[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)缸活塞壓縮機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011602514.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112664428B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何志龍;孫崇洲;韋煒;李丹童;胡汪鋒;王嘉辰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: F04B37/00
• 分類號: F04B37/00;F04B39/00;F04B39/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 王艾華

一種轉(zhuǎn)缸活塞壓縮機，包括缸套以及設(shè)置在缸套兩端的上支撐板和閥蓋，閥蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)有閥板，閥板與缸套以及上支撐板圍成腔體，腔體內(nèi)部設(shè)有旋轉(zhuǎn)部件，閥蓋的外側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)軸軸承，轉(zhuǎn)軸穿過轉(zhuǎn)軸軸承帶動旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)部件包括活塞連桿，活塞連桿套設(shè)在轉(zhuǎn)缸內(nèi)的氣缸壁面上，活塞連桿的兩端設(shè)有能夠沿缸套的內(nèi)壁面進行滾動的滾針軸承，轉(zhuǎn)缸套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上；轉(zhuǎn)缸的兩側(cè)對稱設(shè)置氣缸端蓋，氣缸端蓋上開設(shè)有進排氣口；轉(zhuǎn)缸帶動活塞連桿相對于缸套旋轉(zhuǎn)，同時活塞連桿相對于轉(zhuǎn)缸作往復(fù)運動，實現(xiàn)轉(zhuǎn)缸內(nèi)部活塞連桿兩側(cè)容積的變化，從而實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣。本發(fā)明減少了易損件，簡化了壓縮機結(jié)構(gòu)，活塞的整體受力小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，增加了壓縮機的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于壓縮機領(lǐng)域，具體涉及一種轉(zhuǎn)缸活塞壓縮機。

背景技術(shù)

轉(zhuǎn)缸壓縮機是一種新型的容積式壓縮機。活塞相對于缸套的旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)了活塞相對于轉(zhuǎn)缸的往復(fù)運動；活塞相對于轉(zhuǎn)缸的往復(fù)運動實現(xiàn)了工作腔容積的周期性變化；氣缸端蓋上進排氣孔在轉(zhuǎn)缸旋轉(zhuǎn)過程中與閥板吸氣通道和排氣通道周期性連通；以上復(fù)合運動實現(xiàn)了壓縮機的吸氣、壓縮以及排氣過程。傳統(tǒng)的活塞式壓縮機需要設(shè)置進氣閥、排氣閥和曲柄滑塊結(jié)構(gòu)件，易損件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)缸壓縮機摩擦面大，活塞受力大。

隨著社會的進步，對壓縮機的高效節(jié)能提出了更高的要求。因而，有必要對轉(zhuǎn)缸壓縮機進行優(yōu)化設(shè)計，以進一步提高壓縮機的效率，實現(xiàn)節(jié)能減排。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)缸活塞壓縮機中活塞受力大及摩擦嚴重的問題，提供一種轉(zhuǎn)缸活塞壓縮機，能夠有效提高轉(zhuǎn)缸活塞壓縮機的整體效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種轉(zhuǎn)缸活塞壓縮機有如下的技術(shù)方案：包括缸套以及設(shè)置在缸套兩端的上支撐板和閥蓋，閥蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)有閥板，閥板與缸套以及上支撐板圍成腔體，腔體內(nèi)部設(shè)有旋轉(zhuǎn)部件，閥蓋的外側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)軸軸承，轉(zhuǎn)軸穿過轉(zhuǎn)軸軸承帶動旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)部件包括活塞連桿，活塞連桿套設(shè)在轉(zhuǎn)缸內(nèi)的氣缸壁面上，活塞連桿的兩端設(shè)有能夠沿缸套的內(nèi)壁面進行滾動的滾針軸承，轉(zhuǎn)缸套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上；轉(zhuǎn)缸的兩側(cè)對稱設(shè)置氣缸端蓋，氣缸端蓋上開設(shè)有進排氣口；轉(zhuǎn)缸帶動活塞連桿相對于缸套旋轉(zhuǎn)，同時活塞連桿相對于轉(zhuǎn)缸作往復(fù)運動，實現(xiàn)轉(zhuǎn)缸內(nèi)部活塞連桿兩側(cè)容積的變化，從而實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣。

作為優(yōu)選，該壓縮機具有預(yù)設(shè)截面，過轉(zhuǎn)軸軸線的缸套對稱平面為第一截面，過轉(zhuǎn)軸軸線且垂直于第一截面的平面稱為第二截面，當(dāng)活塞軸線方向位于第二截面內(nèi)時，活塞剛好運動到行程的一半。

作為優(yōu)選，轉(zhuǎn)缸和氣缸端蓋之間設(shè)置有擋片，轉(zhuǎn)缸的側(cè)壁與擋片之間設(shè)有密封圈，擋片對應(yīng)進排氣口的位置開口；轉(zhuǎn)缸徑向孔在水平方向的對稱平面為第三截面，進口位置設(shè)置在第三截面以下靠近氣缸壁面位置，進排氣口出口方向設(shè)置為沿轉(zhuǎn)軸的軸線方向向下，進排氣通道從進排氣口在氣缸端蓋內(nèi)延伸至閥板一側(cè)。

作為優(yōu)選，活塞兩側(cè)端部平面設(shè)有凸臺與進排氣口配合，當(dāng)活塞連桿軸線位于第一截面時，凸臺插入進排氣口中；氣缸端蓋在靠近擋片側(cè)設(shè)有往復(fù)軸密封件，往復(fù)軸密封件設(shè)在活塞連桿伸出氣缸端蓋部位的上下兩側(cè)，包括支撐環(huán)和往復(fù)密封環(huán)。

作為優(yōu)選，活塞連桿的兩端設(shè)置軸承支架，滾針軸承通過軸承軸連接在軸承支架上。

作為優(yōu)選，所述的兩個軸承軸于活塞連桿的兩端對稱布置，兩個軸承軸軸線之間的距離為l₁，滾針軸承的直徑為d₀，轉(zhuǎn)缸半徑為r，偏心距為缸套的內(nèi)壁面型線如下：

滾針軸承中心軸線運動軌跡C的極坐標方程為

將極坐標方程向外等距偏移，偏移量為由此得到的曲線為缸套內(nèi)壁面型線。

作為優(yōu)選，所述曲線的參數(shù)方程如下：