CN218717482U - 柔体活塞压缩机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于容积式压缩机领域，尤其涉及一种柔体活塞压缩机，在气缸（7）内设有环状柔性活塞（1）与偏心驱动轮（2）；环状柔性活塞（1）通过径向连接部（L）与气缸（7）固定相接；偏心驱动轮（2）设于环状柔性活塞（1）内圈；环状柔性活塞（1）自由状态为等壁厚等高圆环体，其当量直径d小于气缸（7）的气缸内径D；偏心驱动轮（2）将环状柔性活塞（1）撑开使其形成等壁厚包络曲面动态几何形状体；环状柔性活塞（1）径向外圈与气缸（7）内壁构成的动密封切线及径向连接部（L）将气缸（7）内腔体分割成n个独立腔室。本实用新型结构简单、密封性好、使用寿命长、工作效率高、节能效果理想、加工制造难度低。
Description
技术领域
本实用新型属于容积式压缩机领域，尤其涉及一种柔体活塞压缩机，可广泛用于气体压缩、抽真空及液体抽送增压设备等领域。
背景技术
目前，国内外通常使用的容积式压缩机主要：往复活塞式、螺杆式、涡旋式等。CN105090018B公开一种柔性转子回转动力泵，该动力泵包括泵体、前端盖和后端盖；前端盖和后端盖设置在泵体的前后两端，后端盖上安装有支撑轴；在泵体空腔内设置有回转轮；回转轮由柔性转子、转子轮、后侧板、前侧板及连接固定销构成；连接固定销将柔性转子均匀分成几段固定在后侧板和前侧板之间，使用时柔性转子随着后侧板和前侧板旋转；转子轮径向表面与柔性转子径向内表面相切，转子轮中心孔与支撑轴配合，柔性转子径向外表面与泵体圆形空腔内壁相切并形成几个切点；柔性转子将泵体圆形空腔分割成几个独立的腔室；回转轮与主轴连接。上述对比文献披露的相关技术内容主要存在如下问题：1、径向结合部增加泄露点，密封效果欠佳；2、由于柔性转子处于一边旋转，一边平动状态，其实现结构复杂，而且磨损严重，容积效率低。
综上所述，各种容积式压缩机均存在结构复杂、密封效果差、噪声大及加工制造难度等缺陷。
实用新型内容
本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构简单、密封性好、使用寿命长、工作效率高、节能效果理想、加工制造容易的柔体活塞压缩机。
为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：
柔体活塞压缩机，包括气缸、左气缸盖及右气缸盖；在所述气缸内设有环状柔性活塞与偏心驱动轮；所述环状柔性活塞通过径向连接部与气缸固定相接；所述偏心驱动轮设于环状柔性活塞内圈；所述环状柔性活塞自由状态为等壁厚等高圆环体，其当量直径d小于气缸的气缸内径D；所述偏心驱动轮与气缸同轴；所述偏心驱动轮将环状柔性活塞撑开使其形成等壁厚包络曲面动态几何形状体；所述左气缸盖及右气缸盖与环状柔性活塞端面动密封配合；所述环状柔性活塞径向外圈与气缸内壁构成的动密封切线及径向连接部将气缸内腔体分割成n个独立腔室，其中n≥1。
作为一种优选方案，本实用新型所述偏心驱动轮设有轴承滚轮；所述轴承滚轮中心与偏心驱动轮中心的偏心距为e。
进一步地，本实用新型所述偏心驱动轮还可径向均布设置多对轴承滚轮。
进一步地，本实用新型所述偏心驱动轮径向设置一对轴承滚轮。
进一步地，本实用新型所述环状柔性活塞自由状态周长2πd等于偏心驱动轮撑开环状柔性活塞内圈所形成的最大包络曲面动态几何形状体的展开周长。
进一步地，本实用新型所述环状柔性活塞径向外圈与气缸内壁构成的动密封切线及径向连接部将气缸内腔体分割成3个独立腔室。
本实用新型具有结构简单、容积效率高、节能环保与加工制造容易等特点。本实用新型环状柔性活塞包络曲面动态几何形状体径向处于平动状态，容积效率高。本实用新型采用非接触动密封，轴承滚轮与环状柔性活塞内圈相切滚动配合，环状柔性活塞外圈与气缸内壁相切动配合，滚动过程动态切点位置沿着气缸内壁不断改变，使得腔室容积动态变化，通过吸气配流道吸气口吸气，压缩配流道排气口排气，周而复始连续不断实现压缩机工作过程。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
图1为本实用新型整体结构原理图；
图2为本实用新型图1剖视图；
图3为本实用新型一种工作状态示意图；
图4为本实用新型另一种工作状态示意图；
图5为本实用新型第三种工作状态示意图；
图6为本实用新型环状柔性活塞结构示意图；
图7为本实用新型偏心驱动轮构示意图；
图8为本实用新型偏心驱动轮径向设置一对轴承滚轮工作状态图；
图9为本实用新型偏心驱动轮径向120°均布设置三对轴承滚轮工作状态图。
图中：1、环状柔性活塞；2、偏心驱动轮；3、吸气配流道；4、吸气口；5、排气口；6、压缩配流道；7、气缸；8、左气缸盖；9、右气缸盖；10、主轴；11、轴承滚轮；12、独立腔室；13、独立腔室；14、独立腔室。
具体实施方式
如图所示，柔体活塞压缩机，包括气缸7、左气缸盖8及右气缸盖9；在所述气缸7内设有环状柔性活塞1与偏心驱动轮2；所述环状柔性活塞1通过径向连接部L与气缸7固定相接；所述偏心驱动轮2设于环状柔性活塞1内圈；所述环状柔性活塞1自由状态为等壁厚等高圆环体，其当量直径d小于气缸7的气缸内径D；所述偏心驱动轮2与气缸7同轴；所述偏心驱动轮2将环状柔性活塞1撑开使其形成等壁厚包络曲面动态几何形状体；所述左气缸盖8及右气缸盖9与环状柔性活塞1动密封配合；所述环状柔性活塞1径向外圈与气缸7内壁构成的动密封切线及径向连接部L将气缸7内腔体分割成n个独立腔室，其中n≥1。
参见图1所示，在实际设计时，本实用新型所述偏心驱动轮2设有轴承滚轮11；所述轴承滚轮11中心与偏心驱动轮2中心的偏心距为e。
参见图1、图3、图4、图5及图7所示，本实用新型所述轴承滚轮11为两对，且对称设于偏心驱动轮2两端。
参见图8所示，本实用新型所述偏心驱动轮2径向可设置一对轴承滚轮11。
参见图6及图1、图3、图4及图5所示，本实用新型所述环状柔性活塞1自由状态周长2πd等于偏心驱动轮2撑开环状柔性活塞1内圈所形成的最大包络曲面动态几何形状体的展开周长。
参见图1及图4所示，本实用新型所述环状柔性活塞1径向外圈与气缸7内壁构成的动密封切线及径向连接部L将气缸7内腔体分割成3个动态独立腔室。3个独立腔室分别为独立腔室12、独立腔室13及独立腔室14。
在具体设计时，本实用新型整体结构包括气缸7、左气缸盖8、右气缸盖9；气缸7圆形腔体内设置有环状柔性活塞1与偏心驱动轮2。环状柔性活塞1径向连接部L与气缸7径向连接部L固定结合。连接部L结构可采用燕尾槽或其他任何一种通用固定连接结构设计。偏心驱动轮2设置在环状柔性活塞1内圈中。环状柔性活塞1由高强度柔性材料制作。参见图4及图6所示，环状柔性活塞1自由状态为等壁厚等高圆环体，其当量直径d小于气缸直径D。偏心驱动轮2上设置有轴承滚轮11，轴承滚轮11中心O1与偏心驱动轮2主轴中心O的偏心距为e，偏心驱动轮2将等壁厚环状柔性活塞1内圈撑开形成等壁厚包络曲面动态几何形状；环状柔性活塞1自由状态周长2πd等于偏心驱动轮2撑开环状柔性活塞1内圈形成的最大包络曲面动态几何形状时的展开周长（参见图4所示）。轴承滚轮11与环状柔性活塞1内圈相切滚动配合；环状柔性活塞1外圈与气缸7内壁相切动配合。环状柔性活塞1动态包络曲面在任意运动位置的展开周长相等、壁厚相同；偏心驱动轮2上的轴承滚轮11与环状柔性活塞1内圈相切滚动配合；左气缸盖8、右气缸盖9与环状柔性活塞1端面动密封配合。环状柔性活塞1径向外圈与气缸7内壁构成动密封切线A、B；固定结合处径向连接部L、动密封切线A、B将气缸7内腔分割成动态三个独立腔室，独立腔室12、独立腔室13及独立腔室14。
参见图1～图4所示，当偏心驱动轮2的主轴10按图示方向绕中心O转动时，偏心驱动轮2上的轴承滚轮11随主轴10绕中心O转动，同时沿环状柔性活塞1内圈滚动并绕O1转动；所形成的独立腔室12、独立腔室13及独立腔室14的容积分别由小变大、再由大变小，通过气缸7上的左气缸盖8及右气缸盖9上设置的吸气口4及吸气配流道3实现吸气；通过气缸7上的左气缸盖8及右气缸盖9上设置的排气口5及压缩配流道6实现排气；周而复始连续不断吸气、压缩、排气工作过程实现了压缩机工作过程。参见图1所示，在具体实施时，本实用新型偏心驱动轮2径向上的轴承滚轮11优选对称设置为两对。参见图8所示，根据应用市场需要，偏心驱动轮2径向上的轴承滚轮11可以设置一对，图8中的轴承滚轮11处于气缸7内腔底端，当轴承滚轮11旋转180°达至气缸7内腔顶端径向连接部L时，环状柔性活塞1回复自由状态，气缸7内腔为1个独立腔室，此时处于最大吸入状态。为防止气体回流，在排气口5处需要设置排气单向阀。当然，本实用新型也可以设置多对。参见图9所示，图9为驱动轮2径向120°均布设置三对轴承滚轮11工作状态图。本实用新型技术方案可以实现多级串联结构。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语 “设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.柔体活塞压缩机，包括气缸（7）、左气缸盖（8）及右气缸盖（9）；其特征在于，在所述气缸（7）内设有环状柔性活塞（1）与偏心驱动轮（2）；所述环状柔性活塞（1）通过径向连接部（L）与气缸（7）固定相接；所述偏心驱动轮（2）设于环状柔性活塞（1）内圈；所述环状柔性活塞（1）自由状态为等壁厚等高圆环体，其当量直径d小于气缸（7）的气缸内径D；所述偏心驱动轮（2）与气缸（7）同轴；所述偏心驱动轮（2）将环状柔性活塞（1）撑开使其形成等壁厚包络曲面动态几何形状体；所述左气缸盖（8）及右气缸盖（9）与环状柔性活塞（1）端面动密封配合；所述环状柔性活塞（1）径向外圈与气缸（7）内壁构成的动密封切线及径向连接部（L）将气缸（7）内腔体分割成n个独立腔室，其中n≥1。
2.根据权利要求1所述柔体活塞压缩机，其特征在于：所述偏心驱动轮（2）径向设有轴承滚轮（11）；所述轴承滚轮（11）中心与偏心驱动轮（2）中心的偏心距为e。
3.根据权利要求2所述柔体活塞压缩机，其特征在于：所述偏心驱动轮（2）径向均布设置多对轴承滚轮（11）。
4.根据权利要求2所述柔体活塞压缩机，其特征在于：所述偏心驱动轮（2）径向设置一对轴承滚轮（11）。
5.根据权利要求3或4所述柔体活塞压缩机，其特征在于：所述环状柔性活塞（1）自由状态周长2πd等于偏心驱动轮（2）撑开环状柔性活塞（1）内圈所形成的最大包络曲面动态几何形状体的展开周长。
6.根据权利要求5所述柔体活塞压缩机，其特征在于：所述环状柔性活塞（1）径向外圈与气缸（7）内壁构成的动密封切线及径向连接部（L）将气缸（7）内腔体分割成3个独立腔室。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112240297A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-01-19 | 白晓瑞 | 柔体活塞压缩机 |
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- 2020-12-01 CN CN202022825629.3U patent/CN218717482U/zh active Active
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