CN2263215Y - 轮阀压缩机 - Google Patents

Abstract

一种轮阀压缩机，它由气缸、带两个活塞体的回转活塞，三个轮阀及同步用齿轮等组成。轮阀两侧的空间为压缩室。活塞体以顺时针方向转过轮阀及进气孔后，它的后侧面为进气，前侧面为压气。活塞转动一圈，共完成进排气各六次。轮阀压缩机与其它回转压缩机相比，在相同的外形体积和主轴转速下，具有更大的排气量，而且能在同一气缸中进行一级或多级压缩。有较好的密封设施。具有内压缩和较宽的转速范围，而容易实现机电一体化以提高比功率，降低能耗，震动和噪声小等性能。

Description

轮阀压缩机

本实用新型涉及一种对气体进行压缩的装置，尤其是具有机体体积小，排气量大，制造比较容易，能在同一个气缸内进行多级压缩，具有较宽转速范围的轮阀压缩机。

目前，在我国制造动力或工艺用空气压缩机的行业里，产量较大的机型是往复活塞式，其次是以螺杆式、滑片式等为主的回转式压缩机。这类压缩机与往复活塞式相比，具有结构简单、制造方便、在相同排气量和排气压力下机体体积比较小等优点，但也存在着诸如：当转子外径、压缩室宽度、主轴转速相同的条件下，螺杆压缩机的排气量受螺旋体的高度、螺旋头数的限制。且因进排气频率高而噪声大；在滑片式压缩机中，为防止滑片、滑片槽、气缸顶之间的早期磨损而限制了它的转速，以致不能在较宽的转速范围内运行而影响了它的排气量；目前的回转式压缩机还不能在同一个气缸中进行多级压缩等缺点。

本实用新型的目的是提供一种空气压缩机，它与以上提到的几种机型相比不仅在相同的排气工况下具有更小的机体体积、结构紧凑、有较可靠的密封效果的容积式压缩机。尤其是具有较宽阔的转速范围，从而可以随时根据压缩机的负荷情况以转速的增减调节它的排气量，为实施机电一体化创造了条件。除能进一步降低能耗提高比功率外，由于结构上的原因，运转中的震动和噪声也将比其它机型的压缩机小。而且能在同一气缸中进行一级或多级压缩。压缩过程中压缩室内的余隙容积为零。

本实用新型的目的是这样实现的：在一个圆周上有三个互为120°分布呈外凸半圆槽构成的气缸内(参见附图1)，装有与气缸中心轴线同心的、由圆(基圆)构成的、圆周上带有两个互成180°分布的轮齿状活塞体的回转活塞。活塞体随着回转活塞能在气缸里以顺时针方向回转。在气缸的三个半圆槽内各装有一个带C形缺口的圆柱体，即轮阀。轮阀外径的公称尺寸与半圆槽的内径尺寸相同，并能在槽内与回转活塞间以2∶1的速比回转。轮阀裸露于半圆槽外圆周上的一点则与活塞的基圆相切而把由气缸与活塞基圆之间构成的环形空间分隔成了三个互不相通的、密闭的压缩室。C形缺口的作用是为了使回转活塞回转时它的两个活塞体在顺利通过轮阀的同时，把已被压缩的气体压向缺口两端面上的排气阀孔，再从两端气缸侧盖上的排气孔排出。参见附图2因此，轮阀的作用不仅构成了压缩室，而且在活塞把压缩空气排出的同时让活塞体通过轮阀并进行第二次吸气及压缩，这便是轮阀的主要功用。C形缺口的线型必须是活塞回转时活塞体顶点在转动的轮阀上的运动轨迹。而此型线与轮阀外圆相交的两点在活塞上的运动轨迹便是活塞体的线形。所以活塞体顶点与C形缺口的内壁以及C形缺口的两端与活塞体的两侧面之间的型线是共轭的。轮阀压缩机的进气孔设在半圆槽右侧的气缸顶上。当活塞体越过轮阀前，轮阀的外圆已经与回转活塞的基圆相切而形成了相邻两压缩室间的密闭。当活塞体越过进气孔后，机外的空气便通过进气孔吸入压缩室。因此活塞体旋转方向的后面是吸气，旋转方向的前面是压气。当C形缺口与进气孔连通时，缺口内的空气将转入原来的压缩室。所以缺口内的容积是构成压缩室基元容积的一部分。

由于采用上述方案，因此：

1、进行一级压缩时，活塞每转一圈共完成进排气各六次。如设轮阀压缩机回转活塞的基径为300毫米，主轴(或活塞)转速为1000转/分，则此压缩机每分钟的理论活塞排量为46.44立方米。

如用水作为冷却介质时，则此机体的外径D≈650毫米，机壳厚度≈420毫米。

2、进行二级或多级压缩时，可根据设计需要决定各压缩室的容积后，把前一级的排气通过中间冷却后进入后一级的压缩室。

从上例可以看出，当轮阀压缩机的机体尺寸、主轴转速与其它类型的压缩机相同时，轮阀压缩机是一种具有更大的排气量、较小的震动和噪音、结构简单，可以设置较为可靠的密封件、可以在同一个气缸中进行多级压缩的机型。更由于轮阀压缩机的构件中无任何作偏心或往复运动的零部件，轮阀上C形缺口引起的不平衡可以在轮阀本身的结构中予以调整，因此可以有较宽阔的转速范围，容易实施机电一体化而进一步达到降低能耗的目的。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是轮阀压缩机第一个实施例的横剖面构造图。

图2是轮阀压缩机第二个实施例的纵剖面构造图。

图中1.气缸    2.回转活塞   2A.活塞体 3.轮阀        3A.排气阀孔

    4.进气孔  5.主轴       6.大齿轮  7.气缸侧盖    7A.散热片

    7B.排气孔 8.9.滚动轴承 10.小齿轮

在图1中，内径为D+2H的气缸1是与机座、散热片(或冷却水套)及安置轮阀3的半圆槽铸为一体经精加工而成的零件。在直径为D的基圆上由两个高度为H呈180°分布的轮齿状的活塞体2A构成的回转活塞2装在与气缸内径中心轴线同心的主轴5上。轮阀3安装在气缸的半圆槽内、与回转活塞间以固定的速比及规律回转，这就是：活塞体的顶点及其两侧的型线在回转中必须与轮阀C形缺口的型线及此型线的起止点间相互平滑接触，既不卡阻又不脱离。为减少压缩过程中的气体泄漏，各运动部件间均有相应的密封装置。经压缩后的气体从轮阀C形缺口两端面上的排气阀孔3A及气缸侧盖上的排气孔7B排出。压缩过程中形成的内压缩是降低能耗及提高比功率的原因之一。

在图2所示的另一个实施例中，气缸1的两端各有气缸侧盖7，从而与回转活塞、轮阀一起构成了三个密封的压缩室。轮阀3及主轴5均支承在气缸侧盖上与其相对应的轴承8，9中，并通过装在主轴右端的大齿轮6及轮阀轴右端的小齿轮10之间的传动作同步运转。压缩机的动力由主轴的右端输入。为降低压缩室内的温度，气缸侧盖的外面与压缩室相对应的部位上也铸有散热片或设置相应的水套。

Claims (6)

1.轮阀压缩机由一个与外凸半圆槽铸为一体的气缸1，带有两个活塞体2A的回转活塞2，三个互成120°分布的轮阀3，传动齿轮6，10，气缸侧盖7组成，轮阀右侧的气缸上设有进气孔4，活塞以顺时针方向回转活塞体2A越过轮阀及进气孔后，活塞体的后面为吸气，前面为压气，经压缩的气体由轮阀的两侧排出，其特征是两轮阀两侧的空间为压缩室，当它与回转活塞一起回转并在活塞体把空气压向轮阀且通过轮阀上C形缺口两端排出的同时，活塞能顺利地在缺口中过渡和越过后进行第二次吸气及压缩。

2.根据权利要求1所述的轮阀压缩机，其特征在于轮阀3上C形缺口两侧设有排气阀孔。

3.根据权利要求2所述的轮阀压缩机，其特征在于轮阀3上C形缺口的型线是活塞2与轮阀3依规定的速比回转时，活塞体的顶点留在轮阀上的运动轨迹。

4.根据权利要求1所述的轮阀压缩机，其特征在于活塞体2A的型线是活塞2与轮阀3依规定的速比回转时，轮阀上C形缺口型线的起止点留在活塞体上的运动轨迹。

5.根据权利要求1所述的轮阀压缩机，其特征在于轮阀在气缸内的数量是多个或一个，分布为均匀或不均匀。

6.根据权利要求1所述的轮阀压缩机，其特征是传动齿轮6，10直接装在气缸内部。

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