CN112324512B - 一种对称膨胀机 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种对称膨胀机，其包括：气缸、主轴、滑片和盖体，气缸、主轴和盖体均同轴设置、且具有共同的中心轴线，主轴包括设置于气缸的气缸腔中的第一直径部，第一直径部为圆柱状的结构，第一直径部上设置有第一滑片槽和第二滑片槽，第二滑片槽与第一滑片槽相对于中心轴线成中心对称设置；滑片包括第一滑片和第二滑片；盖体设置在第一直径部的轴向一端，且盖体包括本体，且在本体上还设置有朝第一直径部凸出的凸台，凸台包括沿中心轴线中心对称的第一凸台和第二凸台；气缸、第一直径部、滑片和凸台围成膨胀腔。根据本公开能够使得主轴上无偏心结构设置，无需外部加装平衡块抵消不平衡力，使得结构简单、运行过程更为平稳。

Description

一种对称膨胀机

技术领域

本公开涉及膨胀机技术领域，具体涉及一种对称膨胀机。

背景技术

在蒸气压缩式制冷***中，节流元件是保持冷凝器与蒸发器之间压差和控制调节***流量的重要元件，家用及商用制冷设备中常用的节流元件是节流阀和毛细管。无论是节流阀还是毛细管，其工作原理都是利用沿程局部阻力损失使制冷剂的压力迅速降低。节流损失是一种不可逆损失，降低了循环的热力学完善度。理论上，如果用可逆绝热膨胀过程代替不可逆等焓节流过程，可减少***熵增，提高***的热力学完善度。膨胀机可在理论上实现制冷剂的可逆绝热膨胀，实现能量回收并加以利用。

专利号：CN104564678B公布了一种膨胀压缩机装置及其具有其的空调器，该专利通过铰接滑片的径向运动将气缸分隔出膨胀腔。专利号：CN1934335A公布了一种旋转式膨胀机，该专利通过摆动滚子在径向上将气缸分隔出膨胀腔。专利号：CN101769166B两级转子式膨胀机通过滑片头部顶住滚子，将气缸在径向上将气缸分隔出膨胀腔。但是以上专利存在如下问题：曲轴为偏心结构，需要外部加装平衡块抵消不平衡力；单缸单排气结构，易产生不平衡力，使曲轴发生变形；短轴轴径吸气，密封面小，容易产生泄漏。

由于现有技术中的膨胀机存在由于曲轴为偏心结构，需要外部加装平衡块抵消不平衡力等技术问题，因此本公开研究设计出一种对称膨胀机。

公开内容

因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中膨胀机存在由于曲轴为偏心结构，需要外部加装平衡块抵消不平衡力的缺陷，从而提供一种对称膨胀机。

为了解决上述问题，本公开提供一种对称膨胀机，其包括：

气缸、主轴、滑片和盖体，所述气缸、所述主轴和所述盖体均同轴设置、且具有共同的中心轴线，所述主轴包括设置于所述气缸的气缸腔中的第一直径部，第一直径部为圆柱状的结构，所述第一直径部上设置有第一滑片槽和第二滑片槽，所述第二滑片槽与所述第一滑片槽相对于所述中心轴线成中心对称设置；

所述滑片包括第一滑片和第二滑片，所述第一滑片设置于所述第一滑片槽中，所述第二滑片设置于所述第二滑片槽中；

所述盖体设置在所述第一直径部的轴向一端，且所述盖体包括本体，且在所述本体上还设置有朝所述第一直径部凸出的凸台，所述凸台包括沿所述中心轴线中心对称的第一凸台和第二凸台；所述气缸、第一直径部、所述滑片和所述凸台围成膨胀腔。

在一些实施方式中，所述膨胀腔包括位于第一滑片和所述第一凸台之间的第一膨胀腔、和位于所述第二滑片和所述第二凸台之间的第二膨胀腔，所述第一膨胀腔和所述第二膨胀腔沿所述中心轴线成中心对称；或者，所述膨胀腔包括位于所述第一滑片和所述第二凸台之间的第三膨胀腔、和位于所述第二滑片和所述第一凸台之间的第四膨胀腔，所述第三膨胀腔和所述第四膨胀腔沿所述中心轴线成中心对称。

在一些实施方式中，所述第一滑片槽为在所述第一直径部的径向外周上沿径向向内开设的槽，且所述第一滑片槽沿轴向方向延伸至所述第一直径部的第一轴向端面；所述第二滑片槽也为在所述第一直径部的径向外周上沿径向向内开设的槽，且所述第二滑片槽也沿轴向方向延伸至所述第一轴向端面。

在一些实施方式中，所述凸台包括能与所述第一轴向端面抵接的凸台端面，所述凸台端面包括位于所述第一凸台上的第一凸台端面、和位于所述第二凸台上的第二凸台端面。

在一些实施方式中，所述凸台还包括与所述凸台端面相接的过渡曲面，所述过渡曲面的一端与所述本体连接、另一端与所述凸台端面连接，且所述过渡曲面上设置有排气口，所述排气口沿着所述盖体的轴向方向贯穿所述盖体。

在一些实施方式中，所述排气口相对于所述本体而靠近所述凸台端面而设置；和/或，所述过渡曲面为弧形面；和/或，在所述滑片转动至与所述过渡曲面上的所述排气口相对时、所述排气口与所述膨胀腔连通，开始排气。

在一些实施方式中，所述过渡曲面包括位于所述第一凸台上的第一过渡曲面、和位于所述第二凸台上的第二过渡曲面；所述排气口包括位于所述第一过渡曲面上的第一排气口和位于所述第二过渡曲面上的第二排气口。

在一些实施方式中，所述盖体还包括圆柱凸起，所述圆柱凸起连接设置在所述本体的中心轴线处，且所述圆柱凸起与所述本体同轴设置，且所述圆柱凸起与所述第一轴向端面抵接，所述凸台位于所述圆柱凸起的径向外侧；所述凸台端面的高度与所述圆柱凸起的高度相等。

在一些实施方式中，所述主轴包括圆柱状的第二直径部，所述第一直径部还包括位于其轴向另一端的第二轴向端面，所述第二直径部与所述第二轴向端面相接，且所述第二直径部的外径小于所述第一直径部的外径。

在一些实施方式中，所述第一直径部的外周面与所述气缸腔的内周面贴合设置；和/或，所述滑片与所述气缸腔的内周面贴合设置。

在一些实施方式中，在所述滑片不与任一所述凸台相对时、所述滑片的一端与两个所述凸台之间的本体相接，随着所述主轴的转动、在所述凸台和所述滑片之间形成容积逐渐变化的膨胀腔。

在一些实施方式中，所述第一直径部还包括第二轴向端面，所述第一轴向端面位于所述第一直径部的轴向一端，所述第二轴向端面位于所述第一直径部的轴向另一端，且所述第一直径部上还设置有第一进气通道和第二进气通道，所述第一进气通道从所述第一轴向端面贯通至所述第二轴向端面，所述第二进气通道从所述第一轴向端面贯通至所述第二轴向端面，所述第一进气通道和/或所述第二进气通道能在所述主轴的转动过程中与所述膨胀腔连通。

在一些实施方式中，所述第一进气通道设置在所述第一滑片槽和所述第二滑片槽沿周向方向之间的位置，所述第二进气通道也设置在所述第二滑片槽和所述第一滑片槽沿周向方向之间的位置，且所述第一进气通道和所述第二进气通道相对于所述中心轴线成中心对称设置。

在一些实施方式中，相对于所述第二滑片槽、所述第一进气通道与所述第一滑片槽相邻设置；相对于所述第一滑片槽、所述第二进气通道与所述第二滑片槽相邻设置。

在一些实施方式中，所述气缸腔的轴向长度小于所述气缸的轴向长度，所述气缸包括位于其轴向一端的第三轴向端面和位于其轴向另一端的第四轴向端面，所述气缸腔从所述第三轴向端面贯穿至气缸内端面，所述气缸内端面位于所述第三轴向端面和所述第四轴向端面之间；

所述气缸内端面上设置有进气槽，所述进气槽的一端设置于所述气缸内端面上、另一端朝着所述第四轴向端面延伸；所述进气槽能在所述主轴转动的过程中与所述第一进气通道或与所述第二进气通道连通。

在一些实施方式中，所述第四轴向端面处还设置有进气口，所述进气口的一端设置于所述第四轴向端面上，所述进气口的另一端朝着所述气缸内端面的方向延伸、并与所述进气槽连通。

在一些实施方式中，所述进气口的横截面为圆孔结构，所述进气槽的横截面为弧形槽结构；所述第一进气通道和所述第二进气通道的横截面均为圆孔结构。

在一些实施方式中，所述进气槽包括第一进气槽和第二进气槽，所述进气口包括第一进气口和第二进气口，所述第一进气槽与所述第一进气口连通，所述第二进气槽与所述第二进气口连通，所述第一进气槽和所述第二进气槽相对于所述中心轴线成中心对称设置，所述第一进气口和所述第二进气口相对于所述中心轴线成中心对称设置。

本公开提供的一种对称膨胀机具有如下有益效果：

本公开通过将膨胀机的主轴的第一直径部设置为圆柱状的结构、替代原有的偏心部，并在第一直径部上设置包括沿中心轴线成中心对称的第一滑片槽和第二滑片槽，以及在盖体上设置朝第一直径部凸出的两个中心对称的第一凸台和第二凸台，且第一滑片与第一凸台之间形成第一膨胀腔、第二滑片与第二凸台之间形成第二膨胀腔，或者是第一滑片与第二凸台之间形成第三膨胀腔、第二滑片与第一凸台之间形成第四膨胀腔，第一膨胀腔与第二膨胀腔中心对称，第三膨胀腔和第四膨胀腔中心对称，能够形成两个相互对称的膨胀腔结构，并且主轴上无偏心结构设置，无需外部加装平衡块抵消不平衡力，使得结构简单、运行过程更为平稳；并且本公开形成的单缸双膨胀腔结构，两个膨胀腔对称设置，使得腔体对主轴产生的平衡力能够抵消，膨胀机运行更加平稳，不会产生不平衡力、导致曲轴发生变形；并且本公开的排气口也为中心对称的两个以上的结构、也能进一步产生对主轴相对称的平衡力，使得主轴不会发生变形，膨胀机运行更加平稳；本公开进一步地通过第一直径部上开设的进气通道、从第一直径部的端面处吸入流体进入膨胀腔中膨胀，有效避免了从曲轴短轴的轴径处吸气、形成平面密封，密封面更大，易产生油膜、有效减小或防止了泄漏；且本公开的零部件少、可靠性高。

附图说明

图1是本公开的膨胀机的***结构图；

图2是本公开的膨胀机中的主轴的结构示意图；

图3是本公开的膨胀机中的气缸的结构示意图；

图4是本公开的膨胀机中的盖体(下盖)的结构示意图；

图5是本公开的膨胀机中的吸、排气通道的结构示意图；

图6是本公开的膨胀机中的膨胀腔的截面示意图；

图7是本公开的膨胀机去掉气缸的立体结构图。

附图标记表示为：

1、气缸；10、气缸腔；11、第三轴向端面；12、第四轴向端面；13、气缸内端面；2、主轴；21、第一直径部；211、第一滑片槽；212、第二滑片槽；213、第一轴向端面；214、第二轴向端面；22、第二直径部；3、滑片；31、第一滑片；32、第二滑片；4、盖体(或称下盖)；41、本体；42、圆柱凸起；43、凸台；430、凸台端面；431、第一凸台；4310、第一凸台端面；432、第二凸台；4320、第二凸台端面；433、过渡曲面；4331、第一过渡曲面；4332、第二过渡曲面；5、膨胀腔；51、第一膨胀腔；52、第二膨胀腔；6、进气通道；61、第一进气通道；62、第二进气通道；7、进气槽；71、第一进气槽；72、第二进气槽；8、进气口；81、第一进气口；82、第二进气口；9、排气口；91、第一排气口；92、第二排气口。

具体实施方式

如图1-7所示，本公开提供一种对称膨胀机，其包括：

气缸1、主轴2、滑片3和盖体4，所述气缸1、所述主轴2和所述盖体4均同轴设置、且具有共同的中心轴线，所述主轴2包括设置于所述气缸1的气缸腔10中的第一直径部21，第一直径部21为圆柱状的结构，所述第一直径部21上设置有第一滑片槽211和第二滑片槽212，所述第二滑片槽212与所述第一滑片槽211相对于所述中心轴线成中心对称设置；

所述滑片3包括第一滑片31和第二滑片32，所述第一滑片31设置于所述第一滑片槽211中，所述第二滑片32设置于所述第二滑片槽212中；

所述盖体4设置在所述第一直径部21的轴向一端，且所述盖体4包括本体41，且在所述本体41上还设置有朝所述第一直径部21凸出的凸台43，所述凸台43包括沿所述中心轴线中心对称的第一凸台431和第二凸台432；

所述气缸1、第一直径部21、所述滑片3和所述盖体4围成膨胀腔：所述膨胀腔包括位于第一滑片31和所述第一凸台431之间的第一膨胀腔51、和位于所述第二滑片32和所述第二凸台432之间的第二膨胀腔52，所述第一膨胀腔51和所述第二膨胀腔52沿所述中心轴线成中心对称；或者，所述膨胀腔包括位于所述第一滑片31和所述第二凸台432之间的第三膨胀腔(未示出)、和位于所述第二滑片32和所述第一凸台431之间的第四膨胀腔(未示出)，所述第三膨胀腔和所述第四膨胀腔沿所述中心轴线成中心对称。

本公开通过将膨胀机的主轴的第一直径部设置为圆柱状的结构、替代原有的偏心部，并在第一直径部上设置包括沿中心轴线成中心对称的第一滑片槽和第二滑片槽，以及在盖体上设置朝第一直径部凸出的两个中心对称的第一凸台和第二凸台，主轴上无偏心结构设置，无需外部加装平衡块抵消不平衡力，使得结构简单、运行过程更为平稳。且第一滑片与第一凸台之间形成第一膨胀腔、第二滑片与第二凸台之间形成第二膨胀腔，或者是第一滑片与第二凸台之间形成第三膨胀腔、第二滑片与第一凸台之间形成第四膨胀腔，第一膨胀腔与第二膨胀腔中心对称，第三膨胀腔和第四膨胀腔中心对称，能够形成两个相互对称的膨胀腔结构，本公开形成的单缸双膨胀腔结构，两个膨胀腔对称设置，使得腔体对主轴产生的平衡力能够抵消，膨胀机运行更加平稳，不会产生不平衡力、导致曲轴发生变形。

在一些实施方式中，所述第一滑片槽211为在所述第一直径部21的径向外周上沿径向向内开设的槽，且所述第一滑片槽211沿轴向方向延伸至所述第一直径部21的第一轴向端面213；所述第二滑片槽212也为在所述第一直径部21的径向外周上沿径向向内开设的槽，且所述第二滑片槽212也沿轴向方向延伸至所述第一轴向端面213。这是本公开的第一滑片槽和第二滑片槽的优选结构形式，即通过在第一直径部的径向外周沿径向向内开设、并且沿轴向方向延伸至第一轴向端面，能够使得滑片在径向上与气缸内周进行抵接、在滑片的周向两侧之间形成有效的密封，并能通过第一轴向端面使得滑片沿轴向到达底部的盖体的本体上，有效地与凸台之间在周向上形成膨胀腔的结构，完成对气体的膨胀降压的作用，且两个滑片在两侧形成两个中心对称的两个膨胀腔结构，无偏心，不会产生不平衡力，膨胀机运行更为平稳。

在一些实施方式中，所述凸台43包括能与所述第一轴向端面213抵接的凸台端面430，所述凸台端面包括位于所述第一凸台431上的第一凸台端面4310、和位于所述第二凸台432上的第二凸台端面4320。这是本公开的凸台的进一步优选结构形式，通过凸台端面的设置能够使得通过凸台端面与第一直径部的第一轴向端面之间形成有效的抵接作用，保证凸台端面周向两侧的膨胀腔之间不会发生窜气，保证有效的密封作用，保证膨胀腔中的气体有效的膨胀，直至滑片沿周向被气体的压力推动至排气口的位置时才使得膨胀腔与排气口连通、并将膨胀后的气体排出。

在一些实施方式中，所述凸台43还包括与所述凸台端面430相接的过渡曲面433，所述过渡曲面433的一端与所述本体41连接、另一端与所述凸台端面430连接，且所述过渡曲面433上设置有排气口9，所述排气口9沿着所述盖体4的轴向方向贯穿所述盖体4。本公开还通过与凸台端面连接的过渡曲面，能够使得滑片在随主轴转动的过程中经由过渡曲面被顶起、沿着滑片槽中向上运动，直至被顶至排气口的位置，当滑片运动到排气口的位置时，排气口与膨胀腔内部连通，使得膨胀腔进行排气作用，当滑片运动到最高点(即凸台端面)时被完全顶入滑片槽中，使得滑片开始进入凸台端面的另一侧的膨胀腔中，进入下一个的进气、膨胀阶段。

在一些实施方式中，所述排气口9相对于所述本体41而靠近所述凸台端面430而设置；和/或，所述过渡曲面433为弧形面；和/或，在所述滑片3转动至与所述过渡曲面433上的所述排气口9相对时、所述排气口9与所述膨胀腔连通，开始排气。本公开还通过排气口靠近凸台端面设置的形式，能够使得滑片在转动的过程中、直至快转动至接近凸台端面的位置时才使得膨胀腔与排气口连通、进行排气，最大程度地延长了膨胀的周向距离，增大了膨胀体积，提高了膨胀腔的膨胀效果；过渡曲面为弧形面能够对滑片的转动过程中对滑片进行逐渐顶起的作用，使得滑片被逐步顶起直至被完全顶至滑片槽中、此时凸台端面与主轴的第一直径部的下端面贴合，主轴进一步转动、滑片再落入下一个膨胀腔中；滑片转动至于排气口相对时，排气口下一秒便有效地与膨胀腔连通、实现通过排气口将膨胀腔中的气体排出的效果。

当所述滑片3位于所述第一凸台431和所述第二凸台432之间时，所述排气口9位于所述滑片3的转动方向的下游侧，所述进气通道位于所述滑片3的转动方向的上游侧。

在一些实施方式中，所述过渡曲面433包括位于所述第一凸台431上的第一过渡曲面4331、和位于所述第二凸台432上的第二过渡曲面4332；所述排气口9包括位于所述第一过渡曲面4331上的第一排气口91和位于所述第二过渡曲面4332上的第二排气口92。这是本公开的过渡曲面的进一步优选结构形式，即第一凸台上的第一过渡曲面、和第二凸台上的第二过渡曲面，以及第一过渡曲面上的第一排气口和第二过渡曲面上的第二排气口，能够使得两个膨胀腔对称地分别通过一个过渡曲面连通至排气口，并进行有效排气作用。

在一些实施方式中，所述盖体4还包括圆柱凸起42，所述圆柱凸起42连接设置在所述本体41的中心轴线处，且所述圆柱凸起42与所述本体41同轴设置，且所述圆柱凸起42与所述第一轴向端面213抵接，所述凸台43位于所述圆柱凸起42的径向外侧；所述凸台端面430的高度与所述圆柱凸起42的高度相等。通过圆柱凸起能够使得盖体有效地与第一直径部的下端面进行抵接，形成滑片与凸台之间在轴向上的容纳空间、便于形成膨胀腔，凸台位于圆柱凸起的径向外侧，且凸台端面的高度与圆柱凸起的高度相等，能够通过圆柱凸起和凸台端面共同支撑主轴下端面，且凸台端面用于对其周向两侧的膨胀腔进行有效的密封隔离作用。

图4是下盖(盖体4)示意图，下盖小圆柱(圆柱凸起42)与凸台端面等高，下盖上设有与滑片数量对应数量的凸台，凸台一侧设有排气口，供膨胀后的流体排出腔体。

在一些实施方式中，所述主轴2包括圆柱状的第二直径部22，所述第一直径部21还包括位于其轴向另一端的第二轴向端面214，所述第二直径部22与所述第二轴向端面214相接，且所述第二直径部22的外径小于所述第一直径部21的外径。本公开通过圆柱状的第二直径部、其直径小于第一直径部，使得该第二直径部能够被第一直径部带动转动、而输出动力，第二直径部能有效穿设于气缸腔中。

图1是本发明的***图，包括主轴、气缸、滑片、下盖。

图2是本发明主轴示意图，主轴上有两个或偶数个滑片槽，并有与之对应数量的进气通道。主轴由大小两个圆柱组成，主轴大圆柱置于气缸内，小圆柱置于位于气缸外，作为动力输出轴。

在一些实施方式中，所述第一直径部21的外周面与所述气缸腔10的内周面贴合设置；和/或，所述滑片3与所述气缸腔10的内周面贴合设置。第一直径部的外周面与气缸腔的内周面贴合设置能够在第一直径部的外周面和气缸腔之间形成密封相接，滑片与气缸腔之间贴合设置能够使得滑片与气缸腔之间形成密封相接，防止滑片与气缸腔之间形成气体泄漏，保证滑片周向两侧的膨胀腔中的气体的密封性。

在一些实施方式中，在所述滑片3不与任一所述凸台43相对时、所述滑片3的一端与两个所述凸台43之间的本体41相接，随着所述主轴2的转动、在所述凸台43和所述滑片3之间形成容积逐渐变化的膨胀腔。这是本公开的进一步优选结构形式，滑片不与凸台相对时，即滑片位于第一和第二凸台之间，滑片由于重力的作用使其下端抵接于凸台的本体上，此时在滑片运动方向的后端与凸台之间形成容积逐渐增大的膨胀腔(由于气体进入膨胀腔中膨胀作用)。

在一些实施方式中，所述第一直径部21还包括第二轴向端面214，所述第一轴向端面213位于所述第一直径部21的轴向一端，所述第二轴向端面214位于所述第一直径部21的轴向另一端，且所述第一直径部21上还设置有第一进气通道61和第二进气通道62，所述第一进气通道61从所述第一轴向端面213贯通至所述第二轴向端面214，所述第二进气通道62从所述第一轴向端面213贯通至所述第二轴向端面214，所述第一进气通道和/或所述第二进气通道能在所述主轴的转动过程中与所述膨胀腔连通。通过在第一直径部上设置的第一进气通道和第二进气通道，能够使得通过进气通道从主轴一侧进行进气，并将气体通过主轴转动过程中与膨胀腔间歇式的连通、而将气体导入膨胀腔中，形成膨胀。本公开进一步地通过第一直径部上开设的进气通道、从第一直径部的端面处吸入流体进入膨胀腔中膨胀，有效避免了从曲轴短轴的轴径处吸气、形成平面密封，密封面更大，易产生油膜、有效减小或防止了泄漏；且本公开的零部件少、可靠性高。

在一些实施方式中，所述第一进气通道61设置在所述第一滑片槽211和所述第二滑片槽212沿周向方向之间的位置，所述第二进气通道62也设置在所述第二滑片槽212和所述第一滑片槽211沿周向方向之间的位置，且所述第一进气通道61和所述第二进气通道62相对于所述中心轴线成中心对称设置。并且本公开的进气通道也为中心对称的两个以上的结构、也能进一步产生对主轴相对称的平衡力，使得主轴不会发生变形，膨胀机运行更加平稳

在一些实施方式中，相对于所述第二滑片槽212、所述第一进气通道61与所述第一滑片槽211相邻设置；相对于所述第一滑片槽211、所述第二进气通道62与所述第二滑片槽212相邻设置。这是本公开的第一进气通道和第二进气通道的优选设置位置，即第一进气通道靠近第一滑片槽设置能够使得滑片在经过凸台之后进入下一个膨胀腔时便能通过第一进气通道进行进气，防止产生余隙容积或减小余隙容积；第二进气通道靠近第二滑片槽设置能够使得滑片在经过凸台之后进入下一个膨胀腔时便能通过第二进气通道进行进气，防止产生余隙容积或减小余隙容积。

在一些实施方式中，所述气缸腔10的轴向长度小于所述气缸1的轴向长度，所述气缸1包括位于其轴向一端的第三轴向端面11和位于其轴向另一端的第四轴向端面12，所述气缸腔10从所述第三轴向端面11贯穿至气缸内端面13，所述气缸内端面13位于所述第三轴向端面11和所述第四轴向端面12之间；

所述气缸内端面13上设置有进气槽7，所述进气槽7的一端设置于所述气缸内端面13上、另一端朝着所述第四轴向端面12延伸；所述进气槽7能在所述主轴2转动的过程中与所述第一进气通道61或与所述第二进气通道62连通。

本公开通过特殊的气缸的结构形式，使得气缸腔未完全贯穿气缸的轴向两个端面，存在气缸内端面，主轴的第一直径部抵接于该气缸内端面上，气缸内端面至第四轴向端面之间用于设置进气槽，进气槽从气缸的轴向一侧进气、进而在主轴转动过程中进入第一和/或第二进气通道中，完成进气。

在一些实施方式中，所述第四轴向端面12处还设置有进气口8，所述进气口8的一端设置于所述第四轴向端面12上，所述进气口8的另一端朝着所述气缸内端面13的方向延伸、并与所述进气槽7连通。本公开通过进气口的设置，使得进气口通过第四轴向端面从外部吸入气体、经由进气槽而进一步到达第一和/或进气通道中。

在一些实施方式中，所述进气口8的横截面为圆孔结构，所述进气槽7的横截面为弧形槽结构；所述第一进气通道61和所述第二进气通道62的横截面均为圆孔结构。本公开之所以设置进气口和进气槽的连接形式，是将进气口设置成圆孔结构、方便进气，而进气槽设置成弧线槽的结构，通过弧线槽的周向上的弧度，能够使得在于第一或第二进气通道连通时、存在一个连通弧度(距离)，即为进气角度(时间)。

图3是本发明气缸的示意图，气缸上开设有进气口及进气槽，进气口位于气缸外部，进气槽位于气缸内部，装配时与主轴上的进气通道配合吸入流体。进气量是通过进气槽角度控制的，进气槽角度越大，则进气通道越晚脱离进气槽，吸气量也就越大。

在一些实施方式中，所述进气槽7包括第一进气槽71和第二进气槽72，所述进气口8包括第一进气口81和第二进气口82，所述第一进气槽71与所述第一进气口81连通，所述第二进气槽72与所述第二进气口82连通，所述第一进气槽71和所述第二进气槽72相对于所述中心轴线成中心对称设置，所述第一进气口81和所述第二进气口82相对于所述中心轴线成中心对称设置。这是本公开的进气槽的进一步优选结构形式和进气口的进一步优选结构形式，并且本公开的进气口也为中心对称的两个以上的结构、也能进一步产生对主轴相对称的平衡力，使得主轴不会发生变形，膨胀机运行更加平稳；进气槽也为中心对称的两个以上的结构、也能进一步产生对主轴相对称的平衡力，使得主轴不会发生变形，膨胀机运行更加平稳。

图5为吸、排气通道示意图。图6为膨胀腔截面图，凸台端面与下盖小圆柱(圆柱凸起42)端面等高，主轴、气缸、下盖、滑片共同围成膨胀机的膨胀腔。

进气过程：流体从气缸进气口进入进气槽，随着主轴的转动，当进气通道与进气槽联通时，此时进气通道与进气槽联通，流体从进气槽进入进气通道，之后沿着进气通道进入膨胀腔。(主轴的第一直径部在轴向上的长度小于气缸内腔的轴向长度)

膨胀过程：随着主轴的旋转，进气通道与进气槽脱离，吸气结束，此时不再进入流体，膨胀腔中的流体开膨胀，推动主轴开始做功，当膨胀完成后，下一个滑片将上个膨胀腔中膨胀的流体从排气口推出气缸。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。

Claims (17)

1.一种对称膨胀机，其特征在于：包括：

气缸(1)、主轴(2)、滑片(3)和盖体(4)，所述气缸(1)、所述主轴(2)和所述盖体(4)均同轴设置、且具有共同的中心轴线，所述主轴(2)包括设置于所述气缸(1)的气缸腔(10)中的第一直径部(21)，第一直径部(21)为圆柱状的结构，所述第一直径部(21)上设置有第一滑片槽(211)和第二滑片槽(212)，所述第二滑片槽(212)与所述第一滑片槽(211)相对于所述中心轴线成中心对称设置；

所述滑片(3)包括第一滑片(31)和第二滑片(32)，所述第一滑片(31)设置于所述第一滑片槽(211)中，所述第二滑片(32)设置于所述第二滑片槽(212)中；所述第一滑片(31)和所述第二滑片(32)均沿所述第一直径部(21)的轴向方向滑动；

所述盖体(4)设置在所述第一直径部(21)的轴向一端，且所述盖体(4)包括本体(41)，且在所述本体(41)上还设置有朝所述第一直径部(21)凸出的凸台(43)，所述凸台(43)包括沿所述中心轴线中心对称的第一凸台(431)和第二凸台(432)；所述气缸(1)、第一直径部(21)、所述滑片(3)和所述凸台(43)围成膨胀腔；

所述第一滑片槽(211)为在所述第一直径部(21)的径向外周上沿径向向内开设的槽，且所述第一滑片槽(211)沿轴向方向延伸至所述第一直径部(21)的第一轴向端面(213)；所述凸台(43)包括能与所述第一轴向端面(213)抵接的凸台端面(430)，所述盖体(4)还包括圆柱凸起(42)，所述圆柱凸起(42)连接设置在所述本体(41)的中心轴线处，且所述圆柱凸起(42)与所述本体(41)同轴设置，且所述圆柱凸起(42)与所述第一轴向端面(213)抵接，所述凸台(43)紧密邻接于所述圆柱凸起(42)的径向外侧；所述凸台端面(430)的高度与所述圆柱凸起(42)的高度相等。

2.根据权利要求1所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述膨胀腔包括位于第一滑片(31)和所述第一凸台(431)之间的第一膨胀腔(51)、和位于所述第二滑片(32)和所述第二凸台(432)之间的第二膨胀腔(52)，所述第一膨胀腔(51)和所述第二膨胀腔(52)沿所述中心轴线成中心对称；或者，所述膨胀腔包括位于所述第一滑片(31)和所述第二凸台(432)之间的第三膨胀腔、和位于所述第二滑片(32)和所述第一凸台(431)之间的第四膨胀腔，所述第三膨胀腔和所述第四膨胀腔沿所述中心轴线成中心对称。

3.根据权利要求1或2所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述第二滑片槽(212)也为在所述第一直径部(21)的径向外周上沿径向向内开设的槽，且所述第二滑片槽(212)也沿轴向方向延伸至所述第一轴向端面(213)。

4.根据权利要求3所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述凸台端面包括位于所述第一凸台(431)上的第一凸台端面(4310)、和位于所述第二凸台(432)上的第二凸台端面(4320)。

5.根据权利要求4所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述凸台(43)还包括与所述凸台端面(430)相接的过渡曲面(433)，所述过渡曲面(433)的一端与所述本体(41)连接、另一端与所述凸台端面(430)连接，且所述过渡曲面(433)上设置有排气口(9)，所述排气口(9)沿着所述盖体(4)的轴向方向贯穿所述盖体(4)。

6.根据权利要求5所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述排气口(9)相对于所述本体(41)而靠近所述凸台端面(430)而设置；和/或，所述过渡曲面(433)为弧形面；和/或，在所述滑片(3)转动至与所述过渡曲面(433)上的所述排气口(9)相对时、所述排气口(9)与所述膨胀腔连通，开始排气。

7.根据权利要求5所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述过渡曲面(433)包括位于所述第一凸台(431)上的第一过渡曲面(4331)、和位于所述第二凸台(432)上的第二过渡曲面(4332)；所述排气口(9)包括位于所述第一过渡曲面(4331)上的第一排气口(91)和位于所述第二过渡曲面(4332)上的第二排气口(92)。

8.根据权利要求3所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述主轴(2)包括圆柱状的第二直径部(22)，所述第一直径部(21)还包括位于其轴向另一端的第二轴向端面(214)，所述第二直径部(22)与所述第二轴向端面(214)相接，且所述第二直径部(22)的外径小于所述第一直径部(21)的外径。

9.根据权利要求1-2中任一项所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述第一直径部(21)的外周面与所述气缸腔(10)的内周面贴合设置；和/或，所述滑片(3)与所述气缸腔(10)的内周面贴合设置。

10.根据权利要求1-2中任一项所述的对称膨胀机，其特征在于：

在所述滑片(3)不与任一所述凸台(43)相对时、所述滑片(3)的一端与两个所述凸台(43)之间的本体(41)相接，随着所述主轴(2)的转动、在所述凸台(43)和所述滑片(3)之间形成容积逐渐变化的膨胀腔。

11.根据权利要求3所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述第一直径部(21)还包括第二轴向端面(214)，所述第一轴向端面(213)位于所述第一直径部(21)的轴向一端，所述第二轴向端面(214)位于所述第一直径部(21)的轴向另一端，且所述第一直径部(21)上还设置有第一进气通道(61)和第二进气通道(62)，所述第一进气通道(61)从所述第一轴向端面(213)贯通至所述第二轴向端面(214)，所述第二进气通道(62)从所述第一轴向端面(213)贯通至所述第二轴向端面(214)，所述第一进气通道和/或所述第二进气通道能在所述主轴的转动过程中与所述膨胀腔连通。

12.根据权利要求11所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述第一进气通道(61)设置在所述第一滑片槽(211)和所述第二滑片槽(212)沿周向方向之间的位置，所述第二进气通道(62)也设置在所述第二滑片槽(212)和所述第一滑片槽(211)沿周向方向之间的位置，且所述第一进气通道(61)和所述第二进气通道(62)相对于所述中心轴线成中心对称设置。

13.根据权利要求11所述的对称膨胀机，其特征在于：

相对于所述第二滑片槽(212)、所述第一进气通道(61)与所述第一滑片槽(211)相邻设置；相对于所述第一滑片槽(211)、所述第二进气通道(62)与所述第二滑片槽(212)相邻设置。

14.根据权利要求11所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述气缸腔(10)的轴向长度小于所述气缸(1)的轴向长度，所述气缸(1)包括位于其轴向一端的第三轴向端面(11)和位于其轴向另一端的第四轴向端面(12)，所述气缸腔(10)从所述第三轴向端面(11)贯穿至气缸内端面(13)，所述气缸内端面(13)位于所述第三轴向端面(11)和所述第四轴向端面(12)之间；

所述气缸内端面(13)上设置有进气槽(7)，所述进气槽(7)的一端设置于所述气缸内端面(13)上、另一端朝着所述第四轴向端面(12)延伸；所述进气槽(7)能在所述主轴(2)转动的过程中与所述第一进气通道(61)或与所述第二进气通道(62)连通。

15.根据权利要求14所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述第四轴向端面(12)处还设置有进气口(8)，所述进气口(8)的一端设置于所述第四轴向端面(12)上，所述进气口(8)的另一端朝着所述气缸内端面(13)的方向延伸、并与所述进气槽(7)连通。

16.根据权利要求15所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述进气口(8)的横截面为圆孔结构，所述进气槽(7)的横截面为弧形槽结构；所述第一进气通道(61)和所述第二进气通道(62)的横截面均为圆孔结构。

17.根据权利要求15所述的对称膨胀机，其特征在于：

所述进气槽(7)包括第一进气槽(71)和第二进气槽(72)，所述进气口(8)包括第一进气口(81)和第二进气口(82)，所述第一进气槽(71)与所述第一进气口(81)连通，所述第二进气槽(72)与所述第二进气口(82)连通，所述第一进气槽(71)和所述第二进气槽(72)相对于所述中心轴线成中心对称设置，所述第一进气口(81)和所述第二进气口(82)相对于所述中心轴线成中心对称设置。

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