一种摆动转子式膨胀压缩机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种摆动转子式膨胀压缩机，包括壳体，壳体内自下而上依次设置有膨胀气缸、压缩气缸和电机，膨胀气缸内设置有膨胀偏心轮，压缩气缸内设置有压缩偏心轮，膨胀偏心轮、压缩偏心轮和电机均与轴向设置在壳体中的主轴固定连接。本实用新型专利技术回收了节流过程的膨胀功，减少了冷量损失；还减少了机械运动部件带来的摩擦损失、运动冲击、振动以及噪声。

【技术实现步骤摘要】
一种摆动转子式膨胀压缩机
本技术属于热泵
，更具体地，涉及一种摆动转子式膨胀压缩机。
技术介绍
在制冷热泵系统中，超临界二氧化碳工质可以实现对环境无污染，并且化学稳定性和安全性好，单位体积工质的制冷量高。超临界工质进入节流元件时一般处于超临界状态，通过在节流阀中膨胀，最终变成气液两相状态。然而，采用毛细管或节流短管的节流阀中存在很大的能量损失，从而导致循环效率低，因而，多采用膨胀阀代替节流阀。但如何利用回收的膨胀功，是急需解决的问题。另外，现有膨胀机的入口控制系统的余隙容积损失比较大，而且在吸气管路中存留的高压流体造成的损失占余隙容积总损失的50％以上；同时入口控制系统的运动部件凸轮与滑阀之间的摩擦损失，以及滑阀上的滚动轴承的寿命短等问题也亟待解决。因此，现有技术中急需能够有效回收膨胀机的膨胀功，并且降低余隙容积损失，减少机械摩擦损失和噪声的技术方案。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术提供了一种可有效回收膨胀功，并膨胀机内存留高压流体，降低余隙容积损失，且无须用阀来控制，减少了机械摩擦损失和噪声的一种摆动转子式膨胀压缩机。为实现上述目的，本技术通过下述技术方案予以实现：一种摆动转子式膨胀压缩机，包括壳体，所述壳体内自下而上依次设置有膨胀气缸、压缩气缸和电机，所述膨胀气缸内设置有膨胀偏心轮，所述压缩气缸内设置有压缩偏心轮，所述膨胀偏心轮、所述压缩偏心轮和所述电机均与轴向设置在所述壳体中的主轴固定连接；所述膨胀偏心轮外壁套设有摆杆，所述摆杆包括一体成型的环部和杆部，所述摆杆的环部的外壁与所述膨胀气缸的内壁相切，所述摆杆的环部的内壁与所述膨胀偏心轮外壁紧贴设置，所述摆杆的环部的侧壁上开设有膨胀进气孔，所述膨胀气缸外壁上设置有导轨，所述摆杆的杆部贯穿所述导轨，所述膨胀偏心轮的边缘开设有凹槽，所述凹槽内径向开设有通孔；所述膨胀偏心轮上方设置有膨胀隔板，所述膨胀隔板中径向贯穿设置有膨胀进气管，所述膨胀进气管与设置在所述主轴侧壁的U形孔的一端在同一水平线上，所述U形孔的另一端与所述凹槽内径向设置的通孔相连通，所述膨胀气缸外壁开设有膨胀排气管；所述压缩气缸中插设有滑片，所述滑片一端压紧所述压缩偏心轮的外壁，所述压缩偏心轮的外壁与压缩气缸的内壁相切，所述滑片的另一端穿出所述壳体且套设有弹簧，所述弹簧与所述壳体固定连接；所述压缩偏心轮下方设置有压缩隔板，所述压缩气缸外壁开设有压缩进气管和压缩排气管，所述压缩排气管的一端通过压缩隔板中的L形孔与所述压缩气缸的腔体相连通。所述膨胀偏心轮和所述压缩偏心轮呈30°相位差设置。所述壳体为圆柱体。本技术与现有技术相比的有益效果是：设计膨胀压缩机，将膨胀气缸和压缩气缸的偏心轮用主轴固定连接成一体，在膨胀压缩机中，高压工质在其膨胀气缸中膨胀的同时，低压工质也在其压缩气缸中被压缩，可以回收节流过程的膨胀功，减少冷量损失；膨胀气缸中的摆杆在转动过程中控制二氧化碳吸入排气腔，可以避免存留高压流体，降低余隙容积损失，有利于膨胀气缸内部零件的润滑；膨胀压缩机设计为间歇进气，取消了阀类的机械控制，减少了机械运动部件带来的摩擦损失、运动冲击、振动以及噪声。附图说明图1是本技术的主视结构示意图。图2是图1中A-A截面的剖视图。图3是图1中B-B截面的剖视图。附图标记：1-压缩偏心轮，2-压缩排气管，3-膨胀进气管，4-膨胀进气孔，5-主轴，6-膨胀偏心轮，7-膨胀排气管，8-摆杆，9-压缩进气管，10-导轨，11-凹槽，12-滑片，13-电机，14-弹簧，15-壳体，16-摆杆的环部，17-膨胀气缸，18-压缩气缸，19-膨胀隔板，20-压缩隔板，21-通孔，22-U形孔。具体实施方式如图1-3所示的一种摆动转子式膨胀压缩机，包括壳体15，壳体15内自下而上依次设置有膨胀气缸17、压缩气缸18和电机13，膨胀气缸17内设置有膨胀偏心轮6，压缩气缸18内设置有压缩偏心轮1，膨胀偏心轮6、压缩偏心轮1和电机13均与轴向设置在壳体中的主轴5固定连接，在本实施例中，壳体15为圆柱体，主轴5与壳体15的轴向平行，主轴5贯穿膨胀偏心轮6和压缩偏心轮1，电机13固定安装在壳体15内部，用于驱动主轴5旋转，由于膨胀偏心轮6和压缩偏心轮1都与主轴5一体设置，因而主轴5旋转时，膨胀偏心轮6和压缩偏心轮1都与主轴5同步旋转。膨胀偏心轮6外壁套设有摆杆8，所述摆杆8包括一体成型的环部和杆部，摆杆8的环部外壁与膨胀气缸17的内壁相切，摆杆8的环部的内壁与膨胀偏心轮6外壁紧贴设置，摆杆8的环部的侧壁上开设有膨胀进气孔4，膨胀气缸17的外壁上设置有导轨10，摆杆8的杆部贯穿导轨10，膨胀偏心轮6的边缘开设有凹槽11，凹槽11内径向开设有通孔21。随着电机13驱动主轴5旋转，膨胀偏心轮6在摆杆8的环部的内壁转动，摆杆8的环部在膨胀气缸17内偏心转动，摆杆8的杆部因为与环部为一体成型，因而，在膨胀偏心轮6转动过程中，摆杆8的杆部始终贯穿导轨10并在导轨10中做往复运动，而球形的导轨10在基座内紧贴基座内侧面周期性地做钟摆式运动。在本实施例中，膨胀气缸17外壁上开出一空腔，空腔内嵌一对基座并与膨胀气缸17外壁上空腔的边缘固定连接，一对基座相对的内侧面为半球面，导轨10为中心开孔的球形，摆杆8贯穿上述孔，并能够在孔中往复运动，球形导轨10的外表面与上述基座的半球面相契合，使球形的导轨10可以在上述基座内紧贴其半球面转动。膨胀偏心轮6上方设置有膨胀隔板19，膨胀隔板19中径向贯穿设置有膨胀进气管3，即膨胀进气管3埋设在膨胀隔板19中，一端伸出壳体15，另一端与主轴5接触，主轴5上开设有U形孔22，U形孔22两个端孔都开在主轴5的侧壁，两个端孔的底端在主轴内部连通，从而构成U形孔22，其中一个端孔与膨胀进气管3的末端水平，即膨胀进气管3与设置在主轴5侧壁的U形孔22的一端在同一水平线上。在主轴5快速旋转的过程中，每转一圈，U形孔22的这一端就与膨胀进气管3连通一次；U形孔22的另一端与凹槽11内沿径向设置的通孔21相连通，在膨胀气缸17外壁开设有膨胀排气管7。膨胀排气管7的位置靠近摆杆8的杆部，且与膨胀进气孔4分别位于摆杆8的杆部的两侧。由于主轴5和膨胀偏心轮6固定连接，因此，随着主轴5的旋转，膨胀偏心轮6同步旋转，U形孔22与凹槽11内的通孔21始终保持连通，而且，当凹槽11转动到与膨胀进气孔4相连通的位置时，从膨胀进气管3进入的工质才能够通过U形孔22再经过通孔21，最后从膨胀进气孔4进入膨胀气缸17，从而实现间歇进气。如图2所示，在主轴5顺时针转动的同时，膨胀偏心轮6同步转动，摆杆8的环部的外壁紧贴膨胀气缸17内壁做顺时针运动。由于膨胀排气管7与膨胀进气孔4分别位于摆杆8的杆部的两侧，因此，在摆杆8顺时针旋转的每一圈转动中，摆杆8先将刚刚进入膨胀气缸17的工质与膨胀排气管7分隔开，工质先在摆杆8与膨胀气缸17围成的封闭空间内膨胀，同时，该封闭空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摆动转子式膨胀压缩机，包括壳体(15)，其特征是，所述壳体(15)内自下而上依次设置有膨胀气缸(17)、压缩气缸(18)和电机(13)，所述膨胀气缸(17)内设置有膨胀偏心轮(6)，所述压缩气缸(18)内设置有压缩偏心轮(1)，所述膨胀偏心轮(6)、所述压缩偏心轮(1)和所述电机(13)均与轴向设置在所述壳体中的主轴(5)固定连接；/n所述膨胀偏心轮(6)外壁套设有摆杆(8)，所述摆杆(8)包括一体成型的环部和杆部，所述摆杆(8)的环部的外壁与所述膨胀气缸(17)的内壁相切，所述摆杆(8)的环部的内壁与所述膨胀偏心轮(6)外壁紧贴设置，所述摆杆(8)的环部的侧壁上开设有膨胀进气孔(4)，所述膨胀气缸(17)的外壁上设置有导轨(10)，所述摆杆(8)的杆部贯穿所述导轨(10)，所述膨胀偏心轮(6)的边缘开设有凹槽(11)，所述凹槽(11)内径向开设有通孔(21)；/n所述膨胀偏心轮(6)上方设置有膨胀隔板(19)，所述膨胀隔板(19)中径向贯穿设置有膨胀进气管(3)，所述膨胀进气管(3)与设置在所述主轴(5)侧壁的U形孔(22)的一端在同一水平线上，所述U形孔(22)的另一端与所述凹槽(11)内径向设置的通孔(21)相连通，所述膨胀气缸(17)外壁开设有膨胀排气管(7)；/n所述压缩气缸(18)中插设有滑片(12)，所述滑片(12)一端压紧所述压缩偏心轮(1)的外壁，所述压缩偏心轮(1)的外壁与压缩气缸(18)的内壁相切，所述滑片(12)的另一端穿出所述压缩气缸(18)的外壁且套设有弹簧(14)，所述弹簧(14)与所述壳体(15)固定连接；/n所述压缩偏心轮(1)下方设置有压缩隔板(20)，所述压缩气缸(18)外壁还开设有压缩排气管(2)和压缩进气管(9)，所述压缩排气管(2)的一端通过压缩隔板(20)中的L形孔与所述压缩气缸(18)的腔体相连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种摆动转子式膨胀压缩机，包括壳体(15)，其特征是，所述壳体(15)内自下而上依次设置有膨胀气缸(17)、压缩气缸(18)和电机(13)，所述膨胀气缸(17)内设置有膨胀偏心轮(6)，所述压缩气缸(18)内设置有压缩偏心轮(1)，所述膨胀偏心轮(6)、所述压缩偏心轮(1)和所述电机(13)均与轴向设置在所述壳体中的主轴(5)固定连接；
所述膨胀偏心轮(6)外壁套设有摆杆(8)，所述摆杆(8)包括一体成型的环部和杆部，所述摆杆(8)的环部的外壁与所述膨胀气缸(17)的内壁相切，所述摆杆(8)的环部的内壁与所述膨胀偏心轮(6)外壁紧贴设置，所述摆杆(8)的环部的侧壁上开设有膨胀进气孔(4)，所述膨胀气缸(17)的外壁上设置有导轨(10)，所述摆杆(8)的杆部贯穿所述导轨(10)，所述膨胀偏心轮(6)的边缘开设有凹槽(11)，所述凹槽(11)内径向开设有通孔(21)；
所述膨胀偏心轮(6)上方设置有膨胀隔板(19)，所述膨胀隔板(19)中径向贯穿设置有膨胀进气管(3)，所述膨胀进气管(3)与设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王派，马一太，于宜禾，张宁，吴博昊，詹浩淼，李敏霞，李昱翰，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津;12