[發明專利]球形壓縮機

有效

• 申請號: 201610243847.1
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN105756932B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 王陸一;李正平
• 申請（專利權）人: 西安正安環境技術有限公司
• 主分類號: F04C21/00
• 分類號: F04C21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利涉及一種球形壓縮機。

背景技術

球形壓縮機是近年來新發明的一種全新結構的變容式機構，其優點是無進/排氣閥、運動件少、振動小、機械效率高、密封可靠等，球形壓縮機在近年來的應用研發中得到了不斷地發展和完善，并取得了多項專利，如專利號是03114505.1(專利名稱是“一種用于壓縮機的變容式機構”)、200610104569.8(專利名稱是“能實現多級壓縮的球形壓縮機”)、201010264211.8(專利名稱是“一種用于球形壓縮機的鉸鏈密封自動補償機構”)的中國專利；球形壓縮機可廣泛應用于氣體壓縮機、冰箱及制冷空調壓縮機、泵類機械等各種領域，以球形壓縮機為基礎的各種動力機械正在進行產業化之中。

由于現有球形壓縮機活塞的旋轉是通過偏心主軸提供動力，當主軸旋轉到轉盤軸線與活塞軸線重合時，主軸作用在轉盤上的合力與活塞和轉盤的軸線垂直相交，使活塞繞活塞軸線旋轉的扭矩為零，無法使活塞旋轉，從而導致機構卡滯，這是機構的運動死點。專利號是201410100390.X、專利名稱是“一種球形壓縮機轉子防卡死機構”的中國專利就是為解決球形壓縮機死點位置卡死問題而發明的，具體是在轉盤軸上增加銷座，銷座上設置有導向套，在缸體座球面或者缸體下球面上設置凹形滑道，凹形滑道分布在轉盤轉動過程中導向套在所對應的缸體座球面或者缸體下球面的滑動軌跡上；當轉盤自轉的扭矩為零的瞬間，主軸驅動轉盤時,導向套與凹形滑道產生的接觸力仍可以使轉盤繼續保持運動，從而使轉盤不易卡滯，從根本上解決了球形壓縮機機構運動的死點問題，但是，凹形滑道需要高精度才能保證導向套與凹形滑道良好的配合，而且防卡死機構運動過程中需要設置冷卻機構防止導向套與凹形滑道摩擦產生發熱，增加了制造和運行成本。

發明內容

本發明的目的就是設計一種新型的球形壓縮機，對原有的球形壓縮機進行重新設計，使球形壓縮機在結構上成為無死點機構。

本發明的技術方案是，球形壓縮機，它包括：

缸體，該缸體具有半球形內腔，在缸體上設置有貫通缸外的轉盤軸孔；

缸蓋，該缸蓋具有半球形內腔，該缸蓋與所述缸體組合在一起形成球形內腔，在該缸蓋的內球面上設置有進氣通道、排氣通道及活塞軸孔，缸蓋上的進氣通道和排氣通道分別布置在垂直于活塞軸孔軸線的環形空間內，進氣通道和排氣通道分別與缸蓋上連通缸外的進氣孔和排氣孔連通；

活塞，該活塞具有球形頂面、兩個成一定角度的側面和在兩側面下部的活塞銷座，所述活塞球形頂面與所述球形內腔具有相同的球心并形成密封動配合；所述活塞銷座為半圓柱結構，半圓柱的中部有凹槽，在半圓柱的中心軸線上設置有貫通的活塞銷孔；在活塞的球形頂面中央凸出一活塞軸，活塞軸的軸線通過活塞球形頂面的球心；

轉盤，該轉盤具有在其上部與活塞銷座相對應的轉盤銷座；該轉盤上部和下端面之間的外周面為轉盤球面，轉盤球面與所述球形內腔具有相同的球心并緊貼球形內腔形成密封動配合；所述轉盤銷座的兩端為半圓柱凹槽，中部為凸起的半圓柱，在半圓柱的中心軸線上設置有貫通的轉盤銷孔；在轉盤的下端中心凸出一轉盤軸，轉盤軸通過轉盤球面的球心；

中心銷，該中心銷插入所述轉盤銷座和活塞銷座相配所形成的銷孔中形成柱面鉸鏈，柱面鉸鏈的各配合面之間形成密封動配合；

其中，所述活塞軸孔和轉盤軸孔的軸線都通過所述球形內腔的球心，活塞軸孔和轉盤軸孔的軸線夾角為α；選取在活塞軸與活塞軸孔之間或者轉盤軸與轉盤軸孔之間的其中一處設置滑槽擺動機構，在活塞軸與活塞軸孔之間的滑槽擺動機構使活塞沿滑槽相對于活塞軸孔的軸線擺動，在轉盤軸與轉盤軸孔之間的滑槽擺動機構使轉盤沿滑槽相對于轉盤軸孔的軸線擺動，擺動的幅度為2α；驅動轉盤軸轉動，活塞和轉盤繞中心銷相對擺動，在所述轉盤的上端面、所述活塞的兩側面與所述球形內腔之間形成容積交替變化的V1工作室和V2工作室；

進一步的，在缸蓋上的活塞軸孔內設置一圓柱形轉套，轉套的外圓柱與活塞軸孔同軸，轉套可繞活塞軸孔的軸線旋轉，在轉套的端面設置一沿中心銷軸線方向的轉套滑槽，轉套滑槽的兩側面對稱設置在中心銷的軸線和活塞軸孔的軸線所在的平面的兩側；在活塞軸的端部固定設置一滑靴，滑靴置于轉套滑槽中，滑靴的兩側面與所述轉套滑槽的兩側面貼合并沿轉套滑槽的兩側面滑動形成動配合，轉套上的轉套滑槽和活塞軸上的滑靴形成滑槽擺動機構；轉盤軸插入缸體上的轉盤軸孔與缸體形成旋轉副；在缸蓋上活塞軸孔的端部設置一密封堵頭；