ES2901014T3

ES2901014T3 - Compresor esférico

Info

Publication number: ES2901014T3
Application number: ES17785310T
Authority: ES
Inventors: Luyi Wang; Zhengping Li
Original assignee: Shenzhen Zhongke Zhengan Science & Tech Partnership Enterprise LP
Current assignee: Shenzhen Zhongke Zhengan Science & Tech Partnership Enterprise LP
Priority date: 2016-04-20
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2022-03-21
Anticipated expiration: 2037-03-29
Also published as: WO2017181825A1; EP3447293B1; US10774834B2; EP3447293A4; EP3447293A1; JP2019513946A; US20190055944A1; JP6753030B2

Abstract

Un compresor esférico, que comprende: un cuerpo de cilindro (2) que tiene una cavidad interior semiesférica, en donde el cuerpo de cilindro (2) está provisto de un orificio de eje de plataforma giratoria (201) en comunicación con un exterior del cuerpo de cilindro (2); una culata de cilindro (1) que tiene una cavidad interior semiesférica, en donde la culata de cilindro (1) se combina con el cuerpo de cilindro (2) para formar una cavidad interior esférica; un paso de admisión (103), un paso de escape (104) y un orificio de eje de pistón (105) están provistos en una superficie esférica interior de la culata de cilindro (1); el paso de admisión (103) y el paso de escape (104) en la culata de cilindro (1) están dispuestos respectivamente en un espacio anular perpendicular a un eje del orificio del eje del pistón (105); el paso de admisión (103) y el paso de escape (104) se comunican con un orificio de admisión (101) y un orificio de escape (102) en la culata de cilindro (1) en comunicación con el exterior del cuerpo de cilindro (2), respectivamente; un pistón (3) que comprende una superficie superior esférica, dos caras laterales que forman un ángulo, y un saliente del pasador del pistón en una parte inferior de las dos caras laterales, en donde la superficie superior esférica del pistón (3) y la cavidad interior esférica tienen el mismo centro y forman un ajuste holgado sellado; el saliente del pasador del pistón es un semicilindro; se proporciona una ranura en la parte media del semicilindro; un orificio de pasador de pistón (302) que penetra se proporciona en un eje central del semicilindro; un eje de pistón (301) sobresale de un centro de la superficie superior esférica del pistón (3); y un eje del eje del pistón (301) pasa a través del centro de la superficie superior esférica del pistón (3); una plataforma giratoria (5) que tiene un saliente del pasador de la plataforma giratoria en una parte superior de la plataforma giratoria (5) correspondiente al saliente del pasador del pistón; en donde una superficie periférica exterior entre la parte superior y una cara de extremo inferior de la plataforma giratoria (5) es una superficie esférica de la plataforma giratoria; la superficie esférica de la plataforma giratoria tiene el mismo centro que la cavidad interior esférica y está unida estrechamente a la cavidad interior esférica para formar un ajuste holgado sellado; dos extremos del saliente del pasador de la plataforma giratoria son ranuras semicilíndricas; una parte media del saliente del pasador de la plataforma giratoria es un semicilindro que sobresale; un orificio de pasador de la plataforma giratoria (502) que penetra se forma en un eje central del semicilindro que sobresale; un eje de la plataforma giratoria (501) sobresale del centro de un extremo inferior de la plataforma giratoria (5); y el eje de la plataforma giratoria (501) pasa a través del centro de la superficie esférica de la plataforma giratoria; y un pasador central (4) insertado en un orificio de pasador formado haciendo coincidir el saliente del pasador de la plataforma giratoria con el saliente del pasador del pistón para formar una bisagra cilíndrica; en donde las superficies coincidentes de la bisagra cilíndrica forman un ajuste holgado sellado; en donde el eje del orificio del eje del pistón (105) y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria (201) pasan ambos a través del centro de la cavidad interior esférica; y un ángulo incluido entre el eje del orificio del eje del pistón (105) y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria (201) es α; un mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento está dispuesto entre el eje del pistón (301) y el orificio del eje del pistón (105); y el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento entre el eje del pistón (301) y el orificio del eje del pistón (105) permite que el pistón (3) oscile a lo largo de una rampa de deslizamiento con respecto al eje del orificio del eje del pistón (105); el eje de la plataforma giratoria (501) se impulsa para girar de modo que el pistón (3) y la plataforma giratoria (5) oscilen relativamente alrededor del pasador central (4); y una cámara de trabajo V1 (1001) y una cámara de trabajo V2 (1002) que cambian alternativamente los volúmenes se forman entre una cara de extremo superior de la plataforma giratoria (5), las dos caras laterales del pistón (3) y la cavidad interior esférica; un manguito giratorio (6) de forma cilíndrica está dispuesto en el orificio del eje del pistón (105) en la culata de cilindro (1); un cilindro exterior del manguito giratorio (6) es coaxial con el orificio del eje del pistón (105); el manguito giratorio (6) gira alrededor del eje del orificio del eje del pistón (105); una rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601) en una dirección de un eje del pasador central (4) está dispuesta en una cara extrema del manguito giratorio (6); y dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601) están dispuestas simétricamente en ambos lados de un plano del eje del pasador central (4) y el eje del orificio del eje del pistón (105); una zapata de pistón (14) está dispuesta fijamente en un extremo del eje de pistón (301); la zapata del pistón (14) está dispuesta en la rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601); dos caras laterales de la zapata del pistón (14) están unidas a las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601) y se deslizan a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601) para formar un ajuste holgado; y la rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601) en el manguito giratorio (6) y la zapata del pistón (14) en el eje del pistón (501) forman el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento; el eje de la plataforma giratoria (501) se inserta en el orificio del eje de la plataforma giratoria (201) en el cuerpo del cilindro (2) para formar un par giratorio con el cuerpo del cilindro (2); y un tapón de sellado (11) está dispuesto en un extremo del orificio del eje del pistón (105) en la culata de cilindro (1).

Description

DESCRIPCIÓN

Compresor esférico

Campo técnico

La presente invención se refiere a un compresor esférico.

Antecedentes

Un compresor esférico es un mecanismo de volumen variable recién inventado con una estructura novedosa. El compresor esférico no requiere válvula de admisión/escape, requiere pocas piezas móviles y tiene las ventajas de una pequeña vibración, alta eficiencia mecánica, rendimiento de sellado fiable, etc. Hay muchas patentes de compresores esféricos, tales como la patente china n° 03114505.1 (titulada "Variable-volume Mechanism for Compressor"), el documento CN200610104569.8 (titulada "Spherical Compressor Capable of Multi-stage Compression") y el documento CN201010264211.8 (titulada "Hinge Sealing Automatic Compensation Mechanism for Spherical Compressor"). La aplicación y el desarrollo de compresores esféricos han progresado constantemente en los últimos años. Los compresores esféricos se pueden utilizar ampliamente en diversos campos, tales como compresores de gas, compresores de refrigerador y aire acondicionado para refrigeración y maquinaria de bombeo. Varias máquinas de potencia basadas en compresores esféricos están en proceso de industrialización.

Dado que la rotación de un pistón de un compresor esférico existente es impulsada por un eje principal excéntrico, cuando el eje principal gira hasta el punto donde el eje de una plataforma giratoria coincide con el eje del pistón, la fuerza resultante del eje principal que actúa sobre la plataforma giratoria se cruza perpendicularmente con el eje del pistón y el eje de la plataforma giratoria, de modo que el par del pistón que gira alrededor del eje del pistón sea cero y el pistón no pueda girar, lo que provoca por tanto un estancamiento de sujeción del mecanismo, que es el punto muerto del mecanismo. La patente china n° 201410100390.X titulada "Anti-Locking Mechanism for Rotor of Spherical Compressor" tiene como objetivo resolver el problema de bloqueo en un punto muerto de un compresor esférico. Específicamente, se agrega un saliente de pasador al eje de la plataforma giratoria; un manguito de guía está dispuesto en el saliente del pasador; una rampa de deslizamiento cóncava está dispuesta sobre una superficie esférica de base de un cuerpo de cilindro o una superficie esférica inferior del cuerpo de cilindro; y la rampa de deslizamiento cóncava se distribuye sobre la pista de deslizamiento del manguito de guía sobre la superficie esférica de base correspondiente del cuerpo del cilindro o la superficie esférica inferior del cuerpo del cilindro durante la rotación de una plataforma giratoria. En el momento en que el par de rotación de la plataforma giratoria es cero, cuando el eje principal impulsa la plataforma giratoria, la fuerza de contacto generada por el manguito guía y la rampa de deslizamiento cóncava todavía puede mantener la plataforma giratoria en movimiento, de modo que la plataforma giratoria no sea propensa a estancamiento de sujeción, resolviendo fundamentalmente el problema del punto muerto durante el movimiento del mecanismo de compresor esférico. Sin embargo, se requiere una alta precisión de la rampa de deslizamiento cóncava para asegurar un buen ajuste entre el manguito guía y la rampa de deslizamiento cóncava, y se necesita un mecanismo de enfriamiento para evitar la generación de calor causada por la fricción del manguito guía y la rampa de deslizamiento cóncava durante el movimiento del mecanismo antibloqueo, aumentando por tanto los costes de fabricación y operación. La solicitud de patente china n° 201310100697.5 describe un mecanismo síncrono con la rotación de una plataforma giratoria en un compresor esférico, que puede superar eficazmente el problema de que cuando el eje del pistón coincida o aproximadamente coincida con el eje de la plataforma giratoria, el eje principal no impulsa la rotación del pistón. Sin embargo, en este mecanismo, se requiere que la bola de acero coincida en gran medida con la sección transversal de la rampa de deslizamiento cóncava, y la abrasión se producirá en la superficie de contacto entre la bola de acero y la rampa de deslizamiento.

Compendio

El objetivo de la presente invención es diseñar un novedoso compresor esférico basado en el compresor esférico existente de modo que el compresor esférico sea un mecanismo sin punto muerto.

El compresor esférico de la presente invención incluye:

un cuerpo de cilindro que tiene una cavidad interior semiesférica y un orificio de eje de plataforma giratoria están en comunicación con un exterior del cuerpo de cilindro;

una culata de cilindro que tiene una cavidad interior semiesférica, en donde la culata de cilindro se combina con el cuerpo del cilindro para formar una cavidad interior esférica; se proporcionan un paso de admisión, un paso de escape y un orificio de eje de pistón en una superficie esférica interior de la culata de cilindro; el paso de admisión y el paso de escape en la culata de cilindro están dispuestos respectivamente en un espacio anular perpendicular a un eje del orificio del eje del pistón; el paso de admisión y el paso de escape se comunican con un orificio de admisión y un orificio de escape en la culata de cilindro en comunicación con el exterior del cuerpo del cilindro, respectivamente;

un pistón que tiene una superficie superior esférica, dos caras laterales que forman un ángulo y un saliente del pasador del pistón en la parte inferior de las dos caras laterales, en donde la superficie superior esférica del pistón y la cavidad interior esférica tienen el mismo centro y forman una ajuste holgado sellado; el saliente del pasador del pistón es semicilíndrico; una parte media del semicilindro está provista de una ranura; se proporciona un orificio de pasador de pistón que penetra en un eje central del semicilindro; un eje de pistón sobresale de un centro de la superficie superior esférica del pistón; y un eje del eje del pistón pasa a través del centro de la superficie superior esférica del pistón;

una plataforma giratoria que tiene un saliente del pasador de la plataforma giratoria correspondiente al saliente del pasador del pistón; en donde el saliente del pasador de la plataforma giratoria está dispuesto en una parte superior de la plataforma giratoria; una superficie periférica exterior entre la parte superior y una cara de extremo inferior de la plataforma giratoria es una superficie esférica de la plataforma giratoria; la superficie esférica de la plataforma giratoria tiene el mismo centro que la cavidad interior esférica y está unida estrechamente a la cavidad interior esférica para formar un ajuste holgado sellado; dos extremos del saliente del pasador de la plataforma giratoria están provistos de ranuras semicilíndricas; una parte media del saliente del pasador de la plataforma giratoria está provista de un semicilindro que sobresale; un orificio del pasador de la plataforma giratoria que penetra está formado en un eje central del semicilindro; un eje de la plataforma giratoria sobresale del centro de un extremo inferior de la plataforma giratoria; y el eje de la plataforma giratoria pasa a través del centro de la superficie esférica de la plataforma giratoria; y

un pasador central insertado en un orificio del pasador formado haciendo coincidir el saliente del pasador de la plataforma giratoria con el saliente del pasador del pistón para formar una bisagra cilíndrica; donde las superficies coincidentes de la bisagra cilíndrica forman un ajuste holgado sellado;

en donde el eje del orificio del eje del pistón y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria pasan ambos a través del centro esférico de la cavidad interior esférica; y un ángulo incluido entre el eje del orificio del eje del pistón y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria es a; un mecanismo de oscilación de rampa de deslizamiento está dispuesto entre el eje del pistón y el orificio del eje del pistón; el mecanismo de oscilación de rampa de deslizamiento entre el eje del pistón y el orificio del eje del pistón permite que el pistón oscile a lo largo de una rampa de deslizamiento con relación al eje del orificio del eje del pistón; el eje de la plataforma giratoria se impulsa para girar de modo que el pistón y la plataforma giratoria oscilen relativamente alrededor del pasador central; y se forman una cámara de trabajo V1 y una cámara de trabajo V2 con volúmenes alternativamente variables entre una cara de extremo superior de la plataforma giratoria, las dos caras laterales del pistón y la cavidad interior esférica.

Además, un manguito giratorio de forma cilíndrica está dispuesto en el orificio del eje del pistón en la culata de cilindro. Un cilindro exterior del manguito giratorio es coaxial con el orificio del eje del pistón, y el manguito giratorio puede girar alrededor del eje del orificio del eje del pistón. Una rampa de deslizamiento del manguito giratorio en la dirección de un eje del pasador central está dispuesta en una cara extrema del manguito giratorio, y dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito rotatorio están dispuestas simétricamente a ambos lados de un plano del eje del pasador central y el eje del orificio del eje del pistón. Una zapata de pistón está dispuesta fijamente en un extremo del eje de pistón, y la zapata de pistón está dispuesta en la rampa de deslizamiento del manguito giratorio. Dos caras laterales de la zapata del pistón están unidas a las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio y se deslizan a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio para formar un ajuste holgado, y la rampa de deslizamiento del manguito giratorio en el manguito giratorio y la zapata del pistón en el eje del pistón forman el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento. El eje de la plataforma giratoria se inserta en el orificio del eje de la plataforma giratoria en el cuerpo del cilindro para formar un par giratorio con el cuerpo del cilindro, y se dispone un tapón de sellado en un extremo del orificio del eje del pistón en la culata de cilindro.

Se proporciona un orificio del pasador del eje del pistón en el extremo del eje del pistón. Un orificio del eje de la zapata del pistón y un orificio del pasador de la zapata del pistón coincidentes con el orificio del pasador del eje del pistón se proporcionan en el centro de la zapata del pistón, y el eje del pistón se inserta en el orificio del eje de la zapata del pistón después de pasar a través de un orificio de paso a través del cual el orificio del eje del pistón se comunica con la cavidad interior esférica. Se inserta un pasador de fijación en un orificio de pasador formado haciendo coincidir el orificio del pasador de la zapata del pistón con el orificio del pasador del eje del pistón para fijar la zapata del pistón en el extremo del eje del pistón. Las dos caras laterales de la zapata del pistón son planos paralelos, y las dos caras laterales de la zapata del pistón están unidas a las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio respectivamente para formar un ajuste holgado.

El eje de la plataforma giratoria se extiende fuera del cuerpo del cilindro y está conectado a un mecanismo de potencia para servir como un extremo de entrada de potencia del compresor.

Además, un compresor esférico, que comprende un cuerpo de cilindro que tiene una cavidad interior semiesférica, en donde el cuerpo de cilindro está provisto de un orificio del eje de la plataforma giratoria en comunicación con el exterior del cuerpo del cilindro;

un pistón que comprende una superficie superior esférica, dos caras laterales que forman un ángulo y un saliente del pasador del pistón en la parte inferior de las dos caras laterales, en donde la superficie superior esférica del pistón y la cavidad interior esférica tienen el mismo centro y forma un ajuste holgado sellado; el saliente del pasador del pistón es un semicilindro; se proporciona una ranura en la parte media del semicilindro; se proporciona un orificio de pasador de pistón que penetra en un eje central del semicilindro; un eje de pistón sobresale de un centro de la superficie superior esférica del pistón; y un eje del eje del pistón pasa a través del centro de la superficie superior esférica del pistón;

una plataforma giratoria que tiene un saliente del pasador de la plataforma giratoria en una parte superior de la plataforma giratoria correspondiente al saliente del pasador del pistón; en donde una superficie periférica exterior entre la parte superior y una cara de extremo inferior de la plataforma giratoria es una superficie esférica de la plataforma giratoria; la superficie esférica de la plataforma giratoria tiene el mismo centro que la cavidad interior esférica y está unida estrechamente a la cavidad interior esférica para formar un ajuste holgado sellado; dos extremos del saliente del pasador de la plataforma giratoria son ranuras semicilíndricas; una parte media del saliente del pasador de la plataforma giratoria es un semicilindro que sobresale; un orificio del pasador de la plataforma giratoria que penetra se forma en un eje central del semicilindro que sobresale; un eje de la plataforma giratoria sobresale del centro de un extremo inferior de la plataforma giratoria; y el eje de la plataforma giratoria pasa a través del centro de la superficie esférica de la plataforma giratoria; y

un pasador central insertado en un orificio del pasador formado haciendo coincidir el saliente del pasador de la plataforma giratoria con el saliente del pasador del pistón para formar una bisagra cilíndrica; en donde las superficies coincidentes de la bisagra cilíndrica forman un ajuste holgado sellado;

en donde el eje del orificio del eje del pistón y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria pasan ambos a través del centro de la cavidad interior esférica; y un ángulo incluido entre el eje del orificio del eje del pistón y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria es a; un mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento está dispuesto entre el eje de la plataforma giratoria y el orificio del eje de la plataforma giratoria; el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento entre el eje de la plataforma giratoria y el orificio del eje de la plataforma giratoria permite que la plataforma giratoria oscile a lo largo de la rampa de deslizamiento en relación con el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria en un ángulo de giro de 2a; el eje de la plataforma giratoria se impulsa para girar de modo que el pistón y la plataforma giratoria oscilen relativamente alrededor del pasador central; y se forman una cámara de trabajo V1 y una cámara de trabajo V2 que alternativamente cambian los volúmenes entre una cara de extremo superior de la plataforma giratoria, las dos caras laterales del pistón y la cavidad interior esférica; un extremo inferior del cuerpo del cilindro está conectado a un eje principal a través de un soporte del eje principal. Un extremo superior del eje principal se coloca en el orificio del eje de la plataforma giratoria, y un cilindro exterior en el extremo superior del eje principal es coaxial con el orificio del eje de la plataforma giratoria. El eje principal gira alrededor del orificio del eje de la plataforma giratoria. Se proporciona una rampa de deslizamiento del eje principal en una cara del extremo superior del eje principal en la dirección de un eje del pasador central, y dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal están dispuestas simétricamente en ambos lados de un plano del eje del orificio del eje de la plataforma giratoria y el eje del pasador central. Una zapata de pistón está dispuesta fijamente en un extremo del eje de la plataforma giratoria, y la zapata de pistón está dispuesta en la rampa de deslizamiento del eje principal. Dos caras laterales de la zapata del pistón están unidas a las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal y se deslizan a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal para formar un ajuste holgado, y la rampa de deslizamiento del eje principal en el eje principal y la zapata del pistón en el eje de la plataforma giratoria forman el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento.

Un extremo inferior del eje principal está conectado a un mecanismo de potencia.

Se proporciona un orificio del pasador del eje de la plataforma giratoria en el extremo del eje de la plataforma giratoria. Un orificio del eje de la zapata del pistón y un orificio del pasador de la zapata del pistón coincidentes con el orificio del pasador del eje de la plataforma giratoria se proporcionan en el centro de la zapata del pistón, y el eje de la plataforma giratoria se inserta en el orificio del eje de la zapata del pistón después de pasar a través de un orificio de paso a través del cual el orificio del eje de la plataforma giratoria se comunica con la cavidad interior esférica. Se inserta un pasador de fijación en un orificio de pasador formado haciendo coincidir el orificio del pasador de la zapata del pistón con el orificio del pasador del eje de la plataforma giratoria para fijar la zapata del pistón en el extremo del eje de la plataforma giratoria. Las dos caras laterales de la zapata del pistón son planos paralelos, y las dos caras laterales de la zapata del pistón están unidas a las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal, respectivamente, para formar un ajuste holgado.

El orificio del eje del pistón en la culata de cilindro se comunica con el exterior del cuerpo del cilindro, y el eje del pistón se extiende fuera del orificio del eje del pistón y está conectado al mecanismo de potencia para servir como el extremo de entrada de potencia del compresor.

Además, el pistón incluye un inserto de pistón. El inserto del pistón tiene una estructura de bloque en forma de abanico con dos lados más gruesos que el medio, y está incrustado en la ranura en la parte media del saliente del pasador de pistón del pistón. La forma de una superficie cilíndrica interior del inserto de pistón se hace coincidir con la forma de una superficie semicilíndrica que sobresale de la plataforma giratoria para formar un ajuste holgado sellado. Una superficie superior que sobresale del inserto del pistón es una superficie cilíndrica exterior que se hace coincidir con una superficie inferior de la ranura del saliente del pasador de pistón del pistón. Las dos caras laterales del inserto del pistón están alineadas con las dos caras laterales del pistón, y las dos caras de los extremos del inserto del pistón forman un ajuste holgado sellado con dos paredes laterales de la ranura en la parte media del saliente del pasador del pistón.

La invención tiene las siguientes ventajas:

1. el compresor esférico es un mecanismo sin punto muerto;

2. el compresor esférico requiere una estructura simple, un número reducido de piezas y una baja precisión de procesamiento;

3. no hay pérdida de consumo de energía causada por la fricción y el calentamiento cuando se pasa a través de un mecanismo de punto muerto, y no hay necesidad de disponer un mecanismo de enfriamiento especial; y

4. El compresor esférico se puede utilizar ampliamente en compresores de refrigeración, compresores de aire acondicionado, compresores de aire y maquinaria de bombeo.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama esquemático de una primera realización de la presente invención;

la figura 2 es una vista en sección transversal tomada

lo largo de la línea A-A de la figura 1; la figura 3 es una vista en sección transversal tomada

lo largo de la línea B-B de la figura 2; la figura 4 es un diagrama esquemático de una culata de cilindro de la primera realización de la presente invención;

la figura 5 es una vista en sección transversal tomada

lo largo de la línea C-C de la figura 4; la figura 6 es una vista en sección transversal tomada

lo largo de la línea D-D de la figura 4; la figura 7 es un diagrama esquemático de un cuerpo de cilindro de la primera realización de la presente invención;

la figura 8 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea E-E de la figura 7;

la figura 9 es un diagrama esquemático de un manguito giratorio;

la figura 10 es un diagrama esquemático de una zapata de pistón;

la figura 11 es un diagrama esquemático de un pistón de la primera realización de la presente invención; la figura 12 es un diagrama esquemático de una plataforma giratoria de la primera realización de la presente invención;

la figura 13 es un diagrama esquemático de un inserto de pistón;

la figura 14 es un diagrama esquemático de una segunda realización de la presente invención;

la figura 15 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea G-G de la figura 14;

la figura 16 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea F-F de la figura 14;

la figura 17 es un diagrama esquemático de un pistón de la segunda realización de la presente invención; la figura 18 es un diagrama esquemático de una plataforma giratoria de la segunda realización de la presente invención;

la figura 19 es un diagrama esquemático de un eje principal de la segunda realización de la presente invención;

la figura 20 es un diagrama esquemático de una culata de cilindro de la segunda realización de la presente invención;

la figura 21 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea H-H de la figura 20;

la figura 22 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea I-I de la figura 20;

la figura 23 es un diagrama esquemático de un cuerpo de cilindro de la segunda realización de la presente invención.

Números de referencia: 1 - culata de cilindro; 2 - cuerpo de cilindro; 3 - pistón; 4 - pasador central; 5 - plataforma giratoria; 6 - manguito giratorio; 7 - anillo de sellado; 8 - rodamiento; 9 - manguito del eje de pistón; 10 - pasador de fijación; 11 - tapón de sellado; 12 - eje principal; 13 - soporte de ejes principal; 14 - zapata de pistón; 15 - rodamiento de agujas; 101 - orificio de admisión; 102 - orificio de escape; 103 - paso de admisión; 104 - paso de escape; 105 -orificio del eje del pistón; 201 - orificio del eje de la plataforma giratoria; 301 - eje de pistón; 302 - orificio de pasador de pistón; 303 - orificio del pasador del eje del pistón; 304 - inserto de pistón; 501 - eje de la plataforma giratoria; 502 - orificio del pasador de la plataforma giratoria; 503 - orificio del pasador del eje de la plataforma giratoria; 601 -rampa de deslizamiento del manguito giratorio; 141 - orificio del eje de la zapata del pistón; 142 - orificio del pasador de la zapata del pistón; 121 - rampa de deslizamiento del eje principal;1001 - cámara de trabajo V1; 1002 - cámara de trabajo V2.

Descripción detallada de las realizaciones

Ejemplo 1

Las figuras 1-13 muestran la ilustración de la primera realización de la invención. Como se muestra en las figuras 1 8, el compresor esférico incluye una culata de cilindro 1, un cuerpo de cilindro 2, un pistón 3, un pasador central 4 y una plataforma giratoria 5. El cuerpo de cilindro 2 y la culata de cilindro 1 tienen cavidades internas semiesféricas, y el cuerpo de cilindro 2 y la culata de cilindro 1 están conectados de forma fija mediante tornillos para formar una carcasa del compresor esférico con una cavidad interior esférica. Un paso de admisión 103, un paso de escape 104 y un orificio de eje de pistón 105 están provistos en la superficie esférica interior de la culata de cilindro 1. El cuerpo de cilindro 2 está provisto de un orificio de eje de plataforma giratoria 201 comunicado con el exterior del cuerpo de cilindro. Un lado del orificio del eje de la plataforma giratoria 201 se comunica con la cavidad interior esférica, y el otro lado está provisto de un orificio del asiento del rodamiento que es coaxial con el orificio del eje de la plataforma giratoria 201. El eje del orificio del eje del pistón 105 y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria 201 ambos pasan a través del centro esférico de la cavidad interior esférica, y el ángulo incluido entre el eje del orificio del eje del pistón 105 y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria 201 es a. El paso de admisión 103 y el paso de escape 104 en la culata de cilindro 1 están dispuestos en un espacio anular perpendicular al eje del orificio del eje del pistón 105 en la superficie esférica interior. Un orificio de admisión 101 y un orificio de escape 102 se forman además en la superficie exterior de la culata de cilindro 1. El orificio de admisión 101 se comunica con el paso de admisión 103, y el orificio de escape 102 se comunica con el paso de escape.

Como se muestra en las figuras 9-12, el pistón 3 tiene una superficie superior esférica, dos caras laterales que forman un ángulo y un saliente del pasador del pistón en la parte inferior de las dos caras laterales. La superficie superior esférica del pistón y la cavidad interior esférica formada por el cuerpo de cilindro 2 y la culata de cilindro 1 tienen el mismo centro esférico y forman un ajuste holgado sellado. El saliente del pasador del pistón tiene una estructura semicilíndrica, y en el eje central del semicilindro se proporciona un orificio del pasador del pistón 302 que penetra. El saliente del pasador del pistón en la parte inferior del pistón 3 está provisto de una abertura para formar una cavidad en forma de abanico en el saliente del pasador del pistón del pistón 3. La apertura del pistón 3 se encuentra en el medio del saliente del pasador de pistón y perpendicular al eje del orificio del pasador del pistón 302 del saliente del pasador del pistón, y la anchura de la abertura del pistón 3 se hace coincidir con la anchura del semicilindro del saliente del pasador de la plataforma giratoria. La plataforma giratoria 5 tiene un saliente del pasador de la plataforma giratoria correspondiente al saliente del pasador del pistón, y el saliente del pasador de la plataforma giratoria está dispuesto en la parte superior de la plataforma giratoria 5. La superficie periférica exterior entre la parte superior y la cara del extremo inferior de la plataforma giratoria 5 es una superficie esférica de la plataforma giratoria. La superficie esférica de la plataforma giratoria y la cavidad interior esférica tienen el mismo centro y están estrechamente unidas entre sí para formar un ajuste holgado sellado. Los dos extremos del saliente del pasador de la plataforma giratoria son ranuras semicilíndricas, y la parte media del saliente del pasador de la plataforma giratoria es un semicilindro que sobresale, y en el centro del semicilindro se forma un orificio del pasador de la plataforma giratoria 502 que penetra. Un eje de la plataforma giratoria 501 coincidente con el orificio del eje de la plataforma giratoria 201 en el cuerpo del cilindro 2 está provisto de manera fija en el centro del extremo inferior de la plataforma giratoria 5, y un eje de pistón 301 está provisto de manera fija en el centro de la superficie superior esférica del pistón 3. El eje de la plataforma giratoria 501 se inserta en el orificio del eje de la plataforma giratoria 201 en el cuerpo del cilindro 2 para formar un par giratorio con el cuerpo de cilindro 2. El pasador central 4 se inserta en un orificio de pasador formado haciendo coincidir el saliente del pasador de la plataforma giratoria con el saliente del pasador del pistón para formar una bisagra cilíndrica, y las superficies coincidentes de la bisagra cilíndrica forman un ajuste holgado sellado. El pistón 3 y la plataforma giratoria 5 forman una conexión holgada sellada a través de la bisagra cilíndrica, y los dos extremos de la bisagra cilíndrica y la cavidad interior esférica forman un ajuste suelto sellado.

El orificio del eje del pistón 105 en la culata de cilindro 1 se comunica con la cavidad interior esférica de la culata de cilindro 1 a través de un orificio de paso, y la dimensión radial del orificio de paso es menor que el diámetro del orificio del eje del pistón 105. Una superficie de posicionamiento anular se forma en el extremo inferior del orificio del eje del pistón 105. El orificio del eje del pistón 105 en la culata de cilindro 1 está provisto de un manguito giratorio 6 en forma cilíndrica que se coloca en el orificio del eje del pistón 105. La cara extrema del manguito giratorio 6 está unido a la superficie de posicionamiento anular. El cilindro exterior del manguito giratorio 6 es coaxial con el orificio del eje del pistón 105. El manguito giratorio 6 puede girar alrededor del eje del orificio del eje del pistón 105. Como se muestra en la figura 9, una rampa de deslizamiento del manguito giratorio 601 que puede deslizarse en la dirección del eje del pasador central 4 está dispuesta en la cara extrema del manguito giratorio 6. Las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio 601 sirven como superficies de trabajo deslizantes y están dispuestas simétricamente en ambos lados de un plano del eje del pasador central 4 y el eje del orificio del eje del pistón 105 en la culata de cilindro 1. Se proporciona un orificio del eje de la zapata del pistón 141 en el centro de la zapata del pistón 14. Como se muestra en la figura 10, las dos caras laterales de la zapata del pistón 14 son planos paralelos. Se proporciona un orificio del pasador del eje del pistón 303 en el extremo del eje del pistón 301, y se forma un orificio del pasador de la zapata del pistón 142 en la posición correspondiente de la zapata del pistón 14. Después de que el eje del pistón 301 pase a través del orificio de paso a través del cual el orificio del eje del pistón 301 se comunica con la cavidad interior esférica, el extremo del eje del pistón 301 se inserta en el orificio del eje de la zapata del pistón 141. Un pasador de fijación 10 se inserta en un orificio del pasador de fijación formado por el orificio del pasador del eje del pistón 303 y el orificio del pasador de la zapata del pistón 142, y la zapata del pistón 14 está fijada al extremo del eje del pistón 301 mediante el pasador de fijación 10. Las dos caras laterales de la zapata del pistón 14 están unidas a las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio 601, respectivamente, y se forma un ajuste holgado a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio 601 de una manera deslizante. Las dos caras laterales de la zapata del pistón 14 son paralelas al plano del eje del orificio del eje del pistón 105 y al eje del pasador central 4. La rampa de deslizamiento del manguito giratorio 601 en el manguito giratorio 6 y la zapata del pistón 14 en el eje de pistón 301 forma un mecanismo de oscilación de rampa de deslizamiento. El eje de la plataforma giratoria 501 se inserta en el orificio del eje de la plataforma giratoria 201 en el cuerpo del cilindro 2 para formar un par giratorio con el cuerpo del cilindro 2. El eje de la plataforma giratoria 501 se impulsa para girar de manera que la plataforma giratoria 5 impulse el pistón 3 para moverse a través de la bisagra cilíndrica. El movimiento del pistón 3 es rotación alrededor del eje del orificio del eje del pistón 105 y oscila con respecto a la plataforma giratoria 5 alrededor del pasador central 4. Mientras tanto, el pistón 3 oscila a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio 601 en el manguito giratorio 6 a través de la zapata de pistón 14 en el extremo del eje de pistón 301 con relación al eje del orificio del eje de pistón 301 en la culata de cilindro 1 con una amplitud de oscilación de 2a. La longitud de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio 601 en la dirección del eje del pasador central 4 debe ser lo suficientemente larga para asegurar que no se interfiera la oscilación de la zapata del pistón 14. En esta realización, el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento se usa para proporcionar al pistón 3 un grado de libertad para oscilar a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio 601.

El pistón 3 oscila con relación a la plataforma giratoria 5 alrededor del eje del pasador central 4, y una cámara de trabajo V1 1001 y una cámara de trabajo V21002 con volúmenes alternativamente variables se forman entre la cara del extremo superior de la plataforma giratoria 5, las dos caras laterales del pistón 3 y la cavidad interior esférica. El paso de admisión 103 y el paso de escape 104 en la culata de cilindro 1 están dispuestos en un espacio anular perpendicular al eje del orificio del eje del pistón 105, y el paso de admisión 103 y el paso de escape 104 se comunican con un orificio de admisión 101 y un orificio de escape 102 en la culata de cilindro 1 en comunicación con el exterior del cuerpo de cilindro 2, respectivamente. El control de admisión y descarga de aire se realiza mediante la rotación del pistón 3, y cuando las cámaras de trabajo necesitan realizar una descarga de aire o una admisión de aire, la cámara de trabajo correspondiente se comunica con el paso de entrada 103 o el paso de escape 104.

Como se muestra en la figura 3, en esta realización, el eje de la plataforma giratoria 501 se extiende fuera del cuerpo del cilindro 2 y está conectado a un mecanismo de potencia para servir como un extremo de entrada de potencia del compresor. Un anillo de sellado 7 está dispuesto en el lado interior de la parte, acoplado con el orificio del eje de la plataforma giratoria 201 en el cuerpo del cilindro 2, del eje de la plataforma giratoria 501, y un rodamiento 8 está dispuesto en el extremo de la parte de acoplamiento. El mecanismo de potencia impulsa el eje de la plataforma giratoria 501 para que gire, y los volúmenes de la cámara de trabajo V1 1001 y la cámara de trabajo V2 1002 cambian constante y alternativamente. En la figura 2, la cámara de trabajo V1 1001 y la cámara de trabajo V2 1002 están en el estado final. La cámara de trabajo V1 1001 está en un estado en el que la admisión de aire del compresor esférico se ha completado, por lo que el volumen teórico de la cámara de trabajo V1 1001 en la figura es máximo, y la cámara de trabajo V2 1002 está en un estado de arranque de la admisión de aire del siguiente ciclo después de descargar el aire, por lo que el volumen teórico de la cámara de trabajo V2 1002 en la figura es cero. Cada vez que el eje de la plataforma giratoria 501 impulsa la plataforma giratoria 5 para girar en un ciclo, el pistón 3 gira alrededor del eje del orificio del eje del pistón 105 en un ciclo y, al mismo tiempo, el pistón 3 oscila una vez a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio 601 con relación al eje del orificio del eje del pistón 105 en la culata de cilindro 1 en un ángulo de oscilación de 2a. Dado que el pistón 3 oscila una vez alrededor del eje del pasador central 4 con relación a la plataforma giratoria 5, la cámara de trabajo V1 1001 y la cámara de trabajo V2 1002 se someten a un proceso completo de admisión o escape por compresión, respectivamente.

Se proporciona un tapón de sellado 11 en el extremo del orificio del eje del pistón 105 en la culata de cilindro 1, y se proporciona una rosca interna en el orificio interior en el extremo exterior del orificio del eje del pistón 105. El tapón de sellado 11 está provisto de una rosca externa que coincide con la rosca interna, y el tapón de sellado 11 está dispuesto en el extremo del orificio del eje del pistón 105 mediante las roscas en un modo de bloqueo, de modo que el medio de compresión y el aceite lubricante no pueden escaparse del orificio del eje del pistón 105.

Con el fin de mejorar la capacidad de fabricación del pistón 3, como se muestra en la figura 13, se dispone un inserto de pistón 304 en la cavidad en forma de abanico en la abertura del pistón 3. El inserto de pistón 304 se hace coincidir con la abertura del pistón 3 en tamaño, y la superficie superior del inserto de pistón 304 se hace coincidir con la superficie superior de la abertura del pistón 3. Las dos caras laterales del inserto de pistón 304 se hacen coincidir con las dos caras laterales del pistón 3. Las dos las caras de los extremos del inserto del pistón 304 se hacen coincidir con las dos caras laterales de la abertura del pistón 3. El extremo inferior del inserto del pistón 304 es un arco del mismo radio y coaxial con el orificio del pasador del pistón 302 en el extremo inferior del pistón 3. Haciendo la superficie superior y las dos caras extremas del inserto del pistón 304 y la superficie superior y las dos caras laterales de la abertura del pistón 3 en planos coincidentes mutuamente, el mecanizado es conveniente, y la precisión del mecanizado y la precisión de coincidencia se mejoran después del montaje.

Inspirados por esta realización, los expertos en la técnica pueden realizar el siguiente tratamiento de deformación en la plataforma giratoria 5 y el cuerpo del cilindro 2 sin trabajo creativo, y también pueden lograr el efecto técnico de la presente invención: dado que el movimiento de la plataforma giratoria 5 es de rotación alrededor del eje del orificio del eje de la plataforma giratoria 201 en el cuerpo de cilindro 2, la superficie esférica de la plataforma giratoria se puede deformar en varias formas de superficies giratorias alrededor del eje del orificio del eje de la plataforma giratoria 201 en el cuerpo de cilindro 2, y la superficie giratoria puede ser esférica, cilíndrica, cónica y otras formas. La superficie esférica interna del cuerpo de cilindro 2 también se deforma en una superficie giratoria que coincide con la superficie giratoria de la plataforma giratoria 5. Las caras de los extremos de los dos extremos de la bisagra cilíndrica formada por el saliente del pasador del pistón, el pasador central 4 y el saliente del pasador de la plataforma giratoria y la superficie interior del cuerpo del cilindro 2 están unidos entre sí y forman un ajuste holgado sellado durante el movimiento del pistón 3 y la plataforma giratoria 4. Por esta razón, el esquema de deformación mencionado anteriormente de la plataforma giratoria y el cuerpo del cilindro también está protegido por esta patente, y cualquier esquema técnico que adopte el tratamiento de deformación mencionado anteriormente también cae dentro del alcance de protección de la presente invención.

Ejemplo 2

Las figuras 14-23 muestran los dibujos de la segunda realización de la invención. Un pasador central 4, un inserto de pistón 304 y una zapata de pistón 14 en esta realización son estructuralmente iguales a los de la primera realización como se describió anteriormente. Como se muestra en las figuras 14-16 y 20-23, un compresor esférico en esta realización incluye una culata de cilindro 1, un cuerpo de cilindro 2, un pistón 3, un pasador central 4 y una plataforma giratoria 5. El cuerpo de cilindro 2 y la culata de cilindro 1 tienen cavidades interiores semiesféricas, y el cuerpo de cilindro 2 y la culata de cilindro 1 están conectados fijamente mediante tornillos para formar una carcasa del compresor esférico con una cavidad interior esférica. Un paso de admisión 103, un paso de escape 104 y un orificio de eje de pistón 105 están provistos en la superficie esférica interior de la culata de cilindro 1. El cuerpo de cilindro 2 está provisto de un orificio de eje de plataforma giratoria 201 comunicado con el exterior del cuerpo de cilindro. El orificio del eje de la plataforma giratoria 201 en el cuerpo de cilindro 2 se comunica con la cavidad interior esférica del cuerpo de cilindro 2 a través de un orificio de paso, y la dimensión radial del orificio de paso es menor que el diámetro del orificio del eje de la plataforma giratoria 201. Una superficie de posicionamiento anular se forma en el extremo superior del orificio del eje de la plataforma giratoria 201. El eje del orificio del eje del pistón 105 y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria 201 pasan ambos a través del centro esférico de la cavidad interior esférica, y el ángulo incluido entre el eje del orificio del eje del pistón 105 y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria 201 es a. El paso de admisión 103 y el paso de escape 104 en la culata de cilindro 1 están dispuestos en un espacio anular perpendicular al eje del orificio del eje del pistón 105 en la superficie esférica interior, y un orificio de admisión 101 y un orificio de escape 102 están formados además en la superficie exterior de la culata de cilindro 1. El orificio de admisión 101 se comunica con el paso de admisión 103, y el orificio de escape 102 se comunica con el paso de escape.

Como se muestra en las Figuras 17-19, el pistón 3 tiene una superficie superior esférica, dos caras laterales que forman un ángulo y un saliente del pasador del pistón en la parte inferior de las dos caras laterales. La superficie superior esférica del pistón y la cavidad interior esférica formada por el cuerpo de cilindro 2 y la culata de cilindro 1 tienen el mismo centro esférico y forman un ajuste holgado sellado. El saliente del pasador del pistón tiene una estructura semicilíndrica, y en el eje central del semicilindro se proporciona un orificio del pasador del pistón 302 que penetra. El saliente del pasador del pistón en la parte inferior del pistón 3 está provisto de una abertura para formar una cavidad en forma de abanico en el saliente del pasador del pistón 3, la apertura del pistón 3 se encuentra en el medio del saliente del pasador del pistón y perpendicular al eje del orificio del pasador del pistón 302 del saliente del pasador del pistón, y la anchura de la abertura del pistón 3 se hace coincidir con la anchura del semicilindro del saliente del pasador de la plataforma giratoria. La plataforma giratoria 5 tiene un saliente del pasador de la plataforma giratoria correspondiente al saliente del pasador del pistón, y el saliente del pasador de la plataforma giratoria está dispuesto en la parte superior de la plataforma giratoria 5. La superficie periférica exterior entre la parte superior y la cara del extremo inferior de la plataforma giratoria 5 es una superficie esférica de la plataforma giratoria, y la superficie esférica de la plataforma giratoria y la cavidad interior esférica tienen el mismo centro y se adhieren estrechamente entre sí para formar un ajuste holgado sellado. Los dos extremos del saliente del pasador de la plataforma giratoria son ranuras semicilíndricas, y la parte media del saliente del pasador de la plataforma giratoria es un semicilindro que sobresale. En el centro del semicilindro se forma un orificio de pasador de la plataforma giratoria 502 que penetra. Se proporciona un eje de plataforma giratoria 501 en el extremo inferior de la plataforma giratoria 5, y se forma un orificio de pasador de eje de plataforma giratoria 503 en el eje de plataforma giratoria 501. Un eje de pistón 301 coincidente con el orificio de eje de pistón 105 en la culata de cilindro 1 sobresale del centro de la superficie superior esférica del pistón 3, y el eje del pistón 301 se inserta en el orificio del eje del pistón 105 en la culata de cilindro 1 para formar un par giratorio con la culata de cilindro 1. El pasador central 4 se inserta en un orificio de pasador formado haciendo coincidir el saliente del pasador de la plataforma giratoria con el saliente del pasador del pistón para formar una bisagra cilíndrica, y las superficies coincidentes de la bisagra cilíndrica forman un ajuste holgado sellado. El pistón 3 y la plataforma giratoria 5 forman una conexión holgada sellada a través de la bisagra cilíndrica, y los dos extremos de la bisagra cilíndrica y la cavidad interior esférica forman un ajuste holgado sellado.

El extremo inferior del cuerpo de cilindro 2 está conectado a un eje principal 12 a través de un soporte del eje principal 13, y el soporte del eje principal 13 está conectado fijamente al extremo inferior del cuerpo de cilindro 2 a través de tornillos para proporcionar soporte para la rotación del eje principal 12. El extremo superior del eje principal 12 se coloca en el orificio del eje de la plataforma giratoria 201. El cilindro exterior en el extremo superior del eje principal 12 es coaxial con el orificio del eje de la plataforma giratoria 201, y el eje principal 12 puede girar alrededor el orificio del eje de la plataforma giratoria 201. Se proporciona una rampa de deslizamiento del eje principal 121 en la cara del extremo superior del eje principal 12 en la dirección del eje del pasador central 4, y las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal 121 sirven como superficies de trabajo deslizantes y están dispuestas simétricamente en ambos lados de un plano del eje del orificio del eje de la plataforma giratoria 201 en el cuerpo de cilindro 2 y el eje del pasador central 4. Similar a la estructura de la zapata del pistón 14 en la primera realización, un orificio del eje de la zapata del pistón 141 se proporciona en el centro de la zapata del pistón 14. Como se muestra en las figuras 10, 15, 16 y 18, las dos caras laterales de la zapata del pistón 14 son planos paralelos. Se proporciona un orificio de pasador de eje de plataforma giratoria 503 en el extremo del eje de plataforma giratoria 501, y se forma un orificio de pasador de zapata de pistón 142 en la posición correspondiente de la zapata de pistón 14. Después de que el eje de plataforma giratoria 501 pase a través del orificio de paso a través del cual el orificio del eje la plataforma giratoria 201 se comunica con la cavidad interior esférica, el extremo del eje de la plataforma giratoria 501 se inserta en el orificio del eje de la zapata del pistón 141. Un pasador de fijación 10 se inserta en un orificio del pasador de fijación formado por el orificio del pasador del eje de la plataforma giratoria 503 y el orificio del pasador de la zapata del pistón 142, y la zapata del pistón 14 está fijada al extremo del eje de la plataforma giratoria 501 mediante el pasador de fijación 10. La zapata del pistón 14 está dispuesta en la rampa de deslizamiento del eje principal 121 en el extremo del eje principal 12, y las dos caras laterales de la zapata del pistón 14 están unidas a las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal 121 y se deslizan a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal 121 para formar un ajuste holgado, y la rampa de deslizamiento del eje principal 121 en el eje principal 12 y la zapata de pistón 14 en el eje de la plataforma giratoria 501 forman un mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento.

El extremo inferior del eje principal 12 se extiende fuera de un orificio del eje del soporte del eje principal 13 y está conectado a un mecanismo de potencia. El eje principal 12 impulsa el eje de la plataforma giratoria 501 para girar a través de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal 121. La plataforma giratoria 5 impulsa el pistón 3 para que se mueva a través de la bisagra cilíndrica. El movimiento del pistón 3 es rotación alrededor del eje del orificio del eje del pistón 105. El movimiento de la plataforma giratoria 5 es rotación alrededor del eje del orificio del eje de la plataforma giratoria 201 y oscila alrededor del pasador central 4 con relación al pistón 3. Mientras tanto, la plataforma giratoria 5 oscila a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal 121 a través de la zapata del pistón 14 con relación al eje del orificio del eje de la plataforma giratoria 201 en el cuerpo de cilindro 2 en un ángulo de giro de 2a. La longitud de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal 121 en la dirección del eje del pasador central 4 debe ser lo suficientemente larga para asegurar que no se interfiera la oscilación de la zapata del pistón 14. En esta realización, el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento se utiliza para proporcionar a la plataforma giratoria 5 un grado de libertad para oscilar a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal 121.

La plataforma giratoria 5 gira alrededor del pasador central 4 con relación al pistón 3, y una cámara de trabajo V1 1001 y una cámara de trabajo V2 1002 con volúmenes alternativamente variables se forman entre la cara del extremo superior de la plataforma giratoria 5, las dos caras laterales del pistón 3 y la cavidad interior esférica. El paso de admisión 103 y el paso de escape 104 en la culata de cilindro 1 están dispuestos en un espacio anular perpendicular al eje del orificio del eje del pistón 105. El paso de admisión 103 y el paso de escape 104 se comunican con un orificio de admisión 101 y un orificio de escape 102 en la culata de cilindro 1 en comunicación con el exterior del cuerpo de cilindro 2, respectivamente. El control de admisión y descarga de aire se realiza mediante la rotación del pistón 3, y cuando las cámaras de trabajo necesitan realizar una descarga de aire o una admisión de aire, la cámara de trabajo correspondiente se comunica con el paso de admisión 103 o el paso de escape 104.

El mecanismo de potencia impulsa el eje principal 12 para que gire, y el eje principal 12 impulsa el eje de la plataforma giratoria 501 para girar a través de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal 121. Los volúmenes de la cámara de trabajo V1 1001 y la cámara de trabajo V2 1002 cambian constantemente. En la figura 15, la cámara de trabajo V1 1001 y la cámara de trabajo V2 1002 están en el estado final, la cámara de trabajo V1 1001 está en un estado en el que la admisión de aire del compresor esférico se ha completado, por lo que el volumen teórico de la cámara de trabajo V1 1001 en la figura es máximo, y la cámara de trabajo V21002 está en un estado de iniciar la admisión de aire del siguiente ciclo después de descargar el aire, por lo que el volumen teórico de la cámara de trabajo V2 1002 en la figura es cero. Cada vez que el eje de la plataforma giratoria 501 impulsa la plataforma giratoria 5 para que gire un ciclo, el pistón 3 gira alrededor del eje del orificio del eje del pistón 105 en un ciclo y, al mismo tiempo, la plataforma giratoria 5 oscila una vez a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal 121 con relación al eje del orificio del eje de la plataforma giratoria 201 en el cuerpo de cilindro 2 en un ángulo de oscilación de 2a. Dado que la plataforma giratoria 5 oscila una vez alrededor del eje del pasador central 4 con relación al pistón 3, la cámara de trabajo V1 1001 y la cámara de trabajo V2 1002 se someten a un proceso completo de admisión o escape por compresión, respectivamente.

Un rodamiento de agujas está dispuesto en la parte, coincidente con el orificio del eje de la plataforma giratoria 201 en el cuerpo de cilindro 2, de la parte cilíndrica superior del eje principal 12. Un anillo de sellado 7 está dispuesto en el lado interior de la parte, acoplado con el soporte del eje principal 13, del eje principal 12, y un rodamiento 8 está dispuesto en el extremo de la parte de acoplamiento. Un manguito de eje de pistón 9 está dispuesto en la parte, coincidente con el orificio de eje de pistón 105 en la culata de cilindro 1, del eje de pistón 301.

Como una extensión de aplicación de esta realización, el orificio del eje del pistón 105 en la culata de cilindro 1 se comunica con el exterior del cuerpo de cilindro, y el eje del pistón 301 se extiende fuera del orificio del eje del pistón 105 en la culata de cilindro1 y está conectado a un mecanismo de potencia para que sirva como el extremo de entrada de potencia del compresor, o se puede introducir potencia desde el eje del pistón.

Con el fin de mejorar la capacidad de fabricación del pistón 3, como se muestra en la figura 14, se dispone un inserto de pistón 304 en la cavidad en forma de abanico en la abertura del pistón 3. El inserto de pistón 304 se hace coincidir con la abertura del pistón 3 en tamaño, y la superficie superior del inserto de pistón 304 se hace coincidir con la superficie superior de la abertura del pistón 3. Las dos caras laterales del inserto de pistón 304 se hacen coincidir con las dos caras laterales del pistón 3. Las dos caras de los extremos del inserto del pistón 304 se hacen coincidir con las dos caras laterales de la abertura del pistón 3. El extremo inferior del inserto del pistón 304 es un arco del mismo radio y coaxial con el orificio del pasador del pistón 302 en el extremo inferior del pistón 3. Haciendo la superficie superior y las dos caras extremas del inserto del pistón 304 y la superficie superior y las dos caras laterales de la abertura del pistón 3 en planos coincidentes mutuamente, el mecanizado es conveniente, y se mejoran la precisión del mecanizado y la precisión de coincidencia después del montaje.

Según la invención, el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento está dispuesto entre el eje del pistón 301 y el orificio del eje del pistón 105 o entre el eje de la plataforma giratoria 501 y el orificio del eje de la plataforma giratoria 201. En la primera realización, el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento entre el eje del pistón 301 y el orificio del eje del pistón 105 permite que el pistón 3 oscile a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio 601 con relación al eje del orificio del eje del pistón 105, de modo que el pistón 3 obtenga un grado de libertad en la dirección del eje del pasador central 4. En la segunda realización, el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento entre el eje de la plataforma giratoria 501 y el orificio del eje de la plataforma giratoria 201 permite que la plataforma giratoria 5 oscile a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal 121 con relación al eje del orificio del eje de la plataforma giratoria 201, de modo que la plataforma giratoria 5 obtenga un grado de libertad en la dirección del eje del pasador central 4.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un compresor esférico, que comprende:

un cuerpo de cilindro (2) que tiene una cavidad interior semiesférica, en donde el cuerpo de cilindro (2) está provisto de un orificio de eje de plataforma giratoria (201) en comunicación con un exterior del cuerpo de cilindro (2);

una culata de cilindro (1) que tiene una cavidad interior semiesférica, en donde la culata de cilindro (1) se combina con el cuerpo de cilindro (2) para formar una cavidad interior esférica; un paso de admisión (103), un paso de escape (104) y un orificio de eje de pistón (105) están provistos en una superficie esférica interior de la culata de cilindro (1); el paso de admisión (103) y el paso de escape (104) en la culata de cilindro (1) están dispuestos respectivamente en un espacio anular perpendicular a un eje del orificio del eje del pistón (105); el paso de admisión (103) y el paso de escape (104) se comunican con un orificio de admisión (101) y un orificio de escape (102) en la culata de cilindro (1) en comunicación con el exterior del cuerpo de cilindro (2), respectivamente;

un pistón (3) que comprende una superficie superior esférica, dos caras laterales que forman un ángulo, y un saliente del pasador del pistón en una parte inferior de las dos caras laterales, en donde la superficie superior esférica del pistón (3) y la cavidad interior esférica tienen el mismo centro y forman un ajuste holgado sellado; el saliente del pasador del pistón es un semicilindro; se proporciona una ranura en la parte media del semicilindro; un orificio de pasador de pistón (302) que penetra se proporciona en un eje central del semicilindro; un eje de pistón (301) sobresale de un centro de la superficie superior esférica del pistón (3); y un eje del eje del pistón (301) pasa a través del centro de la superficie superior esférica del pistón (3);

una plataforma giratoria (5) que tiene un saliente del pasador de la plataforma giratoria en una parte superior de la plataforma giratoria (5) correspondiente al saliente del pasador del pistón; en donde una superficie periférica exterior entre la parte superior y una cara de extremo inferior de la plataforma giratoria (5) es una superficie esférica de la plataforma giratoria; la superficie esférica de la plataforma giratoria tiene el mismo centro que la cavidad interior esférica y está unida estrechamente a la cavidad interior esférica para formar un ajuste holgado sellado; dos extremos del saliente del pasador de la plataforma giratoria son ranuras semicilíndricas; una parte media del saliente del pasador de la plataforma giratoria es un semicilindro que sobresale; un orificio de pasador de la plataforma giratoria (502) que penetra se forma en un eje central del semicilindro que sobresale; un eje de la plataforma giratoria (501) sobresale del centro de un extremo inferior de la plataforma giratoria (5); y el eje de la plataforma giratoria (501) pasa a través del centro de la superficie esférica de la plataforma giratoria; y

un pasador central (4) insertado en un orificio de pasador formado haciendo coincidir el saliente del pasador de la plataforma giratoria con el saliente del pasador del pistón para formar una bisagra cilíndrica; en donde las superficies coincidentes de la bisagra cilíndrica forman un ajuste holgado sellado;

en donde el eje del orificio del eje del pistón (105) y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria (201) pasan ambos a través del centro de la cavidad interior esférica; y un ángulo incluido entre el eje del orificio del eje del pistón (105) y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria (201) es a; un mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento está dispuesto entre el eje del pistón (301) y el orificio del eje del pistón (105); y el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento entre el eje del pistón (301) y el orificio del eje del pistón (105) permite que el pistón (3) oscile a lo largo de una rampa de deslizamiento con respecto al eje del orificio del eje del pistón (105); el eje de la plataforma giratoria (501) se impulsa para girar de modo que el pistón (3) y la plataforma giratoria (5) oscilen relativamente alrededor del pasador central (4); y una cámara de trabajo V1 (1001) y una cámara de trabajo V2 (1002) que cambian alternativamente los volúmenes se forman entre una cara de extremo superior de la plataforma giratoria (5), las dos caras laterales del pistón (3) y la cavidad interior esférica; un manguito giratorio (6) de forma cilíndrica está dispuesto en el orificio del eje del pistón (105) en la culata de cilindro (1); un cilindro exterior del manguito giratorio (6) es coaxial con el orificio del eje del pistón (105); el manguito giratorio (6) gira alrededor del eje del orificio del eje del pistón (105); una rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601) en una dirección de un eje del pasador central (4) está dispuesta en una cara extrema del manguito giratorio (6); y dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601) están dispuestas simétricamente en ambos lados de un plano del eje del pasador central (4) y el eje del orificio del eje del pistón (105); una zapata de pistón (14) está dispuesta fijamente en un extremo del eje de pistón (301); la zapata del pistón (14) está dispuesta en la rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601); dos caras laterales de la zapata del pistón (14) están unidas a las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601) y se deslizan a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601) para formar un ajuste holgado; y la rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601) en el manguito giratorio (6) y la zapata del pistón (14) en el eje del pistón (501) forman el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento; el eje de la plataforma giratoria (501) se inserta en el orificio del eje de la plataforma giratoria (201) en el cuerpo del cilindro (2) para formar un par giratorio con el cuerpo del cilindro (2); y un tapón de sellado (11) está dispuesto en un extremo del orificio del eje del pistón (105) en la culata de cilindro (1).

2. El compresor esférico según la reivindicación 1, caracterizado por que se proporciona un orificio del pasador del eje del pistón (303) en el extremo del eje del pistón (301); un orificio del eje de la zapata del pistón (141) y un orificio del pasador de la zapata del pistón (142) coincidentes con el orificio del pasador del eje del pistón (303) se proporcionan en el centro de la zapata del pistón (14); y el eje del pistón (301) se inserta en el orificio del eje de la zapata del pistón (141) después de pasar a través de un orificio de paso a través del cual el orificio del eje del pistón (105) se comunica con la cavidad interior esférica; y un pasador de fijación (10) se inserta en un orificio de pasador formado haciendo coincidir el orificio del pasador de la zapata del pistón (142) con el orificio del pasador del eje del pistón (303) para fijar la zapata del pistón (14) en el extremo del eje del pistón (301); las dos caras laterales de la zapata del pistón (14) son planos paralelos; y las dos caras laterales de la zapata del pistón (14) están unidas respectivamente a las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del manguito giratorio (601) para formar un ajuste holgado.

3. El compresor esférico según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el eje de la plataforma giratoria (501) se extiende fuera del cuerpo del cilindro (2) y está conectado a un mecanismo de potencia.

4. Un compresor esférico que comprende un cuerpo de cilindro (2) que tiene una cavidad interior semiesférica, en donde el cuerpo de cilindro (2) está provisto de un orificio de eje de plataforma giratoria (201) en comunicación con un exterior del cuerpo de cilindro (2);

un pistón (3) que comprende una superficie superior esférica, dos caras laterales que forman un ángulo, y un saliente del pasador del pistón en una parte inferior de las dos caras laterales, en donde la superficie superior esférica del pistón (3) y la cavidad interior esférica tienen el mismo centro y forman un ajuste holgado sellado; el saliente del pasador del pistón es un semicilindro; se proporciona una ranura en la parte media del semicilindro; un orificio de pasador de pistón (302) que penetra se proporciona en un eje central del semicilindro; un eje de pistón (301) sobresale de un centro de la superficie superior esférica del pistón (3); y un eje del eje del pistón (301) pasa a través del centro de la superficie superior esférica del pistón (3); una plataforma giratoria (5) que tiene un saliente del pasador de la plataforma giratoria en una parte superior de la plataforma giratoria (5) correspondiente al saliente del pasador del pistón; en donde una superficie periférica exterior entre la parte superior y una cara de extremo inferior de la plataforma giratoria (5) es una superficie esférica de la plataforma giratoria; la superficie esférica de la plataforma giratoria tiene el mismo centro que la cavidad interior esférica y está unida estrechamente a la cavidad interior esférica para formar un ajuste holgado sellado; dos extremos del saliente del pasador de la plataforma giratoria son ranuras semicilíndricas; una parte media del saliente del pasador de la plataforma giratoria es un semicilindro que sobresale; un orificio del pasador de la plataforma giratoria (502) que penetra se forma en un eje central del semicilindro que sobresale; un eje de la plataforma giratoria (501) sobresale del centro de un extremo inferior de la plataforma giratoria (5); y el eje de la plataforma giratoria (501) pasa a través del centro de la superficie esférica de la plataforma giratoria; y

en donde el eje del orificio del eje del pistón (105) y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria (201) pasan ambos a través del centro de la cavidad interior esférica; y un ángulo incluido entre el eje del orificio del eje del pistón (105) y el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria (201) es a; un mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento está dispuesto entre el eje de la plataforma giratoria (501) y el orificio del eje de la plataforma giratoria (201); el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento entre el eje de la plataforma giratoria (501) y el orificio del eje de la plataforma giratoria (201) permite que la plataforma giratoria (5) oscile a lo largo de la rampa de deslizamiento en relación con el eje del orificio del eje de la plataforma giratoria (201) en un ángulo de giro de 2a; el eje de la plataforma giratoria (501) se acciona para girar de modo que el pistón (3) y la plataforma giratoria (5) oscilen relativamente alrededor del pasador central (4); y una cámara de trabajo V1 (1001) y una cámara de trabajo V2 (1002) que cambian alternativamente los volúmenes se forman entre una cara de extremo superior de la plataforma giratoria (5), las dos caras laterales del pistón (3) y la cavidad interior esférica; un extremo inferior del cuerpo de cilindro (2) está conectado a un eje principal (12) a través de un soporte del eje principal (13); un extremo superior del eje principal (12) está colocado en el orificio del eje de la plataforma giratoria (201); un cilindro exterior en el extremo superior del eje principal (12) es coaxial con el orificio del eje de la plataforma giratoria (201); y el eje principal (12) gira alrededor del orificio del eje de la plataforma giratoria (201); se proporciona una rampa de deslizamiento del eje principal (121) en una cara de extremo superior del eje principal (12) en una dirección de un eje del pasador central (4); y dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal (121) están dispuestas simétricamente en ambos lados de un plano del eje del orificio del eje de la plataforma giratoria (201) y el eje del pasador central (4); una zapata de pistón (14) está dispuesta fijamente en un extremo del eje de la plataforma giratoria (501); la zapata del pistón (14) está dispuesta en la rampa de deslizamiento del eje principal (121); dos caras laterales de la zapata del pistón (14) están unidas a las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal (121) y se deslizan a lo largo de las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal (121) para formar un ajuste holgado; y la rampa de deslizamiento del eje principal (121) en el eje principal (12) y la zapata del pistón (14) en el extremo del eje de la plataforma giratoria (501) forman el mecanismo de oscilación de la rampa de deslizamiento.

5. El compresor esférico según la reivindicación 4, caracterizado por que un extremo inferior del eje principal (12) está conectado a un mecanismo de potencia.

6. El compresor esférico según la reivindicación 4, caracterizado por que se proporciona un orificio de pasador del eje de la plataforma giratoria (503) en el extremo del eje de la plataforma giratoria (501); un orificio del eje de la zapata del pistón (141) y un orificio del pasador de la zapata del pistón (142) coincidentes con el orificio del pasador del eje de la plataforma giratoria (503) se proporcionan en el centro de la zapata del pistón (14); y el eje de la plataforma giratoria (501) se inserta en el orificio del eje de la zapata del pistón (141) después de pasar a través de un orificio de paso a través del cual el orificio del eje de la plataforma giratoria (201) se comunica con la cavidad interior esférica; y un pasador de fijación (10) se inserta en un orificio de pasador formado haciendo coincidir el orificio del pasador de la zapata del pistón (142) con el orificio del pasador del eje de la plataforma giratoria (503) para fijar la zapata del pistón (14) en el extremo del eje de la plataforma giratoria (501); las dos caras laterales de la zapata del pistón (14) son planos paralelos; y las dos caras laterales de la zapata del pistón (14) están unidas respectivamente a las dos caras laterales de la rampa de deslizamiento del eje principal (121) para formar un ajuste holgado.

7. El compresor esférico según la reivindicación 4 o 6, caracterizado por que el orificio del eje del pistón (105) en la culata de cilindro (1) está en comunicación con el exterior del cuerpo del cilindro; y el eje del pistón (501) sobresale del orificio del eje del pistón (105) y está conectado a un mecanismo de potencia.

8. El compresor esférico según la reivindicación 1,2, 4 o 6, caracterizado por que el pistón (3) comprende un inserto de pistón (304); el inserto de pistón (304) tiene una estructura de bloque en forma de abanico con dos lados más gruesos que un medio y está incrustado en la ranura en la parte media del saliente del pasador del pistón (3); y la forma de una superficie cilíndrica interior del inserto de pistón (304) se ajusta con la forma de una superficie semicilíndrica que sobresale de la plataforma giratoria (5) para formar un ajuste holgado sellado; y una superficie superior que sobresale del inserto de pistón (304) es una superficie cilíndrica exterior que está equipada con una superficie inferior de la ranura del saliente del pasador del pistón (3); dos caras laterales del inserto de pistón (304) están alineadas con las dos caras laterales del pistón (3); y dos caras extremas del inserto del pistón (304) forman un ajuste holgado sellado con dos paredes laterales de la ranura en la parte media del saliente del pasador del pistón.