CN2716539Y

CN2716539Y - 喷液内冷式转子活塞压缩机

Info

Publication number: CN2716539Y
Application number: CN 03262456
Authority: CN
Inventors: 邱佰昌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2013-06-26

Abstract

一种喷液内冷式转子活塞压缩机，其气缸体呈圆柱形且位于气缸壳内，曲轴通过活塞组与气缸体铰链连接且通过主轴轴承支承与端盖连接，端盖经止扣定位且通过螺栓与气缸壳紧固连为一个完整的壳体，气缸体、曲轴、活塞组组成的组合转子在缸体轴承和主轴轴承的支承下，在气缸壳和端盖组成的外壳内作匀速比旋转，活塞组中的每个活塞采用偏心轴轴承与曲轴连接；活塞在气缸体内滑动；气缸壳上制有进气口、排气口、进气道和喷液口，喷液口位于气缸壳的中上部，排气口位于气缸壳的下方。本实用新型具有体积小、输气系数高、工作效率高、工作性能可靠等优点。而且能顺利的实现自动控制。广泛用于各种压缩机、气马达等。

Description

喷液内冷式转子活塞压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种喷液内冷式转子活塞压缩机。

背景技术

与本实用新型最接近的现有技术是本申请人的“内冷式放射型转子压缩机”实用新型专利(ZL 92223249.0)。其结构方案存在两大技术问题，一是气缸壳排气口向上，且设有排气道，使气缸体在工作过程中会受到排气道作用在气缸体表面上的气体的反冲压力，再加上气缸体本身的自重，会形成高压侧间隙增大，低压侧间隙减少，甚至扫镗的现象，这时输气系数低，功耗直线上升。二是气缸壳排气口向上，在停机状态时，机体内部的润滑液会通过密封间隙，缓慢的渗漏到最下面的工作室，此时下面的工作室容积处于最大状态，再次启动时，因液体的不可压缩性，会造成憋死现象发生。给设备的自动控制及启动带来了极大的困难，根本无法正常运行。

发明内容

本实用新型解决的技术问题：设计一种喷液内冷式转子活塞压缩机，使气缸壳上的排气口向下，不再设排气道，减少了反压面积，不但减轻了排气道对气缸体表面的反冲压力，而且受气缸体本身的自重影响，抵消了部分反冲压力，保证了高压侧的密封间隙，大大提高了输气系数，再也不会出现扫镗现象，延长了使用寿命。此外排气口向下，此时下面的工作室容积处在最小状态，渗漏到下面的润滑液会经排气口、通过排气管道排出机体，所以再次启动时非常容易，为设备的自动控制运行创造了有利条件。

本实用新型的技术解决方案：喷液内冷式转子活塞压缩机包括端盖1、气缸壳2、活塞组3、曲轴4、气缸体5、缸体轴承6、主轴轴承7、偏心轴轴承8，气缸体5呈圆柱形且位于气缸壳2内，曲轴4通过活塞组3与气缸体5铰链连接且通过主轴轴承7支承与端盖1连接，端盖1经止扣9定位且通过螺栓与气缸壳2紧固连为一个完整的壳体，气缸体5、曲轴4、活塞组3组成的组合转子在缸体轴承6和主轴轴承7的支承下，在气缸壳2和端盖1组成的外壳内作匀速比旋转，活塞组3中的每个活塞采用偏心轴轴承8与曲轴4连接；位于气缸壳2内的气缸体5采用缸体轴承6定心与气缸壳2或端盖1连接，曲轴4与气缸体5的转速比为2，活塞在气缸体5内滑动，行程为曲轴偏心距的4倍；气缸壳2上制有进气口10、排气口11、进气道12和喷液口13，喷液口13位于气缸壳2的中上部，排气口11位于气缸壳2的下方。

进气口10上装有单向阀，排气口11位于气缸壳2正下方左右各45°范围内。排气口11位于气缸壳2正下方且垂直向下效果最佳。

活塞组3中的活塞2～7个。气缸体5上径向通孔的个数与活塞个数相等，且呈等角交叉分布。曲轴4中的偏心轴颈15的个数与活塞个数相等，且呈等角交叉分布。对装式活塞组3活塞的个数为2个或4个或6个；互装式活塞组3活塞的个数为2个或5个或7个。

本实用新型与现有技术相比具有体积小、余隙容积少、输气系数高、工作效率高、无往复运动件、功耗小、工作性能可靠等优点。经测试输气系数提高了10％以上，可达87.5％以上，而且能顺利的实现自动控制。

其工作原理：当曲轴带动活塞组和气缸体在气缸壳内旋转时，活塞组、气缸体与气缸壳之间形成圆柱形周期变化的腔体，当活塞组的活塞端面和气缸体外圆重合时，即活塞为上止点，腔体最小(几乎为0)，进气道、排气口处于封闭位置。当曲轴、活塞组、气缸体继续旋转，进气道接通，腔体逐步增大，吸入气体。当活塞组的活塞到下止点时，腔体最大，此时进气道即将关闭。继续旋转，进气道关闭，腔体逐步变小，腔体内气体开始压缩。当旋转到一定位置时，排气口接通，排出压缩气体。活塞到上止点时，气体排完，排气口关闭。这样，随着曲轴的旋转，每个腔体都在统一的位置完成上述循环过程，不断吸入气体，经压缩后排出高压气体。此结构可广泛用于各种压缩机、气马达等。冷却液加气压后经气缸壳上的喷液口进入工作室，由排气口及管道排出，经分离、冷却、过滤后再进入工作室循环使用，喷液内冷结构的设计，使压缩机工作室温度降到理想的温度范围，使其工作更加稳定可靠，性能更加优越。在此结构设计中，没有进、排气阀片，但进气口必须安装一个单向阀。否则设备停机时，气罐内的高压气体经排气管道、排气口进入工作室，这时压缩机形成气马达运行，造成飞车事故。安装单向阀后，压缩机停机时，杜绝了飞车事故的发生，使压缩机组能正常启动及停机，实现自动控制。从而可以实现可靠的自动控制运行。

附图说明：

图1是喷液内冷式转子活塞压缩机第一种实施例总装示意图。

图2是喷液内冷式转子活塞压缩机第一种实施例端盖示意图。

图3是喷液内冷式转子活塞压缩机第一种实施例气缸体示意图。

图4是喷液内冷式转子活塞压缩机第一种实施例曲轴示意图。

图5是喷液内冷式转子活塞压缩机第一种实施例活塞示意图。

图6是喷液内冷式转子活塞压缩机改进后气缸壳示意图。

图7依次是喷液内冷式转子活塞压缩机A缸压缩，B缸排气终；A缸吸气将终，B缸排气将终；A缸吸气，B缸开始排气；A缸开始吸气，B缸压缩过程的工作原理图。

图8是喷液内冷式转子活塞压缩机第二种实施例总装示意图。

图9是喷液内冷式转子活塞压缩机第二种实施例气缸体示意图。

图10是喷液内冷式转子活塞压缩机第二种实施例曲轴示意图。

图11是喷液内冷式转子活塞压缩机第二种实施例活塞示意图。

图12是喷液内冷式转子活塞压缩机第二种实施例端盖示意图。

图13是喷液内冷式转子活塞压缩机第三种实施例总装示意图。

图14是喷液内冷式转子活塞压缩机第三种实施例曲轴示意图。

图15是喷液内冷式转子活塞压缩机第三种实施例缸体示意图。

具体实施方式：

实施例1：参照附图1～6。

结构方案：喷液内冷式转子活塞压缩机包括端盖1、气缸壳2、活塞组3、曲轴4、气缸体5、缸体轴承6、主轴轴承7、偏心轴轴承8，气缸体5呈圆柱形且位于气缸壳2内，曲轴4通过活塞组3与气缸体5铰链连接且通过主轴轴承7支承与端盖1连接，端盖1经止扣9定位且通过螺栓与气缸壳2紧固连为一个完整的壳体，气缸体5、曲轴4、活塞组3组成的组合转子在缸体轴承6和主轴轴承7的支承下，在气缸壳2和端盖1组成的外壳内作匀速比旋转，活塞组3中的每个活塞采用偏心轴轴承8与曲轴4连接；位于气缸壳2内的气缸体5采用缸体轴承6定心与气缸壳2或端盖1连接，曲轴4与气缸体5的转速比为2，活塞在气缸体5内滑动，行程为曲轴偏心距的4倍；气缸壳2上制有进气口10、排气口11、进气道12和喷液口13，喷液口13位于气缸壳2的中上部，排气口11位于气缸壳2的下方。

进气口10上装有单向阀，排气口11位于气缸壳2正下方且垂直向下效果最佳。

活塞组3中的活塞为互装式，活塞的个数为2个。气缸体5上径向通孔的个数与活塞个数相等，且呈等角交叉分布。曲轴4中的偏心轴颈15的个数与活塞个数相等，且呈等角交叉分布。

零部件制作：端盖采用铸铁铸造后，先粗加工轴承孔和支扣，然后精加工，最后镗主轴孔。活塞采用耐磨铸铁或合金铝精密铸造后，先粗加工，然后精磨，最后在座标床上镗孔，批量生产用专用设备完成；表面采用化学处理，提高硬度及耐磨性。气缸壳采用铸铁或铸钢铸造后，先粗加工，表面采用渗碳淬火工艺后精磨成型。气缸体采用耐磨材料或耐磨铁制造，先粗加工，然后精磨、镗孔、研磨，表面氮化或氢化、磷化处理。螺栓、轴承均采用国家标准件。

装配方案：先将缸体轴承装入缸体两端的轴承台阶，再将偏心轴轴承装入活塞，然后将活塞装入缸体的活塞孔中，最后再将曲轴从缸体的中心孔穿入且依次通过每个活塞的偏心轴轴承且每个偏心轴轴承还要装到对应的偏心轴径上，这时机芯装配完毕。这种装配机芯的办法叫穿入曲轴式装配。后将机芯装入外壳，再将主轴轴承及两端端盖装上去，定好位，用螺丝紧固，再装入轴封等。加工合格、装配良好的机器应转动灵活，这时即可将机器装入系统调试运行，该机型采用现有技术中传统的润滑系统：润滑液通过曲轴中的润滑液孔进入主轴轴承及偏心轴轴承润滑所有轴承，然后进入各部位的滑动磨擦面，后经排气口排出，同时润滑液也起到了密封、冷却作用。

实施例2：参照附图6、图8～12。

结构方案及零部件制作与实施例1基本相同。不同之处是活塞组3中的活塞为对装式，活塞的个数为4个。

装配方案：先将缸体轴承6装入气缸体5两端的轴承台阶，然后再将曲轴穿入气缸体5的中心孔内，随后再装活塞——此结构为组合活塞即剖分活塞，活塞、偏心轴轴承8从气缸体5的活塞孔两端穿入并装到对应的偏心轴径上，然后用活塞紧固螺钉将活塞紧固为一个整体，此时机芯装配完毕。后将机芯装入气缸壳2，再将主轴轴承及两端端盖装上去，定好位，用螺钉紧固，再装入轴封等，这种装配方法叫套入活塞式。加工合格、装配良好的机器应转动灵活，这时即可将机器装入系统调试运行，该机型采用现有技术中传统的润滑系统；润滑液通过曲轴中的润滑液孔进入主轴轴承及偏心轴轴承，润滑所有轴承，然后进入各部位的滑动磨擦面，后经排气口排出，同时润滑液也起到了密封、冷却作用。

实施例3：参照附图6、图13～15。结构方案及零部件制作与实施例1基本相同，装配方案与实施例2相同。不同之处是活塞组3中的活塞为对装式，活塞的个数为2个。

Claims

1、一种喷液内冷式转子活塞压缩机，它包括端盖(1)、气缸壳(2)、活塞组(3)、曲轴(4)、气缸体(5)、缸体轴承(6)、主轴轴承(7)、偏心轴轴承(8)，气缸体(5)呈圆柱形且位于气缸壳(2)内，曲轴(4)通过活塞组(3)与气缸体(5)铰链连接且通过主轴轴承(7)支承与端盖(1)连接，端盖(1)经止扣(9)定位且通过螺栓与气缸壳(2)紧固连为一个完整的壳体，气缸体(5)、曲轴(4)、活塞组(3)组成的组合转子在缸体轴承(6)和主轴轴承(7)的支承下，在气缸壳(2)和端盖(1)组成的外壳内作匀速比旋转，活塞组(3)中的每个活塞采用偏心轴轴承(8)与曲轴(4)连接；位于气缸壳(2)内的气缸体(5)采用缸体轴承(6)定心与气缸壳(2)或端盖(1)连接，曲轴(4)与气缸体(5)的转速比为2，活塞在气缸体(5)内滑动，行程为曲轴偏心距的4倍；气缸壳(2)上制有进气口(10)、排气口(11)、进气道(12)和喷液口(13)，其特征是：喷液口(13)位于气缸壳(2)的中上部，排气口(11)位于气缸壳(2)的下方。

2、根据权利要求1所述的喷液内冷式转子活塞压缩机，其特征是：进气口(10)上装有单向阀，排气口(11)位于气缸壳(2)正下方左右各45°范围内。

3、根据权利要求1所述的喷液内冷式转子活塞压缩机，其特征是：活塞组(3)中的活塞2～7个。

4、根据权利要求1或3所述的喷液内冷式转子活塞压缩机，其特征是：气缸体(5)上径向通孔的个数与活塞个数相等，且呈等角交叉分布。

5、根据权利要求1或3所述的喷液内冷式转子活塞压缩机，其特征是：曲轴(4)上的偏心轴颈(15)的个数与活塞个数相等，且呈等角交叉分布。

6、根据权利要求2所述的喷液内冷式转子活塞压缩机，其特征是：排气口(11)位于气缸壳(2)正下方且垂直向下。

7、根据权利要求4所述的喷液内冷式转子活塞压缩机，其特征是：对装式活塞组(3)活塞的个数为2个或4个或6个；互装式活塞组(3)活塞的个数为2个或5个或7个。