CN203867622U - 一种滑片随动的滑片膨胀机和/或压缩机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种滑片随动的滑片膨胀机和/或压缩机，它包括含有气缸的定子（1）和定子气缸内的转子（2），转子外圆周上开有多个沿轴向的转子槽（3），转子槽（3）内放置有沿径向滑动的滑片（4），在滑片（4）与转子槽（3）的底部之间装有簧片（5）。本实用新型的优点是：实现了滑片始终伸出转子槽外部与气缸内壁良好接触。
Description
技术领域
本实用新型属于一种利用流体介质实现能量转换的机械装置，具体涉及一种滑片膨胀机和/或压缩机。
背景技术
膨胀机与压缩机是依据使用条件或功能不同来命名的，压缩机的使用条件是由动力驱动，其功能是将低压气体压缩为高压气体；膨胀机的使用条件是通入高压气体后获得低压气体，并推动转子转动，其功能是向外输出动力。
滑片压缩机的结构如图1所示，它具有包含气缸的定子1，定子气缸内安装有转子2，转子2的轴心偏离定子气缸的轴心，转子2外圆周上开有多个轴向的转子槽3，转子槽3内放置有沿径向滑动的滑片4。由于转子在气缸内偏心配置，气缸内壁与转子外圆表面所构成的空间容积不对称，其中有一弧段的空间容积狭窄而相对另一弧段空间容积宽大。滑片从转子槽内伸出紧贴在气缸内壁上，将不对称空间分隔成多个小室，位于狭窄空间的小室容积较小，而位于宽大空间的小室的容积较大。由于转子转动，滑片所处的位置在不断变化，各小室的容积也在不断改变，小室内气体的压力随着容积变化而改变，所以，外加动力驱动转子实现气压增加，或通入高压气体驱动转子实现气体压力降低。转子每转动一周，各滑片在转子槽内上下滑动一次。
滑片压缩机工作时，转子受外力驱动旋转，滑片受离心力作用从槽中甩出，在压缩机启动或转速较低时，滑片会撞击气缸内壁或滑片在气缸内表面弹跳，出现震颤声或哒哒声。中国专利文献CN101338749A于2009年1月7日公开了一种“旋转滑片式压缩机”记载了将滑片通过磁力与气缸内壁相互吸合，这样滑片或气缸内壁装有永久磁体，转子或其余部件都采用导磁性能良好的铁磁材料，它虽然能够解决了滑片撞击气缸内壁或滑片在气缸内表面弹跳的技术问题，但导致压缩机的制造工艺复杂，甚至限制了零部件的材料类型，使成本增加。
滑片膨胀机工作时，转子没有初始转速，滑片没有离心力作用无法伸出转子槽，膨胀机不能正常工作。为了保证滑片膨胀机能够工作，中国专利文献CN201100234Y于2008年8月13日公开了“一种滑片膨胀机”，它在滑片的底部安装有弹簧，使滑片的顶部与气缸内壁紧密贴合。但是，这种结构的滑片膨胀机存在频繁压缩的弹簧寿命问题、弹簧在转子槽中安装空间问题、弹簧弹跳偏离导向轴销产生滑片卡死的问题等等。
中国专利文献CN101871366A于2010年10月27日公开了“一种滑片槽底引压的滑片式膨胀机”，它在气缸和左端盖上开设进气引压通道，从滑片式膨胀机进气口分流高压气体，在左端盖上径向开设一个的引压连通通道、再轴向开设一个槽底引压通道，并在左端盖内侧壁刻制端面凹槽，端面凹槽沿膨胀机旋转方向延伸，端面凹槽与滑片底部的转子槽空隙接触。该设计构思是：将进气口的高压气体从进气引压通道、引压连通通道、槽底引压通道和端面凹槽导入转子槽底部空隙，当转子的滑片旋转至端面凹槽延伸的区域内时，在高压气体的作用下，使滑片伸出与气缸内壁接触，以解决滑片顶部与气缸内壁之间的密封问题。因为该结构是从端盖内侧壁向转子槽底部空隙通入气体，则必然存在以下问题：
1、一方面因为滑片靠近进气口，滑片被压回转子槽内，转子槽底部缝隙很小，不超过3mm；另一方面又因为转子高速旋转，转速一般为1500-3000r/min，每秒旋转25-50周，转子槽底部缝经过端面凹槽的时间极短，高压气体不能通入转子槽底部缝隙，该结构无法利用高压气体顶起滑片，所以，该专利文献记载的技术方案不能解决说明书中提出的技术问题；
2、由于左端盖内侧壁刻制端面凹槽只是一个小弧段，如转子不动时通入高压气体，未停留在端面凹槽的多数滑片底部没有高压气体的作用力，滑片不能从转子槽中滑出，所以它不能实现滑片式膨胀机没有初始转下的起动。
实用新型内容
针对滑片与气缸内壁形成密闭小室的困难，本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种滑片随动的滑片膨胀机和/或压缩机，它能顶出转子槽中的滑片，始终保持滑片与气缸内壁良好接触。
本实用新型所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括含有气缸的定子和定子气缸内的转子，转子外圆周上开有多个沿轴向的转子槽，转子槽内放置有沿径向滑动的滑片，在滑片与转子槽的底部之间装有簧片。
由于滑片与转子槽的底部之间装有簧片，滑片受到簧片的弹力，使滑片滑出转子槽，其顶部与气缸内壁接触。在转子外圆面位于狭窄空间时，滑片压住簧片缩回转子槽，由于簧片能够平压成直线，没有弹簧的压缩长度，基本不占据转子槽内的空间；又因为簧片以转子槽为导槽，避免了簧片跳动偏斜产生滑片卡死的问题；另外，在簧片的变形量不超过弹性限度的情况下，其弹性性能不会改变，也就是簧片不存在弹簧的疲劳损害问题，簧片使用寿命长，使用可靠、稳定。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：实现了滑片始终伸出转子槽外部与气缸内壁良好接触。
附图说明
本实用新型的附图说明如下：
图1为背景技术的滑片压缩机的结构示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为图2的左视图（局部剖视图）；
图4为本实用新型的第一种簧片结构示意图；
图5为本实用新型的第二种簧片结构示意图；
图6为第二种簧片相配合的滑片结构示意图；
图7为本实用新型的部件覆盖固体自润滑材料层的结构示意图。
图中：1.定子；2.转子；3.转子槽；31.转子槽底面；4.滑片；41.滑片凹槽；5.簧片；51.翘曲簧片；51.弧形簧片；6.压销；7.固体自润滑材料层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图2和图3所示，本实用新型包括含有气缸的定子1和定子气缸内的转子2，转子外圆周上开有多个沿轴向的转子槽3，转子槽3内放置有沿径向滑动的滑片4，在滑片4与转子槽3的底部之间装有簧片5。
由于滑片4与转子槽3的底部之间装有簧片5，滑片4受到簧片5的弹力，使滑片4滑出转子槽3，其顶部与气缸内壁接触。在转子外圆面位于狭窄空间时，滑片4压住簧片5缩回转子槽3，由于簧片5能够平压成直线，没有弹簧的压缩长度，基本不占据转子槽内的空间；又因为簧片5以转子槽3为导槽，避免了簧片5跳动偏斜产生滑片卡死的问题；另外，在簧片5的变形量不超过弹性限度的情况下，其弹性性能不会改变，也就是簧片5不存在弹簧的疲劳损害问题，簧片使用寿命长，使用可靠、稳定。
第一种簧片5的结构如图4所示，该簧片5为翘曲簧片51，两个翘曲簧片51对称地安装在转子槽底面31两端口处，以保持滑片4受力平衡，翘曲簧片51的一端用压销6固定，翘曲簧片51的另一端为自由端，自由端的端头与滑片4底部接触。
第二种簧片5的结构如图5所示，它与第一种簧片5的结构不同的是：该簧片5为弧形簧片52，弧形簧片52的两端头与滑片4底部接触，弧形簧片52的弧底与转子槽底面31接触。图5中，虚线部分为弧形簧片52受压到达底限时的状态。
由于弧形簧片52未设置固定部位，为了防止弧形簧片52沿转子槽底面31左右移动，本实用新型在滑片4的底部作了相应的改进。滑片如图6所示，滑片4底部开有滑片凹槽41，弧形簧片52的两端头置于滑片凹槽41内，滑片凹槽41的长度与弧形簧片52受压的最大长度相匹配。由滑片凹槽41与弧形簧片52组合构成的滑片随动结构，运行可靠，安装、更换简单，有利于批量生产制造。
所述簧片5自由端的端头为圆弧弯头，以保持与滑片底部光滑接触，减小滑动摩擦力。
在膨胀机和/或压缩机运行时，转子每转动一周，各滑片4在转子槽3内上下滑动一次，当转子以每分钟数千转的速度转动时，滑片4则以每分钟数千次压缩簧片5，簧片5与滑片4接触处和簧片5与转子槽3底面因摩擦造成损伤。为了减小簧片5的摩擦损伤，如图7所示，在簧片5摩擦表面覆盖有固体自润滑材料层7，或在与簧片5接触的摩擦面（包括滑片4底面和转子槽3底面）上覆盖有固体自润滑材料层7，或在簧片5摩擦表面和与簧片5接触的摩擦面上都覆盖有固体自润滑材料层7。本实施例中，固体自润滑材料层7具体选用聚四氟乙烯层，当然，也可选用石墨、氮化硼或二硫化钼等固体自润滑材料层。
Claims (7)
1.一种滑片随动的滑片膨胀机和/或压缩机，包括含有气缸的定子（1）和定子气缸内的转子（2），转子外圆周上开有多个沿轴向的转子槽（3），转子槽（3）内放置有沿径向滑动的滑片（4），其特征是：在滑片（4）与转子槽（3）的底部之间装有簧片（5）。
2.根据权利要求1所述的一种滑片随动的滑片膨胀机和/或压缩机，其特征是：所述簧片（5）为翘曲簧片（51），两个翘曲簧片（51）对称地安装在转子槽底面（31）两端口处，翘曲簧片（51）的一端用压销（6）固定，翘曲簧片（51）的另一端为自由端，自由端的的端头与滑片（4）底部接触。
3.根据权利要求1所述的一种滑片随动的滑片膨胀机和/或压缩机，其特征是：所述簧片（5）为弧形簧片（52），弧形簧片（52）的两端头与滑片（4）底部接触，弧形簧片（52）的弧底与转子槽底面（31）接触。
4.根据权利要求3所述的一种滑片随动的滑片膨胀机和/或压缩机，其特征是：滑片（4）底部开有滑片凹槽（41），弧形簧片（52）的两端头置于滑片凹槽（41）内，滑片凹槽（41）的长度与弧形簧片（52）受压的最大长度相匹配。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种滑片随动的滑片膨胀机和/或压缩机，其特征是：簧片（5）自由端的端头为圆弧弯头。
6.根据权利要求1所述的一种滑片随动的滑片膨胀机和/或压缩机，其特征是：所述簧片（5）表面覆盖有固体自润滑材料层（7），或在与簧片（5）接触的摩擦面上覆盖有固体自润滑材料层（7），或在簧片（5）表面和与簧片（5）接触的摩擦面上都覆盖有固体自润滑材料层（7）。
7.根据权利要求6所述的一种滑片随动的滑片膨胀机和/或压缩机，其特征是：所述固体自润滑材料层为聚四氟乙烯层。
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