CN102588282A

CN102588282A - 叶片式平动转子压缩机

Info

Publication number: CN102588282A
Application number: CN2012100625973A
Authority: CN
Inventors: 耿爱农; 陈君立; 阮勤江
Original assignee: Zhejiang Hongyou Compressor Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Hongyou Compressor Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-07-30
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2032-03-09
Also published as: CN102588282B; CN102345604A

Abstract

本发明属于压缩机技术领域，涉及一种叶片式平动转子压缩机，包括转子、缸体、叶片、端盖和曲柄，缸体上开设有缸孔，所述转子、叶片均安置在该缸孔内，转子上开设有两条扁平状的转子滑槽，所述叶片配装在转子滑槽中并与之滑动配合，转子及叶片的两个侧端分别与安置在缸体两侧的两个端盖运动配合，其特色在于所述缸体的缸孔上开设有两个具有平面状底面的凹槽，两凹槽的底面平行相对；所述叶片的两个外端分别与所述凹槽的底面一一对应，叶片的外端具有与凹槽底面作运动配合的密封面。由于缸体上不再开设有滑槽结构，同时叶片的外端部位不再呈曲面结构，故能降低压缩机的制作难度。

Description

叶片式平动转子压缩机

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，具体地说涉及一种旋转式转子压缩机，更具体地说涉及一种转子作平动转动的叶片式旋转压缩机。

背景技术

众所周知，具有叶片结构特征的旋转式压缩机使用极其广泛，包括叶片作回转运动的滑片式压缩机、叶片作往复运动的滚动活塞式压缩机和叶片作摆动运动的摆动转子式压缩机等等，传统的叶片结构类旋转压缩机大多采用转子作回转运动的工作方式，因此转子相对于端盖和气缸的运动速度较大，由此会产生较大的摩擦和磨损，是限制压缩机转速提高的一个重要障碍。为此，现有技术CN101387294B提出了一种平动转子式压缩机，它包括转子、缸体、叶片和端盖，其中转子上开设有扁平状的转子滑槽，缸体上开设有扁平状的缸体滑槽，所述叶片呈T形结构或者L形结构，叶片由两个相互垂直的径向扁平体和切向扁平体所组成，其中径向扁平体配装在转子的滑槽中并与之滑动配合，而切向扁平体则配装在缸体滑槽中并与之滑动配合，在叶片的约束下转子作平动转动；现有技术US5074769则提出了另一种平动转子式压缩机，其转子上开设有转子滑槽，转子滑槽内配装有叶片和卡销，端盖上设置有轨槽，卡销与叶片连接并***端盖轨槽内，利用轨槽约束卡销并进而约束叶片的运动轨迹、最终约束转子作平动转动运动，同时卡销还促使并保持叶片的外端与缸孔壁面呈密封接触密封配合的状态。上述平动转子式压缩机的优点是它们的转子均采用平动转动的工作方式，因此转子相对于气缸及端盖的运动速度较小，与传统的叶片结构类旋转压缩机相比可以提高转速，故其在排量不变的情况下可以将体积做得更小；但是，上述平动转子式压缩机仍然存在有不足之处：1)比如CN101387294B所提出的压缩机，由于它必须在缸体上开设扁平状的缸体滑槽，致使其加工比较困难，另外缸体上的扁平状缸体滑槽及其与之配合的切向扁平体又造成了较多的配合间隙，由此亦加剧了压缩机的内部泄漏量，或者说其密封性较差；2)而US5074769提出的压缩机，则由于叶片的外端与圆形或曲面形的气缸内孔壁面运动接触配合，为保证密封性，它的叶片外端必须做成曲面状以便在不同位置时与缸孔壁面形状相适应，通常叶片外端部位的形貌需要做成多圆弧组合的曲面，致使叶片的制作相当困难，另外它的端盖轨槽为曲线轨迹槽轨，因此轨槽的加工也同样比较困难，还有叶片的外端只能与气缸缸孔壁面以线接触的方式进行密封，故密封可靠性同样较差。

发明内容

本发明提供一种叶片式平动转子压缩机，其主要目的在于在保持转子平动转动工作方式的前提下降低压缩机的制作难度，本发明的另一个目的是改善叶片与缸孔壁面之间的密封性。

本发明的目的是这样来实现的：叶片式平动转子压缩机，包括转子、缸体、叶片、端盖和曲柄，缸体上开设有缸孔，所述转子、叶片均安置在该缸孔内，转子上开设有两条扁平状的转子滑槽，所述叶片配装在转子滑槽中并与之滑动配合，转子及叶片的两个轴侧端分别与安置在缸体两轴侧端的两个端盖运动配合，所述缸体的缸孔上开设有两个具有平面状底面的凹槽，两凹槽的底面平行相对；所述叶片的两个外端面分别与所述凹槽的底面一一对应且滑动配合，叶片的外端具有与凹槽底面作运动配合的工作面。

上述的叶片的外端包括有密封条，所述密封条与缸孔凹槽的底面运动密封配合。

上述的转子的两个轴侧端上开设有环槽，所述环槽内配装有密封环，密封环与端盖运动密封配合。

上述的叶片上开设有叶片滑槽，在所述两个端盖中的一个端盖上设置有与该叶片滑槽滑动配合的凸键或/和凸条。

上述凸键或凸条为紧固嵌入端盖的一个部件。

上述的两个端盖中的一个端盖上设置有端盖滑槽，所述叶片上设置有与该端盖滑槽滑动配合的凸键或/和凸条。

上述凸键或凸条为紧固嵌入叶片的一个部件。

上述的叶片上设置有导孔，在所述两个端盖中的一个端盖上紧固连接有导杆，所述导杆与导孔滑动配合。

上述的叶片上紧固连接有导杆，在所述两个端盖中的一个端盖上设置有导孔，所述导杆与导孔滑动配合。

上述叶片的中部呈环框结构，所述曲柄穿插在该环框结构内。

本发明叶片式平动转子压缩机，在缸体的缸孔上开设有两个具有平面状底面的凹槽，并让叶片的外端与该凹槽的底面运动配合，以此约束叶片作直线往复运动，并进而约束转子作平动转动；另外，通过叶片滑槽或端盖滑槽与凸键或凸条配合的方式约束叶片作直线往复运动，同样能获得转子作平动转动的效果；与现有技术CN101387294B相比，本发明摒弃了缸体滑槽及切向扁平体，由此降低了压缩机的制作难度，并减少了叶片与缸孔之间的内部泄漏通道，改善了压缩机的密封性能；与现有技术US5074769相比，本发明摒弃了叶片外端的曲面结构形式，而将其改进为简单所谓平面结构，因此降低了压缩机的制作难度，并改善了叶片外端与缸孔的密封性，此外，本发明还摒弃了端盖曲线轨槽，同样也降低了压缩机的加工难度。

附图说明

图1是本发明叶片式平动转子压缩机的轴测结构示意图；

图2是图1所示本发明叶片式平动转子压缩机的工作状态图；

图3是图1所示本发明叶片式平动转子压缩机的轴测***图。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-3：

叶片式平动转子压缩机，它包括转子1、缸体2、叶片3、端盖4和曲柄5，缸体2上开设有缸孔2a，所述转子1、叶片3均安置在该缸孔2a内，转子1上开设有两条扁平状的转子滑槽1a，所述叶片3配装在转子滑槽1a中并与之滑动配合，转子1及叶片3的两个轴侧端分别与安置在缸体2两轴侧端的两个端盖4运动配合，这里所说的轴侧端是指以转子1的轴线作为参照基准而沿其轴线分布或分置在转子两轴端处的各部件的端头侧面；本发明叶片式平动转子压缩机的最大特色在于：在所述缸体2的缸孔2a上开设有两个具有平面状底面2b的凹槽，这两个凹槽的底面2b平行相对，它们之间隔着转子1且两底面2b的间距大于缸孔2a的直径；所述叶片3的两个外端面3a分别与所述凹槽的底面2b一一对应且滑动配合，叶片3的外端面3a具有与凹槽底面2b作运动配合的工作面，所述工作面的最佳结构为平面；为了改善密封性，可以将上述的叶片3的外端做成包括有密封条3b的结构形式(如图1和图3所示)，此时密封条3b与缸孔2a的凹槽的底面2b作运动密封配合；同样为了改善密封性，上述的转子1的两个轴侧端上可以开设环槽1b，并在环槽1b内配装密封环1c，密封环1c与端盖4运动密封配合；需要指出的是，可以利用凹槽的底面2b与叶片3的外端面3a的配合来来约束叶片3作直线往复运动，并通过叶片3来约束转子1的运动为平动转动：此时转子1在曲柄5的驱动下转动，并在转子滑槽1a及叶片3的约束下相对于于叶片3产生往复滑动，最终使得转子1的工作方式呈平动转动的运动形式，在这里曲柄5可以是曲轴形式也可以是偏心销轴形式，其支撑可以使用轴承5a的结构形式；显然，由转子1、缸孔2a、叶片3和端盖4的外表面共同围构形成若干个压缩机的工作腔A，伴随着转子1的不断转动，这些工作腔A的容积亦在周期性地发生改变(如图2所示)，配上适当的进气口和排气口即可构成压缩机；本发明叶片式平动转子压缩机可以采用内部进气的方式，即外界的新鲜工质先进入转子1的内部1d，然后通过设在叶片3上的进气道3e(如图3所示)进入压缩机的工作腔内，这样做的好处是可以让相对较冷的新鲜工质对转子1实施冷却；另外，为了改善密封以减少压缩机的内部泄漏损失，可以在叶片3与端盖4相对的一侧设置密封元件，还可以在转子滑槽1a与叶片3的配合处设置密封元件；在本发明中，压缩机的缸孔2a和叶片3的结构形式均比较简单，故压缩机的制作难度不大。

作为常规做法，在转子1、缸孔2a、叶片3和端盖4的外表面共同围构形成的若干个压缩机的工作腔A的进气腔内设置有进气道及进气单向阀、排气腔内设置有排气道及排气单向阀。

为了使转子1获得更加可靠和稳定的平动运转，还可以通过设置专门的平动约束机构或结构来约束转子1的运动行为：

1)方法之一是，在上述的叶片3上开设叶片滑槽3c，同时在所述两个端盖4中的一个端盖上设置与叶片滑槽3c滑动配合的凸键或/和凸条6(如图1和图3所示)，并在凸键或/和凸条6的约束下使叶片滑槽3c始终保持与缸孔2a的凹槽底面2b平行(容许存在一定的制作误差、装配误差和变形误差)，则这时的叶片3只能作直线往复运动；需要说明的是，上述凸键或凸条6可以为紧固嵌入端盖4的一个单独的部件(如图1和图3所示)；

2)方法之二是，在上述的两个端盖4中的一个端盖上设置有端盖滑槽(图中未示出)，并在所述叶片3上设置与端盖滑槽滑动配合的凸键或/和凸条6(图中未示出)，并在凸键或/和凸条6的约束下使端盖滑槽始终保持与缸孔2a的凹槽底面2b平行(同样地也容许存在一定的制作误差、装配误差和变形误差)，则这时的叶片3也只能作直线往复运动；需要说明的是，上述凸键或凸条6也可以为紧固嵌入叶片3的一个单独的部件；

3)方法之三是，在上述叶片3上设置有导孔(图中未示出)，在所述两个端盖4中的一个端盖上紧固连接有直线杆状的导杆(图中未示出)，所述导杆与导孔滑动配合，导杆在导孔的约束下始终保持与缸孔2a的凹槽底面2b平行(容许存在一定的制作误差、装配误差和变形误差)，此时叶片3同样只能作直线往复运动；需要说明的是，导孔的最佳形状为圆形孔，与之相配合的导杆的最佳形状为圆柱杆；

4)方法之四是，在上述的叶片3上紧固地连接有一根直线杆状的导杆(图中未示出)，同时在所述两个端盖4中的一个端盖上设置有导孔(图中未示出)，所述导杆与导孔滑动配合，导杆在导孔的约束下始终保持与缸孔2a的凹槽底面2b平行(容许存在一定的制作误差、装配误差和变形误差)，则这时的叶片3同样只能作直线往复运动；需要说明的是，导孔的最佳形状为圆形孔，与之相配合的导杆的最佳形状为圆柱杆。

为了保证叶片3具有足够的刚性，可以将叶片3的中部做成环框结构3d(如图1、图2和图3所示)，所述曲柄5穿插在该环框结构3d内；当然，叶片3也可以采用组件形式，即叶片3与转子滑槽1a相配合的部位单独制作、环框结构3d也单独制作，然后将它们紧固配接在一起；需要说明的是，环框结构3d的结构有多种形式，其最佳结构形式为圆环框。

与现有技术相比较，本发明叶片式平动转子压缩机的进步意义在于：首先，保持了转子以平动转动的工作方式，故继承了现有平动转子式压缩机的各项优点；其次，与现有技术CN101387294B相比，摒弃了缸体滑槽及切向扁平体，降低了压缩机的制作难度，并减少了叶片与缸孔之间的内部泄漏通道，改善了压缩机的密封性能；再者，与现有技术US5074769相比，摒弃了端盖曲线轨槽，并将叶片外端的曲面结构改进为简单所谓平面结构，同样降低了压缩机的制作难度，同时还将叶片与缸孔的线接触密封改善为面接触密封，故同样地也改善了压缩机的密封性能。

上述实施例仅为本发明的若干较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依照本发明的结构、形状、原理所做的各种等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims

1.叶片式平动转子压缩机，它包括转子、缸体、叶片、端盖和曲柄，缸体上开设有缸孔，所述转子、叶片均安置在该缸孔内，转子上开设有两条扁平状的转子滑槽，所述叶片配装在转子滑槽中并与之滑动配合，转子及叶片的两个轴侧端分别与安置在缸体两轴侧端的两个端盖运动配合，其特征在于：所述缸体的缸孔上开设有两个具有平面状底面的凹槽，两凹槽的底面平行相对；所述叶片的两个外端面分别与所述凹槽的底面一一对应且滑动配合。

2.根据权利要求1所述的叶片式平动转子压缩机，其特征在于所述叶片的外端包括有密封条，所述密封条与缸孔凹槽的底面运动密封配合。

3.根据权利要求2所述的叶片式平动转子压缩机，其特征在于所述转子的两个轴侧端上开设有环槽，所述环槽内配装有密封环，密封环与端盖运动密封配合。

4.根据权利要求1至3中所述的任意一种叶片式平动转子压缩机，其特征在于所述叶片上开设有叶片滑槽，在所述两个端盖中的一个端盖上设置有与该叶片滑槽滑动配合的凸键或/和凸条。

5.根据权利要求4所述的叶片式平动转子压缩机，其特征在于所述的凸键或凸条为紧固嵌入端盖的一个部件。

6.根据权利要求1至3中所述的任意一种叶片式平动转子压缩机，其特征在于所述的两个端盖中的一个端盖上设置有端盖滑槽，所述叶片上设置有与该端盖滑槽滑动配合的凸键或/和凸条。

7.根据权利要求6所述的叶片式平动转子压缩机，其特征在于所述的凸键或凸条为紧固嵌入叶片的一个部件。

8.根据权利要求1至3中所述的任意一种叶片式平动转子压缩机，其特征在于所述叶片上设置有导孔，在所述两个端盖中的一个端盖上紧固连接有导杆，所述导杆与导孔滑动配合。

9.根据权利要求1至3中所述的任意一种叶片式平动转子压缩机，其特征在于所述的叶片上紧固连接有导杆，在所述两个端盖中的一个端盖上设置有导孔，所述导杆与导孔滑动配合。

10.根据权利要求1至3中所述的任意一种叶片式平动转子压缩机，其特征在于所述的叶片的中部呈环框结构，所述曲柄穿插在该环框结构内。