CN101387296A - 静止叶片式压缩机 - Google Patents

Abstract

静止叶片式压缩机，包括转子1、气缸2、叶片3、转柱4、和端盖，转子1偏置在气缸2内，转子轴线O1围绕气缸轴线O2转动，转子1的外表面与气缸2的内孔面相切配合；叶片3的外端紧固连接到气缸2上，其侧端分别与相应的两个端盖紧固连接，在转子1上开设有圆弧槽5，所述转柱4配装在该圆弧槽5内并与之转动配合；在转柱4上开设有一条扁平状的滑槽6，所述叶片3***该滑槽6内并与之滑动配合；由于气缸2、叶片3和端盖均为静止布局，一方面消除了它们之间的配合间隙和相对运动，减少了叶片与气缸、叶片与端盖的摩擦损失和泄漏损失，另一方面叶片不是运动件，故它无须进行动平衡考虑，换言之压缩机的动平衡得以简化。

Description

静止叶片式压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，具体地说涉及一种叶片式压缩机，更具体地说涉及一种静止叶片式压缩机。

背景技术

压缩机是各种气体压缩设备的关键装置，在石油、化工、动力以及轻工等部门均有大量使用。在各种压缩机中，有一类量大、面广、影响深的压缩机，这就是具有滑片结构特征的压缩机，如滚动活塞式压缩机、摆动转子式压缩机和滑片式压缩机等等，上述压缩机均属于旋转式压缩机的范畴，与往复活塞式压缩机相比，它们具有体积小、重量轻、结构简单和动平衡性能好等优点，故而在空气压缩、制冷以及空调领域得到非常广泛的应用。

但是，传统滑片类旋转压缩机存在有一个共性的弊端，这就是它们均有一个或多个做往返运动、旋转运动或摆动运动的叶片，由此就带来了两个问题：首先，有运动就有间隙，如叶片与气缸、叶片与端盖之间就留有配合间隙，这将不仅导致压缩机的内部泄漏损失，而且会导致摩擦损失；其次，有运动就可能存在惯性力，这是众所周知的事实，如叶片的往复运动会造成往复惯性力、叶片的旋转运动会造成离心惯性力、而叶片的摆动运动会造成摆动惯性力，这些惯性力的存在将导致压缩机的动平衡性变差，并由此产生振动与噪声。

发明内容

针对传统滑片类旋转压缩机存在的上述问题，本发明提供一种静止叶片式压缩机，其目的在于有效解决叶片与气缸、叶片与端盖之间的摩擦与泄漏问题，同时还降低压缩机动平衡的复杂性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种静止叶片式压缩机，该压缩机包括一个转子、一个气缸、一个叶片、一个转柱以及两个端盖；所述转子有一个圆柱形外表面，所述气缸有一个圆孔形内孔面，所述叶片呈扁平状，所述转柱有一个圆柱形外表面；转子偏置在气缸内，转子的轴线与气缸的轴线平行设置，转子的外表面与气缸的内孔面相切接触配合，转子的轴线围绕气缸的轴线转动；其特征在于所述叶片的外端与所述气缸密封连接，叶片的两侧端分别与相对应的两个端盖密封连接，压缩机的叶片、气缸和端盖均为静止布置，亦即叶片为不运动的静止叶片；在所述转子上开设有与转子轴线平行的圆弧槽，所述转柱配装在该圆弧槽内并与之转动配合；在转柱上开设有一条与圆弧槽轴线平行的扁平状的滑槽，所述叶片***该滑槽内并与之滑动配合。

本发明采用叶片、气缸和端盖为静止布局的结构方案，一方面消除了它们之间的配合间隙和相对运动，结果减少了叶片与气缸、叶片与端盖的摩擦损失和泄漏损失；另一方面，由于叶片为静止状态而不再作为运动件，故它无须进行动平衡考虑，换言之压缩机的动平衡得以简化。

附图说明

图1是本发明一种静止叶片式压缩机的一个实施例的结构示意图；

图2是图1所示一种静止叶片式压缩机的工作原理图。

具体实施方式

图1和图2示出了本发明一种静止叶片式压缩机的一个实施例的结构示意图和工作原理图。在该实施例中，所述静止叶片式压缩机包括一个转子1、一个气缸2、一个叶片3、一个转柱4、两个端盖(图中未示出)；所述转子1有一个圆柱形外表面，所述气缸2有一个圆孔形内孔面，所述叶片3呈扁平状，所述转柱4有一个圆柱形外表面；转子1偏置在气缸2内，转子轴线O1与气缸轴线O2平行设置，两轴线的距离即为转子1相对于气缸2的偏心距，转子轴线O1围绕气缸轴线O2转动，转子1的外表面与气缸2的内孔面相切配合(容许存在运动间隙或油膜间隙)；叶片3与气缸轴线O2平行，其外端与气缸2密封连接，叶片3的最佳位置为沿着气缸2的径向方向布置，叶片3的两侧端分别与相应的两个端盖密封连接(图中未示出)；特别需要说明的是，所述密封连接是指采用嵌固连接、铰接连接、螺钉连接、铆钉连接、焊接连接或过盈连接、胶粘连接等连接结构，亦可以是密封紧贴，甚至可以在连接处敷设弹性密封体如橡胶、朔料、铜片、纸垫、纤维、密封胶等等，图中所示实施例中叶片3采用的是嵌固到气缸2的密封结构；本实施例中气缸2、叶片3和端盖均为静止布局，亦即它们不是运动件，这是本发明的最大特色所在；在转子1上开设有与转子轴线O1平行的圆弧槽5，圆弧槽轴线O3，所述转柱4配装在该圆弧槽5内并与之转动配合；在转柱4上开设有一条与圆弧槽轴线为O3平行的扁平状的滑槽6，所述叶片3***该滑槽6内并与之滑动配合；为驱动转子1运动，在转子1的中心部位同轴设置有转轴7，转轴7可以直接驱动转子1(图中未示出)也可以通过轴承8驱动转子1(如图中所示)、可以是滚动轴承也可以是滑动轴承，需要指出的是，转轴7可以由电机直接驱动，也可以由电机通过联轴节或皮带或齿轮等间接驱动；相对于气缸轴线O2而言，转轴7属于偏心轴颈结构；从图2给出的压缩机工作状态图不难发现，转子1一方面跟随转子轴线O1围绕气缸轴线O2转动，另一方面转子1还围绕转子轴线O1作摆动运动，由转子1的外表面、气缸2的内孔面以及两侧端盖围成了一个封闭形的月牙形空间，叶片3将该空间分隔成两个工作腔吸气腔9和压缩腔10，随着转子1的转动，吸气腔9的容积逐渐增加，压缩腔10的容积则逐渐减少，显然，单独在端盖或单独在气缸2或同时在端盖及气缸2上设置吸气口与吸气腔9相通、设置排气口与压缩腔10相通，即可构成压缩机，本实施例的吸气口11设在气缸2上、排气口12设在端盖上；

为了获得更大的排气量和减少排气压力的脉动，本发明静止叶片式压缩机可以做成多缸的形式，即采用多个相同尺寸或相似尺寸的转子1、气缸2、叶片3和转柱4组合成多缸压缩机，组合可以是并联的也可以是串联的，以并联为例，两缸机可做成眼镜状布局、三缸机可做成品字形布局、四缸机可以做成矩形布局、五缸机及五缸以上则可以做成梅花状布局等等；

值得说明的是，压缩机零部件的材料可以采用金属材料也可以采用非金属材料，其最佳做法是以金属如铸铁、钢和合金钢、粉末冶金等材料为本体，然后在本体的基础上镶、嵌、镀或覆盖一些弹性材料如塑料、橡胶、尼龙和各种纤维等，上述非金属材料可以充填碳粉、石墨、玻璃粉等耐磨耐热和减摩材料，这样就可以将压缩机制成无油润滑压缩机；

本实施例中，叶片3采用紧固连接的结构与气缸2以及端盖连接，一方面消除了它们之间的配合间隙和相对运动，减少了叶片3与气缸2和端盖的摩擦和泄漏；另一方面由于叶片3和气缸2均为静止状态而不作运动，故它们无须进行动平衡考虑，换言之压缩机的动平衡得以简化。

最后，必须指出的是，本发明静止叶片式压缩机的结构和工作原理可以移植到各种流体泵和流体马达上，如液压泵、流量泵、污水泵、真空泵和液压马达等等，凡在上述装置中采用本发明技术的均应该属于本发明的范畴及保护范围。

Claims (9)

1、一种静止叶片式压缩机，包括转子[1]、气缸[2]、叶片[3]、转柱[4]和端盖；所述转子[1]有一个圆柱形外表面，所述气缸[2]有一个圆孔形内孔面，所述叶片[3]呈扁平状，所述转柱[4]有一个圆柱形外表面；转子[1]偏置在气缸[2]内，转子[1]的轴线与气缸[2]的轴线平行设置，转子[1]的外表面与气缸[2]的内孔面相切接触配合；其特征在于叶片[3]的外端与气缸[2]采用密封连接，叶片[3]的两侧端分别与相对应的端盖密封连接；叶片[3]、气缸[2]以及端盖均为静止布置，亦即叶片[3]为不参与运动的静止叶片；在所述转子[1]上开设有圆弧槽[5]，所述转柱[4]配装在该圆弧槽[5]内并与之转动配合；在转柱[4]上开设有扁平状的滑槽[6]，所述叶片[3]***该滑槽[6]内并与之滑动配合。

2、根据权利要求1所述的一种静止叶片式压缩机，其特征在于叶片[3]的布置方向为气缸[2]的径向方向。

3、根据权利要求1或2所述的一种静止叶片式压缩机，其特征在于转子[1]的中心部位同轴设置有转轴[7]。

4、根据权利要求3所述的一种静止叶片式压缩机，其特征在于转轴[7]通过轴承[8]驱动转子[1]。

5、根据权利要求1至4项中任一项所述的一种静止叶片式压缩机，其特征在于压缩机为多缸机，所述转子[1]、气缸[2]、叶片[3]和转柱[4]的个数有若干个。

6、根据权利要求1至5中任一项所述的一种静止叶片式压缩机，其特征在于压缩机的零部件可以使用非金属的弹性材料。

7、根据权利要求1至4中任一项所述的一种静止叶片式压缩机，其特征在于转轴[7]由电机直接驱动。

8、根据权利要求1至4中任一项所述的一种静止叶片式压缩机，其特征在于转轴[7]由电机通过联轴节或皮带或齿轮等间接驱动。

9、根据权利要求1至8中任一项所述的一种静止叶片式压缩机，其特征在于所述静止叶片压缩机用作流体泵或流体马达。

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