CN217999870U - 一种三腔室转子空气压缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三腔室转子空气压缩装置，包括，缸体、上顶盖和下顶盖、中心轴管，以及安装在中心轴管上的转子所构成，所述转子横截面为8字型，缸体腔室的横截面形状与转子的行动轨迹相匹配，缸体突出部顶端凸点与转子的横截面隔离在缸体内形成三个腔室，在缸体上对应三个腔室分别设置了三个进气道和三个排气口，使得转子在腔体内旋转一周，使每个腔室内独立完成吸气和压缩，实现三次做功，大幅度提高了空气压缩装置的效率。本实用新型使用转子在腔体内运行的偏心齿轮构件，减少了转子与缸体的摩擦，大幅度降低了功效损耗，提高了空气压缩装置的运行稳定性和安全性。

Description

一种三腔室转子空气压缩装置

技术领域

本实用新型涉及空压机技术领域，尤其涉及一种三腔室转子空气压缩装置。

背景技术

目前，现有的气体压缩装置大多是活塞式，但是活塞式压缩机是一种往复运动的空气压缩装置，活塞式具有密封的闭合腔体，压缩比高，功能转化效率高，但整体结构复杂，往复运动相关的部件惯性力比较高，在连续的往复运动中机械的运动，排气不连续，气体压力有波动，有可能造成气流脉动共振；易损件较多，维修量较大。

转子空气压缩机能够在一定程度上客服活塞式压缩机的缺陷，具有简单紧凑、零件少、转速高的优点。转子式压缩机通常包括主转子和从转子，主转子由压缩机或电动机驱动，进行的行星运动，而实现气体压缩的压缩机。但是现有的转子压缩机还存在一些缺陷，包括做功腔体体积受限制，噪声大、平衡性差等问题，也制约了转子压缩机的压缩效率。因此，研发一种新的多腔室转子空气压缩机已为迫切需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种三腔室转子空气压缩装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种三腔室转子空气压缩装置，包括缸体、上顶盖和下顶盖、中心轴管以及安装在中心轴管上的转子所构成，转子的横截面为8字型，缸体的内腔室的横截面与转子的行动轨迹相匹配，缸体突出部顶端凸点与转子的横截面隔离在缸体内形成三个腔室，在缸体的三个腔室上分别对应设置了三个进气道和三个，使每个腔室内都独立完成吸气和压缩。

在以上技术方案的基础上，优选的，转子与缸体内截面之间留有间隙，转子与缸体内壁为零压设置；缸体的内腔是以一个等边三角形顶点到中心的连线上以等边三角形中心向顶点偏移点为圆心的三个相交圆的外轮廓；转子横截面的外轮廓为缸体的内腔相同半径的圆形与以缸体内腔三个相交圆的外轮廓顶端凸点为限的两个圆形相交的外轮廓，转子横截面外轮廓与缸体的内腔室壁轮廓相匹配；缸体内腔三个圆弧顶端设置有活动块，活动块连接弹性体，弹性体连接在腔体上；转子内开设吸气腔，吸气腔侧面开设出气口，吸气腔通过出气口连通缸体的内腔。

在以上技术方案的基础上，优选的，上顶盖和下顶盖分别设置有上顶盖密封轴承和下顶盖密封轴承，中心轴管穿过上下顶盖密封轴承，上顶盖和下顶盖设置在缸体上下两端，上顶盖和下顶盖分别与缸体之间设置上顶盖密封圈和下顶盖密封圈，转子设置在缸体内，上顶盖和下顶盖与缸体通过螺丝活性连接，偏心齿轮固接在转子上与中心轴管上的主动齿轮啮合为复合整体结构，中心轴管上的主动齿轮带动转子的偏心齿轮转动时的运行轨迹与缸体的内腔壁轮廓相匹配。

进一步的，优选的，缸体等边三角形顶点朝向上的三个圆弧顶端分别设置了三个排气口，在三个不同朝面上的上顶盖侧壁上分别设置有三个进气道，进气道连通腔室，进气道分别连通三个腔室的进气口，进气口设置有空气过滤器，进气口和排气口均设有进气孔单向止回阀和排气孔单向止回阀。

进一步的，优选的，缸体外壁还设置有散热片。

进一步的，优选的，在下顶盖底端的中心轴管上还设置有凸轮。

本实用新型的一种三腔室转子空气压缩装置相对于现有技术具有以下有益效果：同等重量情况下，本实用新型的一种三腔室转子空气压缩装置，相对于现有技术转子压缩机效率更高，即功重比更高，结构上对称性要好，整个机构的动平衡性更好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的空气压缩装置的立体图；

图2为本实用新型的空气压缩装置的俯剖图；

图3为本实用新型的空气压缩装置的侧剖图；

图4为本实用新型的空气压缩装置的俯视图；

图5为本实用新型的空气压缩装置的仰视图；

图6为本实用新型的缸体腔室的示意图；

图7为本实用新型的转子的俯剖图；

图8为本实用新型的缸体的俯剖图；

图9为本实用新型的空气压缩装置的转子状态图；

图10为本实用新型的空气压缩装置的转子状态图；

图11为本实用新型的空气压缩装置的转子状态图。

图中：11、上顶盖；111、上顶盖密封轴承；112、进气口；113、进气口单向止回阀；114、上顶盖密封圈；115、空气过滤器；116、进气道；12、缸体；121、活动块；122、弹性体；123、排气口；124、排气口单向止回阀；125、散热片；13、转子；131、吸气腔；132、偏心齿轮；133、出气口；14、下顶盖；141、下顶盖密封轴承；142、下顶盖密封圈；15、中心轴管；151、主动齿轮；152、凸轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至8所示，本实用新型实施例提供了一种三腔室转子空气压缩装置，包括，缸体12、上顶盖11和下顶盖14、中心轴管15，以及安装在中心轴管15上的转子13所构成。

具体的，缸体12的内腔是以一个等边三角形顶点为朝向，在等边三角形顶点到中心的连线上以等边三角形中心向顶点偏移的其中一点为A点，在等边三角形顶点到中心的连线上以等边三角形顶点向中心偏移的其中一点为B点，缸体12腔室的形状为以A点为圆心、A到B的长度为半径的三个圆形相交的外轮廓，转子13的横截面外轮廓为以A点为圆心、A到B的长度为半径的圆形与以缸体12内腔顶端凸点为圆心、A到B的长度为半径的两个圆形相交的8字型的外轮廓，转子13横截面外轮廓与缸体12的内腔室横截面轮廓相匹配。转子13的横截面为8字型，缸体12内腔室的横截面轮廓与转子13的行动轨迹相匹配，缸体12突出部顶端凸点与转子13的横截面在缸体12内形成三个腔室，在缸体12上对应三个腔室分别设置了三个进气道116和三个排气口123，使每个腔室内独立形成吸气和压缩。转子13与缸体12内腔室的横截面之间留有间隙，转子13与缸体12内壁为零压设置；这样，当中心轴管15驱动主动齿轮151转动时，转子13在缸体12内做旋转运动，转子13与缸体12内腔室壁的突出部顶端是相对平行运动，通过转子13的分隔，将一个缸体12分隔成三个工作腔室，分别为一个压缩腔室和两个吸气腔室，其中压缩腔室做功将空气压缩通过排气口123排出，同时，与之相对应的另外两个吸气腔室则通过进气道116完成吸气，转子13运行一周，同一个腔室独立完成一次吸气和压缩，相对于往复式活塞压缩机而言，本实用新型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12内同时三次完成吸气和压缩，大幅度提高了压缩机的效率，其转子13的两个顶端的大弧度过渡面与腔体内壁外凸面运行平滑，在缸体12的内腔室三个圆弧凸起顶端还设置有活动块121，活动块121连接弹性体122，弹性体122连接在腔体上，使得转子13在运行过程中，转子13外凸面与缸体12内腔室壁之间的摩擦损耗小，转子13与缸体12内壁之间的封闭性能得以充分保证。

具体的，上顶盖11与缸体12之间设置上顶盖密封轴承111和下顶盖14与缸体12之间设置有下顶盖密封轴承142，中心轴管15穿过上顶盖密封轴承111和下顶盖密封轴承142，上顶盖11和下顶盖14设置在缸体12上下两端，转子13设置在缸体12内，上顶盖11和下顶盖14与缸体12通过螺丝活性连接，转子13通过偏心齿轮132与中心轴管15上的主动齿轮151啮合为复合整体结构，转子13在中心轴管15上的主动齿轮151带动偏心齿轮132的运行轨迹与缸体12内腔室壁轮廓相互匹配；这样，转子13与缸体12内壁之间做贴紧相对平行运动，转子13和缸体12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。

具体的，缸体12等边三角形顶点朝向上三个圆弧顶端分别设置了三个排气口123，在三个不同朝面上的上顶盖侧壁上分别设置有三个进气道116，进气道116连通转子13的吸气腔，进气道116的进气口112处设置有空气过滤器115，空气经过空气过滤器115的过滤，减少空气中的颗粒或者水珠进入缸体12内，同时，还可以起到降低噪音的作用，进气口112还设置有进气孔单向止回阀113和排气口123设置有排气口单向止回阀124，设置有止回阀后，可防止被压缩空气回流到腔体内或者防止腔体在吸入空气后在压缩过程中通过进气口112回流出压缩机外。

具体的，还在缸体12外壁设置有散热片125，散热片125可将由于空气压缩产生的热量迅速散发，使得缸体12及转子13不会过热变形，提高压缩效率。

具体的，还在下顶盖14底端中心轴管15上设置有凸轮152。

本实用新型的工作原理是；

以腔体内空间的变化状态为例。

图9，转子13本体转至第一个1/3周期状态时，转子13一端与腔室(a)内壁贴合，腔室(a)处于压缩状态，腔室(a)的空气从第一排气口排出形成压缩；转子13另一端与腔体凸起顶端(A)点贴合，转子13本体与腔体隔出腔室(b)和(c)，腔室(b)和(c)形成真空处于吸气状态。

图10，转子13本体转至第二个1/3周期状态时，转子13一端与腔室(b)内壁贴合，腔室(b)处于压缩状态，腔室(b)的空气从第二排气口排出形成压缩；转子13另一端与腔体凸起顶端B点贴合,转子13本体与腔体隔出腔室(a)和腔室(c)，腔室(a)和腔室(c)形成真空处于吸气状态。

图11，转子13本体转至第三个1/3周期状态时，转子13一端与腔室(c)内壁贴合，腔室(c)处于压缩状态，腔室(c)的空气从第三排气口排出形成压缩；转子13另一端与腔体凸起顶端(C)点贴合，转子13本体与腔体隔出腔室(b)和腔室(1)，腔室(b)和腔室(a)形成真空处于吸气状态。

具体的，转子13本体的突出部顶端与缸体12凸起顶端(A)、(B)、(C)之间设置有微小间隙设置,缸体12内腔三个圆弧顶端,凸起顶端(A)、(B)、(C)设置有活动块121，活动块121连接弹性体122，弹性体122连接在缸体12上。

具体的，转子13设置有偏心齿轮132；

具体的，中心轴管15设置有的主动齿轮151，主动齿轮151与偏心齿轮132形成复合整体。

具体的，转子13本体通过偏心齿轮132与中心轴管15的主动齿轮151啮合，旋转一周实现做功三次，本实用新型适用于低压气源的气动装置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种三腔室转子空气压缩装置，其特征在于；包括缸体(12)、上顶盖(11)和下顶盖(14)、中心轴管(15)以及安装在中心轴管(15)上的转子(13)所构成，所述转子(13)的横截面为8字型，所述缸体(12)的内腔室的横截面与转子(13)的行动轨迹相匹配，所述缸体(12)突出部顶端凸点与转子(13)的横截面隔离在缸体(12)内形成三个腔室，在所述缸体(12)的三个腔室上分别对应设置了三个进气道(116)和三个排气口(123)，使每个腔室内都独立完成吸气和压缩。

2.根据权利要求1所述的一种三腔室转子空气压缩装置，其特征在于；所述转子(13)与缸体(12)内截面之间留有间隙，所述转子(13)与缸体(12)内壁为零压设置；

所述缸体(12)的内腔是以一个等边三角形顶点到中心的连线上以等边三角形中心向顶点偏移点为圆心的三个相交圆的外轮廓；所述转子(13)横截面的外轮廓为缸体(12)的内腔相同半径的圆形与以缸体(12)内腔三个相交圆的外轮廓顶端凸点为限的两个圆形相交的外轮廓，所述转子(13)横截面外轮廓与缸体(12)的内腔室壁轮廓相匹配；

所述缸体(12)内腔三个圆弧顶端设置有活动块(121)，所述活动块(121)连接弹性体(122)，所述弹性体(122)连接在腔体上；

所述转子(13)内开设吸气腔(131)，所述吸气腔(131)侧面开设出气口(133)，所述吸气腔(131)通过出气口(133)连通缸体(12)的内腔。

3.根据权利要求1所述的一种三腔室转子空气压缩装置，其特征在于；所述上顶盖(11)和下顶盖(14)分别设置有上顶盖密封轴承(111)和下顶盖密封轴承(141)，所述中心轴管(15)穿过上下顶盖密封轴承，所述上顶盖(11)和下顶盖(14)设置在缸体(12)上下两端，所述上顶盖(11)和下顶盖(14) 分别与缸体(12)之间设置上顶盖密封圈(114)和下顶盖密封圈(142)，所述转子(13)设置在缸体(12)内，所述上顶盖(11)和下顶盖(14)与缸体(12)通过螺丝活性连接，所述转子(13)上固接有偏心齿轮(132)，所述偏心齿轮(132)与中心轴管(15)上的主动齿轮(151)啮合为复合整体结构，所述中心轴管(15)上的主动齿轮(151)带动转子(13)的偏心齿轮(132)转动时的运行轨迹与缸体(12)的内腔壁轮廓相匹配。

4.根据权利要求3所述的一种三腔室转子空气压缩装置，其特征在于；所述缸体(12)等边三角形顶点朝向上的三个圆弧顶端分别设置了三个排气口(123)，在三个不同朝面上的上顶盖(11)侧壁上分别设置有三个进气道(116)，所述进气道(116)连通腔室，所述进气道(116)分别连通三个腔室的进气口(112)，所述进气口(112)设置有空气过滤器(115)，所述进气口(112)和排气口(123)均设有进气孔单向止回阀(113)和排气孔单向止回阀(124)。

5.根据权利要求2所述的一种三腔室转子空气压缩装置，其特征在于；所述缸体(12)外壁还设置有散热片(125)。

6.根据权利要求2所述的一种三腔室转子空气压缩装置，其特征在于；在所述下顶盖(14)底端的中心轴管(15)上还设置有凸轮(152)。

Images