梅花转子气体压缩机的制作方法

专利名称：梅花转子气体压缩机的制作方法技术领域：本实用新型属于旋转活塞式的流体机械，涉及一种气体压缩机的结构。气体压缩机的种类很多，主要是往复活塞式的和回转式的。往复活塞式的气体压缩机以其效率高、密封性好而得到广泛应用，回转式的则以零件少、体积小无震动力而取胜。为了弥补回转式的效率低和密封性差的问题，如滑片式和螺杆式压缩机则在压缩过程中送入大量润滑油，以助密封，然后在排汽中予以回收，这样就增加了设备的复杂性。本实用新型的目的在于为了兼得往复活塞式压缩机的密封和高效率的优点和回转式压缩机平稳无震动的优点，拟采用本发明人在85203161专利“四冲程气口式梅花转子发动机”上的主要结构，提供一种结构简单，效率高易于制造且压缩比很高的气体压缩机。按上述构思，本实用新型所提供的梅花转子气体压缩机是以长短幅外旋轮线为基本型线做转子，以该转子机械运动规律的外包络线做缸体型线的旋转活塞式流体机械。它采用了85203161专利中的将端面密封放在缸盖上的一套密封系统和气口式的进气装置(请参阅85203161专利)，其特征是在该压缩机上又采用了舌阀式排气阀门装置，该装置由阀体(2)，阀片(30)和板簧(31)所构成。本方案的结构如图1、图2所示，它是一个以长短幅外旋轮线为基本型线的四弧的活塞、以该活塞按转子 机械运动规律所形成的外包络线为基本型线的五弧缸体的五缸压缩机。它的结构很简单，其转子(53)用两个滚针轴承(48)架持在偏心轴(34)上，在活塞的左端有一外齿行星轮(24)，与固定在前缸盖(3)上的齿轮太阳轮(32)相啮合，其齿数比为54，转子(53)在偏心轴的驱动下既公转又自转。与缸体(1)连接的后缸盖(43)上设有总的进气口，通过转子的内腔把气体分别送入各个气缸。缸体的前端连接着阀板(2)和前缸盖(3)。在阀板上装有各缸排气的排气阀片(30)和板簧(31)。被压缩的气体则从前缸盖(3)上的排气管送入储气罐内。端面密封是作在后缸盖和阀板上的包括有端面密封片(26)和端面密封弹簧(27)及密封肖(45)和密封肖弹簧(44)。径向密封装在缸体上，包括径向密封片(50)、径向密封角片(51)和径向密封弹簧(52)。从图2可以看出缸体(1)被径向密封片(50)、密封肖(45)和端面密封片(26)所组成的密封系统分割成5个独立的而又完全密封的气缸。当偏心轴(34)转动时，活塞的4个弧便分别在5个气缸中进进出出，使气缸的容积发生变化。这种运动恰和一台星形排列的5缸往复活塞式压缩机的工作情况完全一样，只不过是用一个4弧的转子代替了5个活塞，用一个5弧的缸体就成了5个气缸了。它仅有一根偏心距很小的偏心轴，代替了往复活塞式所需的多拐曲轴，它无连杆及活塞销等零件。它结构简洁，其主要零件只有20种。本设计的排气阀，采用了舌簧阀的原理。为避免阀片淬火变形对密封造成的困难和影响，故阀片和弹簧分设，为了减少阀片与阀座的接触面积，又把阀片的密封面以外的部位磨低了，就不用在阀板上另加阀口，以改善阀板的加工工艺。回位弹簧的末端卷成半圆形，将弹簧压力集中地压在密封面中央，使密封效果可靠。当然，对本机来说气口式进气仅适用于单级压缩，也就是说以制造微型压缩机为宜。但是，若改为气阀进气和用齿数比为65的行星齿轮机械做成的多级压缩机，将能广泛地取代往复活塞式的压缩机，应用于更多的领域。而且压缩机的排量越大，就越加显示转子式压缩机的优越性。总结起来，梅花转子气体压缩机具有以下优点1、它有和往复活塞式压缩机相同的效率，故能得到较好的比功率指标。2、它具有转子机的体积小、重量轻、结构简单紧凑又无震动力等一切优点，而且噪音较低。3、它的各项性能指标都比以长短幅外旋轮线做缸体的三角转子式的好，又无特殊材料要求，生产工艺和生产成本都比三角转子式的低。以微型梅花转子压缩机为例，其生产成本也比往复活塞式的低30－50％。大排量的就差别更大了。4、它的主要零件很少，运动零件更少。它的缸体是对称辐射形的，转子在工作中又永不与缸体接触，故对其内表面要求不高。在大量生产时，若使用轻金属压铸和拉削加工，它将成为当今国际上体积最小、成本最低而技术最为先进的压缩机。5、即使是单个转子，它也是一台多缸机，故扭矩非常均匀。它还可以做成多转子机，更利于产品的系列化。 图1是梅花转子气体压缩机外形及剖视图。图2是图1的侧视剖视图。图3是阀板部分的结构图，图4是图3中A－A部位的剖视图，显示舌阀片的装配情况。其中(1)－缸体；(2)－阀板；(3)－前缸盖；(13)－前压盖；(14)－平衡轮；(26)－端面密封片；(24)－行星轮；(27)－端面密封弹簧；(30)－排气阀片；(31)－板簧；(32)－太阳轮；(34)－偏心轴；(40)－联轴器；(43)－后缸盖；(44)－密封销弹簧；(45)－密封销；(50)－径向密封片；(51)－径向密封角片；(52)－径向密封弹簧；(53)－转子；(54)－螺钉；(55)－螺母。实施例本实施例中，做了4弧转子、5弧缸体的气口 进气式梅花转子空气压缩机，其偏心距为6毫米，创成半径66毫米，转子宽75毫米，在主轴转数为2860转／分和排气压力为7公斤／平方厘米的情况下，排气量达到0.3m／分，该机的缸体外径为220毫米，总长337毫米，故体积比3千瓦电动机略小。与往复活塞式空气压缩机比较，其主要技术指标，均能达到部颁标准“微型往复活塞式空气体缩机技术条件”的要求。其重则比部颁标准低30％，噪音较小，又无震动力。权利要求1.一种以长短幅外旋转线做活塞和它的外包络线做气缸的梅花转子气体压缩机，它包括有端面密封放在缸盖上的一套密封系统，和气口式的进气装置，其特征在于它的排气系统采用了舌阀式的阀门装置该装置是由阀板(2)、舌阀片(30)及板簧(31)所构成的。专利摘要本实用新型属于旋转活塞式的流体机械。该方案是在本发明人的85203161“四冲程气口式梅花转子发动机”的主要结构的基础上设计的，它是由长短幅外旋转线构成的活塞。以旋转活塞的外包络线构成的缸体所组成的，进气部分为气口式，排气部分采用舌阀式的机构。该压缩机的结构简洁、体积小，生产成本比往复活塞式的低30～50％；它的噪音低，无震动，比功率指标优于往复活塞式的压缩机。经试制效果理想。文档编号F04C18/10GK2057968SQ88208878公开日1990年6月6日 申请日期1988年7月28日 优先权日1988年7月28日发明者梁之桓 申请人:梁之桓