[發(fā)明專利]一種用于球形壓縮機的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)同步機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310100697.5
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103147991A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王陸一
• 申請（專利權(quán)）人: 西安正安環(huán)境技術(shù)有限公司
• 主分類號: F04C29/00
• 分類號: F04C29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種運動同步機構(gòu)，特別是一種用于球形壓縮機轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的同步運動機構(gòu)。

背景技術(shù)

球形壓縮機技術(shù)是一項全新的技術(shù)發(fā)明，其技術(shù)核心是一種空間的可變?nèi)莘e機構(gòu)，2003年申請的專利號是ZL03114505.1、專利名稱是《一種用于壓縮機的變?nèi)菔綑C構(gòu)》的中國專利所公開的技術(shù)方案為該技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)單級壓縮；專利號是ZL200610104569.8、專利名稱是《能實現(xiàn)多級壓縮的球形壓縮機》的中國專利對該技術(shù)又做了重大發(fā)展和突破，可以實現(xiàn)多級壓縮；專利號為ZL201010264211.8、專利名稱為《一種用于球形壓縮機的鉸鏈密封隙自動補償機構(gòu)》的中國專利是對球形壓縮機基本結(jié)構(gòu)的一次重大改進和優(yōu)化，解決了加工工藝問題，特別是對微型結(jié)構(gòu)的壓縮機更為重要。

這種球形壓縮機的優(yōu)點是：無進/排氣閥、運動件少、振動小、機械效率高、密封可靠等。但其缺點是：由于活塞的旋轉(zhuǎn)是通過偏心主軸提供動力，當主軸旋轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)盤軸線與活塞軸線重合時，主軸作用在轉(zhuǎn)盤上的合力與活塞的軸線垂直相交，使轉(zhuǎn)盤繞活塞軸線旋轉(zhuǎn)的扭矩為零，無法使活塞旋轉(zhuǎn)，這是機構(gòu)的運動死點。受力分析為：主軸在電機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，主軸作用于轉(zhuǎn)盤一個驅(qū)動力，這個驅(qū)動力有一分力使活塞繞其軸線旋轉(zhuǎn)，帶動位于主軸的偏心斜孔中的轉(zhuǎn)盤銷軸旋轉(zhuǎn)，當旋轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)盤的軸線與活塞的軸線接近重合位置附近，這個使活塞旋轉(zhuǎn)的分力產(chǎn)生的扭矩越來越小直至為零，所以在活塞軸線和轉(zhuǎn)盤軸線接近重合前后，活塞不能獲得足夠的扭矩繞其軸線轉(zhuǎn)動，從而在該位置附近出現(xiàn)轉(zhuǎn)動卡滯現(xiàn)象，產(chǎn)生機構(gòu)的運動死點；當運動死點為起始狀態(tài)或者在該狀態(tài)停止轉(zhuǎn)動，則下次無法啟動。專利號是ZL200610104569.8、專利名稱是《能實現(xiàn)多級壓縮的球形壓縮機》的中國專利也曾在主軸與缸體相接觸的轉(zhuǎn)動面上分別設(shè)置永磁材料，在相接觸的面上設(shè)置極性相同的磁性材料，轉(zhuǎn)動到此位置時靠近時相同極性的磁極相互排斥，利用極性相同的排斥力將主軸推開一定角度，防止活塞軸線與轉(zhuǎn)盤軸線重合時停車。此方法雖然防止在此處停機，但是沒有從跟上解決轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的受力問題。對于結(jié)構(gòu)尺寸較大的機構(gòu)和潤滑良好、摩擦力較小的結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)到此位置時，轉(zhuǎn)盤依靠慣性克服摩擦力可以通過此位置，但對于結(jié)構(gòu)尺寸較小、潤滑條件較差的結(jié)構(gòu)，由于慣性較小、摩擦力較大，轉(zhuǎn)動到此位置時容易卡滯而停轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是在中國專利ZL201010264211.8的基礎(chǔ)上，根據(jù)主軸和轉(zhuǎn)盤動力傳遞關(guān)系，解決活塞軸線和轉(zhuǎn)盤軸線重合時或者接近重合時，主軸無法提供活塞旋轉(zhuǎn)的動力問題，從而徹底解決當摩擦力大、壓縮機結(jié)構(gòu)尺寸小慣性小時容易卡滯的問題，使壓縮機轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)、順滑和可靠。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種用于球形壓縮機的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)同步機構(gòu)，其特征是：在轉(zhuǎn)盤球面與缸體球形內(nèi)球面動配合滑動結(jié)合面上設(shè)置有彈性鋼球和凹形滑道構(gòu)成的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)同步機構(gòu)；所述彈性鋼球是由鋼球和彈簧構(gòu)成，在轉(zhuǎn)盤與缸體動配合的缸體內(nèi)球面或者轉(zhuǎn)盤球面上設(shè)置一沉孔，鋼球壓住彈簧后置于沉孔中；在與鋼球沉孔位置相對應的滑動配合的另一個球形面上設(shè)置凹形滑道，該凹形滑道分布在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動過程中鋼球在所貼合的球形面上的滑動軌跡上，凹形滑道的截面形狀與鋼球相適應；

所述凹形滑道可以是鋼球在相對應的球面上滑動的全軌跡，此時可以省去彈簧；

所述凹形滑道也可以是鋼球在相對應的球面上滑動的部分軌跡，在凹形滑道的首末段設(shè)置圓弧過渡，并且當活塞軸線與轉(zhuǎn)盤軸線重合時，鋼球位于凹形滑道中部；

所述彈性鋼球在轉(zhuǎn)盤球面，相對應的凹形滑道對稱分布在缸體內(nèi)球面；

所述彈性鋼球也可以在在缸體內(nèi)球面上，則相對應的凹形滑道對稱分布在轉(zhuǎn)盤球面上；

所述彈性鋼球可以為多組，相應的設(shè)置多段凹形滑道。

本發(fā)明的優(yōu)點是在轉(zhuǎn)盤球面和相配合的缸體內(nèi)球面之間設(shè)置轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)同步機構(gòu)，使轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)盤軸線與活塞軸線重合位置時，轉(zhuǎn)盤從主軸獲得的扭矩為零的瞬間，同步機構(gòu)產(chǎn)生的扭矩仍可以使轉(zhuǎn)盤繼續(xù)保持運動，從而使轉(zhuǎn)盤不易卡滯，從根本上解決了球形壓縮機機構(gòu)運動的死點問題。

附圖說明

圖1：本發(fā)明實施例球形壓縮機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：機殼剖面圖；

圖3：圖2中A-A剖面圖；

圖4：轉(zhuǎn)盤主視圖；

圖5：圖4所示轉(zhuǎn)盤左視圖

圖6：圖4所示轉(zhuǎn)盤俯視圖；

圖7：活塞與鑲塊組合體主視圖；

圖8：圖7所示的活塞與鑲塊組合體左視圖；

圖9：缸體結(jié)構(gòu)示意圖；