CN101956570B - 一种容积式变容机械 - Google Patents
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Abstract
用同步齿轮将两个没有内压缩能力的“滚动活塞”“摆动转子”之类的“转子式”压缩单元，和通过两单元之间的孔道，共同组成一个具有内压缩能力的类似于“双螺杆”形式的“双转子”式的新型的容积式变容机械，能应用于各种可压缩气体的增压和减压作业。增压作业可应用于气体压缩，制冷等领域，减压作业可应用于热力发电，内燃机等动力机械，另外还能用于真空的获得等其它领域，它是一种新型的容积式变容机械。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种容积式变容机械，能应用于各种可压缩气体的增压和减压作业。增压作业可应用于气体压缩，制冷等领域，减压作业可应用于热力发电，内燃机等动力机械，另外还能用于真空的获得等其它领域。
(二)背景技术
现有的容积式变容的机械主要有“往复活塞式”“滚动活塞式”“摆动转子式”“螺杆式”等等。往复活塞式机械主要有摩擦损耗严重，振动大，结构复杂，噪音大，润滑要求高，机械寿命短等缺点。与往复活塞相比，近年来发展起来的后起之秀“滚动活塞”和“摆动转子”要优秀得多，但同样存在诸多问题，第一个严重的问题就是滚动活塞机械中隔片和滚环之间的摩擦决定了此类机械不能做得很大，所以滚动活塞最广泛的应用基本局限于小型的制冷压缩机，第二个严重的问题，滚动活塞和摆动转子机械是没有“内压缩”功能的机械，没有“内压缩”功能的机械要用于压缩机，就必须要安装排气阀，而排气阀的存在带来了两个问题，一是寿命的大大缩短，二是不能用于压缩的逆过程“减压作业”。螺杆机械是应用最广泛的机械了，但同样也存在着噪音大，生产加工困难，成本高等问题。
(三)发明目的
本发明的目的是发明一种容积式变容机械，解决以上不足之处，即有很高的容积和热力效率，又有很长的寿命，即能作为压缩机又能作为膨胀机使用，生产加工简单，成本低廉。
(四)发明内容
本发明的核心内容是：用同步齿轮将两个没有内压缩能力的“滚动活塞”“摆动转子”之类的“转子式”压缩单元，和通过两单元之间的孔道，共同组成一个具有内压缩能力的容积式变容机械。
(五)附图说明
图1是容积式变容机械的纵剖面图
图2是容积式变容机械的横剖面图
(六)具体实施方式
其典型的实施方式是：包括一个气缸体(1)，缸体上有两个平行的气缸(2)，两气缸间有若干能让流体通过的孔道(3)，其中一个气缸上设有吸气口(4)，另一个气缸上设有排气口(5)。气缸内各有一个摆动转子(6)和一块隔板(7)，两隔板与各自的气缸的圆心连线同两气缸的圆心连线成一夹角，且两隔板分布在两气缸的圆心连线两侧。隔板插入摆动转子，把各自气缸分成两个腔，转子上有两块导轨(8)，导轨承载着隔板以减小摩擦。转子两端各有两块平衡块(9)以减小振动。两气缸与各自的摆动转子组成两个单元机构，其容积流量不同，转子由偏心轴(10)带动，偏心轴与转子之间设有滚动轴承(11)，两只偏心轴上有一对同步齿轮(12)，能让两转子永远保持相反且以相同的角速度转动，气缸两端由气缸盖(13)密封。其关键在于，通过两气缸间的孔道，把两个机构单元气缸的两个腔连通，共同组成“内压缩腔”或“膨胀腔”。
当作为压缩机时，吸气单元的容积大于排气单元的容积，其容积比就为压缩比，当吸气单元吸气过程结束时，气体在两气缸间被压缩，直到吸气单元排气结束，这时排气单元刚好吸气完毕，完成压缩过程，并在进行下一次压缩过程时，第一次完成压缩的高压气体通过排气单元完成排气过程。当作为膨胀机时，吸气单元的容积小于排气单元的容积，其比值就为膨胀比，当吸气单元吸气结束时，高压气体在两气缸之间膨胀并对外做功，当吸气单元排气完毕时，气体在第二单元气缸内膨胀完毕，并进行排气过程。
Claims (3)
1.一种容积式变容机械：包括一个气缸体(1)，缸体上有两个平行的气缸(2)，两气缸间有若干能让流体通过的孔道(3)，其中一个气缸上设有吸气口(4)，另一个气缸上设有排气口(5)，气缸内各有一个摆动转子(6)和一块隔板(7)，两隔板与各自的气缸的圆心连线同两气缸的圆心连线成一夹角，且两隔板分布在两气缸的圆心连线两侧，隔板插入摆动转子，把各自气缸分成两个腔，转子上有两块导轨(8)，导轨承载着隔板以减小摩擦，转子两端各有两块平衡块(9)以减小振动，两气缸与各自的摆动转子组成两个单元机构，其容积流量不同，转子由偏心轴(10)带动，偏心轴与转子之间设有滚动轴承(11)，两只偏心轴上有一对同步齿轮(12)，能让两转子永远保持相反且以相同的角速度转动，气缸两端由气缸盖(13)密封，其关键在于，通过两气缸间的孔道，把两个机构单元气缸的两个腔连通，共同组成“压缩腔”或“膨胀腔”。
2.根据专利要求1所述的一种容积式变容机械，其特征为：当作为压缩机时，吸气单元的容积大于排气单元的容积，其容积比就为压缩比，当吸气单元吸气过程结束时，气体在两气缸间被压缩，直到吸气单元排气结束，这时排气单元刚好吸气完毕，完成压缩过程，并在进行下一次压缩过程时，第一次完成压缩的高压气体通过排气单元完成排气过程。
3.根据专利要求1所述的一种容积式变容机械，其特征为：当作为膨胀机时，吸气单元的容积小于排气单元的容积，其比值就为膨胀比，当吸气单元吸气结束时，高压气体在两气缸之间膨胀并对外做功，当吸气单元排气完毕时，气体在第二单元气缸内膨胀完毕，并进行排气过程。
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