專利名稱：同步旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種同步旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械(包括壓縮機(jī)和泵)，屬于流體機(jī)械制 造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前廣泛使用的流體機(jī)械包括往復(fù)式壓縮機(jī)、往復(fù)式水泵、往復(fù)式油泵、 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)、滑片壓縮機(jī)、渦旋壓縮機(jī)以及葉片泵等。
往復(fù)式壓縮機(jī)及往復(fù)式水泵和往復(fù)式油泵由于難以平衡的慣性力，振動(dòng)大， 轉(zhuǎn)速低，體積大。另外其運(yùn)動(dòng)的活塞與靜止的缸套之間存在著較大的相對運(yùn)動(dòng)速 度，摩擦磨損嚴(yán)重。滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)和滑片壓縮機(jī)以及葉片泵的缸套均是靜止的， 在運(yùn)動(dòng)過程中它與轉(zhuǎn)子的外表面嚙合點(diǎn)以很大的相對速度移動(dòng)，轉(zhuǎn)子與滑板之間 也存在著很大的相對速度，滑片壓縮機(jī)及葉片泵的滑片在離心力的作用下也與靜 止的缸套相摩擦，由于相對速度大，所以摩擦摩損十分嚴(yán)重，產(chǎn)生較大的磨損和 能量損失，因此使用壽命短、效率低。對于渦旋壓縮機(jī)由于靜盤與動(dòng)盤之間存在 著較大的相對速度，且工藝復(fù)雜，加工精度要求高。上述類型的壓縮機(jī)及泵有一 個(gè)共同的問題，就是摩擦磨損嚴(yán)重、能量損失大、泄漏大、效率低；或者是加工 工藝復(fù)雜、精度要求高、導(dǎo)致成本高。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的在于提供一種既沒有不平衡的慣性力，也不需 要進(jìn)氣閥，能夠減少流動(dòng)阻力的損失，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，而且能夠減少摩擦磨損， 提高效率的同步旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械。
技術(shù)方案本實(shí)用新型的同歩旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械包括外轉(zhuǎn)子和設(shè)置在外轉(zhuǎn)子內(nèi)并 與驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接的內(nèi)轉(zhuǎn)子，外轉(zhuǎn)子的兩端分別通過兩個(gè)外轉(zhuǎn)子軸承安裝在前偏心座 和后偏心座上，內(nèi)轉(zhuǎn)子分別通過兩個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承安裝在前偏心座和后偏心座上，
前偏心座和后偏心座分別固定在殼體的兩端，內(nèi)轉(zhuǎn)子的外壁與外轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁始終 相切，在內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子之間形成一個(gè)工作腔；內(nèi)轉(zhuǎn)子的凸臺插在旋塞的插槽內(nèi)， 旋塞安裝在外轉(zhuǎn)子上，內(nèi)轉(zhuǎn)子上的凸臺可以在旋塞的插槽中限幅移動(dòng)，嗨塞可以 在外轉(zhuǎn)子的旋塞孔中限幅旋轉(zhuǎn)。將流體進(jìn)入工作腔的進(jìn)氣口設(shè)在內(nèi)轉(zhuǎn)子上，將流 體排出工作腔的排氣口設(shè)在外轉(zhuǎn)子上，并且在排氣口上還設(shè)有排氣單向閥。外轉(zhuǎn) 子與內(nèi)轉(zhuǎn)子軸心的偏心距為外轉(zhuǎn)子內(nèi)圓半徑與內(nèi)轉(zhuǎn)子外圓半徑之差。驅(qū)動(dòng)軸的旋 轉(zhuǎn)中心與殼體的內(nèi)孔中心同心。內(nèi)轉(zhuǎn)子的兩端設(shè)置密封裝置，增強(qiáng)系統(tǒng)的密封性 能。在后偏心座上設(shè)置安全保護(hù)裝置，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性能。
工作時(shí)，將流體進(jìn)入工作腔的進(jìn)氣口 (或進(jìn)液口)開在內(nèi)轉(zhuǎn)子上，將流體排 出工作腔的排氣口 (或排液口)開在外轉(zhuǎn)子上，使流體順著離心力的方向流動(dòng)， 尤其在高速運(yùn)行時(shí)流動(dòng)阻力更小，并且在外轉(zhuǎn)子上還設(shè)有排氣(或排液)單向閥。
有益效果由于本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子是同歩旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，外轉(zhuǎn)子和內(nèi) 轉(zhuǎn)子完全繞各自的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，他們之間的相對速度極低，既沒有不平衡的慣性力， 也不需要進(jìn)氣閥，減少了流動(dòng)阻力損失，由于本發(fā)明采用的內(nèi)轉(zhuǎn)子上不需要開設(shè) 安裝滑板用的深長槽，因此內(nèi)轉(zhuǎn)子端面密封很容易解決，同時(shí)改進(jìn)了系統(tǒng)的散熱 性能。又由于本發(fā)明重視了流體離心力對同步旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械的影響，將流體的進(jìn) 口開在內(nèi)轉(zhuǎn)子上，將流體的出口開在外轉(zhuǎn)子上，使流體順著離心力的方向流動(dòng)， 尤其在高速運(yùn)行時(shí)流動(dòng)阻力更小，真正實(shí)現(xiàn)了摩擦磨損少，機(jī)械效率高。另外該 同步旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械加工簡單，易于形成大批量生產(chǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
以上的圖中有驅(qū)動(dòng)軸l、前偏心座2、殼體3、排氣孔31、外轉(zhuǎn)子軸承4、 內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承5、后偏心座6、進(jìn)氣孔61、外轉(zhuǎn)子7、旋塞孔71、排氣口72、排氣 單向閥73、旋塞8、內(nèi)轉(zhuǎn)子9、凸臺91、進(jìn)氣口92、工作腔10。
具體實(shí)施方式
下面以壓縮機(jī)為例結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一歩詳細(xì)說明。 本實(shí)用新型包括外轉(zhuǎn)子7和設(shè)置在外轉(zhuǎn)子內(nèi)并與驅(qū)動(dòng)軸1聯(lián)接的內(nèi)轉(zhuǎn)子9，外
轉(zhuǎn)子7分別通過外轉(zhuǎn)子軸承4安裝在前偏心座2和后偏心座6上，內(nèi)轉(zhuǎn)子9分別 通過內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承5安裝在前偏心座2和后偏心座6上，前偏心座2和后偏心座6 分別固定在殼體3的兩端，內(nèi)轉(zhuǎn)子9的外壁和外轉(zhuǎn)子7的內(nèi)壁始終相切，內(nèi)轉(zhuǎn)子9 的凸臺插在旋塞8的插槽內(nèi)，旋塞8安裝在外轉(zhuǎn)子7上，內(nèi)轉(zhuǎn)子9上的凸臺可以 在旋塞8的插槽中限幅移動(dòng)，旋塞8可以在外轉(zhuǎn)子7的旋塞孔71中限幅旋轉(zhuǎn)。在 外轉(zhuǎn)子7上開有排氣口 72，其位置靠近內(nèi)轉(zhuǎn)子9凸臺91且在與內(nèi)轉(zhuǎn)子9旋轉(zhuǎn)方向 一致的一側(cè)，在內(nèi)轉(zhuǎn)子9上開有進(jìn)氣口 92，其位置靠近內(nèi)轉(zhuǎn)子9凸臺91且在與內(nèi) 轉(zhuǎn)子9旋轉(zhuǎn)方向相反的一側(cè)，進(jìn)氣口 92始終通過內(nèi)轉(zhuǎn)子9內(nèi)腔與后偏心座6上的 進(jìn)氣孔61相連通，在排氣口 72處可設(shè)置排氣單向閥73，排氣孔31設(shè)置在殼體3 上，也可設(shè)置在后偏心座6上，驅(qū)動(dòng)軸1的旋轉(zhuǎn)中心與殼體3的內(nèi)孔中心同心。
采用的技術(shù)方案是包括殼體以及與殼體連為一體的偏心座，在殼體和偏心 座構(gòu)成的內(nèi)腔里，設(shè)置有外轉(zhuǎn)子，外轉(zhuǎn)子上裝有帶插槽的旋塞，在外轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)置 有與驅(qū)動(dòng)軸相連的內(nèi)轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子上的凸臺可以在外轉(zhuǎn)子上的旋塞中限幅移動(dòng)， 旋塞可以在外轉(zhuǎn)子的孔中限幅旋轉(zhuǎn)。其特點(diǎn)是外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子分別通過軸承安裝 在偏心座上，并且內(nèi)轉(zhuǎn)子的外壁和外轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁始終相切，偏心座的偏心距為外 轉(zhuǎn)子內(nèi)圓半徑與內(nèi)轉(zhuǎn)子外圓半徑之差。
工作時(shí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸1帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子9轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)子9則通過其上的凸臺91 和設(shè)置在外轉(zhuǎn)子7上的旋塞8帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子7轉(zhuǎn)動(dòng)，由于外轉(zhuǎn)子7的內(nèi)壁始終與內(nèi) 轉(zhuǎn)子9的外壁相切，因此，內(nèi)轉(zhuǎn)子9的外壁和外轉(zhuǎn)子7的內(nèi)壁就構(gòu)成了一個(gè)月牙 形的工作腔IO，而內(nèi)轉(zhuǎn)子9上的凸臺在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中又把月牙形的工作腔10分隔成 進(jìn)氣腔和排氣腔兩部分，順著內(nèi)轉(zhuǎn)子9凸臺91運(yùn)動(dòng)方向一側(cè)的為排氣腔，逆著內(nèi) 轉(zhuǎn)子9凸臺91運(yùn)動(dòng)方向的一側(cè)為進(jìn)氣腔。
當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子9上的凸臺越過內(nèi)轉(zhuǎn)子9的外壁和外轉(zhuǎn)子7的內(nèi)壁的切線后，進(jìn)氣 腔的容積逐漸增大，外部氣體通過后偏心座6上進(jìn)氣孔61進(jìn)入內(nèi)轉(zhuǎn)子9的內(nèi)腔， 再經(jīng)過進(jìn)氣口 92進(jìn)入進(jìn)氣腔；與此同時(shí)，排氣腔的容積則逐漸變小，氣體被壓縮， 當(dāng)其壓力達(dá)到或超過排氣口外側(cè)壓力時(shí)，排氣開始。
當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子9上的凸臺再次到達(dá)內(nèi)轉(zhuǎn)子9的外壁和外轉(zhuǎn)子7的內(nèi)壁的切線時(shí)， 進(jìn)氣腔的容積增到最大，進(jìn)氣過程結(jié)束；與此同時(shí)，排氣腔的容積減至最小，排 氣過程也結(jié)束，完成一個(gè)工作循環(huán)。接著又開始運(yùn)行下一個(gè)工作循環(huán)。
由于進(jìn)氣過程與排氣過程同歩進(jìn)行，其進(jìn)氣和排氣的流速降低，因而流動(dòng)損
失也大大降低，流動(dòng)損失約為往復(fù)式壓縮機(jī)的一半，容積效率得到顯著提高，又 由于內(nèi)轉(zhuǎn)子9和外轉(zhuǎn)子7同步旋轉(zhuǎn)，外轉(zhuǎn)子7內(nèi)壁與內(nèi)轉(zhuǎn)子9外壁相對運(yùn)動(dòng)速度 極低，幾乎為零，內(nèi)轉(zhuǎn)子9凸臺與旋塞8以及內(nèi)轉(zhuǎn)子9和外轉(zhuǎn)子7端面的相對運(yùn) 動(dòng)速度也很低，所以摩擦磨損很小，易損件也就很少，因此體積較往復(fù)式壓縮機(jī)減 少50-60%,重量約減輕60%左右，指示效率比活塞式提高30-40%.
由于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)體分別繞各自的旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，因此沒有不平衡力，由于材料 的不均勻造成的旋轉(zhuǎn)慣性力不平衡，完全可以從結(jié)構(gòu)上來解決。另外主要零部件 的表面幾何形狀為圓柱面和平面，因此加工精度很容易保證，便于利用高效率的 機(jī)床和組織流水線生產(chǎn)，也易于裝配和檢修。
權(quán)利要求1、一種同步旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，其特征在于該裝置包括外轉(zhuǎn)子(7)和設(shè)置在外轉(zhuǎn)子(7)內(nèi)并與驅(qū)動(dòng)軸(1)聯(lián)接的內(nèi)轉(zhuǎn)子(9)，外轉(zhuǎn)子(7)的兩端分別通過兩個(gè)外轉(zhuǎn)子軸承(4)安裝在前偏心座(2)和后偏心座(6)上，內(nèi)轉(zhuǎn)子(9)分別通過兩個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承(5)安裝在前偏心座(2)和后偏心座(6)上，前偏心座(2)和后偏心座(6)分別固定在殼體(3)的兩端，內(nèi)轉(zhuǎn)子(9)的外壁與外轉(zhuǎn)子(7)的內(nèi)壁始終相切，在內(nèi)轉(zhuǎn)子(9)與外轉(zhuǎn)子(7)之間形成一個(gè)工作腔(10)；內(nèi)轉(zhuǎn)子(9)的凸臺(91)插在旋塞(8)的插槽內(nèi)，旋塞(8)安裝在外轉(zhuǎn)子(7)上，內(nèi)轉(zhuǎn)子(9)上的凸臺(91)可以在旋塞(8)的插槽中限幅移動(dòng)，旋塞(8)可以在外轉(zhuǎn)子(7)的旋塞孔(71)中限幅旋轉(zhuǎn)。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的同步旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，其特征在于將流體進(jìn)入工作 腔(10)的進(jìn)氣口 (92)設(shè)在內(nèi)轉(zhuǎn)子(9)上，將流體排出工作腔的排氣口 (72) 設(shè)在外轉(zhuǎn)子(7)上，并且在排氣口 (72)上還設(shè)有排氣單向閥(73)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的同步旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，其特征在于外轉(zhuǎn)子(7)與內(nèi) 轉(zhuǎn)子(9)軸心的偏心距為外轉(zhuǎn)子內(nèi)圓半徑與內(nèi)轉(zhuǎn)子外圓半徑之差。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，其特征在于驅(qū)動(dòng)軸(1)的旋 轉(zhuǎn)中心與殼體(3)的內(nèi)孔中心同心。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，其特征在于內(nèi)轉(zhuǎn)子(9)的兩 端設(shè)置密封裝置，增強(qiáng)系統(tǒng)的密封性能。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的同步旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械，其特征在于在后偏心座(6) 上設(shè)置安全保護(hù)裝置，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性能。
專利摘要同步旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械是一種既沒有不平衡的慣性力，也不需要進(jìn)氣閥，能夠減少流動(dòng)阻力的損失，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，而且能夠減少摩擦磨損，提高效率的同步旋轉(zhuǎn)流體壓縮裝置，該裝置包括外轉(zhuǎn)子(7)和設(shè)置在外轉(zhuǎn)子內(nèi)并與驅(qū)動(dòng)軸(1)聯(lián)接的內(nèi)轉(zhuǎn)子(9)，外轉(zhuǎn)子(7)的兩端分別通過兩個(gè)外轉(zhuǎn)子軸承(4)安裝在前偏心座(2)和后偏心座(6)上，內(nèi)轉(zhuǎn)子(9)分別通過兩個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子軸承(5)安裝在前偏心座(2)和后偏心座(6)上，前偏心座(2)和后偏心座(6)分別固定在殼體(3)的兩端，內(nèi)轉(zhuǎn)子的外壁與外轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁始終相切，在內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子之間形成一個(gè)工作腔(10)；內(nèi)轉(zhuǎn)子的凸臺(91)插在旋塞(8)的插槽內(nèi)，旋塞(8)安裝在外轉(zhuǎn)子上。
文檔編號F04C18/40GK201206550SQ20082003275
公開日2009年3月11日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者吳永紅, 張賢高, 薛國林, 賁愛民, 鞠昌明 申請人:江蘇益昌投資有限公司