CN101025159A - 一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置，可运用在气体压缩、流体输送和抽真空领域。该装置包括内缸、外缸和滚动活塞，其中内缸和外缸按同心设置，滚动活塞设置在内缸和外缸之间，滚动活塞的外侧面至少有一条线与外缸内侧面接触，内侧面也至少有一条线与内缸外侧面接触，形成了两个工作腔，在内缸和外缸上分别活动设有内滑板和外滑板，内滑板和外滑板分别从内缸和外缸中伸出，并分别与滚动活塞的内侧面和外侧面相触合，将上述的两个工作腔分别隔成膨胀腔和压缩腔；同时，在上述的膨胀腔和压缩腔分别设有吸入口和排出口。本发明能有效的减少排出流体的脉动，减少了飞轮的重量，其排量是滚动活塞压缩机械和转子压缩机械的两倍。

Description

一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置

技术领域

本发明涉及一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置，可运用在气体压缩、流体输送和抽真空领域。

背景技术

气体压缩机、流体泵和真空泵是重要的通用机械。目前，滚动活塞压缩机械和转子压缩机械作为第二代压缩机械的代表，都具有一个月牙型的工作腔；通过滑板将月牙型的工作腔的隔离成膨胀腔和压缩腔；回转物体(转子或者滚动活塞)使膨胀腔和压缩腔容积的变化，实现压缩机械的吸气(液)和排气(液)。

但是，作为一种单工作腔的单作用压缩机械，滚动活塞压缩机械和转子压缩机械在工作原理上具有以下缺点：其一在一个工作周期内排量变化大，造成排出的气体(液体)脉动大，影响机械的稳定性和寿命；其二一个工作周期内扭矩不均匀，需要适当大小的飞轮来平衡；飞轮过大会影响压缩机械的启动，需要匹配更大功率的电机，这会造成了能源的浪费和电网的不稳定。

发明内容

为了解决上述的单工作腔的单作用压缩机械所遇到的技术问题，本发明的目的是提供一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置。

一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置，包括内缸、外缸和滚动活塞，其中内缸和外缸按同心设置，滚动活塞设置在内缸和外缸之间，滚动活塞的外侧面至少有一条线与外缸内侧面接触，内侧面也至少有一条线与内缸外侧面接触，形成了两个工作腔，在内缸和外缸上分别活动设有内滑板和外滑板，内滑板和外滑板分别从内缸和外缸中伸出，并分别与滚动活塞的外侧面和内侧面相触合，将上述的两个工作腔分别隔成膨胀腔和压缩腔；同时，在上述的膨胀腔和压缩腔分别设有吸入口和排出口。

当滚动活塞运动时，膨胀腔体积变大，实现吸气(液)；压缩腔体积变小，实现排气(液)；一个工作周期中，双作用滚动活塞压缩机械实现两次吸气(液)和排气(液)，其相位相差1/2周期的。

作为优选方案，上述的滚动活塞的截面为圆环形，滚动活塞与内缸和外缸按偏心设置，并绕内缸和外缸的共同圆心转动，滚动活塞的外侧面与外缸内侧面相切，内侧面与内缸外侧面相切，形成了两个月牙形的工作腔。

作为优选方案，上述的内缸的吸入口和排出口之间设有隔板。

作为优选方案，上述的内缸和外缸的径向上分别设有滑槽，两块滑板分别容置在滑槽内，并在滑板的后端分别设有压簧。

本发明的压缩装置可以作为压缩机、流体泵以及真空泵使用。

本发明由于采用了以上的技术方案，在一个工作周期内排量变化小，能有效的减少排出流体的脉动；扭矩变化小，能减少了飞轮的重量，从而减少能源的浪费，减小对电网影响；最重要的是在同样的结构体积下，其排量是滚动活塞压缩机械和转子压缩机械的两倍。因此，本发明的效果是：该压缩机械与同体积单缸滚动活塞压缩机械相比，排量增加一倍，一个周期内的排气(液)脉动变小，扭矩更加均匀；同时能有效减小压缩机械的体积，提高其稳定性，减少能源的消耗，减少机械启动时对电网的影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中内缸的结构示意图。

图3为图1中外缸的结构示意图。

图4是本发明的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1所示的一种具有双缸、单滚动活塞2的回转压缩装置，包括内缸3、外缸1和滚动活塞2。其中，外缸1和内缸3是固定的，两者同心设置，组成了一个环状空间。滚动活塞2的截面为圆环形，设置在内缸3和外缸1之间的环状空间内，滚动活塞2与内缸3和外缸1按偏心设置，并可以绕内缸3和外缸1的共同圆心转动。滚动活塞2的外侧面与外缸1内侧面相切，内侧面与内缸3外侧面相切，形成了两个月牙形的工作腔：内工作腔和外工作腔。

如图2、图3所示，在内缸3和外缸1的径向上分别设有滑槽15、16，滑槽15、16上分别活动设有内滑板5和外滑板6，内滑板5和外滑板6后端分别设有压簧17、18，使之预设有作用力。内滑板5从内缸3伸出，由于压簧18作用始终与滚动活塞2的内侧面相触合，将上述的内工作腔隔成内膨胀腔11和内压缩腔12，内膨胀腔11上设有内吸入口7，内压缩腔12上设有内排出口8。外滑板6则由外缸1伸入，由于压簧17作用始终与滚动活塞2的外侧面相触合，将上述的外工作腔隔成外膨胀腔13和外压缩腔14，外膨胀腔13上设有外吸入口9，外压缩腔14上设有外排出口10。同时，在内缸3的内吸入口7和内排出口8之间设有隔板。

当滚动活塞2的中心沿逆时针V方向运动时，内膨胀腔11和外膨胀腔13的容积逐渐变大，将外界的气(液)体吸入，内压缩腔12和外压缩腔14的容积逐渐变变小，将气(液)体排除，从而实现了吸气(液)和排气(液)。

本发明的工作原理如图2所示，滚动活塞2的圆心为O₂，外缸1和内缸3的圆心为O₁，滑板的中心线为O₁A；当机器运行时，滚动活塞2以O₂O₁为半径，绕O₁做转动。定义滚动活塞2的运动方向为逆时钟，以其圆心O₂与滑板的中心线O₁A重合时为一个工作周期的起始点，旋转角a＝∠O₂O₁A。则在一个周期内a从0°变成360°；当a＝0°时，外工作腔处于上一周期的吸排气(液)完成束状态；随着a的增加，新形成的外膨胀腔13开始将外界的气(液)体吸入；而上一周期的外膨胀腔13开始封闭，转变成本工作周期的外压缩腔14，将气(液)体排出，直到a＝360°时，一个周期完成，如此循环。内工作腔的工作相位与外工作腔相差180°，即a＝180°时，内工作腔处于上一周期的吸排气(液)完成状态；随着a的增加，内工作腔进入吸排气(液)的状态，直到a＝540°时，完成一个循环。两个工作腔的交替工作，实现了本发明的吸排气(液)过程。

Claims (7)

1.一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置，其特征在于包括内缸(3)、外缸(1)和滚动活塞(2)，其中内缸(3)和外缸(1)按同心设置，滚动活塞(2)设置在内缸(3)和外缸(1)之间，滚动活塞(2)的外侧面至少有一条线与外缸(1)内侧面接触，滚动活塞(2)的内侧面也至少有一条线与内缸(3)外侧面接触，形成了两个工作腔，在内缸(3)和外缸(1)上分别活动设有内滑板(5)和外滑板(6)，内滑板(5)和外滑板(6)分别从内缸(3)和外缸(1)中伸出，并分别与滚动活塞(2)的内侧面和外侧面相触合，将上述的两个工作腔分别隔成膨胀腔(11、12)和压缩腔(13、14)；同时，在上述的膨胀腔(11、12)和压缩腔(13、14)上分别设有吸入口(7、9)和排出口(8、10)。

2.根据权利要求1所述的一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置，其特征在于滚动活塞(2)的截面为圆环形，滚动活塞(2)与内缸(3)和外缸(1)按偏心设置，并绕内缸(3)和外缸(1)的共同圆心转动，滚动活塞(2)的外侧面与外缸(1)内侧面相切，滚动活塞(2)的内侧面与内缸(3)外侧面相切，形成了两个月牙形的工作腔。

3.根据权利要求1所述的一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置，其特征在于内缸(3)的吸入口(7)和排出口(8)之间设有隔板(4)。

4.根据权利要求1所述的一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置，其特征在于内缸(3)和外缸(1)的径向上分别设有滑槽(15、16)，两块滑板(5、6)分别容置在滑槽(15、16)内，并在滑板(5、6)的后端分别设有压簧(18、17)。

5.根据权利要求1～4任意一项权利要求所述的一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置，其特征在于所述的压缩装置为压缩机。

6.根据权利要求1～4任意一项权利要求所述的一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置，其特征在于所述的压缩装置为流体泵。

7.根据权利要求1～4任意一项权利要求所述的一种具有双缸、单滚动活塞的回转压缩装置，其特征在于所述的压缩装置为真空泵。

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