[發明專利]旋轉式平動活塞壓縮機

有效

• 申請號: 201310370147.5
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103410732A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 阮吉林;張啟斌
• 申請（專利權）人: 浙江百達精工股份有限公司
• 主分類號: F04C18/356
• 分類號: F04C18/356;F04C29/00
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務所 33107
• 代理人: 蔡正保;朱新穎

技術領域

本發明屬于機械工程技術領域，涉及一種旋轉活塞的液體變容式機械，特別是一種旋轉式平動活塞壓縮機。

背景技術

壓縮機是將低壓氣體提升為高壓的一種從動的流體機械。空調壓縮機是制冷系統的心臟。旋轉活塞式空調壓縮機被廣泛地應用在家用空調中。

關于旋轉活塞式壓縮機的相關文獻較多，如中國專利文獻記載的旋轉活塞式壓縮機[申請號：97114554.7；公開號：CN1174297A]。在該文獻的背景技術中記載了傳統的旋轉活塞式壓縮機，如圖7和圖8所示，具有偏心部102的曲軸101、驅動曲軸101旋轉的電機103、氣缸104、葉片105以及在氣缸104中偏心旋轉的活塞106。葉片105在彈簧111的作用下葉片105與活塞106相抵靠，葉片105與活塞106相抵靠的端面呈圓弧形。葉片105在氣缸104的葉片槽中往復移動，葉片105與活塞106的外圓周表面滑動接觸。從而葉片105把氣缸104的內部分成吸入腔107和排出腔108。由于電動機帶動曲軸101旋轉，活塞106在氣缸104中轉動，制冷劑氣體從吸入口109進入，然后被送到排出口110，同時被壓縮。通常旋轉活塞式空調壓縮機應用在1～3HP空調中，目前在5HP的空調也開始應用，其彈簧111的彈力剛度一般控制在2～8Kg/㎜左右。

根據上述的傳統結構，由于葉片105的頂部具有圓柱形曲面，活塞106的外圓周表面也是圓柱形的，葉片105與活塞106之間的接觸狀況等效于小圓柱與大圓柱之間的接觸。因此，接觸狀況是線性接觸，其中接觸面積較小，而每單位面積上的負載即接觸應力則較大，使葉片105與活塞106之間的滑動接觸狀況變得很苛刻。傳統結構的旋轉活塞式空調壓縮機，活塞106外圓周表面與葉片105頂部之間的摩擦阻力矩大于其內圓周表面與曲軸偏心部102之間的摩擦阻力矩，活塞106在工作時會產生自旋。活塞106的自旋數取決于其外圓直徑與汽缸104的內孔直徑之比。

在上述傳統結構中，壓縮機的潤滑主要通過設置在曲軸中孔的螺旋片在工作時產生的泵油作用，將冷凍機油送到各軸承間，并流入汽缸內腔形成油膜。

為了解決上述問題，有人提出了解決技術方案，如日本專利公告報記載的一種垂直旋轉式壓縮機（公告號：JP7259767A）；在活塞外圓周上設置一供葉片嵌入的槽，在活塞上開有使槽最深部分與供油通道相聯通的孔。活塞與葉片之間的接觸變成面接觸，活塞的自旋也受到約束，從而達到了穩定滑動的條件。同時又能通過供油通道和孔向活塞與葉片之間的接觸部供油。根據所述結構，該旋轉式壓縮機還存在著以下缺陷：1、為了避免葉片從活塞外圓周面上的槽內脫離，彈簧所需的彈力較大，該旋轉式壓縮機彈簧的彈力剛度估計應控制在20Kg/㎜以上。由此產生一系列問題：如葉片對活塞壓力增大、在活塞與葉片之間的接觸部需要供油潤滑、活塞與偏心部之間摩擦力增大以及壓縮機效率大大降低等等。2、活塞與葉片之間的接觸部需要供油，即存在供油系統，導致壓縮機結構復雜以及零部件加工更困難，成本更高。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種旋轉式平動活塞壓縮機，本發明要解決的技術問題是如何降低彈簧彈力及提高工作效率。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種旋轉式平動活塞壓縮機，包括具有活塞腔的氣缸和具有偏心部的曲軸，偏心部位于活塞腔內；所述氣缸葉片槽有葉片；其特征在于，所述偏心部上套有活塞，偏心部外側面與活塞內側面之間通過滾動軸承組件相連接；所述活塞外圓周面上開有與活塞母線平行的呈條狀的凹圓弧槽；所述葉片頂面為凸圓弧形曲面；所述葉片圓弧頂部嵌入活塞的凹圓弧槽內，在彈簧力作用下葉片頂面與凹圓弧槽槽面相抵靠。

本旋轉式平動活塞壓縮機工作時，曲軸旋轉，偏心部對活塞產生摩擦力使活塞具有旋轉趨勢。由于偏心部與活塞之間通過滾動軸承組件相連接，形成滾動摩擦，即偏心部與活塞內孔之間摩擦力極小。僅依靠活塞外圓與汽缸內孔間的摩擦力就能阻止活塞旋轉。葉片嵌入凹圓弧槽內，葉片在彈簧的彈力作用下對活塞產生壓力，進而完全克服偏心部傳遞至活塞的摩擦力，保證活塞不發生轉動；葉片與活塞所需產生旋轉阻力也較小，換而言之，葉片對活塞所需產生的壓力也較小，即所需彈簧能產生的彈力較小。