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CN1563720A - 同步回转式压缩机 - Google Patents

同步回转式压缩机 Download PDF

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CN1563720A
CN1563720A CN 200410026053 CN200410026053A CN1563720A CN 1563720 A CN1563720 A CN 1563720A CN 200410026053 CN200410026053 CN 200410026053 CN 200410026053 A CN200410026053 A CN 200410026053A CN 1563720 A CN1563720 A CN 1563720A
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CN
China
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cylinder
rotor
fixed frame
slide plate
eccentric seat
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Application number
CN 200410026053
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English (en)
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CN1323243C (zh
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屈宗长
徐衡
冯健美
李心伟
吴裕远
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Jiangsu Fengtai Fluid Machinery Technology Co ltd
Original Assignee
Xian Jiaotong University
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Abstract

同步回转式压缩机，包括固定机架以及与固定机架连为一体的偏心座，在固定机架和偏心座构成的气腔内设置有气缸气缸内设置有套装在驱动轴上的转子，转子上还设置有可嵌入气缸内的滑板，气缸分别通过机架轴承和支承轴承设置在固定机架及偏心座构成的气腔内，且气缸与转子的中心轴不同一轴线上。当驱动轴转动时，带动转子作完全的回转运动，滑板在离心力的作用下嵌入气缸内，带动气缸也作同向完全的回转运动，他们转过一周的时间完全相同。本发明的气缸与转子是同步回转运动，完全绕各自的回转中心转动，他们之间的相对速度很低，既没有不平衡的惯性力，也不需要进气阀，减少了流动阻力损失，机器运转十分的平稳，大大减少了摩擦磨损，提高了效率。

Description

同步回转式压缩机
技术领域
本发明属于压缩机领域，特别涉及一种同步回转式压缩机。
背景技术
目前使用的压缩机，有往复式压缩机、滚动转子压缩机，滑片压缩机等。往复式压缩机由于难以平衡的惯性力，振动大，转速低，体积大。另外它运动的活塞与静止的气缸之间存在着较大的相对运动速度，摩擦磨损严重。其次是这种压缩机的进排气阀、活塞环等都属于易损件，这也是它致命的缺点，导致机器运转的可靠性差，效率低。滚动转子压缩机的气缸是静止的，在运动过程中它与转子的内表面啮合点以很大的相对速度移动，转子与滑板之间也存在着很大的相对速度，其摩擦磨损十分严重。滑片压缩机的气缸也是静止的，转子在旋转时，滑片受离心力的作用从槽中甩出，其端部紧贴在静止的气缸内表面上，这种压缩机主要的缺点是滑片与气缸之间的相对移动速度大，机械摩擦严重，产生较大的磨损和能量损失，因此使用寿命和效率较低。涡旋压缩机也是静盘与动盘之间存在着较大的相对速度，且工艺复杂加工精度高。上述类型的压缩机都具有一个共同的问题，就是摩擦磨损严重、能量损失大、泄漏大、效率低下；或者是加工工艺复杂、精度高。其主要的因素是：往复式压缩机、滚动活塞压缩机和滑片压缩机的气缸均是静止的，活塞与气缸之间、滑板与气缸之间以及滚动活塞与气缸之间均存在着很大的相对运动，其摩擦磨损大、泄漏严重是必然的结果。另外往复式压缩机由于运动的惯性力难以平衡、振动大、易损件寿命短和可靠性差。涡旋压缩机由于加工精度高，工艺复杂，导致成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既没有不平衡的惯性力，也不需要进气阀，能够减少流动阻力的损失、机器运转平稳，而且能够减少摩擦磨损，提高效率的同步回转式压缩机。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：同步回转式压缩机，包括固定机架以及与固定机架连为一体的偏心座，在固定机架和偏心座构成的气腔内设置有气缸，气缸内设置有套装在驱动轴上的转子，转子上还设置有可嵌入气缸内的滑板，其特点是，气缸分别通过机架轴承和支承轴承设置在固定机架及偏心座构成的空腔内，且气缸与转子的中心轴不在同一轴线上。
本发明的另一特点是：气缸上开设有排气孔，在固定机架上还设置有与气缸的排气孔相连通的排气阀。
由于本发明的气缸与转子是同步回转运动，气缸与转子之间完全绕各自的回转中心转动，既没有不平衡的惯性力，也不需要进气阀，减少了流动阻力损失，机器运转十分的平稳。另外气缸与转子是同步运动，他们之间的相对速度很低，大大减少了摩擦磨损，提高了效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
参见图1，本发明包括气缸4和设置在气缸4内套装在驱动轴1上的转子5，转子5上还设置有一可嵌入气缸4内的滑板10，可随转子5转动的气缸4通过机架轴承7安装在固定机架6上，固定机架6上还设置有与气缸的排气孔8相连通的排气阀9，且气缸4与固定机架6同心，与转子5不在同一轴心上的固定机架6通过支承轴承2安装在偏心座3上。当驱动轴1转动时，带动转子5作完全的回转运动，滑板10在离心力的作用下嵌入气缸4内，带动气缸4也作同向完全的回转运动，他们转过一周的时间完全相同。
参见图2，本发明的驱动轴1与转子5的旋转中心完全同心，当驱动轴1转动时，它带动转子5作完全的回转运动，滑板10在离心力的作用下嵌入气缸4体中，它带动气缸4也作同向完全的回转运动，他们转过一周的时间完全相同。因为气缸4与转子5均是绕自己的回转中心转动，所以不存在不平衡的惯性力。在其转动时，气缸4的内表面与转子的外表面始终相切在A点，它们之间就形成了一个月牙形空间，构成了压缩机的工作腔。但是由于转子5和气缸4的半径不同，所以在转动时它们的接触表面在作极其缓慢的移动，相对速度极低，这样大大降低了摩擦和磨损。在该机构中，滑板10将工作腔分为两个部分，即吸气腔11和排气腔12，进气口设在滑板10的后面的旋转气缸4上，机器在回转过程中始终与同步转动的吸气口相通，排气口设在滑板10前面，通过转子5从排气孔8排出，在旋转过程中排气孔8始终与排气管道连通，连续的完成进气和排气。当β＝0时，进气开始和排气结束；当β＞0时，压缩过程开始，同时旋转的吸气口就继续吸气；当β＝90度时，气缸中的吸气腔和排气腔相等；当β＝ψ时，排气开始，气体自中心腔排出，ψ为排气角。当β＝2π时完成一个工作循环，而吸气腔这时又被气体所充满。
本发明对于一个工作容积来说，气体吸入、压缩和排气是在转子5的两周内完成，但由于吸气与压缩过程是在滑板10两侧的工作腔同时进行，因此对整机来说仍然是每转完成一个工作循环。这样不仅机器运转平稳，而且气体在吸气和排气口的流速低，流动损失大大降低，其流动损失约为往复式压缩机的一半。此结构的压缩机依靠旋转的吸气口直接吸气，无须加设吸气阀，没有进气加热现象，所以容积效率高。另外，零部件少且无易损件，体积较往复压缩机减小50-60％，重量约减轻60％左右，指示效率比活塞式提高30-40％。
压缩机的转子3与气缸1由两个圆柱组成，二者之间的相对运动速度极小，摩擦磨损大大降低，同时工作介质的泄漏也相当容易解决。由于滑板4质量很小，其运动的距离短，因此仅在滑板10上存在的往复惯性力也很小，完全可以忽略不计，由于材料的不均匀造成的旋转惯性力不平衡，从结构上可以完全易于解决。其它两个旋转体均分别绕各自的旋转中心在转动，因此没有不平衡力，故机器运转十分平稳，振动小和噪声低。另外主要零部件的表面几何形状为圆柱，因此加工精度很容易保证，便于利用高效率的加工机床和组织流水线进行生产，也易于装配和检修，尤其不存在偏心运动的曲轴，可大大提高产量，降低成本。

Claims (2)

1、同步回转式压缩机，包括固定机架[6]以及与固定机架[6]连为一体的偏心座[3]，在固定机架[6]和偏心座[3]构成的气腔内设置有气缸[4]，气缸[4]内设置有套装在驱动轴[1]上的转子[5]，转子[5]上还设置有可嵌入气缸[4]内的滑板[10]，其特征在于：气缸[4]分别通过机架轴承[7]和支承轴承[2]设置在固定机架[6]及偏心座[3]构成的空腔内，且气缸[4]与转子[5]的中心轴不在同一轴线上。
2、根据权利要求1所述的同步回转式压缩机，其特征在于：所说的气缸[4]上开设有排气孔[8]，在固定机架[6]上还设置有与气缸[4]的排气孔[8]相连通的排气阀[9]。
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