專利名稱：平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在氣體壓縮、流體輸送和抽真空領(lǐng)域，尤其涉及一種具有平動(dòng) 活塞的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)械。
背景技術(shù)：
氣體壓縮機(jī)、流體泵和真空泵是重要的通用壓縮機(jī)械。目前，滾動(dòng)活塞壓 縮機(jī)械和轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)械作為第二代壓縮機(jī)械的代表，都具有一個(gè)月牙型的工作 腔；通過滑板將月牙型的工作腔的隔離成膨脹腔和壓縮腔；回轉(zhuǎn)部件(轉(zhuǎn)子或 者平動(dòng)活塞)使膨脹腔和壓縮腔的容積變化，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)械的吸氣(液)和排 氣(液)。但是這兩種壓縮機(jī)械都存在一個(gè)問題，即滑板伸入工作腔中通過與缸 體或者轉(zhuǎn)子(活塞)接觸來隔離膨脹腔和壓縮腔，這種接觸為線接觸，同時(shí)接 觸面有著很高的相對速度；這兩個(gè)因素決定了該類型壓縮機(jī)械不能承受很大的 壓差，磨擦磨損嚴(yán)重；嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致滑板和缸體或者轉(zhuǎn)子(活塞)表面分離， 使得密封失效。大金工業(yè)株式會(huì)社于上世紀(jì)90年代提出一種搖動(dòng)壓縮機(jī)械(專利申請?zhí)?94191130.6)，將活塞和滑板作成一體，滑板穿過工作腔進(jìn)入帶導(dǎo)軌的缸體中， 將工作腔隔成膨脹腔和壓縮腔。導(dǎo)軌可沿缸體搖動(dòng)，滑板可在導(dǎo)軌中做往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，從而使得活塞在轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)下做搖動(dòng)壓縮。該結(jié)構(gòu)減少了磨損和泄漏，在制 冷壓縮行業(yè)取得了一些運(yùn)用。但是其活塞與滑板是一體的，很難加工；缸體內(nèi) 側(cè)需要預(yù)留滑板的往復(fù)運(yùn)動(dòng)空間，使得缸體體積龐大，容易變形；由于結(jié)構(gòu)限 制，工作時(shí)機(jī)器產(chǎn)生的壓縮熱和摩擦熱無法快速排出，散熱性能差。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述的壓縮機(jī)械所遇到的技術(shù)問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一，其具有結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高的特點(diǎn)。本發(fā)明的另外 一個(gè)目的是提供上述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)上述的第一個(gè)目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，該裝置包括缸體、平動(dòng)活塞和偏心轉(zhuǎn)子，偏心轉(zhuǎn)子 設(shè)置在缸體內(nèi)，平動(dòng)活塞設(shè)置在偏心轉(zhuǎn)子上，平動(dòng)活塞與偏心轉(zhuǎn)子之間活動(dòng)聯(lián) 接，偏心轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心與缸體同心，平動(dòng)活塞的外側(cè)面保持與圓形缸體內(nèi)側(cè) 面相切，形成有月牙型的工作腔，缸體內(nèi)壁鉸接設(shè)有滑板，平動(dòng)活塞的徑向上 設(shè)有滑板槽，滑板穿過工作腔伸入到滑板槽內(nèi)，滑板與滑板槽滑動(dòng)聯(lián)接，滑板 將工作腔分隔成膨脹腔和壓縮腔，膨脹腔和壓縮腔上分別設(shè)有吸入口和排出口 。上述裝置的工作原理如下偏心轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)平動(dòng)活塞沿缸體內(nèi)壁平動(dòng)，同時(shí) 由于鉸接滑板的約束，其又相對于缸體做一定幅度的擺動(dòng)。這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)使得 工作腔有規(guī)律的變化，在一個(gè)工作周期中，膨脹腔體積變大，實(shí)現(xiàn)吸氣(液)； 壓縮腔體積變小，實(shí)現(xiàn)排氣(液)，完成了吸排(液)過程。作為優(yōu)選，上述的平動(dòng)活塞與偏心轉(zhuǎn)子之間通過滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承聯(lián)接。 通過滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承聯(lián)接，平動(dòng)活塞與偏心轉(zhuǎn)子之間減少了摩擦損失，提 高了機(jī)械效率。作為優(yōu)選，上述的缸體內(nèi)壁設(shè)有凹形槽，所述的滑板的端頭設(shè)有柱形凸頭， 柱形凸頭活動(dòng)容置在凹形槽內(nèi)形成滑板與缸體內(nèi)壁的鉸接結(jié)構(gòu)。上述的結(jié)構(gòu)具 有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。作為再優(yōu)選，上述的凹形槽的1/3圓周與圓形 缸體連通。作為優(yōu)選，上述的平動(dòng)活塞包括內(nèi)壁體和外壁體，內(nèi)壁體和外壁體通過若 干放射狀設(shè)置的連接板連接，連接板之間形成有散熱通道。上述結(jié)構(gòu)增加了冷 卻系統(tǒng)，提高了散熱效果和壓縮效率。平動(dòng)活塞設(shè)有兩塊具有平行面的連接板，所述的滑板槽 形成在兩塊連接板之間。上述的結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。 作為優(yōu)選，上述的缸體的外圈設(shè)有若干散熱翅片。為了實(shí)現(xiàn)上述的第二個(gè)目的，本發(fā)明的壓縮裝置可以作為壓縮機(jī)、流體泵 以及真空泵使用。本發(fā)明由于采用了以上的技術(shù)方案，具有以下的特點(diǎn)-① 使得滑板與缸體(活塞)之間的接觸從傳統(tǒng)線接觸變成現(xiàn)在的面接 觸，極大降低了泄漏；② 通過滑板約束平動(dòng)活塞，使其運(yùn)動(dòng)方式從高速轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)榈退倨絼?dòng)， 其與缸體的相對運(yùn)動(dòng)速度降低了 一個(gè)數(shù)量級(jí)；◎ 增加了平動(dòng)活塞內(nèi)側(cè)的散熱通道，可快速冷卻活塞； ④ 取消了用來預(yù)緊滑板的彈簧，減少了易損件。本發(fā)明的效果是該壓縮機(jī)械與同類型滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)械和搖動(dòng)壓縮機(jī)械相 比，泄漏降低，容積效率顯著提高，并能得到更高的輸出壓力；減少了摩擦損 失，提高了機(jī)械效率；改善了冷卻系統(tǒng)，提高了散熱效果和壓縮效率；減少了 彈簧和導(dǎo)軌等易損件，提高機(jī)械的可靠性；采用了粉末冶金的異型滑板，簡化 了加工工藝，使其具備了批量化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。本發(fā)明與搖動(dòng)壓縮機(jī)械的區(qū)別在于平動(dòng)活塞的回轉(zhuǎn)壓縮裝置的活塞和滑 板是分體的；活塞上開有散熱通道和滑板槽；平動(dòng)活塞與轉(zhuǎn)子之間增加了軸承; 滑板鉸接在缸體上，可在活塞上的滑板槽內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；取消了導(dǎo)軌，減少了 零件和泄漏通道。這種結(jié)構(gòu)對比搖動(dòng)壓縮機(jī)械，在散熱、泄漏、加工過程能力、 機(jī)器體積和零件數(shù)量方面有著比較大的提高和改善。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明平動(dòng)活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做一個(gè)詳細(xì)的說明。 如圖l所示的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，該裝置包括缸休l、平動(dòng)活塞2、偏心轉(zhuǎn) 子4、軸承5和滑板6。其中，圓環(huán)型缸體l是固定的，缸體l的外圈設(shè)有若干散熱 翅片。平動(dòng)活塞2設(shè)置在缸體1內(nèi)，平動(dòng)活塞2設(shè)置在偏心轉(zhuǎn)子4上并與缸體1的大 通孔按偏心設(shè)置，平動(dòng)活塞2與偏心轉(zhuǎn)子4之間通過軸承5活動(dòng)聯(lián)接，偏心轉(zhuǎn)子4 的旋轉(zhuǎn)中心與缸體l同心，平動(dòng)活塞2的外側(cè)面保持與圓形缸體1內(nèi)側(cè)面相切，形 成有一個(gè)月牙型的工作腔6、 7，并且平動(dòng)活塞2可以繞缸體1的圓心平動(dòng)。缸體l 內(nèi)壁設(shè)有凹形槽IO，凹形槽10的1/3圓周與圓形缸體1連通。所述的滑板6的端頭 設(shè)有柱形凸頭9，柱形凸頭9活動(dòng)容置在凹形槽10內(nèi)形成滑板6與缸體1內(nèi)壁的鉸 接結(jié)構(gòu)。如圖2所示，平動(dòng)活塞2包括內(nèi)壁體13和外壁體14，內(nèi)壁體13和外壁體14通 過若干放射狀設(shè)置的連接板15連接，連接板15之間形成有散熱通道16，并且平 動(dòng)活塞2設(shè)有兩塊具有平行面的連接板15，兩塊連接板15之間形成有滑板槽8。 滑板6穿過工作腔6、 7伸入到滑板槽8內(nèi)，滑板6與滑板槽8滑動(dòng)聯(lián)接，滑板6可以 在滑板槽8內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滑板6將工作腔分隔成膨脹腔6和壓縮腔7，膨脹腔6和壓 縮腔7上分別設(shè)有吸入口 1 l和排出口 12。當(dāng)偏心轉(zhuǎn)子4通過軸承5驅(qū)動(dòng)平動(dòng)活塞2沿順時(shí)針v方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于滑板6的 約束，平動(dòng)活塞2只能以缸體1的圓心為中心做近似平動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中膨脹腔6的容積逐漸變大，將外界的氣(液)體吸入，壓縮腔7的容積逐漸變變小，將氣(液)體排除，從而實(shí)現(xiàn)了吸氣(液)和排氣(液)。活塞上的散熱通道16能將壓縮產(chǎn)生的熱量快速帶出。本發(fā)明的工作原理如圖3所示平動(dòng)活塞2的圓心為^，缸體l的圓心為q， 缸體1的最高點(diǎn)為A，滑板6圓頭的圓心為03;當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時(shí)，平動(dòng)活塞2以"0,為 半徑，繞^做平動(dòng)，同時(shí)又以03圓心，以O(shè)i^為半徑作輕微擺動(dòng)，在這過程中， 滑板6在滑板槽8中做有規(guī)律的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。定義平動(dòng)活塞2的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)鐘， 以其圓心^與滑板6的中心線q "重合時(shí)為一個(gè)工作周期的起始點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)角 = 2(92(9一。則在一個(gè)周期內(nèi)"從0。變成360° ;當(dāng)"二O。時(shí)，工作腔處于上 一周期的吸排氣(液)結(jié)朿狀態(tài)；隨著a的增加，新形成的膨脹腔6逐漸變大， 開始將外界的氣(液)體吸入；而上一周期的膨脹腔6開始封閉，轉(zhuǎn)變成本工作 周期的壓縮腔7，將氣(液)體排出；至^=360°時(shí)， 一個(gè)周期的吸氣(液)過 程和排氣(液)過程完成。如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了平動(dòng)回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)械的吸排氣(液) 過程。
權(quán)利要求
1.平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，該裝置包括缸體(1)、平動(dòng)活塞(2)和偏心轉(zhuǎn)子(4)，偏心轉(zhuǎn)子(4)設(shè)置在缸體(1)內(nèi)，平動(dòng)活塞(2)設(shè)偏心轉(zhuǎn)子(4)上，平動(dòng)活塞(2)與偏心轉(zhuǎn)子(4)之間活動(dòng)聯(lián)接，偏心轉(zhuǎn)子(4)的旋轉(zhuǎn)中心與缸體(1)同心，平動(dòng)活塞(2)的外側(cè)面保持與圓形缸體(1)內(nèi)側(cè)面相切，形成有月牙型的工作腔(6、7)，其特征在于缸體(1)內(nèi)壁鉸接設(shè)有滑板(3)，平動(dòng)活塞(2)的徑向上設(shè)有滑板槽(8)，滑板(3)穿過工作腔伸入到滑板槽(8)內(nèi)，滑板(3)與滑板槽(8)滑動(dòng)聯(lián)接，滑板(3)將工作腔分隔成膨脹腔(6)和壓縮腔(7)，膨脹腔(6)和壓縮腔(7)上分別設(shè)有吸入口(11)和排出口(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于平動(dòng)活塞(2) 與偏心轉(zhuǎn)子(4)之間通過滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承聯(lián)接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于缸體(1)內(nèi)壁 設(shè)有凹形槽(10)，所述的滑板(3)的端頭設(shè)有柱形凸頭(9)，柱形凸頭(9) 活動(dòng)容置在凹形槽(10)內(nèi)形成滑板(3)與缸體(1)內(nèi)壁的鉸接結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于凹形槽(10)的 1/3圓周與圓形缸體(1)連通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于平動(dòng)活塞(2) 包括內(nèi)壁體(13)和外壁體(14)，內(nèi)壁體(13)和外壁體(14)通過若干 放射狀設(shè)置的連接板(15)連接，連接板(15)之間形成有散熱通道(16)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于平動(dòng)活塞(2) 設(shè)有兩塊具有平行面的連接板(15)，所述的滑板槽(8)形成在兩塊連接板(15)之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于缸體(1)的外圈設(shè)有若干散熱翅片。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于所述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置為壓縮機(jī)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 7任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征在于所述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置為流體泵。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 7任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征 在于所述的平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置為真空泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及在氣體壓縮、流體輸送和抽真空領(lǐng)域，尤其涉及一種具有平動(dòng)活塞的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)械。平動(dòng)式旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，該裝置包括缸體、平動(dòng)活塞和偏心轉(zhuǎn)子，偏心轉(zhuǎn)子設(shè)置在缸體內(nèi)，平動(dòng)活塞設(shè)置在偏心轉(zhuǎn)子上，平動(dòng)活塞與偏心轉(zhuǎn)子之間活動(dòng)聯(lián)接，偏心轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心與缸體同心，平動(dòng)活塞的外側(cè)面保持與圓形缸體內(nèi)側(cè)面相切，形成有月牙型的工作腔，缸體內(nèi)壁鉸接設(shè)有滑板，平動(dòng)活塞的徑向上設(shè)有滑板槽，滑板穿過工作腔伸入到滑板槽內(nèi)，滑板與滑板槽滑動(dòng)聯(lián)接，滑板將工作腔分隔成膨脹腔和壓縮腔，膨脹腔和壓縮腔上分別設(shè)有吸入口和排出口。本發(fā)明的效果是容積效率顯著提高，提高機(jī)械的可靠性、減少了摩擦損失，提高了機(jī)械效率。
文檔編號(hào)F04C18/30GK101328890SQ200810063188
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者屈宗長, 柳 楊, 鐘仁志 申請人:浙江鑫磊機(jī)電股份有限公司;楊 柳