[發明專利]一種具有自動補償功能的貫穿滑片膨脹機

無效

• 申請號: 200910023140.X
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101603435A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 趙遠揚;夏春禮;李連生;卜高選;束鵬程
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F01C1/344
• 分類號: F01C1/344;F04C2/344
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 張震國

技術領域

本發明屬于制冷技術領域，具體涉及一種滑片膨脹機，特別涉及用做制冷系統中節流裝置的具有自動補償功能的貫穿滑片膨脹機。

背景技術

在目前的傳統制冷裝置中，制冷劑在制冷系統中完成壓縮、冷凝、膨脹和蒸發過程。制冷劑首先在壓縮機里壓縮成高壓蒸氣，在冷凝器內放熱冷卻成過冷(飽和)液體，經過節流閥膨脹，在蒸發器吸熱蒸發為蒸氣，然后再返回壓縮機。在上述循環過程中，用膨脹機代替節流閥是減少節流過程能量損失的一種方法。

滑片旋轉機械中在滑片，氣缸內壁和兩個端面形成封閉容積，隨著轉子的轉動，封閉容積發生變化。對于滑片膨脹機，在高壓流體的推動下，滑片帶動膨脹機轉子轉動向外輸出功，封閉容積逐漸變大，完成膨脹過程。

滑片膨脹機按滑片的配置方式可以分為傳統的滑片膨脹機和貫穿滑片膨脹機。

傳統的滑片膨脹機工作時滑片需要靠離心力，背壓力或機械力(如彈簧力)等作用才能伸出滑片槽，緊貼氣缸內壁，尤其在膨脹機啟動時，滑片旋轉速度為零，沒有離心力，完全靠外力才能使滑片伸出滑片槽，而外力的配置不當則會影響膨脹機的工作性能。當膨脹機正常工作時，滑片徑向受到自身的離心力和外力的雙重作用，徑向力對滑片與氣缸內壁的摩擦起到直接作用，徑向力過大會引起摩擦損失大，膨脹機性能下降。徑向力小又會使滑片端部與氣缸內壁間的泄露變大，同樣降低了膨脹機的效率。且滑片徑向合力是隨著轉子旋轉角度發生變化的，因此很難保證合適的徑向力。

貫穿滑片膨脹機則解決了上述問題，因為貫穿滑片膨脹機的滑片始終是與氣缸內壁保持接觸的，滑片永遠伸出滑片槽，不存在膨脹機無法啟動的問題。

但傳統貫穿滑片膨脹機的缺陷則在于，由于滑片的長度是在設計加工時就已經確定，當膨脹機運行一段時間后，滑片端部會產生磨損，這樣在滑片與氣缸內壁之間就會存在間隙，帶來膨脹機的內部泄漏，導致機器性能降低。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種能夠減少泄露，提高機器效率的具有自動補償功能的貫穿滑片膨脹機。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：包括開設有進氣口和排氣口的氣缸，在氣缸內設置有轉子，轉子上設置有滑片，氣缸兩側設置有端蓋和伸出軸端端蓋，伸出軸端蓋上還設置有密封端蓋，其特征在于：所說的安裝在轉子上的滑片為兩組，且兩組滑片垂直安裝，兩組滑片的夾角與氣缸及端蓋共同形成了膨脹機的工作腔，所說的滑片由長度為L1的第一小滑片和長度為L2的第二小滑片組成，在第一小滑片和第二小滑片中間安置的壓縮彈簧，預壓縮后的彈簧長度為L2，安裝在轉子上的滑片的總長度為L1+L2+L3，這一長度與通過回轉中心的氣缸兩點連線的長度相同；在自由狀態下，安裝彈簧后的兩個小滑片的總長度大于氣缸內壁直徑，保證安裝在轉子上的每組滑片的彈簧起初有一定的壓縮量，當滑片端部工作過程發生磨損后彈簧會自動伸長，達到補償目的。

本發明的氣缸的型線包括：主型線，密封弧型線，過渡曲線，氣缸的內表面主型線是矢徑ρ隨極角φ按余弦規律變化的帕斯卡蝸線，密封弧段是與轉子外表面相匹配的圓弧，過渡曲線采用高次多項式，保證與密封弧和主型線的光滑連接，且連接點處二階導數連續；兩個小滑片之間的彈簧為片彈簧或圓柱彈簧。

本發明在每組滑片的兩個小滑片之間安裝壓縮彈簧。在自由狀態下，安裝彈簧后的兩個小滑片的總長度大于氣缸內壁直徑，這樣可以保證安裝在膨脹機內的每組滑片的彈簧起初有一定的壓縮量，當滑片端部工作過程發生磨損后彈簧會自動伸長，達到補償目的。防止滑片脫離氣缸內壁造成泄漏。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是本發明氣缸型線示意圖；

圖3是本發明工作腔示意圖；

圖4是本發明一種滑片示意圖；

圖5本發明另一種滑片示意圖。

1滑片；11第一小滑片；12第二小滑片；2轉子；3彈簧；41端蓋；42伸出軸端端蓋；43密封端蓋；5氣缸；6膨脹機工作腔；7排氣口；8進氣口。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。