CN213392655U - 一种转子空气压缩机 - Google Patents

Abstract

一种转子空气压缩机，包括缸体及转子活塞，转子活塞置于缸体中，所述转子活塞横截面形状为莱洛三角形状，转子活塞中设置有驱动齿轮组及驱动轴，所述缸体的截面形状与转子活塞的突出部顶端的运行轨迹相匹配，在缸体上分别设置有至少两个进气道和至少两个排气道。本实用新型所述技术方案取消了连杆及与之相关的附件，大幅度降低了功效损耗，而且，在一个缸体内同时完成吸气和压缩，大幅度提高了压缩机的效率。

Description

一种转子空气压缩机

技术领域

本发实用新型涉及压力机械领域，具体涉及一种转子空气压缩机。

背景技术

目前，现有的气体压缩机很大一部分为正位移气体压缩机，其工作原理是将固定量的气体紧闭在压缩室中，机械地减小气体占用的体积从而压缩气体，以及将压缩的气体输输出。气体压力增量对应于同等量气体所占用空间的体积减量。本说明书中所用的术语“气体”包括气态物质、液态物质或者由液态物质和气态物质构成的混合物，正位移压缩机大多使用旋转部件机械地减小气体占用的体积，所述旋转部件往往采用驱动装置驱动摇臂带动活塞往复运动，每当所述活塞移动到所述压缩室中时，所述活塞将扫掠所述压缩室的一部分，从而减小所述气体占据的压缩室的体积，并且提高其中的压力。经压缩的气体随后离开压缩室，所述活塞从压缩室中抽出，并且将待加压气体吸入压缩室，以便进行后续的活塞往复运动，这种使用活塞压缩的往复式压缩机具有一些不足，比如在配备活塞的压缩机中，与往复式部件相关的惯性力比较高，在连续的往复运动中，压缩机驱动装置使活塞沿一个方向加速、停止运动，然后沿相反方向加速，活塞组件越大，驱动装置需要提供以加速和减速所述组件的力越大，由于组件的动能通常在冲程结束时消散，因此压缩机效率较低。在活塞行程较短的压缩机中，这种能量损失尤其严重，因此，压缩机驱动装置所产生的大部分力不是用于压缩气体中，而是消耗在连续不断地加速活塞组件的过程当中；也有人提出了专利申请号为201721318169.7、名称为“一种单齿啮合容积式结构三段滚动转子空气压缩机”的技术方案，其采用偏心轮上设置摆块及柱形齿构成封闭结构，通过转子的转动将空气压缩；另外，还有专利申请号为201920300613.5、名称为“五角转子压缩机”的技术方案。该五角转子压缩机，包括腔体和五角转子，所述腔体上设有进气口和出气口，所述腔体线型由四条曲率半径相同且长度相同的弧线依次连接形成，所述腔体线型上包括四个朝向所述五角转子延伸的内凸点，并将所述腔体分为4个腔室；所述五角转子的线型为由五条曲率半径相同且长度相同的弧线依次连接形成，所述五角转子包括五个朝向所述腔体线型延伸的顶点；当所述五角转子在所述腔体内转动过程中，能够压缩位于腔室内的空气。该方案中，采用的是内凹面转子配合内凹面缸体，这种结构加工比较复杂，四个腔室结合处有4个突出部位，在转子转动过程中，转子与其是线与线接触摩擦，容易磨损，进而导致相邻腔室之间无法分隔进而导致压缩效率下降。上述方案相较于采用驱动装置驱动摇臂带动活塞往复运动的压缩机而言，具有很大的进步，但是也还存在缸体与柱形齿摩擦阻力大、缸体磨损严重及加工复杂等问题，因此，研发一种新的转子空气压缩机已为迫切需求。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题，提供一种转子空气压缩机，具体技术方案如下：一种转子空气压缩机，包括缸体及转子活塞，转子活塞置于缸体中，其特征在于所述转子活塞横截面形状为莱洛三角形状，转子活塞中设置有驱动齿轮组及驱动轴，所述缸体的截面形状与转子活塞的突出部顶端的运行轨迹相匹配，在缸体上分别设置有至少两个进气道和至少两个排气道。这样，当驱动轴驱动驱动齿轮组时，转子活塞在缸体内做旋转运动，转子活塞的突出部顶端与缸体内壁做相对平行运动，通过转子活塞的分隔，将一个缸体分隔成四个工作区域，分别为两个高压区和两个低压区，其中两个高压区做功压缩空气通过排气道排出，同时，与之相对应的另外两个低压区则通过进气道完成吸气，转子活塞运行一周，同一个高压区各完成两次压缩，两个高压区共计完成四次压缩，相应地同一个低压区则各完成两次吸气，两个低压区共计完成四次吸气，相对于往复式活塞压缩机而言，本实用新型所述技术方案取消了连杆及与之相关的附件，大幅度降低了功效损耗，而且，在一个缸体内同时完成吸气和压缩，大幅度提高了压缩机的效率，特别是采用莱洛三角形状的转子活塞，其转子活塞的突出部顶端之间的过渡面为外凸面，使得转子活塞在运行过程中，外凸面与缸体内壁之间的摩擦损耗小，转子活塞与缸体内壁之间的封闭性能得以充分保证。

进一步，在于所述缸体包括至少一个缸套，缸套的端部设置有缸盖，驱动轴穿过缸盖设置，所述转子活塞的突出部顶端还设置有伸缩机构。这样，可以通过多个缸套组合，以满足不同压缩空气量需求，而在转子活塞的突出部顶端设置伸缩机构后，伸缩机构内设置有弹性部件将伸缩机构顶出使其贴紧缸套内壁，可进一步提高转子活塞的与缸体之间的密封性能。

进一步，在于所述转子活塞与缸体内壁为零压接触设置。这样，转子活塞与缸体内壁之间做贴紧相对平行运动，转子活塞和缸体内壁的磨损可大幅度降低，极大地延长了空气压缩机的使用寿命。

进一步，在于所述转子活塞与缸体内壁之间留有间隙设置。这样，转子活塞与缸体内壁之间留有间隙设置，转子活塞的突出部顶端与缸体内壁之间设置有微小间隙，从而使得转子活塞与缸体内壁均不会产生任何磨损，因二者之间留有微小间隙，密封性能大幅度下降，转子活塞压缩过程中，一部分气体从转子活塞与缸体之间的微小间隙逸回低压区，一部分形成压力气体进入排气道，使得压缩机不能产生高压空气，因此压缩机适合作为低压气源使用。

进一步，在于所述转子活塞为非金属材料制成。这样，当转子活塞为非金属材料制成时，转子活塞加工方便，自身质量小，可降低空气压缩机的功率损耗。

进一步，在于所述转子活塞为含油材料制成。这样，当转子活塞为含油材料制成时，转子活塞与缸体内壁摩擦时可起到润滑作用，降低摩擦系数，提高空气压缩机的使用寿命。

进一步，在于所述转子活塞中驱动齿轮组为金属材料制成，所述驱动齿轮组中的从动齿轮与转子活塞形成复合整体。这样，当驱动齿轮组中的从动齿轮与转子活塞形成复合整体时，从动齿轮可采用金属制造，以提高齿轮组的使用寿命，同时，还可以降低转子活塞的自重，降低空气压缩机的功率损耗。

进一步，在于所述进气道外设置有空气过滤器。这样，进气道外设置有空气过滤器后，空气经过过滤器的过滤，可对空气进行过滤，减少空气中的颗粒或者水珠进入缸体内，同时，还可以起到降低噪音的作用。

进一步，在于所述缸体外壁设置有散热片。这样，在缸体外壁设置有散热片后，散热片可将压缩机产生的热量迅速散发，使得压缩机的缸体及转子活塞不会过热变形。

进一步，在于所述排气道外设置有止回阀，或者还可以在所述进气道外也设置止回阀。这样，在排气道外设置有止回阀后，可防止压缩空气回流到压缩机内或者防止空气在压缩过程中回流出压缩机外。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型所涉及的转子空气压缩机截面结构示意图；

图2为本实用新型所涉及的转子空气压缩机的另一种截面结构示意图；

图3为本实用新型所涉及的转子空气压缩机的另一种截面结构示意图；

图4为本实用新型所涉及的转子空气压缩机的另一种截面结构示意图；

图5为本实用新型所涉及的转子空气压缩机的另一种截面结构示意图；

图6为本实用新型所涉及的转子空气压缩机的另一种结构示意图；

图7为本实用新型所涉及的转子空气压缩机的另一种结构示意图；

各附图中：1-缸体，2-转子活塞，3-驱动齿轮组，4-驱动轴，5-突出部顶端， 6-进气道A，7-进气道B，8-排气道C，9-排气道D，10-缸套，11-缸盖，12-伸缩机构，13-从动齿轮，14-空气过滤器，15-散热片，16-止回阀。此外，缸体外箭头表示为气流流向，缸体内箭头表示为转子活塞的运动方向，A表示高压区、B表示低压区，各附图仅为结构示意图，进气道、排气道位置在实际应用中有调整。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

本实用新型实施例如下，如图1所示，一种转子空气压缩机，包括缸体1 及转子活塞2，转子活塞2置于缸体1中，所述转子活塞2横截面形状为莱洛三角形状，转子活塞2中设置有驱动齿轮组3及驱动轴4，所述缸体1的截面形状与转子活塞2的突出部顶端5的运行轨迹相匹配，在缸体1上设置有进气道A6、进气道B7和排气道C8、排气道D9，转子活塞2在缸体1中做逆时针运动，转子活塞2的突出部顶端5通过高压区A进入低压区B区后，转子活塞2 的突出面与分界线接触形成封闭的高低压区腔室，高压区A中的气体经压缩从排气道C8、排气道D9排出，低压区B内形成负压，分别通过进气道A6、进气道B7将空气抽入低压区B中，如此连续工作。

在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2所示，缸体1 包括至少一个缸套10，缸套10的端部设置有缸盖11，驱动轴4穿过缸盖11 设置，所述转子活塞2的突出部顶端5还设置有伸缩机构12，所述伸缩机构采用在转子活塞2的突出部顶端5开槽，在期内设置弹性件，通过弹性件将伸缩机构12弹出，所述伸缩机构为耐磨的尼龙板；如图7所示为两个缸套10直列设置。

在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图2所示，转子活塞2与缸体1内壁为零压接触设置，所述转子活塞2与缸体1内壁之间贴合。

在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图3所示，转子活塞2与缸体1内壁非接触设置，转子活塞2的突出部顶端5与缸体1内壁之间设置有微小间隙设置。

在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图3所示，转子活塞2为非金属材料制成，所述转子活塞2由尼龙材料制作而成。

在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图3所示，转子活塞2为含油材料制成，所述含油材料为含油尼龙材料。

在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图3所示，转子活塞2中驱动齿轮组3为金属材料制成，所述驱动齿轮组3中的从动齿轮13与转子活塞2形成复合整体。

在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图4所示，进气道 A6和进气道B7外均设置有空气过滤器14。

在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图5所示，缸体1 外壁设置有散热片15。

在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图5所示，排气道 C8和排气道D9外设置有止回阀16。

Claims (10)

1.一种转子空气压缩机，包括缸体(1)及转子活塞(2)，转子活塞(2)置于缸体(1)中，其特征在于所述转子活塞(2)横截面形状为莱洛三角形状，转子活塞(2)中设置有驱动齿轮组(3)及驱动轴(4)，所述缸体(1)的截面形状与转子活塞(2)的突出部顶端(5)的运行轨迹相匹配，在缸体(1)上设置有进气道A(6)、进气道B(7)和排气道C(8)、排气道D(9)。

2.根据权利要求1所述的转子空气压缩机，其特征在于所述缸体(1)包括至少一个缸套(10)，缸套(10)的端部设置有缸盖(11)，驱动轴(4)穿过缸盖(11)设置，所述转子活塞(2)的突出部顶端(5)还设置有伸缩机构(12)。

3.根据权利要求1所述转子空气压缩机，其特征在于所述转子活塞(2)与缸体(1)内壁为零压接触设置。

4.根据权利要求1所述转子空气压缩机，其特征在于所述转子活塞(2)与缸体(1)内壁之间留有间隙设置。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述转子空气压缩机，其特征在于所述转子活塞(2)为非金属材料制成。

6.根据权利要求5所述转子空气压缩机，其特征在于所述转子活塞(2)为含油材料制成。

7.根据权利要求5所述转子空气压缩机，其特征在于所述转子活塞(2)中驱动齿轮组(3)为金属材料制成，所述驱动齿轮组(3)中的从动齿轮(13)与转子活塞(2)形成复合整体。

8.根据权利要求1至4中任一权利要求所述转子空气压缩机，其特征在于所述进气道A(6)或\和进气道B(7)外设置有空气过滤器(14)。

9.根据权利要求1至4中任一权利要求所述转子空气压缩机，其特征在于所述缸体(1)外壁设置有散热片(15)。

10.根据权利要求1至4中任一权利要求所述转子空气压缩机，其特征在于所述排气道C(8)、排气道D(9)外设置有止回阀(16)。

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