整体结构示意图。

图2是本实用新型的工作原理图。

图3是本实用新型的滑板的结构示意图。

图中：1为转子，2为气缸，3为吸气腔，4为吸气口，5为滑板，6为滑板槽，7为排气口，8为滑板安装孔，9为轴承，10为驱动轴，11为压缩腔，12为气缸散热片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1，一种新型的平动回转式压缩机，包括气缸2和设置在气缸2内的套装在驱动轴10上的转子1，所述气缸2的轴向方向设有滑板槽6，滑板槽6内设有滑板5，转子1上设有用于铰接滑板5的圆形滑板安装孔8，使得滑板5可沿气缸2上的滑板槽6上下移动，转子1可绕滑板5的圆形头部作平面摆动，气缸2的内表面与转子1的外表面共同形成了一个月牙形的工作腔；气缸2内的工作腔通过滑板5分为吸气腔3和压缩腔11，气缸2上设有连通吸气腔3的进气口4和连通压缩腔11的排气口7，驱动轴10的曲拐与转子1通过轴承9连接。滑板槽6的轴向长度与转子1、气缸2及滑板5的轴向长度均相同，圆形安装孔8的半径与滑板5头部半径相同，长度与滑板5等长，滑板安装孔8的轴向长度与转子1轴向长度相等。

转子1绕气缸2的中心在作平面摆动，且与气缸2的旋转中心不在同一轴线上。

如图3，滑板5铰接在转子1内的滑板头部为圆形的结构，使得转子1在驱动轴10任何的运动角度下都能绕其滑板头部自由摆动，且保持气缸2的内圆表面与转子1的外表面始终相切。

排气口7和进气口4设置在滑板5的左右两侧。

滑板5只能在滑板槽6中作上下往复运动。转子1可以随驱动轴10的顺时针转动而顺时针摆动，也可以随驱动轴10的逆时针转动而逆时针摆动，关键取决于进、排气口设置在滑板5的左侧还是右侧位置。

驱动轴10的曲拐与转子1同心，且驱动轴10的回转中心与气缸2相同。

轴承9为滚动轴承、滑动轴承、磁力轴承或者其它轴承。

排气口7和进气口4设置在气缸2的上侧或者下侧。

气缸2的外壁设置有气缸散热片12。气缸散热片12的设置可参照常用的散热片的形状和排布，也可为特定形状和排布的散热片。

参见图1，本实用新型包括与驱动轴10回转中心相同的气缸2和设置在气缸2内套装在驱动轴上的转子1，驱动轴10的曲拐与转子1同心，但回转中心与气缸2相同，转子1上还设置有滑板安装孔8，滑板5的圆形头部嵌入滑板安装孔8内，滑板5的轴向长度与转子1和气缸2及滑板槽6的轴向长度均相同，滑板5通过开设在气缸2轴线方向上的滑板槽6及沿转子1轴向方向设置的圆形的滑板安装孔8与转子1相连，且滑板5的头部铰接在转子1上的圆形滑板安装孔8，滑板安装孔8的半径与滑板5头部的圆形半径相等，且与转子1的轴向长度等长，转子1在驱动轴10的任何的旋转角度均可绕滑板头部自由的摆动，而在任何的旋转角度下，滑板5只能沿气缸2上的滑板槽6上下往复移动。当驱动轴10绕气缸2回转中心转动时，带动转子1作匀速的平面摆动，其转子1的外表面与气缸2的内壁面相切，转子1的外表面与气缸2的内表面形成一个月牙形工作容积，滑板5将这个月牙形工作容积分为吸气腔3和压缩腔11，当转子1摆动时，其吸气腔3的容积连续增大，气体自吸气口4进入，与此同时而压缩腔11的容积则连续缩小，压力连续增大，当压缩腔11中的压力大于系统需求的压力时，气体自排气口7排出，依次周而复始的完成工作循环。

图2是该实用新型压缩机在几个特殊角度下的工作示意图，图2a)是驱动轴10的转角β＝0°时，这时吸气腔已经吸入最大的气体量，即平动回转压缩机的容积流量。当驱动轴10继续转动，压缩腔11开始连续的缩小，实现压缩过程，当压缩腔11中气体的压力大于系统所需求的压力时，压缩腔11内的气体就自排气口7排出，与此同时吸气腔3则再次连续的增加，通过吸气口4再次吸入气体。图2b)表示了驱动轴10的转角β＝90°时工作容积的变化。图2c)表示了驱动轴10的转角为β＝180°时的情况，这时吸气腔3和压缩腔11容积相等。图2d)表示了驱动轴10的转角为β＝270°的情况，这时压缩腔11中的气体已经接近全部排出。当驱动轴10的转角β＝360°时就完成了一个工作循环，此时与驱动轴10的转角β＝0°时相同，吸气腔3的工作容积又被气体所充满，以此完成一个工作循环。

图3是平动回转式压缩机滑板5结构示意图，图中给出了滑板5的结构形式，特别给出了滑板5头部半圆形的形状。

本实用新型的压缩机特点在于：(1)摩擦磨损小，效率高。平动回转压缩机中所主要接触的部位有转子1的外表面和气缸2的内表面；滑板5与滑板槽6；滑板5与转子1铰接处等。由于转子1的外表面与气缸2的内表面作平面摆动，其相对速度低，摩擦磨损小；转子1与滑板5相铰接的部位有良好的润滑，且在任何的工作瞬时转子1均可绕滑板头部自由摆动，摩擦磨损小，功耗低，滑板5也只能沿滑板槽6往复运动，运转状态平稳，所以整机有较低的摩擦磨损，该机耗功小，工作寿命长及可靠性高。(2)密封性能好、容积效率高。平动回转压缩机的压缩腔11与吸气腔3的气体是通过滑板5进行密封的，而滑板5又分别嵌入滑板槽6和滑板安装孔8中，所以气体易于密封，从而密封性能好，容积效率高。(3)一机多用，适应性强，工作范围大，安全性高。平动回转压缩机由于排气口7始终与压缩腔11相通，一旦压缩腔11中的压力大于系统压力，气体即可由排气口7排出，避免了液击现象，消除了压缩机运行中液击造成的不安全因素，该机不仅可用于各种气体的压缩，工作介质也可使用流体，作为流体泵和真空泵。(4)吸气阻力小、效率高。平动回转压缩机吸气是在驱动轴10转过一周完成，吸气时间长，吸气阻力小，压力损失低，但是吸气和压缩是在滑板5的两侧同时完成，所以仍然是驱动轴10旋转一周完成一个工作循环，效率高，体积小，其体积较往复压缩机减小50-60％，重量约减轻60％左右，指示效率比活塞式提高30-40％。(5)结构简单，可靠性高，工艺性好，成本低。平动回转压缩机由于独特的运动方式，使得其结构简单，主要件为圆形，所以工艺性好、成本低，适合于大批量生产。

Claims (8)

1.一种新型的平动回转式压缩机，包括气缸(2)和设置在气缸(2)内的套装在驱动轴(10)上的转子(1)，其特征在于：所述气缸(2)的轴向方向设有滑板槽(6)，滑板槽(6)内设有滑板(5)，转子(1)上设有用于铰接滑板(5)的圆形滑板安装孔(8)，使得滑板(5)可沿气缸(2)上的滑板槽(6)上下移动，转子(1)可绕滑板(5)作平面摆动，气缸(2)的内表面与转子(1)的外表面共同形成了一个月牙形的工作腔；该月牙形的工作腔通过滑板(5)分为吸气腔(3)和压缩腔(11)，气缸(2)上设有连通吸气腔(3)的进气口(4)和连通压缩腔(11)的排气口(7)，驱动轴(10)的曲拐与转子(1)通过轴承(9)连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型的平动回转式压缩机，其特征在于：所述的转子(1)绕气缸(2)的中心作平面摆动，且与气缸(2)的旋转中心不在同一轴线上。

3.根据权力要求1所述的一种新型的平动回转式压缩机，其特征在于：所述的滑板(5)铰接在转子(1)内的滑板头部为圆形的结构，使得转子(1)在任何的运动角度下都能绕其滑板头部自由摆动，且保持气缸(2)的内圆表面与转子(1)的外表面始终相切。

4.根据权利要求1所述的一种新型的平动回转式压缩机，其特征在于：所述的排气口(7)和进气口(4)设置在滑板(5)的左右两侧。

5.根据权利要求1所述的一种新型的平动回转式压缩机，其特征在于：所述的驱动轴(10)的曲拐与转子(1)同心，且驱动轴(10)的回转中心与气缸(2)相同。

6.根据权利要求1所述的一种新型的平动回转式压缩机，其特征在于：所述的轴承(9)为滚动轴承、滑动轴承或者磁力轴承。

7.根据权利要求1或4所述的一种新型的平动回转式压缩机，其特征在于：所述的排气口(7)和进气口(4)设置在气缸(2)的上侧或者下侧。

8.根据权利要求1所述的一种新型的平动回转式压缩机，其特征在于：所述的气缸(2)的外壁设置有气缸散热片(12)。

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