CN201255112Y - 柱形叶片式压缩机或真空泵 - Google Patents
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Abstract
柱形叶片式压缩机或真空泵，包括壳体、转子、相同的两片叶片、相同的四条密封条和相同的两条垫块；转子位于中心，壳***于外部，叶片位于转子的两侧，并安放在壳体对角的空心圆环内，与转子成一个角度，叶片与转子的圆台侧面相切，密封条位于转子和叶片之间，其平面一侧与转子贴合，柱面一侧则与叶片贴合，垫块位于壳体对角的空心圆环内，正好填满由叶片、转子和密封条形成的空缺。本实用新型的优点在于：1)所有密封处均为面密封。2)排量大，压力高，效率高。3)比功率大。4)结构紧凑，加工相对容易。5)生产成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种压缩机或真空泵，尤其涉及一种叶片式压缩机或真空泵。
背景技术
现有的叶片式压缩机或真空泵结构均为一转子偏心置于气缸体内，叶片径向或与转子半径成一定角度置于转子内，工作时转子高速旋转，叶片在离心力的作用下甩出，与气缸体形成密封腔，旋转时容积变化产生压力。叶片数量为两片或多片。这种形式压缩机或真空泵由于叶片气缸体之间是靠一条接触线密封，因此密封性能较差，输出压力较低，加上旋转时叶片与转子及气缸体间产生很大摩擦，致使压缩机或真空泵整体磨损快，寿命短，效率低。另外，旋转时为了保证叶片能在转子内安全进出，转子必须有相当的直径，这样势必排量较小。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种既能实现大排量、全部密封处又均为面密封且不易磨损的柱形叶片式压缩机或真空泵。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：
柱形叶片式压缩机或真空泵，包括壳体、转子、相同的两片叶片、相同的四条密封条和相同的两条垫块；转子位于中心，壳***于外部，叶片位于转子的两侧，并安放在壳体对角的空心圆环(导向槽)内，与转子成一个角度，叶片与转子的圆台侧面相切，密封条位于转子和叶片之间，其平面一侧与转子贴合，柱面一侧则与叶片贴合，垫块位于壳体对角的空心圆环内，正好填满由叶片、转子和密封条形成的空缺。
上述叶片近似半圆形，A1和B1是平行的平面，叶片宽度与壳体的空心圆环宽度相等，C1是中心为O1半径与壳体柱面E3半径相同的柱面，D1是球心为O1半径与转子球台C2半径相同的球面，E1是柱面，E1柱面以过球心的对称轴为中心轴，以O1K1为半径；
密封条上侧是一半径与叶片柱面E1半径相等的柱面，下侧是平面，球心O1与该平面的垂直距离为转子平板厚度的一半，G1是球心为O1半径与转子中心球台C2半径相等的球面，F1是球心为O1半径等于转子线段O2M2的球面，H1和I1两个面是平行的平面，其半长OP1与壳体柱面F3半径相等，宽度与叶片宽度相等，R1和S1是两斜度与面D3对于B3的斜度相等的斜面；
叶片和密封条均为轴对称；
转子当中是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球台，球台中间如同***一块平板，鼓形球台两头是两个相同的圆台，A2和B2是平行的圆平面，R2和S2也是平行的圆平面，C2和D2是球心为O2的球面，I2和J2是平行的平板平面，E2和F2是中心轴过O2半径与壳体柱面F3半径相同的柱面，G2和H2是两个相同的圆台侧面，一侧圆台上下两底分别是圆平面A2和圆平面R2，另一侧圆台上下两底分别是圆平面B2和圆平面S2，两圆台侧面G2和H2的空间位置以如下而定：保证装配好后两圆台侧面G2和H2和相应的壳体圆环平行平面C3和D3相贴合，整个转子不仅关于球台中心O2对称，也是轴对称；
壳体是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球面，厚度与转子的宽度K2M2相等，A3和B3是平行的圆平面，F3是柱面，其中心轴过O3，半径与转子左右外侧E2和F2柱面的半径相等，壳体柱面的对角是一空心圆环，圆环宽度与叶片厚度相等，C3和D3是平行的圆平面，E3是中心为O3的柱面，其外径与叶片柱面C1的外径相等，且大于壳体柱面F3的外径，圆环平行的C3和D3两平面的空间位置以如下而定：保证装配好后C3和D3两平面与相应的转子两圆台侧面G2和H2相贴合，L3I3J3的球面为进气面，I3J3的位置是当转子转到所示垂直位置时转子平板右侧平面的位置，K3G3H3的球面为排气面，G3H3的位置视排气压力而定，整个壳体关于球台中心O3对称；
垫块是一段圆环，外侧A4是半径与壳体对角圆环E3外径相等的柱面，内侧B4是半径等于转子2线段O2M2的球面，厚度与转子平板厚度相等，两腰部C4和D4是半径与叶片底面柱面E1的半径相等的柱面，垫块形状为轴对称。
进一步地，所述密封条的球面G1也可为半径为OL的柱面，与之配合的转子球面C2和D2的相应部分也为半径相等的柱面。
进一步地，所述叶片柱面C1和壳体柱面E3间也可安放一圈滚珠。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1)所有密封处均为面密封。
2)排量大，压力高，效率高。
3)比功率大。
4)结构紧凑，加工相对容易。
5)生产成本较低。
6)不易磨损，寿命长。
附图说明
图1a和图1b是本实用新型的叶片和密封条形状示意图；
图2a是本实用新型的转子形状示意图；
图2b是图2a的W-W剖面示意图；
图3a，图3b是本实用新型的壳体形状示意图；
图3c是图4b的M-M剖面示意图；
图4a是本实用新型的整体结构示意图；
图4b是图4a的K向示意图；
图4c是图4a的N-N剖面示意图；
图5是本实用新型的结构示意图；
图6a是图5a的U-U剖面示意图；
图6c是图5的V-V剖面示意图；
图6b和6d是本实用新型的工作过程原理示意图；
图中：1.壳体，2.转子，3.叶片，4.密封条，5垫块。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
本实用新型的结构如图5所示，转子2位于中心，壳体1位于外部，叶片3位于转子2的两侧，并安放在壳体1对角的空心圆环(导向槽)内，与转子2成一个角度，叶片3与转子2的圆台侧面相切，密封条4位于转子2和叶片3之间，其平面一侧与转子2贴合，柱面一侧则与叶片3贴合，垫块5位于壳体1对角的的空心圆环内，正好填满由叶片3、转子2和密封条4形成的空缺。
图1a和图1b所示为本实用新型的叶片3和密封条4的形状。叶片3近似半圆形，共有相同的两片，其中一片A1和B1是平行的平面，叶片3宽度与图3b壳体1的空心圆环宽度相等，C1是中心为O1半径与壳体1柱面E3半径相同的柱面，D1是球心为O1半径与转子2球台C2半径相同的球面，E1是柱面，E1柱面以过球心的对称轴为中心轴，以O1K1为半径。密封条4共有相同的四条，其中一条上侧是一半径与叶片3柱面E1半径相等的柱面，下侧是平面，球心O1与该平面的垂直距离为转子2平板厚度的一半，G1是球心为O1半径与转子中心球台C2半径相等的球面，F1是球心为O1半径等于图2a转子线段O2M2的球面，H1和I1两个面是平行的平面，其半长OP1与图3b壳体1柱面F3半径相等，宽度与叶片3宽度相等，R1和S1是两斜度与图3b中面D3对于B3的斜度相等的斜面。叶片3和密封条4均为轴对称。
图2a和图2b所示为本实用新型转子2的形状。转子2当中是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球台，球台中间如同***一块平板，鼓形球台两头是两个相同的圆台，A2和B2是平行的圆平面，R2和S2也是平行的圆平面，C2和D2是球心为O2的球面，I2和J2是平行的平板平面，E2和F2是中心轴过O2半径与壳体1柱面F3半径相同的柱面，G2和H2是两个相同的圆台侧面，一侧圆台上下两底分别是圆平面A2和圆平面R2，另一侧圆台上下两底分别是圆平面B2和圆平面S2，两圆台侧面G2和H2的空间位置以如下而定：保证装配好后两圆台侧面G2和H2和相应的壳体1圆环平行平面C3和D3相贴合，整个转子2不仅关于球台中心O2对称，也是轴对称。
图3a，图3b和图3c所示为本实用新型的壳体1的形状。壳体1是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球面，厚度与转子2的宽度K2M2相等，A3和B3是平行的圆平面，F3是柱面，其中心轴过O3，半径与转子2左右外侧柱面E2和F2的半径相等，壳体1柱面的对角是一空心圆环，圆环宽度与叶片3厚度相等，C3和D3是平行的圆平面，E3是中心轴通过O3的柱面，其外径与叶片3柱面C1的外径相等，且大于壳体1球面F3的外径，圆环平行的C3和D3两平面的空间位置以如下而定：保证装配好后C3和D3两平面与相应的转子2两圆台侧面G2和H2相贴合，L3I3J3的球面为进气面，I3J3的位置是当转子2转到图3b所示垂直位置时转子2平板右侧平面的位置，K3G3H3的球面为排气面，G3H3的位置视排气压力而定，整个壳体1关于球台中心O3对称。
图4c中为本实用新型垫块5的形状，是一段圆环，共有相同的二条，其中一条外侧A4是半径与壳体对角圆环E3外径相等的柱面，内测B4是半径等于图2a转子2线段O2M2的球面，厚度与转子2平板厚度相等，两腰部C4和D4是半径与叶片3底面柱面E1的半径相等的柱面。垫块5形状为轴对称。
本实用新型的运行工作原理如下：
如图6c，在压缩机暨真空泵的一端，转子2、叶片3、密封条4和壳体1将气腔分割成三个各自独立的密封腔Q1、Q2和Q3。当转子2自图4a或6a位置顺时针旋转时，腔Q2开始吸气，Q3为吸气腔，Q1为压缩腔，如图6b。转子2顺时针继续旋转，吸气腔Q2和Q3不断扩大，压缩腔Q1不断缩小。当转到图5或图6c位置时，吸气腔Q3达到最大。这时，吸气腔Q2及Q3和压缩腔Q1仍保持隔离。当转子2继续旋转时，腔Q3开始压缩，这时腔Q2仍为吸气腔，腔Q1仍为压缩腔。当转子2继续旋转至图6d位置时，压缩腔Q1开始排气。当转子2转到图4a或6a位置时，腔Q1气体排尽，这时腔Q2仍为吸气腔，腔Q3仍为压缩腔。当转子2继续旋转，新的吸气腔开始吸气，腔Q2还在吸气，腔Q3还在压缩。当转子2又转到图6c位置时，吸气腔Q2达到最大，继而开始压缩，这时，新的吸气腔仍在吸气，腔Q3仍在压缩。如此周而复始。在压缩机暨真空泵的另一端，情况也和这一端完全相同。
Claims (4)
1、柱形叶片式压缩机或真空泵，其特征在于：包括壳体、转子、相同的两片叶片、相同的四条密封条和相同的两条垫块；转子位于中心，壳***于外部，叶片位于转子的两侧，并安放在壳体对角的空心圆环内，与转子成一个角度，叶片与转子的圆台侧面相切，密封条位于转子和叶片之间，其平面一侧与转子贴合，柱面一侧则与叶片贴合，垫块位于壳体对角的空心圆环内，正好填满由叶片、转子和密封条形成的空缺。
2、如权利要求1所述的柱形叶片式压缩机或真空泵，其特征在于：所述的叶片近似半圆形，A1和B1是平行的平面，叶片宽度与壳体的空心圆环宽度相等，C1是中心为O1半径与壳体柱面E3半径相同的柱面，D1是球心为O1半径与转子球台C2半径相同的球面，E1是柱面，E1柱面以过球心的对称轴为中心轴，以O1K1为半径；
所述的密封条上侧是一半径与叶片柱面E1半径相等的柱面，下侧是平面，球心O1与该平面的垂直距离为转子平板厚度的一半，G1是球心为O1半径与转子中心球台C2半径相等的球面，F1是球心为O1半径等于转子线段O2M2的球面，H1和I1两个面是平行的平面，其半长OP1与壳体柱面F3半径相等，宽度与叶片宽度相等，R1和S1是两斜度与面D3对于B3的斜度相等的斜面；
所述的叶片和密封条均为轴对称；
所述的转子当中是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球台，球台中间如同***一块平板，鼓形球台两头是两个相同的圆台，A2和B2是平行的圆平面，R2和S2也是平行的圆平面，C2和D2是球心为O2的球面，I2和J2是平行的平板平面，E2和F2是中心轴过O2半径与壳体柱面F3半径相同的柱面，G2和H2是两个相同的圆台侧面，一侧圆台上下两底分别是圆平面A2和圆平面R2，另一侧圆台上下两底分别是圆平面B2和圆平面S2，两圆台侧面G2和H2的空间位置以如下而定：保证装配好后两圆台侧面G2和H2和相应的壳体圆环平行平面C3和D3相贴合，整个转子不仅关于球台中心O2对称，也是轴对称；
壳体是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球面，厚度与转子的宽度K2M2相等，A3和B3是平行的圆平面，F3是柱面，其中心轴过O3，半径与转子左右外侧E2和F2柱面的半径相等，壳体柱面的对角是一空心圆环，圆环宽度与叶片厚度相等，C3和D3是平行的圆平面，E3是中心为O3的柱面，其外径与叶片柱面C1的外径相等，且大于壳体柱面F3的外径，圆环平行的C3和D3两平面的空间位置以如下而定：保证装配好后C3和D3两平面与相应的转子两圆台侧面G2和H2相贴合，L3I3J3的球面为进气面，I3J3的位置是当转子转到所示垂直位置时转子平板右侧平面的位置，K3G3H3的球面为排气面，G3H3的位置视排气压力而定，整个壳体关于球台中心O3对称；
垫块是一段圆环，外侧A4是半径与壳体对角圆环E3外径相等的柱面，内侧B4是半径等于转子线段O2M2的球面，厚度与转子平板厚度相等，两腰部C4和D4是半径与叶片底面柱面E1的半径相等的柱面，垫块形状为轴对称。
3、如权利要求2所述的柱形叶片式压缩机或真空泵，其特征在于：所述的密封条的球面G1为半径为OL的柱面，与之配合的转子球面C2和D2的相应部分为半径相等的柱面。
4、如权利要求2或3所述的柱形叶片式压缩机或真空泵，其特征在于：所述的叶片柱面C1和壳体柱面E3间安放一圈滚珠。
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| CN102606217A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-25 | 浙江大学 | 一种柱形叶片气动马达 |
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