專利名稱：平面擺動壓縮機裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于壓縮機及流體泵領(lǐng)域，具體涉及一種平面擺動壓縮機裝置。本實 用新型的平面擺動壓縮機裝置，既可以壓縮各種氣體，也可以作為流體泵和真空泵。
背景技術(shù)：
目前使用的回轉(zhuǎn)式壓縮機，有滾動轉(zhuǎn)子壓縮機，滑片壓縮機、螺桿壓縮機和渦旋壓 縮機等。滾動轉(zhuǎn)子壓縮機在運動過程中，滑板在較大的力作用下緊緊壓向轉(zhuǎn)子，從而減少氣 體自壓縮腔向吸氣腔的泄露，導(dǎo)致滑板與滾動活塞之間存在著很大的摩擦磨損，功率消耗 大、可靠性差。在滑片壓縮機中，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時，滑片受離心力的作用從槽中甩出，其端部緊 貼在靜止的氣缸內(nèi)表面上，這種壓縮機主要的缺點是滑片與氣缸之間的相對運動速度大， 機械摩擦嚴(yán)重，產(chǎn)生較大的磨損和能量損失，因此使用壽命和效率較低。螺桿壓縮機和渦旋 壓縮機均是依賴陰、陽轉(zhuǎn)子(動、靜盤)的型線來密封氣體的，所以加工工藝復(fù)雜精度高， 對材料的特性要求高，從而導(dǎo)致了較高的加工成本和材料成本。上述類型的壓縮機都具有 一個共同的問題，或者是摩擦磨損嚴(yán)重、能量損失大、泄漏大、效率低下；或者是加工工藝復(fù) 雜、精度高。特別滾動轉(zhuǎn)子和滑片壓縮機，高速運動的運動件要緊緊壓緊靜止件，以防止泄 露，所以其相對運動速度高，故摩擦磨損大、和漏嚴(yán)重是必然的結(jié)果。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種最佳工作范圍大，既可以在高轉(zhuǎn)速也可以在低轉(zhuǎn) 速下運轉(zhuǎn)，既可以使用在各種氣體的壓縮，也可以使用于流體泵的平面擺動壓縮機裝置，該 平面擺動壓縮機裝泄露小，容積效率高，同時由于轉(zhuǎn)子是在作平面擺動，其外表面和氣缸的 內(nèi)表面之間較低的相對速度，使得摩擦磨損小，工作可靠性高。為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種平面擺動壓縮機裝置，包括氣缸和設(shè)置在氣缸內(nèi)的套裝在曲軸上的轉(zhuǎn)子，在 氣缸上嵌設(shè)有導(dǎo)向柱，轉(zhuǎn)子上固定連接滑板的一端，滑板的另一端設(shè)置在導(dǎo)向柱內(nèi)，使得 所述的滑板既可以隨轉(zhuǎn)子的平面擺動在導(dǎo)向柱中作平面擺動，同時也在導(dǎo)向柱中作往復(fù)移 動，且確保氣缸的內(nèi)圓表面與轉(zhuǎn)子的外表面始終相切，氣缸的內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子的外表面共同 形成了一個月牙形的工作腔；此工作腔通過滑板分為吸氣腔和壓縮腔，氣缸上設(shè)有連通吸 氣腔的進氣口和連通壓縮腔的排氣口，曲軸的曲拐與轉(zhuǎn)子通過軸承連接。所述的導(dǎo)向柱上方設(shè)有滑板槽，滑板槽呈倒梯形結(jié)構(gòu)或者其它的形狀。所述的轉(zhuǎn)子繞氣缸的中心作平面擺動，且與氣缸的旋轉(zhuǎn)中心不在同一軸線上。所 述的滑板一端固定連接于轉(zhuǎn)子上，滑板固定連接于轉(zhuǎn)子表面或嵌設(shè)在轉(zhuǎn)子內(nèi)，嵌設(shè)在轉(zhuǎn)子 內(nèi)的滑板頭部形狀為三角形、梯形、多邊形或者其它形狀。所述的導(dǎo)向柱是中間開槽的圓柱 形結(jié)構(gòu)。所述的排氣口和進氣口分別設(shè)置在滑板的左右兩側(cè)。所述的曲軸的曲拐與轉(zhuǎn)子同心，但曲軸的回轉(zhuǎn)中心與氣缸相同。所述的軸承為滾動軸承、滑動軸承、磁力軸承或者其它軸承。所述的氣缸的外壁設(shè)置有氣缸散熱片。所述的排氣口和進氣口設(shè)置在氣缸的上側(cè) 或者下側(cè)。本實用新型的有益效果是由于本實用新型的氣缸與轉(zhuǎn)子是通過滑板這種特定的連接方式連接，所以轉(zhuǎn)子相 對于氣缸完全實現(xiàn)了平面擺動，當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動時，氣缸的內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子的外表面始終相切，它 們之間就形成了一個月牙形的工作腔，利用滑板將月牙形工作腔分為進氣腔和壓縮腔。另 外由于轉(zhuǎn)子和氣缸的半徑不同和滑板特殊的運動方式，所以轉(zhuǎn)子在作平面擺動時，它們的 接觸表面在作極其緩慢的移動，相對速度低，這樣大大降低了摩擦磨損和功率損耗，同時由 于滑板只能在滑槽中作往復(fù)運動和小幅擺動，因此改善了滑板的工作條件。本實用新型的導(dǎo)向柱繞自己的旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，滑板在導(dǎo)向柱中可以自由擺動，也 可以往復(fù)移動，由此滑板相對于導(dǎo)向柱的相對運動速度低，摩擦磨損小。本實用新型的工作腔中的氣體是通過滑板和轉(zhuǎn)子與氣缸的切點密封的，滑板兩端 又分別嵌入轉(zhuǎn)子與氣缸中，所以大大降低了壓縮腔的氣體向吸氣腔泄露，提高了容積效率。 轉(zhuǎn)子是繞氣缸的內(nèi)表面平面擺動，所以氣缸的內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子的外表面的接觸表面的相對速 度較低，這樣大大降低了摩擦和磨損，既降低了功率損耗，同時又延長了使用壽命?；迨?以任何一種方式固定于轉(zhuǎn)子，大大減少了滑板的加工精度，降低了制造成本。本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，工藝性好，既提高了壓縮機的可靠性，同時又 減少了原材料的損耗、降低了成本。

圖1是本實用新型平面擺動壓縮機裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的工作原理圖。圖3為本實用新型的固定在轉(zhuǎn)子外表面的一種形式的滑板的俯視圖。圖4為本實用新型的固定在轉(zhuǎn)子外表面的一種形式的滑板的立體圖。圖5為本實用新型的滑板嵌入轉(zhuǎn)子中的一種結(jié)構(gòu)形式的示意圖。 圖中1為轉(zhuǎn)子，2為氣缸，3為吸氣腔，4為吸氣口，5為滑板，6為滑板槽，7為導(dǎo)向 柱，8為排氣口，9為壓縮腔，10為曲軸，11為軸承，12為氣缸散熱片，13為安裝孔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述一種平面擺動壓縮機裝置，包括氣缸2和設(shè)置在氣缸2內(nèi)的套裝在曲軸10上的轉(zhuǎn) 子1，在氣缸2上嵌設(shè)有導(dǎo)向柱7，轉(zhuǎn)子1上固定連接滑板5的一端，滑板5的另一端設(shè)置在 導(dǎo)向柱7內(nèi)，使得所述的滑板5既可以隨轉(zhuǎn)子1的平面擺動在導(dǎo)向柱7中作平面擺動，同時 也在導(dǎo)向柱7中作往復(fù)移動，且確保氣缸2的內(nèi)圓表面與轉(zhuǎn)子1的外表面始終相切，氣缸2 的內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子1的外表面共同形成了一個月牙形的工作腔；該月牙形的工作腔通過滑板 5分為吸氣腔3和壓縮腔9，氣缸2上設(shè)有連通吸氣腔3的進氣口 4和連通壓縮腔9的排氣 口 8，曲軸10的曲拐與轉(zhuǎn)子1通過軸承11連接。導(dǎo)向柱7上方設(shè)有滑板槽6，滑板槽6呈倒梯形結(jié)構(gòu)或者其它的形狀?；宀?的
4作用在于為滑板5提供在導(dǎo)向柱7內(nèi)往復(fù)運動以及平面擺動的空間。轉(zhuǎn)子1繞氣缸2的中心作平面擺動，且與氣缸2的旋轉(zhuǎn)中心不在同一軸線上?；?板5固定連接于轉(zhuǎn)子1上，其固定連接可以采用在轉(zhuǎn)子1表面或嵌設(shè)在轉(zhuǎn)子1內(nèi)的方式，嵌 設(shè)在轉(zhuǎn)子1內(nèi)的滑板5頭部形狀可以是三角形、矩形、梯形等其他形式，以保證滑板5與轉(zhuǎn) 子1的連接緊固可靠。圖5表示了滑板5嵌入轉(zhuǎn)子1中的結(jié)構(gòu)簡圖。導(dǎo)向柱7是中間開槽的圓柱形結(jié)構(gòu)。導(dǎo)向柱7只能繞自己的旋轉(zhuǎn)中心自由轉(zhuǎn)動， 導(dǎo)向柱7的軸向長度與轉(zhuǎn)子1、氣缸2及滑板5的軸向長度均相同，可在氣缸2上設(shè)置沿其 軸向的導(dǎo)向柱孔，導(dǎo)向柱孔內(nèi)嵌設(shè)圓柱形導(dǎo)向柱7，導(dǎo)向柱7還可為兩根對稱設(shè)置的半月形 柱體結(jié)構(gòu)，也可為其他類似結(jié)構(gòu)或變形。本實用新型的平面擺動壓縮機的轉(zhuǎn)子1可以隨曲軸10順時針轉(zhuǎn)動而順時針擺動， 也可以隨曲軸10逆時針轉(zhuǎn)動而逆時針擺動，關(guān)鍵取決于排氣閥安裝在滑板5的左側(cè)還是右 側(cè)的位置。本實用新型的平面擺動壓縮機可以壓縮各種氣體，也可以作為流體泵和真空泵。排氣口 8和進氣口 4分別設(shè)置在滑板5的左右兩側(cè)。曲軸10的曲拐與轉(zhuǎn)子1同心，但曲軸10的回轉(zhuǎn)中心與氣缸2相同，確保轉(zhuǎn)子1的 外表面與氣缸2的內(nèi)表面相切。軸承11為滾動軸承、滑動軸承、磁力軸承或者其它軸承。氣 缸2的外壁設(shè)置有氣缸散熱片12。氣缸散熱片12的設(shè)置可參照常用的散熱片的形狀和排 布，也可為特定形狀和排布的散熱片，以增加散熱效果。排氣口 8和進氣口 4可以設(shè)置在氣 缸2的上側(cè)或者下側(cè)。參見圖1，本實用新型包括與曲軸回轉(zhuǎn)中心相同的氣缸2和設(shè)置在氣缸2內(nèi)套裝 在曲軸10的曲拐上的轉(zhuǎn)子1，曲軸10的曲拐與轉(zhuǎn)子1同心，但回轉(zhuǎn)中心與氣缸2同心，轉(zhuǎn) 子1上設(shè)置以任意方式固定的滑板5，滑板5穿過月牙形工作腔與嵌入氣缸2上的導(dǎo)向柱7 相連，該導(dǎo)向柱7的軸向長度與轉(zhuǎn)子1、氣缸2和滑板5以及滑板槽6的軸向長度均相同， 導(dǎo)向柱7繞自己的旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，滑板5隨著導(dǎo)向柱既可以作平面擺動，又可以在導(dǎo)向柱7 和滑板槽6中往復(fù)運動，由于曲拐的回轉(zhuǎn)半徑正好是轉(zhuǎn)子1與氣缸2的偏心距，所以在任何 的旋轉(zhuǎn)角度下，轉(zhuǎn)子1的外表面均會相切于氣缸2的內(nèi)表面且作平面擺動，滑板5將氣缸2 的內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子1的外表面形成的月牙形工作腔分為吸氣腔3和壓縮腔9，隨著轉(zhuǎn)子1的平 面擺動，吸氣腔3的容積越來越大，氣體經(jīng)過吸氣口 4進入吸氣腔3，而壓縮腔9容積會越來 越小，氣體的壓力則會逐漸提高，當(dāng)壓縮腔9中氣體的壓力大于系統(tǒng)的壓力，氣體將通過排 氣口 8排出。曲軸10的曲拐與轉(zhuǎn)子1連接可以采用滾動軸承或者其他軸承連接，以減少摩 擦力，降低功耗?；宀?設(shè)置有任何形式足夠的空間，讓滑板5有擺動空間。氣缸2的外 壁面設(shè)置有各種形式的軸向的氣缸散熱片12，以降低氣體壓縮過程中的氣體溫度。圖2表示了本實用新型的平面擺動壓縮機裝置在幾個特殊角度下的示意圖，圖 2a)是曲軸10的轉(zhuǎn)角β = 0°時，這時吸氣腔3已經(jīng)吸入最大的氣體量，此進氣量就是壓 縮機最大的容積流量。當(dāng)曲軸10繼續(xù)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子1沿著氣缸2的內(nèi)表面作平面擺動，壓縮 腔9的容積開始連續(xù)的縮小，實現(xiàn)壓縮過程，與此同時吸氣腔3通過進氣口 4又開始進氣。 圖2b)表示了曲軸10的轉(zhuǎn)角β =90°時工作容積的變化，這時吸氣腔3容積不斷擴大，而 壓縮腔9的容積則不斷縮小，氣體則連續(xù)壓縮。圖2c)表示了曲軸10的轉(zhuǎn)角為β = 180° 時的情況，這時吸氣腔3和壓縮腔9的工作容積相等，只要壓縮腔9中氣體的壓力大于系統(tǒng) 的壓力，則氣體通過排氣口 8排出。圖2d)表示了曲軸10的轉(zhuǎn)角為β = 270°的情況，這時壓縮腔9中的氣體已經(jīng)接近全部排出。當(dāng)曲軸10的轉(zhuǎn)角β = 360°時全部氣體排出，且 與曲軸10的轉(zhuǎn)角β =0°時相同，這時吸氣腔3的容積又達(dá)到最大，從而又吸入最大的氣 體量，即吸氣腔又被氣體所充滿，依次完成了一個工作循環(huán)，如此周而復(fù)始的進行著工作。圖3和圖4分別給出了滑板5固定在轉(zhuǎn)子外表面的一種方式的俯視圖和立體圖， 當(dāng)采用這種固定方式，滑板5的加工和結(jié)構(gòu)更加簡單?；?可以任意方式固定在轉(zhuǎn)子1 的外表面，可在滑板5上開設(shè)安裝孔13，通過螺栓和滑板5底部的角形支撐結(jié)構(gòu)固定在轉(zhuǎn)子 1的外表面，。本實用新型的壓縮機特點在于(1)摩擦磨損小。在平面擺動壓縮機中所主要接 觸的部位有轉(zhuǎn)子1的外表面和氣缸2的內(nèi)表面；滑板5與導(dǎo)向柱7等，由于轉(zhuǎn)子1的外表面 沿氣缸2的內(nèi)表面作平面擺動，其相對速度低，摩擦磨損小；滑板與導(dǎo)向柱7相連接的部位 有良好的潤滑，而且滑板5只能沿導(dǎo)向柱7作小幅的往復(fù)運動和隨導(dǎo)向柱7的轉(zhuǎn)動作小幅 的擺動，所以整機有較低的摩擦磨損，該機耗功小，工作壽命長。(2)密封性能好。平面擺動 壓縮機的壓縮腔9與吸氣3腔是通過滑板5進行密封的，而滑板5又分別固定在轉(zhuǎn)子1和 嵌入導(dǎo)向柱7中，大大減少了氣體的泄露，所以氣體易于密封，容積效率高。(3) —機多用， 適應(yīng)性強。該平面擺動壓縮機由于排氣口 8始終與壓縮腔9相通，一旦壓縮腔9中的壓力 大于系統(tǒng)壓力，氣體即可由排氣口排出，避免了液擊現(xiàn)象，提高了壓縮機運轉(zhuǎn)的安全性，所 以該機不僅可用于各種氣體的壓縮，工作介質(zhì)也可使用流體，作為流體泵和真空泵。(4)吸 氣阻力小、效率高。該平面擺動壓縮機吸氣是在曲軸轉(zhuǎn)過一周完成，吸氣時間長，流動阻力 損失小，但是吸氣和壓縮是在滑板5的兩側(cè)同時完成，所以仍然是曲軸10旋轉(zhuǎn)一周完成一 個工作循環(huán)，因此該機效率高，體積小，體積較往復(fù)壓縮機減小50-60%，重量約減輕60% 左右，指示效率比活塞式提高30-40%。(5)該平面擺動壓縮機結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高和工藝 性好，成本低，適合大批量工業(yè)化生產(chǎn)。
權(quán)利要求一種平面擺動壓縮機裝置，包括氣缸(2)和設(shè)置在氣缸(2)內(nèi)的套裝在曲軸(10)上的轉(zhuǎn)子(1)，其特征在于在氣缸(2)上嵌設(shè)有導(dǎo)向柱(7)，轉(zhuǎn)子(1)上固定連接滑板(5)的一端，滑板(5)的另一端設(shè)置在導(dǎo)向柱(7)內(nèi)，使得所述的滑板(5)既可以隨轉(zhuǎn)子(1)的轉(zhuǎn)動在導(dǎo)向柱(7)中作平面擺動，同時也在導(dǎo)向柱(7)中作往復(fù)移動，且氣缸(2)的內(nèi)圓表面與轉(zhuǎn)子(1)的外表面始終相切，氣缸(2)的內(nèi)表面、滑板(5)與轉(zhuǎn)子(1)的外表面共同形成了一個月牙形的工作腔；氣缸(2)內(nèi)的工作腔通過滑板(5)分為吸氣腔(3)和壓縮腔(9)，氣缸(2)上設(shè)有連通吸氣腔(3)的進氣口(4)和連通壓縮腔(9)的排氣口(8)，曲軸(10)的曲拐與轉(zhuǎn)子(1)通過軸承(11)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面擺動壓縮機，其特征在于所述的導(dǎo)向柱(7)上方設(shè)有 滑板槽(6)，滑板槽(6)呈倒梯形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面擺動壓縮機，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子(1)繞氣缸(2)的 中心作平面擺動，且與氣缸(2)的旋轉(zhuǎn)中心不在同一軸線上。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的平面擺動壓縮機，其特征在于所述的滑板(5)固定連接于 轉(zhuǎn)子⑴上，滑板(5)固定連接于轉(zhuǎn)子⑴表面或嵌設(shè)在轉(zhuǎn)子⑴內(nèi)，嵌設(shè)在轉(zhuǎn)子⑴內(nèi)的 滑板(5)頭部形狀為圓形、橢圓形或多邊形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面擺動壓縮機，其特征在于所述的導(dǎo)向柱(7)是中間開 槽的圓柱形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面擺動壓縮機，其特征在于所述的排氣口(8)和進氣口 (4)分別設(shè)置在滑板(5)的左右兩側(cè)。和進氣口(4)分別設(shè)置在滑板(5)的左右兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面擺動壓縮機，其特征在于所述的曲軸(10)的曲拐與轉(zhuǎn) 子(1)同心，但曲軸(10)的回轉(zhuǎn)中心與氣缸(2)相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面擺動壓縮機和流體泵，其特征在于所述的軸承(11)為 滾動軸承、滑動軸承或磁力軸承。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面擺動壓縮機和流體泵，其特征在于所述的氣缸(2)的 外壁設(shè)置有氣缸散熱片(12)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的平面擺動壓縮機和流體泵，其特征在于所述的排氣口 (8)和進氣口(4)設(shè)置在氣缸(2)的上側(cè)或者下側(cè)。
專利摘要一種平面擺動壓縮機裝置，包括氣缸和設(shè)置在氣缸內(nèi)的套裝在曲軸上的轉(zhuǎn)子，固定在轉(zhuǎn)子上的滑板，嵌入氣缸中的導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱繞自己的旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，滑板在導(dǎo)向柱中可以自由擺動，也可以往復(fù)移動。氣缸與轉(zhuǎn)子共同形成了一個月牙形的工作腔，滑板將月牙形工作腔分為吸氣和壓縮腔。本實用新型的工作腔中的氣體是通過滑板和轉(zhuǎn)子與氣缸的切點密封的，滑板兩端又分別嵌入轉(zhuǎn)子與氣缸中，所以大大降低了壓縮腔的氣體向吸氣腔泄露，提高了容積效率。轉(zhuǎn)子是繞氣缸的內(nèi)表面平面擺動，所以氣缸的內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子的外表面的接觸表面的相對速度較低，大大降低了摩擦和磨損，既降低了功率損耗，同時又延長了使用壽命。
文檔編號F04C18/356GK201621069SQ20102011760
公開日2010年11月3日 申請日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
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