流体机械和换热设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种流体机械和换热设备。流体机械包括：上法兰；下法兰；气缸，气缸夹设在上法兰与下法兰之间；转轴，转轴的轴心与气缸的轴心偏心设置且偏心距离固定，转轴依次穿过上法兰和气缸；活塞组件，活塞组件具有变容积腔，活塞组件可枢转地设置在气缸内，且转轴与活塞组件驱动连接以改变容积腔的容积。由于将转轴与气缸的偏心距离固定，转轴和气缸在运动过程中绕各自轴心旋转，且质心位置不变，因而使得活塞组件在气缸内运动时，能够稳定且连续地转动，有效缓解了流体机械的振动，并保证变容积腔的容积变化具有规律、减小了余隙容积，从而提高了流体机械的运行稳定性，进而提高了换热设备的工作可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及换热系统
，具体而言，涉及一种流体机械和换热设备。
技术介绍
现有技术中的流体机械包括压缩机和膨胀机等。以压缩机为例。现有技术中的活塞式压缩机的转轴与气缸在运动过程中，二者的质心的位置是变化的。电机驱动曲轴输出动力，由曲轴驱动活塞在气缸内往复运动来压缩气体或液体做功，以达到压缩气体或液体的目的。传统的活塞式压缩机存在诸多缺陷:由于吸气阀片和排气阀片的存在，导致吸、排气阻力加大，同时增加了吸排气噪音；压缩机的气缸所受侧向力较大，侧向力做无用功，降低压缩机效率；曲轴带动活塞往复运动，偏心质量较大，导致压缩机振动大；压缩机通过曲柄连杆机构带动一个或多个活塞工作，结构复杂；曲轴及活塞受到的侧向力较大，活塞容易磨损，导致活塞密封性降低。且现有的压缩机由于存在余隙容积，泄漏大等原因，容积效率低，且很难有进一步提尚。不仅如此，活塞式压缩机中的偏心部的质心做圆周运动产生一个大小不变、方向改变的离心力，该离心力导致压缩机振动加剧。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种流体机械和换热设备，以解决现有技术中的流体机械存在运动不稳、振动大、存在余隙容积的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种流体机械，包括:上法兰；下法兰；气缸，气缸夹设在上法兰与下法兰之间；转轴，转轴的轴心与气缸的轴心偏心设置且偏心距离固定，转轴依次穿过上法兰和气缸；活塞组件，活塞组件具有变容积腔，活塞组件可枢转地设置在气缸内，且转轴与活塞组件驱动连接以改变变容积腔的容积。进一步地，活塞组件包括:活塞套，活塞套可枢转地设置在气缸内；活塞，活塞滑动设置在活塞套内以形成变容积腔，且变容积腔位于活塞的滑动方向上。进一步地，活塞具有沿转轴的轴向贯通设置的滑移孔，转轴穿过滑移孔，活塞在转轴的驱动下随转轴旋转并同时沿垂直于转轴的轴线方向在活塞套内往复滑动。进一步地，滑移孔为长孔或腰形孔。进一步地，活塞具有与转轴滑移配合的滑移槽。进一步地，活塞具有沿活塞的中垂面对称设置的一对弧形表面，弧形表面与气缸的内表面适应性配合，且弧形表面的弧面曲率半径的二倍等于气缸的内径。进一步地，活塞呈柱形。进一步地，活塞套中具有沿活塞套的径向贯通设置的导向孔，活塞滑动设置在导向孔内以往复直线运动。进一步地，导向孔在下法兰处的正投影具有一对相平行的直线段，一对相平行的直线段为活塞套的一对相平行的内壁面投影形成，活塞具有与导向孔的一对相平行的内壁面形状相适配且滑移配合的外型面。进一步地，活塞套具有朝向下法兰一侧伸出的连接轴，连接轴嵌设在下法兰的连接孔内。进一步地，活塞套的朝向下法兰一侧的第一止推面与下法兰的表面接触。进一步地，活塞套具有用于支撑转轴的第二止推面，转轴的朝向下法兰一侧的端面支撑在第二止推面处。进一步地，转轴包括:轴体；连接头，连接头设置在轴体的第一端并与活塞组件连接。进一步地，连接头在垂直于轴体的轴线的平面内呈四边形。进一步地，连接头具有两个对称设置的滑移配合面。进一步地，滑移配合面与转轴的轴向平面相平行，滑移配合面与活塞的滑移孔的内壁面在垂直于转轴的轴线方向上滑动配合。进一步地，转轴具有润滑油道，润滑油道包括设置在转轴内部的内部油道和设置在转轴外部的外部油道以及连通内部油道和外部油道的通油孔。进一步地，滑移配合面处具有沿着转轴的轴向延伸的外部油道。进一步地，上法兰与转轴同轴心设置，且上法兰的轴心与气缸的轴心偏心设置。进一步地，下法兰与气缸同轴心设置。进一步地，气缸的气缸壁具有压缩进气口和压缩排气口，当活塞组件处于进气位置时，压缩进气口与变容积腔导通；当活塞组件处于排气位置时，变容积腔与压缩排气口导通。进一步地，气缸壁的内壁面具有压缩进气缓冲槽，压缩进气缓冲槽与压缩进气口连通。进一步地，压缩进气缓冲槽在气缸的径向平面内呈弧形段，且压缩进气缓冲槽由压缩进气口处向压缩排气口所在一侧延伸。进一步地，流体机械是压缩机。进一步地，气缸的气缸壁具有膨胀排气口和第一膨胀进气口，当活塞组件处于进气位置时，膨胀排气口与变容积腔导通；当活塞组件处于排气位置时，变容积腔与第一膨胀进气口导通。进一步地，气缸壁的内壁面具有膨胀排气缓冲槽，膨胀排气缓冲槽与膨胀排气口连通。进一步地，膨胀排气缓冲槽在气缸的径向平面内呈弧形段，且膨胀排气缓冲槽由膨胀排气口处向第一膨胀进气口所在一侧延伸。进一步地，流体机械是膨胀机。进一步地，导向孔为至少两个，两个导向孔沿转轴的轴向间隔设置，活塞为至少两个，每个导向孔内对应设置有一个活塞。根据本技术的另一方面，提供了一种换热设备，包括流体机械，流体机械是上述的流体机械。应用本技术的技术方案，气缸夹设在上法兰与下法兰之间，转轴的轴心与气缸的轴心偏心设置且偏心距离固定，转轴依次穿过上法兰和气缸，活塞组件具有变容积腔，活塞组件可枢转地设置在气缸内，且转轴与活塞组件驱动连接以改变变容积腔的容积。由于将转轴与气缸的偏心距离固定，转轴和气缸在运动过程中绕各自轴心旋转，且质心位置不变，因而使得活塞组件在气缸内运动时，能够稳定且连续地转动，有效缓解了流体机械的振动，并保证变容积腔的容积变化具有规律、减小了余隙容积，从而提高了流体机械的运行稳定性，进而提高了换热设备的工作可靠性。【附图说明】构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1示出了本技术中的压缩机的结构示意图；图2示出了本技术中的栗体组件的爆炸图；图3示出了本技术中的转轴、上法兰、气缸和下法兰的安装关系示意图；图4示出了图3中部件的内部结构示意图；图5示出了本技术中的气缸的结构示意图；图6示出了本技术中的转轴的结构示意图；图7示出了图6中的转轴的内部结构示意图；图8示出了本技术中的活塞处于准备开始吸气时的工作状态示意图；图9示出了本技术中的活塞处于吸气过程中的工作状态示意图；图10示出了本技术中的活塞处于吸气完成时的工作状态示意图；图11示出了本技术中的活塞处于气体压缩时的工作状态示意图；图12示出了本技术中的活塞处于排气过程中的工作状态示意图；图13示出了本技术中的活塞处于将要排气完成时的工作状态示意图；图14示出了本技术中的活塞套、活塞和转轴的连接关系示意图；图15示出了本技术中的活塞套、活塞和转轴的运动关系示意图；图16示出了本技术中的上法兰的结构示意图；图17示出了本技术中的活塞套的剖视图；图18示出了本技术中的活塞的结构示意图；图19示出了图18中的活塞的另一个角度的结构示意图；图20示出了本技术中的压缩机的工作原理图。其中，上述附图包括以下附图标记:10、转轴；16、轴体；17、连接头；111、滑移配合面；13、润滑油道；14、通油孔；15、转轴的轴心；335、第二止推面；20、气缸；21、压缩进气口 ；22、压缩排气口 ；23、压缩进气缓冲槽；30、活塞组件；31、变容积腔；311、导向孔；32、活塞；321、滑移孔；322、活塞质心轨迹线；33、活塞套；331、连接轴；333、活塞套轴心；332、第一止推面；50、上法兰；60、下法兰；70、第一紧固件；80、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体机械，其特征在于，包括：上法兰(50)；下法兰(60)；气缸(20)，所述气缸(20)夹设在所述上法兰(50)与所述下法兰(60)之间；转轴(10)，所述转轴(10)的轴心与所述气缸(20)的轴心偏心设置且偏心距离固定，所述转轴(10)依次穿过所述上法兰(50)和所述气缸(20)；活塞组件(30)，所述活塞组件(30)具有变容积腔(31)，所述活塞组件(30)可枢转地设置在所述气缸(20)内，且所述转轴(10)与所述活塞组件(30)驱动连接以改变所述变容积腔(31)的容积。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐嘉，杜忠诚，任丽萍，杨森，孔令超，张荣婷，梁社兵，史正良，张金圈，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44