[發(fā)明專利]雙橢圓軌道槽往復(fù)傳動(dòng)活塞式、隔膜式壓縮機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610228063.1
• 申請(qǐng)日: 2016-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107269487B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方保林;方開(kāi)顏;孫嘉梁;賈真;李欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 方保林
• 主分類號(hào): F04B27/053
• 分類號(hào): F04B27/053;F04B39/00;F04B39/02;F04B45/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

將軸承座(1)、錐齒輪(3)、軸流式風(fēng)扇葉輪(4)上、下橢圓道槽盤(pán)體(5)、(7)、機(jī)頭托盤(pán)(6)、頂支架盤(pán)(9)依次組裝到主軸(2)上，用圓桶形機(jī)架(10)與以支撐固定；將機(jī)頭(19)成雙數(shù)中心對(duì)稱地安裝在機(jī)頭托盤(pán)(6)上，只在上端面安裝機(jī)頭，構(gòu)成單列多缸壓縮機(jī)，在托盤(pán)(6)上下兩面都安裝機(jī)頭就構(gòu)成雙列多缸壓縮機(jī)，機(jī)頭進(jìn)排氣管相互串連組成進(jìn)排氣總管，每個(gè)端面上可安裝8個(gè)機(jī)頭，活塞式壓縮機(jī)機(jī)頭要選用全無(wú)油無(wú)水、靜音壓縮機(jī)機(jī)頭。雙T形滾動(dòng)連桿立桿(13)穿過(guò)機(jī)頭托盤(pán)(6)上的長(zhǎng)孔，其上下兩端各安一個(gè)滑動(dòng)軸承(15)分別插入上下對(duì)稱相向的橢圓軌道槽(16)中，雙T形滾動(dòng)連桿(8)的水平橫桿(14)穿過(guò)定位導(dǎo)向套(17)與活塞桿(18)固定聯(lián)接，兩桿中心線保持在一條直線上并能與主軸(2)的中心線在空中垂直相交，就構(gòu)成由回轉(zhuǎn)中心向外輻射狀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。機(jī)型結(jié)構(gòu)構(gòu)思巧妙組合相得益彰、科學(xué)合理，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、高效、節(jié)能、無(wú)慣性擊振動(dòng)、無(wú)管路交，脈動(dòng)，系統(tǒng)順暢，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，安全可靠。

一、技術(shù)領(lǐng)域：空氣動(dòng)力機(jī)械

二、背景技術(shù)：

廣泛應(yīng)用于礦山開(kāi)采、冶金、煉油、石油開(kāi)采、石油化工、化肥、醫(yī)藥化工、空氣動(dòng)力、制冷、空調(diào)、空氣分離等諸多工業(yè)領(lǐng)域的曲柄連桿活塞式、隔膜式壓縮機(jī)。由于它適用壓力范圍廣，高、中、低都適用，調(diào)壓方便，適用多種媒體工質(zhì)，除了超高壓范圍外，中、低壓范圍內(nèi)，機(jī)體對(duì)材質(zhì)要求不高，排出氣流損失小、效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，使它在壓縮機(jī)領(lǐng)域中一直占據(jù)主流機(jī)型地位，市場(chǎng)占有率一直穩(wěn)步上升。但是這一機(jī)型結(jié)構(gòu)本身存在有難以克服的結(jié)構(gòu)性缺點(diǎn)和弊病、極大地影響應(yīng)用領(lǐng)域企業(yè)的發(fā)展和環(huán)境保障。(一)曲柄連桿活塞式這種結(jié)構(gòu)必然產(chǎn)生高速往復(fù)慣性沖擊振動(dòng)，這是該種設(shè)備工作運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)的振動(dòng)源，往復(fù)慣性沖擊力產(chǎn)生的干擾力矩的周期性作用必然會(huì)激起曲系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，以上這兩種振動(dòng)，一產(chǎn)生噪音、污染環(huán)境，對(duì)環(huán)保不利。(二)是機(jī)頭疲勞損害的內(nèi)因損害機(jī)體、縮短機(jī)器使用壽命，增加維修工作量，加大生產(chǎn)成本。(三) 曲柄連桿活塞這種結(jié)構(gòu)本身就已經(jīng)夠笨重復(fù)雜了，再加上十字頭滑槽連桿中間傳遞機(jī)構(gòu)，又為了平衡慣性力和離心力，離心力矩等還必須增加額外平衡質(zhì)量，同時(shí)必須將氣缸的排列設(shè)計(jì)成對(duì)稱平衡式、對(duì)置式、角置式、角度式等多種形式，這樣勢(shì)必造成整機(jī)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜笨重，占地面積大，費(fèi)材費(fèi)工，成本高。(四)曲柄連桿機(jī)構(gòu)在將原動(dòng)力轉(zhuǎn)換成活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中吸排氣的周期性，造成吸排氣管內(nèi)氣流脈動(dòng)，其直接結(jié)果是： (1)增加壓縮機(jī)吸入阻力，使其吸入能力下降；(2)增加排出阻力，使管路增加額外負(fù)荷，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用增加；(3)當(dāng)排出管路細(xì)長(zhǎng)，系統(tǒng)無(wú)足夠背壓時(shí)，脈動(dòng)的慣性力可能引起吸入閥和排出閥一齊打開(kāi)，造成流體由吸入管直接流向排出管的過(guò)流現(xiàn)象，損害設(shè)備；(4)引起吸入和排出壓力脈動(dòng)，管路振動(dòng)，損害整個(gè)系統(tǒng)，威脅壓縮機(jī)的安全運(yùn)行；(5)使壓縮機(jī)不能適用于流量要求穩(wěn)定的場(chǎng)合，從而縮小該機(jī)型的市場(chǎng)；(五)曲柄連桿結(jié)構(gòu)在將原動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成活塞的直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)氣體加壓，增加其壓力能的過(guò)程中，必然產(chǎn)生出以下幾種無(wú)用功的能量消耗損失；(1)產(chǎn)生活塞的側(cè)向推力，增加摩擦損失；(2)為平衡往復(fù)慣性力和離心力，離心力矩而增加額外平衡質(zhì)量的能量消耗；(3)產(chǎn)生與切線方向旋轉(zhuǎn)力垂直的法向力，增加曲柄迴轉(zhuǎn)中心的磨擦力。以上三種無(wú)用功的力其總和大于有用功的切線方向旋轉(zhuǎn)力，所以該結(jié)構(gòu)將原動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞的直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)工質(zhì)做功加壓，增加其壓力能的功能轉(zhuǎn)換效率不足50％，功能轉(zhuǎn)換效率低，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用偏高。(六)曲軸加工工藝復(fù)雜，技術(shù)條件要求高，加工難度大，氣缸數(shù)越多，曲柄越多，曲軸越長(zhǎng)，曲柄相對(duì)錯(cuò)開(kāi)角度變化越多，越難加工，加工成本偏高，曲軸加工工藝已成為多缸大功率壓縮機(jī)發(fā)展的“瓶頸”。

隔膜壓縮機(jī)(泵)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、沒(méi)有內(nèi)磨擦無(wú)用功消耗，本身無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音，不與介質(zhì)接觸可以使介質(zhì)保持純凈，密封性好，介質(zhì)無(wú)外漏可能等特點(diǎn)，故特別適合輸送易燃、易爆、有毒、有危險(xiǎn)流體、貴重稀有氣體。因此隔膜壓縮機(jī)(泵)在壓縮機(jī)(泵)領(lǐng)域占有一定的特殊地位。有些功能是不可替代的。但是它也有不完美的“胎里帶”毛病：(1)壓出的流體流速偏低，流量不穩(wěn)定；(2)與其配套的驅(qū)動(dòng)裝置：A是機(jī)械，就是曲軸連桿機(jī)構(gòu)，它的缺點(diǎn)前邊已列出，不再重復(fù)；B液壓(氣動(dòng))傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜、笨重、占地大、成本高，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高。

三、發(fā)明內(nèi)容：