CN1541306A

CN1541306A - 压缩机

Info

Publication number: CN1541306A
Application number: CNA028156196A
Authority: CN
Inventors: �Ϡe��; 孟爀在
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: EP1415093A4; US20040191105A1; EP1415093A1; KR100426867B1; CN1289820C; WO2003014571A1; US6866491B2; KR20030013779A

Abstract

本发明涉及一种压缩机，更具体的，涉及一种通过与压缩腔内圆周表面弹性接触的压销元件和具有左右两个翼板的旋转压件，可连续地挤出和给入引入到压缩腔中的压缩介质的压缩机。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，更具体的，涉及一种通过与压缩腔内圆周表面弹性接触的多个压销元件和在两侧具有两个翼板的旋转压件，可连续地挤出和给入引入到压缩腔中的压缩介质的压缩机。

背景技术

通常，根据待压缩的介质，压缩机可分为用于压缩例如空气、煤气、致冷剂等的可压缩流体的压缩机和用于压缩和给入例如油、水等不可压缩流体的液力压缩机。进一步，根据压缩方法，压缩机分为活塞式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机、涡旋式压缩机等多种。

例如，活塞式压缩机通常通过活塞的往复运动压缩空气，从而产生传送到发动机或马达上的旋转力，并将压缩空气给入到例如曲轴或连杆的能量传输***上。这种压缩机中，由于传送到能量传输***以便将往复运动变成直线运动的旋转力很多被消耗，因此活塞式压缩机的压缩效率降低，并且振动和噪音增加。

新近开发的涡旋式压缩机包括一对涡旋盘和多个可变压缩腔，即，一个旋转涡旋盘和一个固定涡旋盘。通过旋转涡旋盘在可变压缩腔中旋转从而压缩引入到压缩腔中的介质，这种涡旋式压缩机可减小压缩腔的尺寸。与活塞式压缩机相比，涡旋式压缩机提高了压缩效率并降低了噪音和振动。但是，由于旋转涡旋盘结构复杂，因此涡旋式压缩机难于制造。

参考图1，传统叶片压缩机包括一个圆筒腔70、转子71、和叶片件72A-R。圆筒腔70压缩进入的介质并以气密状态挤出压缩介质。转子71围绕其偏心轴转动，因此转子71的外圆周与圆筒腔70的内圆周部分地接触。多个叶片件72A-R沿转子71的偏心轴径向设置，并与圆筒腔70的内圆周接触，以便挤出压缩介质。

用于容纳相应叶片件72A-R的多个叶片槽73A-R径向形成在转子71的圆周。用于压缩和伸出每个叶片件72A-R的弹簧(未示出)安装在叶片槽73A-R中。

下面将详细描述上述传统叶片式压缩机的运转。转子71旋转时，叶片元件72A-R通过转子71的旋转也在圆筒腔70中旋转。因此，相应叶片件72A-R的外端与圆筒腔70的外圆周接触，并沿圆筒腔70的外圆周可旋转地滑动。这时，根据与圆筒腔70外圆周的接触位置，相应叶片件72A-R的外端被安装在叶片件72A-R与叶片槽73A-R之间的弹簧弹性压缩和拉伸。

例如，在叶片件72A-R中的一个具有从其外端到其与圆筒腔70的内圆周的接触点的最大长度的情况下，叶片件72A-R中的这个叶片件通过安装在叶片槽73A-R中相应的槽中的弹簧的弹性拉力从叶片槽73A-R中相应的槽中最大地伸出，并与圆筒腔70的内圆周紧密接触。另一方面，当叶片件72A-R中的一个具有从其外端到其与圆筒腔70的内圆周的接触点的最小长度的情况下，叶片件72A-R中的这个叶片件通过安装在叶片槽73A-R中相应的槽中的弹簧的弹性压力最大地***到叶片槽73A-R中相应的槽中，并与圆筒腔70的内圆周紧密接触。因此，叶片件72A-R根据它们在圆筒腔70中的位置而压缩和拉伸。因此，叶片件72A-R通过偏心转子71的高速旋转力和根据在圆筒腔70中的接触位置而压缩或伸出的叶片件72A-R的弹簧的回复力，叶片件72A-R被朝向圆筒腔70的内圆周推动，从而保持圆筒腔70所需的密封状态以便吸入和压缩流体。

如上所述，当介质通过流体吸入部分74A或74B引入到圆筒腔中时，转子71偏心旋转。因此，介质通过形成在多个叶片件72A-R和叶片腔70的内圆周之间安的密封空间被压缩，并通过流体排放部分74D被挤出到外面。

但是由于上述传统压缩机的叶片件72A-R的外端较平，因此叶片件的外端与圆筒腔70的内圆周之间有一个间隙A。高压流体通过圆筒腔70内的间隙A沿转子71的偏心轴的方向推动叶片件72A-R。因此通过偏心转子71的高速旋转力和根据与圆筒腔内表面的接触位置的叶片件72A-R的弹簧的回复力而保持的叶片件72A-R和圆筒腔70的内圆周之间的气密状态被破坏，因此压缩流体通过叶片件72A-R的间隙A泄漏。

而且，由于前述压缩机包括多个沿转子71的圆周安装以便保持圆筒腔70的气密状态的叶片件72A-R，因此用于在圆筒腔70中压缩流体的空间的尺寸由于叶片件72A-R占据一定的尺寸而减小，因此降低压缩机的压缩效率。

发明内容

因此，本发明鉴于上述问题而提出，本发明的一个目的在于提供一种压缩机，它包括与压缩腔内圆周弹性接触的多个压销元件和在两端具有两个翼板的旋转压件，以便确保压缩空间足够的尺寸并提高压缩效率。

本发明的另一目的在于提供一种压缩机，用于在压销元件旋转并与压缩腔内圆周接触时，通过变化地改变压缩空间的尺寸而最大地压缩介质，从而用转轴的旋转运动压缩介质并防止破坏压缩机。

根据本发明，上述和其他目的可通过提供一种利用在一个圆筒内偏心旋转的旋转压件来压缩介质的压缩机，它包括：

圆筒形压缩腔，用于在其可变压缩空间内在密封状态下压缩引入的介质并挤出压缩介质；

包括多个压销的转子，这些压销与压缩腔内圆周弹性接触，以便保持压缩腔的密封状态，转子与一个偏心转轴一体形成；和

旋转压件，在其右侧和左侧包括两个翼板，该压件穿过转子的中心并与压缩腔的内圆周接触。

附图说明

本发明的上述和其它目的、特征和其它优点将从以下参照附图的详细描述中更清楚地理解，其中：

图1是示出传统压缩机例子的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的压缩机的前视图；

图3是沿图2中的A-A线截取的横截面图，示出根据本发明的吸入和压缩步骤；

图4是沿图2中的A-A线截取的横截面图，示出根据本发明的压缩和排放步骤；

图5是根据本发明的转子和旋转压件的分解透视图；

图6是示出根据本发明的转子和旋转压件的横截面图；

图7是图6中的“B”部分的放大横截面视图；

图8是压销和用于固定压销的固定棒的透视图；

图9是示出根据本发明另一实施例旋转压件的外端的部分横截面图，其中一个圆棒***外端；

图10是示出根据本发明另一实施例旋转压件的外端的部分横截面图，其中圆棒从外端中移除；和

图11是根据本发明又一实施例的突起的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

如图2所示，根据本发明，压缩机的主体11形成为圆筒形。入口12和几乎与入口12垂直的出口13形成在主体11的外表面上。形成为一个圆筒、用于连接入口12和出口13的压缩腔14形成在主体11内，两端连接到主体11相对两端的转轴16安装在主体11内，并与压缩腔14偏心。

下文将参照图3更详细描述本发明的压缩机。该压缩机包括圆筒形压缩腔14、转子21和旋转压件32。压缩腔14在密封状态下压缩引入的介质并挤出其可变压缩空间中的压缩介质。转子21包括多个压销24，并与偏心转轴16整体形成，压销24与压缩腔14的内圆周弹性接触以便保持压缩腔14的密封状态。旋转压件32在两侧包括两个翼板，其穿过转子21的中心并与压缩腔14的内圆周接触。

如图4到8所示，多个压销容纳凹口22形成在转子21的外圆周，通孔31穿过转子21的主体。旋转压件32***到转子21的通孔31中。

此处，旋转压件32包括两个翼板。多个弹簧容纳槽33形成在两个翼板的内端并互相相对，弹簧34设置在每个槽33中。

一个单向阀43安装在主体11的出口13上。

旋转压件32的两端可移动地***到转子21的通孔31中，并包括在其端部具有形成为弧形的圆顶32-2的突起32-1。

多个具有L形状的压销容纳凹口22形成在转子21的外圆周上。转子侧固定棒容纳凹陷22-1形成在压销容纳凹口22的内壁上。多个压销24中的每个***到相应的一个压销容纳凹口22中。

销侧固定棒容纳凹陷24-1形成在压销24的一个侧壁。固定棒29***到转子侧固定棒容纳凹陷22-1和销侧固定棒容纳凹陷24-1之间的空间中，压销24***到压销容纳凹口22中。弹簧23***到容纳凹口22和压销24之间，以便提供弹力。

如图9和10所示，根据本发明的另一实施例，一个半圆形凹陷32-5形成在旋转压件32的端部，一个圆棒32-6***到凹陷32-5中。

下文将详细描述本发明的压缩机的组装。圆筒形状的压缩腔14安装在主体11内，转轴16的两端分别安装在压缩腔14的两端，并且转轴16可旋转。转子21安装在转轴16的中心，并与转轴16一体形成，多个压销24***到转子21的外圆周。如上所述，转轴16与转子21一体形成，并具有多个***到其中的压销24，转轴16偏心安装在圆筒形压缩腔14中。此处，由于转轴16偏心安装在压缩腔14中，因此从转子21表面伸出的多个压销24与圆筒形压缩腔14内表面的预定部分弹性接触。

圆筒形压缩腔内圆周的预定部分具有凹进的弧面15，因此转子21的压销24与凹进弧面15接触，并沿凹进弧面15滑动。

与转轴16一体形成的转子21包括穿过其中心的通孔31，包括具有多个弹簧34的两个翼板的旋转压件32***到通孔31中。

由于旋转压件32的宽度被多个***其中的弹簧的弹力压缩或伸长，因此当转子21旋转时，旋转压件32的外端也旋转并与圆筒形压缩腔14的内圆周接触。

例如，在包括两个翼板的旋转压件32中，用于接纳相应弹簧34的弹簧容纳槽33形成在相互接触的两翼板的内端。两个翼板内端的接触面是倾斜的以便相互接合。

在安装在主体11外表面上的入口12和出口13几乎相互垂直的情况中，包括弹簧和阀装置的单向阀43安装在出口13中。

例如卷簧或板簧的弹簧23安装在压销24的内壁，压销24***到沿转子21外圆周形成的压销容纳凹口22中，因此压销24可被挤入转子21的外表面或从外表面上伸出。压销容纳凹口22具有L形的横截面，并包括形成在其内壁上的转子侧固定棒容纳凹陷22-1。固定棒29***到销侧固定棒容纳凹陷24-1，然后压销24***到压销容纳凹口22中。

弹簧23向***到转子21的压销容纳凹口22中的压销24提供弹力，以便使压销24从转子21伸出。此处，***到销侧固定棒容纳凹陷24-1和转子侧固定棒容纳凹陷22-1之间间隙的固定棒29防止压销24脱离压销容纳凹口22。

通过销侧固定棒容纳凹陷24-1和转子侧固定棒容纳凹陷22-1之间的间隙，压销24可动地***到压缩销容纳凹口22中。

因此，当压销24***到压销容纳凹口22中时，压销24在转子21中的固定状态就被保持，同时压销24与圆筒形压缩腔14的凹进弧面15紧密接触，从而防止由旋转压件32压缩的介质沿入口12的方向回流而不是流向出口13。

弹簧23向前述的压销24提供弹力，压销24挤压在凹进弧面15上，从而保持压缩腔14的密封状态。

由转子21旋转产生的压力通过压销24与容纳凹口22之间的间隙作用于压销24上，从而一起向后推动压销24与弹簧23，并使得压销24与圆筒腔14内圆周接触。同时，旋转压件32也防止压力泄漏到入口12中。

根据本发明，当转轴16一次旋转时，旋转压件32两次压缩引入到压缩腔14中的介质，同时获得旋转动作和压缩动作。因此，本发明的压缩机减小了噪音的产生并提高压缩效率。

即，在转轴16连接到马达轴或电机轴上然后旋转时，***到转子21外圆周中的多个压销24与形成在压缩腔14内圆周上的凹进弧面15接触，转子21旋转。***到转子21的通孔31中旋转压件32与圆筒形压缩腔14的内圆周接触，然后沿圆筒形压缩腔14的内圆周转动。

换句话说，多个弹簧34***到穿透转子21的旋转压件32的两翼板的内端中。此处，弹簧34的弹力向包括两个翼板的的旋转压件32提供朝向压缩腔14内圆周的向外的拉力，并在转子21的通孔31中向外拉伸，而且被转子21的旋转所转动。由于转轴16偏心地安装在圆筒形压缩腔14中，因此***到转子21中的旋转压件32的两翼板的外端与压缩腔14的内圆周接触，同时旋转压件32旋转。

如图9和10所示，形成在旋转压件32的突起32-1上的弧形顶32-2与主体11的内圆周接触。由于突起32-1从旋转压件32的表面伸出，因此当旋转压件32被转子21旋转时，最大压力作用于形成在旋转压件32端部的突起32-1上。

因此，由于突起32-1沿主体11的圆周方向向旋转压件32提供压力，即压力作用在形成于突起32-1端部上的弧形顶32-2上，因此弧形顶32-2挤压并接触压缩腔14的内圆周，从而保持旋转压件32与主体11内圆周之间的密封状态。

在转轴16以高速旋转并使得旋转压件32高速旋转时，压力增加并且旋转压件32与压缩腔14的内圆周更紧密地接触。因此，可防止压缩腔14与旋转压件32之间的压力泄漏。

如图11所示，根据本发明的又一实施例，用于接纳一个球形滚珠32-7的滚珠容纳凹陷32-8形成在突起32-1上，用于提供润滑剂、通过一个管连接于滚珠容纳凹陷32-8的润滑剂供给单元 32-9安装在旋转压件32的两端。

此处，润滑剂供给单元32-9向滚珠32-7提供润滑剂，从而在滚珠32-7接触压缩腔14内圆周时润滑旋转压件32的旋转。

下文将详细描述本发明压缩机的运转和作用。

在转子21顺时针旋转时(如图中箭头所示)，***到转子21中的旋转压件32以顺时针方向沿圆筒形压缩腔14的内圆周同时旋转。此处，通过旋转压件32的旋转，通过主体11的入口12引入到压缩腔中的介质沿顺时针方向流动，并通过旋转压件32的运转被压缩，压缩介质通过出口13挤出到外面。

即，在旋转压件32沿顺时针方向旋转时，介质被压缩腔14的内压通过安装在旋转压件32一侧附近的入口12吸入到旋转压件32一侧与压缩腔14内圆周之间的间隙，并通过压件32的旋转被压缩。同时，已经位于旋转压件32另一侧与压缩腔14内圆周之间的另一空间中的介质也通过压件32的旋转被压缩，然后通过出口13挤出到外面。

此处，图3示出旋转压件的两翼板之间间隔的最大拉伸状态，图4示出旋转压件的两翼板之间间隔的最小收缩状态。

当与圆筒形压缩腔14内圆周接触的旋转压件32被转子21的旋转转动时，介质通过入口12吸入到形成在旋转压件32的一侧与压缩腔14内圆周之间的一个空间中，同时形成在旋转压件32的另一侧与压缩腔14内圆周之间的另一空间所容纳的已经吸入的介质被压缩并通过出口13被挤出到外面。即，本发明的压缩机同时进行介质的吸入和压缩。

此处，由于同时进行上述操作，因此与偏心安装在压缩腔14中的转轴16一体形成并包括多个压销24的转子21与压缩腔14内圆周上设置在入口12和出口13之间的凹进弧面15接触并旋转，通过入口12引入到压缩腔14中的介质不向出口13流动。而且，与压缩腔14内圆周接触且变化旋转的旋转压件32改变两个压缩空间的尺寸，因此压缩引入到压缩腔14的每个空间的介质并将压缩的介质传送到出口13。

与压缩腔14的内圆周接触的旋转压件32的两翼板的内端是圆化的，以便将它们之间的摩擦减到最小。

当一个翼板的圆化内端被摩擦磨损时，可以用一个新的仅替换磨损的翼板。旋转压件32包括形成在其外端的半圆形凹陷32-5和***到凹陷32-5中的圆棒32-6。因此，当圆棒32-6由于使用很长时间而磨损时，因为可用一个新的仅独立地替换圆棒32-6，因此旋转压件32的寿命延长。

压缩介质经过出口13的反向流动可通过安装在出口13中的单向阀43防止，单向阀包括弹簧和阀装置。

根据本发明，该压缩机可压缩并给入例如空气等的可压缩流体，并给入例如水、油等的不可压缩流体。

而且，***到与转轴16一体形成的转子21的通孔31中的压件32被通孔31中的弹簧34压缩或拉伸，以便根据两个空间的变化改变的尺寸变化地改变其长度，同时与压缩腔14的内圆周接触，其中两个空间分别形成在旋转压件32的一侧与压缩腔14的内圆周之间和旋转压件32的另一侧与压缩腔14的内圆周之间。因此，本发明的压缩机同时进行压缩通过入口12引入到压缩腔14中的介质的步骤和将压缩介质给入到出口13的给入步骤，以及将给入介质通过出口13挤出到外面的挤出步骤。

工业实用性

如从上述描述中可看到的，本发明提供一种压缩机，它包括具有两个翼板的旋转压件和与圆筒形压缩腔内圆周接触的多个压销，其中通过变化地改变旋转压件的宽度，旋转压件与压缩腔的内圆周接触并沿压缩腔的内圆周旋转，从而当转子旋转一次时，通过变化地改变压缩腔内两空间的尺寸而两次压缩并给入引入到压缩腔内的介质。因此，本发明的压缩机达到最大的压缩效率并减小噪音和振动的产生。

特别的，本发明的压缩机可用作用于吸入空气以便产生真空的真空泵。而且，在转轴旋转一圈时，本发明的压缩机进行两个回合的压缩步骤，而与通过转轴旋转的转子的转速无关。

而且，本发明的压缩机根据转轴的旋转力获得引入介质的精确的压缩比，并将压缩损失降低到最小，因此可用作用于吸入空气以便产生真空的真空泵。

尽管为了说明的目的已经公开了本发明的优选实施例，但是本领域普通技术人员可对本发明进行修改、增加和替换，而没有离开所附权利要求的范围和精神。

Claims

1.一种利用在一个圆筒内偏心旋转的旋转压件压缩介质的压缩机，它包括：

2.根据权利要求1所述的压缩机，其中转子包括：

形成在转子外圆周上的多个压销容纳凹口；和

穿过转子形成以便接纳旋转压件的通孔。

3.根据权利要求1所述的压缩机，其中旋转压件包括两个翼板。

4.根据权利要求1或3所述的压缩机，其中多个弹簧***到旋转压件的两个翼板的每个内端中。

5.根据权利要求1或3所述的压缩机，其中旋转压件包括从两个翼板的每个外端伸出预定长度的突起，该突起与压缩腔的内圆周相接触。

6.根据权利要求5所述的压缩机，其中突起在其端部包括一个弧形顶。

7.根据权利要求5所述的压缩机，其中突起在其端部包括用于接纳一个圆棒的半圆形凹陷。

8.根据权利要求5所述的压缩机，其中用于接纳一个球形滚珠的滚珠容纳凹陷形成在突起上，通过一个管连接于滚珠容纳凹陷、用于提供润滑剂的润滑剂供给单元安装在旋转压缩件的两端。

9.根据权利要求2所述的压缩机，其中用于接纳固定棒的固定棒容纳凹陷形成在压销容纳凹口中。

10.根据权利要求1或2所述的压缩机，其中用于提供弹力的弹簧设置在压销和压销容纳凹口之间。