CN1420270A

CN1420270A - 压缩机叶片

Info

Publication number: CN1420270A
Application number: CN 01134893
Authority: CN
Inventors: 史笵东
Original assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Tianjin Appliances Co Ltd
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2021-11-19
Also published as: CN1201084C

Abstract

压缩机叶片涉及一种压缩机的压缩机构叶片，其压缩机构由气缸组件、旋转轴、隔离板和叶片构成。气缸组件内设有内部空间；旋转轴穿过内部空间并插入气缸组件内；隔离板与旋转轴成一体并置入内部空间中，隔离板将内部空间分隔为第1、2空间；叶片可随隔离板的转动而轴向往复运动并将第1、2空间转换为吸入区域和压缩区域，叶片与旋转轴外周面相接触的叶片接触面是由与旋转轴外周面相对应的曲面构成的轴接触曲面部。

Description

压缩机叶片

一、技术领域：

本发明涉及一种压缩机叶片，特别是涉及一种轴接触曲面部分与旋转轴外周面相应的压缩机叶片。

二、背景技术：

一般而言，压缩机作为一种压缩气体的机构，主要由具有一定内部空间的密封容器、安装在密封容器内并产生驱动力的传动机构以及由传动机构驱动而压缩气体的压缩机构组成。按照压缩机构的形态，压缩机可以分为许多类型，图1-3所示是压缩制冷气体的压缩机的示意图。如图所示，气缸组件10的内部空间V中央设有一旋转轴20，内部空间V设有吸入流道11和排出流道12、旋转轴20与产生驱动力的传动机构M相连；隔离板30与旋转轴20连成一体并将气缸组件10的内部空间V分隔为第1空间13和第2空间14；叶片40、41设在隔离板30的两侧并由弹性支承机构2支承而与隔离板30保持接触，随着隔离板20的转动，上述第1、第2空间13、14分别转换成吸入区域13a、14a和压缩区域13b、14b，叶片40、41分别穿过插入并连接在气缸组件10上；离合机构50与气缸组件10相连并使排气道12开闭，以排放第1、2空间13、14压缩区域13b、14b的压缩气体。

上述压缩机的压缩机构工作时，传动机构M驱动旋转轴20转动，隔离板30即在气缸组件10的内部空间V中转动；随着隔离板30的转动，气缸组件10的内部空间V的体积发生变化，第1空间13和第2空间14分别转换成吸入区域13a、14a和压缩区域13b、14b，由第1空间13和第2空间14吸入流道11吸进的冷媒气体被压缩并通过排出流道12排出；此时，叶片40、41成弹性支承状态，并随着隔离板30的转动而沿轴向作直线往复运动。

上述隔离板30是以旋转轴20为中心并具有一定厚度的圆形，由带有凸出面的上侧凸曲面部r1和带有凹入面的下侧凹曲面部r2以及连接r1和r2的连接曲面部r3组成。也即，隔离板30是正弦波形状的波形曲面，其凸曲面部r1与凹曲面部r2形成180°的相位差；以旋转轴20为中心，在任意位置上以放射性传递时，其旋转轴20和隔离板30的切割线始终保持直角的状态。而且，构成隔离板30凸曲面部r1和凹曲面部r2的曲折点端部在内部空间V的内侧上下面为分别接触的状态。

如图4所示，叶片40、41通过放射方向的叶片狭缝15插入气缸组件10内并分别位于第1空间13和第2空间14中。叶片40、41为正方形并具有一定厚度，与隔离板30波形曲面相接触的接触面R1形成具有一定曲率的弧形面，与气缸组件10内部空间V内壁相接触的外侧面R2做成与内部空间V的内壁保持线接触的凸起曲面，而与旋转轴20外周面相接触的内侧面F1则做成与旋转轴20外周面保持线接触的平面。在这种状态下，随着隔离板30的转动，叶片40、41将沿隔离板30的波形曲面在垂直放射状位置上作上下直线往复运动。

然而，如图5、图6所示，隔离板30的内侧曲线a、即旋转轴20与隔离板30相交的曲线的曲率与其内径L1以及隔离板30的外侧曲线b的曲率与其外径L2都存在着差值，在这种状态下，叶片40、41沿内侧曲线a和外侧曲线b与波形曲面接触，叶片40、41的内侧面F1与接触面R1相交的曲线与隔离板30相交的接点P1与叶片40、41内侧面F1长度方向中心线端点P2并不一致，上述接点与中心线端点之间产生有缝隙A。由于缝隙A的出现，致使高压部分的气体向低压部分泄漏，从而降低了压缩机构的压缩功能。

三、发明内容：

本发明的目的即在于提供一种压缩机叶片，以使高压部分向低压部分的气体泄漏降至最低。

为了实现上述目的，本发明将与旋转轴外周面相接触的叶片接触面设计成与旋转轴外周曲面相对应的轴接触曲面部，以使叶片接触面可与旋转轴外周面保持面接触。

基于以上的结构，本发明可使压缩机高压部分向低压部分的气体泄漏降至最低，因而可提高压缩机的压缩功能。

以下结合具体实施例对本发明压缩机叶片的技术特征作进一步的详细说明。

四、附图说明：

图1、图2分别是现有压缩机的压缩机构的正视图和俯视图。

图3是图1所示压缩机构的局部剖视图。

图4是图1所示压缩机构的叶片构造与叶片狭缝的侧视图。

图5、图6分别是压缩机叶片连接状态的正视图和俯视图。

图7、图8分别是本发明中压缩机构的正视图和局部剖视图。

图9是本发明压缩机叶片的结构示意图。

图10是本发明压缩机叶片的不同变例侧视图

图11、图12是本发明中压缩机构工作状态的平面图。

图13、图14分别是本发明中叶片连接状态的正视图和平面图。

五、具体实施方式：

参考图7、图8所示，本发明的压缩机构主要由气缸组件10、旋转轴20、隔离板30和叶片60、61构成。气缸组件10内设有内部空间V并配设有与内部空间V连通的吸入流道11和排出流道(图中未示)；旋转轴20穿过气缸组件10的内部空间V并插入气缸组件10内；隔离板30与旋转轴20连线一体并将内部空间V隔离成第1空间13和第2空间14；叶片60、61分别位于第1空间13、第2空间14内并分别插入气缸组件10内，叶片60、61与隔离板30成放射状接触并可随隔离板30的转动而作轴向直线往复运动，同时将第1空间13和第2空间14分别转换成吸入区域13a、14a和压缩区域13b、14b。旋转轴20与传动机构连接，编号1为密封容器，编号2为弹性支承机构。

隔离板30以旋转轴20为中心线圆形并具有一定的厚度，由带有凸面的上侧凸曲面部r1和带有凹面的下侧凹曲面部r2以及连接凸曲面部r1和凹曲面部r2的连接曲面部r3组成；即隔离板30为正弦波形的波形曲面，凸曲面部r1和凹曲面部r2成180°相位差。以旋转轴20为中心，在任意位置上成放射状传递时，旋转轴20与隔离板30的切割线始终保持为直角。构成隔离板30的凸曲面部r1和凹曲面部r2的回折点端部位于内部空间V中并分别与内部空间V的内侧上、下面相接触。

叶片60、61的形状如图9所示，其轴接触曲面部R4与旋转轴20的外周曲部相对应，以使与旋转轴20外周面保持面接触。叶片60、61由叶片主体部分B、隔离板接触曲面部分R3、轴接触曲面部分R4、气缸接触曲面部分F5和弹性支承机构安装部分F2组成。叶片主体部分B具有一定厚度并成四角形；隔离板接触曲面部分R3是叶片主体部分B的一个侧面，即与隔离板30接触的曲面并具有相同的曲率；轴接触曲面部分R4是与旋转轴20接触的接触面并形成与旋转轴20外周曲面相对应的凹进曲率，以便与旋转轴20外周面保持面接触；气缸接触曲面部分R5是与轴接触曲面部分R4相对的凸形曲面，与气缸组件10内部空间V的内壁具有对应的曲率；弹性支承机构安装部分F2是与隔离板接触曲面部分R3相对的侧面并装有弹性支承机构2。

图10是叶片60、61的接触曲面的变形实例，与旋转轴20外周面相接触的叶片接触面是由轴接触曲面部分R4和平面部分F4组成，轴接触曲面部分R4具有一定的长度并与旋转轴20的外周曲面相对应，使之与旋转轴20外周面保持面接触，而平面部分R4则分别位于轴接触曲面部分R4的两侧。

叶片60、61分别插入气缸组件10形成的叶片狭缝15中，其隔离板接触曲面部分R3与隔离板30接触的同时，其轴接触曲面部分R4与旋转轴20的外周面接触，气缸接触曲面部分R5与气缸组件10内部空间V的内周面接触。此时，叶片60、61朝着隔离板30的中心线放射状放置并与旋转轴20保持垂直。叶片狭缝15分别设在气缸组件的上下面并做成通孔形态，其宽度与叶片60、61的厚度对应，其长度与叶片60、61的长度对应；位于旋转轴20上的内侧面为直线形态，位于气缸组件10边缘的内侧面为曲面形态并与叶片60、61的气缸接触曲面部分R5的形态相对应。

以下对本发明压缩机叶片的技术效果加以说明。

旋转轴由压缩机传动机构M驱动旋转时，隔离板30与旋转轴20一起转动，并通过叶片60、61不断地将气缸组件10内部空间V(即第1空间13和第2空间14)分别转换成吸入区域13a、14a和压缩区域13b、14b，对由吸入流道11吸入的气体进行压缩，再经排出流道12向外排放，其具体过程如后。

如图11所示，首先，隔离板30的凸曲面部分r1的端部处于第1空间13中叶片60的位置a1，而隔离板30的凹曲面部r2的端部处于第2空间14中叶片61的位置a1’，即第1空间13和第2空间14完成压缩气体的排放、转换成气体吸入的状态；此时，叶片60、61的隔离板接触曲面部分R3分别与隔离板30的凸曲面部r1端部和凹曲面部r2端部保持一致，成为从内部空间最大限度向外排气的状态。

如图12所示，然后，依靠旋转轴20的旋转，隔离板30的凸曲面部r1端部经过第1空间13的吸入流道11到达叶片61的位置a2，同时，凹曲面部r2的端部经过第2空间14分别压缩气体和吸入气体。在此过程中，叶片60、61的隔离板接触曲面部分R3分别与隔离板30的部分凸曲面部r1、连接曲面部r3和部分凹曲面部r2接触，并且以正弦波曲面形状分别移向气缸组件内部空间V。此时，叶片60、61的轴接触曲面部分R4与旋转轴20的外周面进行面接触，而气缸接触曲面部分R5则与内部空间V的内壁面接触，并且在这种状态下作轴向直线移动。

如图11所示，旋转轴20继续转动，隔离板30的凸曲面部r1端部处于叶片60位置，凹曲面部r2端部处于叶片61位置，第1空间13和第2空间14分别排放压缩气体并结束吸入气体的状态。在此过程中，叶片60、61的隔离板接触曲面部分R3分别与隔离板30的部分凸曲面部r1、连接曲面部r3以及部分凹曲面部r2相接触，并按正弦波形态沿旋转轴20的外周面向内部空间的外边直线移动。这时，叶片60、61的轴接触曲面部分R4与旋转轴20的外周面进行面接触，同时，气缸接触曲面部分R5与内部空间V的内壁进行面接触，并且在此状态下直线移动。

如此，反复进行吸入气体和压缩、排放气体的过程。

在上述过程中，插入气缸组件10叶片狭缝15内的叶片60、61，其轴接触曲面部分R4在与旋转轴20外周面进行面接触的状态下作上下直线移动，并将气缸组件10的内部空间V的第1空间13和第2空间14分隔成吸入区域13a、14a和压缩区域13b、14b。由于叶片60、61的隔离板接触曲面部分R3与辆接触曲面部分R4相交的曲线和与隔离板相交的接点与叶片轴接触曲面部分R4的长度方向的中心线端点并不一致，故仍可使上述接点和端点间出现缝隙而造成由高压部分向低压部分的气体泄漏，但本发明可将缝隙减至最小。

如图13、14所示，隔离板30的内侧曲线a、即旋转轴20与隔离板30相交的曲线的曲率与内径L1，以及隔离板30外侧曲线b的曲率与外径L2都存在差值，沿内侧曲线a和外侧曲线b与波形曲部接触的叶片60、61不仅具有一定的厚度，而且其隔离板接触曲面部分R3也带有一定的曲率，因此，叶片的轴接触曲面部分R4与隔离板接触曲面R3相交的曲线与隔离板30相交的接点P1与叶片轴接触曲面部分R4长度方向中心线端点P2并不一致，接点P1与端点P2之间产生缝隙A；但由于叶片轴接触曲面部分R4与旋转轴20的外周面为面接触，故该缝隙A可减至最小，从而使由高压部分向低压部分的气体泄漏减至最小。

根据上述原理，气缸接触曲面部分R5也可以防止气体泄漏。

Claims

1、一种压缩机叶片，其压缩机构由气缸组件、旋转轴、隔离板和叶片构成；气缸组件内设有内部空间；旋转轴穿过内部空间并插入气缸组件内；隔离板与旋转轴成一体并置入气缸组件内部空间中，隔离板将内部空间分隔为第1空间和第2空间；叶片可随隔离板的转动而轴向往复运动并可将第1空间和第2空间转换成吸入区域和压缩区域；本发明的特征在于所述叶片与旋转轴外周面相接触的叶片接触面是由与旋转轴外周面相对应的曲面构成的轴接触曲面部。

2、根据权利要求1所述的压缩机叶片，其特征在于所述叶片的轴接触曲面部分是与旋转轴外周面相接触的叶片整个侧面。

3、根据权利要求1所述的压缩机叶片，其特征在于所述叶片与旋转轴外周面接触的叶片接触面由与旋转轴对应的轴接触曲面部分和平面部分组成，平面部分位于轴接触曲面部分的两侧。

4、根据权利要求1所述的压缩机叶片，其特征在于所述叶片与气缸组件内部空间内壁接触的气缸接触曲面部分的曲率与气缸组件内部空间内壁的曲率相对应。