回转扇形活塞式压缩机的制作方法

专利名称：回转扇形活塞式压缩机的制作方法技术领域：本发明涉及一种回转活塞式压缩机，特别是一种适合生产中、低压压缩介质用的中、小型回转活塞式压缩机。目前现有的压缩机种类很多。控压缩工作形式可分为容积型和速度型，容积型压缩机又分为往复式和回转式。往复式压缩机主要由曲轴、连杆、活塞、气缸及阀门组成压缩机工作系统。该类压缩机的不足之处是型体大，排气系数低，运行平衡性差且噪声大。回转式压缩机是一种工作容积旋转运动的容积式压缩机，它对比往复式压缩机具有零部件少，结构简单、紧凑，容积效率高，排气连续性好等优点。这种回转式压缩机的类型也很多，目前广为应用有罗茨鼓风机、滑片式压缩机，螺杆式压缩机，液环式压缩机，偏心转子式压缩机。以其中旋转活塞式压缩机为例简述如下偏心轴(曲轴)支承在主轴承上，且偏心轴由原动机带动做旋转运动，旋转的转子与偏心轴的偏心轮同心。这样当偏心轮绕曲轴中心旋转时，转子绕偏心轮中心旋转，同时偏心轮中心又绕曲轴中心旋转，即转子既绕自身中心旋转又绕曲轴中心公转。旋转着的转子其自转与公转的转数比是借一对内啮合的齿轮来保证的，内齿轮固定在转子端面上且两者同心，外齿轮固定在曲轴上且两者同心，内外齿轮的齿数比是2∶1，所以转子的中心绕曲轴中心每公转两周转子绕其自身中心自转一周，该转子为两角或三角转子，工作室也是与之配合的椭圆形状且开设一个吸气孔和一个排气孔。这种类型的压缩机由于轴承、齿轮运动时需油润滑，所以易造成工作室渗油。其二，因气缸体内的密封片的运动轨迹不是圆形，各时刻受力不均匀因而产生振动，造成密封相对较差。其三，压缩终了时工作室面容比较大，因此余隙容积较大，降低了排气系数。其四，该压缩机曲轴旋转一圈，压缩工作室实现一次吸气，一次排气，工作效率不高。本发明的目的在于提供一种回转扇形活塞式压缩机，它提出新式动力传动差速机构和新形活塞形状，从而克服了各类传统压缩机的不足，特别是克服了现有旋转活塞式压缩机工作室渗油，密封效果较差，排气系数小，工作效率低的不足。本发明的技术方案是这样实现的由气缸体(21)、前盖板(24)、中壳体(25)、扇形活塞甲(22)、扇形活塞乙(23)组成压缩机的四个压缩工作室;由曲轴(10)甲、曲轴(10)乙、偏心轴(11)，动力柄(12)，动力销甲(9)、动力销乙(14)、动力座(15)、连杆甲(17)、连杆乙(16)、销轴甲(18)、销轴乙(7)、传动轴甲(19)，传动轴乙(20)组成动力传动和活塞差速工作机构;由若干密封片(4)、(5)、(6)，密封环(1)、(2)及压缩弹簧(3)组成压缩工作室密封系统;压缩机体内设有机油润滑系统，以上各部分与机壳装配后形成压缩机主体。其中，偏心轴(11)以间隙配合安装于曲轴(10)甲的曲拐上且与曲拐同轴，偏心轴上固定联接动力柄(12)，动力柄中心与偏心轴中心同轴，动力柄上沿圆周等距安装若干动力销甲(9)、动力销乙(14)且偏心轴中心至曲轴中心距离e与动力柄中心至动力销甲或动力销乙中心距离C/2相等，动力销旋转面上设有与之内啮合的动力座(15)，其内有2倍于动力销数量沿圆周均匀分布的齿槽，偏心轴的偏心轮上铰接在连杆甲(17)与连杆乙(16)，连杆甲、乙另端分别通过销轴甲(18)、销轴乙(7)与传动轴甲(19)传动轴乙(20)铰接，传动轴甲、乙同轴铰接并与曲轴(10)乙同轴铰接，连杆甲(17)与连杆乙(16)长度L相等，传动轴甲(19)、传动轴乙(20)另端分别固定联接对顶扇形活塞甲(22)和对顶扇形活塞乙(23)且扇形活塞甲、乙同心，扇形活塞甲、乙外缘旋转工作面上固定装设与之间隙配合的气缸体(21)，扇形活塞甲、乙两侧与前盖板(24)，中壳体(25)侧向间隙配合，并形成4个独立压缩工作室，气缸体(21)上开设2个吸气孔和2个排气孔且2个吸气孔或2个排气孔之间相隔180°，扇形活塞甲、乙外缘与气缸体内壁之间装设由压缩弹簧(3)密封片(4)、(5)、(6)及密封环(1)、(2)组成的密封系统。另外，可在进气主管路(26)上装设一空气滤尘器(27)，在排气主管路(28)上装设1个单向排气阀(29)。本发明回转扇形活塞式压缩机的工作过程及其机械原理如下原动机带动曲轴旋转，偏心轴亦随之旋转，因偏心轴上固定联接的动力柄上的动力销与动力座之间的啮合作用，对偏心轴产生反向扭矩，使偏心轴向反向旋转，因偏心轴中心至曲轴中心距离与动力柄中心(亦即偏心轴中心)至动力销中心距离相等，故曲轴旋转一周，偏心轴随之反向旋转一周，这样偏心轴相对曲轴而言为曲轴转速的两倍，偏心轴旋转时通过连杆甲、连杆乙、销轴甲、销轴乙带动传动轴甲、传动轴乙旋转，在曲轴旋转半周，偏心同相对曲轴旋转一周过程中，扇形活塞甲、乙除了绕缸体中心(曲轴中心)按曲轴转向旋转外，还各自相对摆动两次，使每个工作室实现一次吸气和一次压缩排气，两个不相邻的工作室同时进行着吸气过程或压缩排气过程，这样曲轴连续不断地运转偏心轴亦随之连续运转，扇形活塞甲和扇形活塞乙也同时周而复始地运动，实现着每个工作室的吸气和压缩排气过程。从动力学角度分析，作用在偏心轴上的合成力矩随偏心轴转角变化其方向处处与偏心轴旋转方向相反(图6)，因此压缩机正常工作时不存在动力销与动力座相互敲击现象。动力销在动力座槽内可以设计成既滑动又滚动也可以设计成只滚动无滑动。另外，在排气主管路上设置一个排气单向阀目的是为了降低压缩机的排气温度和降低压缩机的功率消耗，其原理是排气终了时，单向阀与气缸体排气孔之间的压缩容积发生等熵膨胀，随后与压缩机工作室中气体一起被压缩直至通过排气阀排出气体，这样降低了工作室内被压缩气体的温度，缩小了压缩机的几何压缩比。为使机器旋转平衡，动力销设计成动力销甲、动力销乙两种不同形状。本发明回转扇形活塞压缩机通过曲轴、偏心轴、动力座、动力销、销轴、连杆及传动轴、扇形活塞等部件的合理联接配合，实现了压缩机的吸气和压缩排气工作过程，它对比现有回转式压缩机具有单级压力比高，工作室无油渗，密封严，比功率小和排气系数高的优点，并且曲轴旋转一周每个气缸实现二次吸气、二次排气，提高了工作效率。 本发明如下图1为本发明总体装配图; 图2为图1的A-A剖视图; 图3为图1的B-B剖视图; 图4为图1的C-C剖视图; 图5为动力柄部件图; 图6为偏心轴所受合力矩与偏心轴转角对应关系图; 图7为本发明动力传动系统联接示意图; 图8为本发明对顶扇形活塞零件图; 图9为本发明曲轴部件图; 图10为气缸体进气、排气管路联接图; 图11为本发明工作过程示意图其中(a)表示工作室Ⅰ为排气过程终止位置，工作室Ⅱ为吸气过程终止位置;(b)表示工作室Ⅰ为吸气状态，工作室Ⅱ为压缩状态;(c)表示工作室Ⅱ排气终止，工作室Ⅰ吸气终止。以下结合附图以实施例对本发明做进一步阐述 如以上各图所示，第一步装配动力柄部件，将同心的动力销甲(9)2个、动力销乙(14)2个与动力柄(12)过盈配合联为一体。第二步装配传动轴部件，先把传动轴甲、传动轴乙通过2个滑动轴承同轴铰接，再将销轴甲(18)、销轴乙(7)分别与传动轴甲(19)、传动轴乙(20)固接。第三步总体装配，首先将偏心轴(11)以及动力柄部件与曲轴装配，其中动力柄与偏心轴固定联接，在销轴甲、销轴乙上分别套装连杆甲(17)、连杆乙(16)，再把连杆甲、乙的另端套装在偏心轴的偏心轮上，将曲轴(10)乙套过传动轴甲(19)与曲轴(10)甲用螺栓和定位销固接在一起，依次装配甩油勺(8)、后轴承座(13)、动力座(15)、中壳体(25)，用纸垫调整曲轴轴向间隙，对顶扇形活塞甲(22)、扇形活塞乙(23)通过花键与传动轴甲、传动轴乙联接，把压缩弹簧(3)、密封片(4)、(5)、(6)密环(1)、(2)装配在扇形活塞甲、乙、中壳体、前盖板上，装配气缸体(21)和前盖板(24)，最后按图10联接吸气管(26)、空气滤尘器(27)和气缸体，联接排气管(28)、排气单向阀(29)和气缸体排气孔。权利要求1.一种回转活塞式压缩机，由气缸体(21)、前盖板(24)、中壳体(25)、扇形活塞甲(22)、扇形活塞乙(23)组成压缩机的四个压缩工作室；由曲轴(10)甲、曲轴(10)乙、偏心轴(11)、动力柄(12)、动力销甲(9)、动力销乙(14)、动力座(15)、连杆甲(17)、连杆乙(16)、销轴甲(18)、销轴乙(7)、传动轴甲(19)、传动轴乙(20)组成动力传动和活塞差速工作机构；由若干密封片(4)、(5)、(6)、密封环(1)、(2)及压缩弹簧(3)组成压缩工作室密封系统；压缩机体内设有机油润滑系统；以上各部分与机壳装配后形成压缩机主体，其特征在于偏心轴(11)以间隙配合安装于曲轴(10)甲的曲拐上且与曲拐同轴，偏心轴上固定联接动力柄(12)，动力柄中心与偏心轴中心同轴，动力柄沿圆周等距安装若干动力销甲(9)动力销乙(14)且偏心轴中心至曲轴中心中距离e与动力柄中心至动力销甲或动力销乙中心距离C/2相等，动力销旋转面上设有与之内啮合的动力座(15)，其内有2倍于动力销数量沿圆周均匀分布的齿槽，偏心轴的偏心轮上铰接连杆甲(17)、连杆乙(16)，连杆甲、乙另端分别通过销轴甲(18)、销轴乙(7)与传动轴甲(19)、传动轴乙(20)铰接，传动轴甲、乙同轴铰接并与曲轴(10)乙同轴铰接，连杆甲与连杆乙长度L相等，传动轴甲(19)传动轴乙(20)另端分别固定联接对顶扇形活塞甲(22)和对顶扇形活塞乙(23)且扇形活塞甲、乙同心，扇形活塞甲、乙外缘旋转工作面上固定装设与之间隙配合的气缸体(21)，扇形活塞甲、乙两侧与前盖板(24)、中壳体(25)侧向间隙配合，并形成4个独立的压缩工作室，气缸体(21)上开设2个吸气孔和2个排气孔，且2个吸气孔或2个排气孔之间相隔180°，扇形活塞甲、乙外缘与气缸体内壁之间装设由压缩弹簧(3)、密封片(4)、(5)、(6)及密封环(1)、(2)组成的密封系统。2.根据权利要求1所述一种回转扇形活塞式压缩机其特征在于两个排气孔通过管子联合并在进气主管路上设置空气滤尘器，两排气孔通过管子联合并在主排气管路上设置单向排气阀。全文摘要本发明回转扇形活塞式压缩机属于一种新式结构的回转式压缩机，其主要技术特征是用偏心轴、曲轴、动力销、动力座、传动轴等部件的联接配合形成动力传动和活塞差速工作机构，活塞形状为对顶扇形活塞。该机对比现有旋转活塞式压缩机实现了工作室无油渗析，所以特别适用于压缩介质不含油质的场合，且具有工作效率高，排气系数大等优点，可广泛应用于生产中、低压压缩介质的场合，并能带来积极效果。文档编号F04C18/063GK1065706SQ91106379公开日1992年10月28日 申请日期1991年4月9日 优先权日1991年4月9日发明者尹秀杰 申请人:尹秀杰