一种回转活塞压缩机制造技术

一种回转活塞压缩机，包括：缸体，其内部形成密封的腔体，且缸体内壁形成有限位结构；旋转组件，包括位于所述腔体内的旋转气缸、以及与所述旋转气缸同轴且伸出所述腔体的主轴，所述旋转气缸开设有一组压缩孔；一组活塞，位于所述腔体内且与所述限位结构相配合，每一所述活塞安装于对应的一所述压缩孔；在外部驱动下，所述主轴和所述旋转气缸可整体旋转，在所述旋转气缸的带动和所述限位结构的作用下，所述活塞可进行用于压缩气体的旋转往复运动。本公开结合了往复压缩机和回转压缩机的特点，实现活塞在气缸中的相对往复运动，既具有结构简单紧凑、可靠性高的特点，又有很好的刚性，还可以实现极小的内泄漏，从而达到很高的排气压力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种回转活塞压缩机


[0001]本公开涉及压缩机
，具体涉及一种回转活塞压缩机。

技术介绍

[0002]压缩机属于通用机械设备，广泛应用于工业和民生领域。在空气动力领域，据统计压缩机的耗电量占全国总发电量的9％左右，是节能减排的重点监控产品。压缩机分为动力式和容积式两种，容积式压缩机一般用于制冷、空气动力、流程气体增压等。容积式压缩机又分为往复式(主要是活塞式)和回转式(主要是螺杆式)两种。在流程工业中，排气压力超过2MPa的场合大部分采用活塞压缩机，比如工业气体集输与充装等均采用往复压缩机。活塞压缩机结构复杂，易损件多，且占地面积大，但由于可以设置活塞环和填料等自补偿密封结构，可以实现较高的排气压力。螺杆压缩机结构简单、运行可靠，近年来逐步替换了大量活塞压缩机，但在高压工况下由于转子形状复杂刚性受限，且内泄漏较大，因此不能实现较高的排气压力。比如，二氧化碳是较为理想的天然制冷剂，但以二氧化碳为制冷剂的制冷和热泵流程中，二氧化碳压缩机的排气压力远大于氟利昂压缩机的排气压力。目前的回转压缩机无法做到，而活塞压缩机一般通过曲柄连杆机构驱动，导致体积过大，易损件多。由于上述原因，使得虽然二氧化碳是新型制冷剂的热门选择，但二氧化碳压缩机成为二氧化碳制冷剂推广的瓶颈，导致二氧化碳制冷一直无法普及。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本公开提出了一种回转活塞压缩机，其结合了活塞压缩机和螺杆压缩机各自的特点，通过回转驱动，实现活塞在气缸中的相对往复运动，既具有回转压缩机结构简单紧凑、可靠性高的特点，又有很好的刚性，还可以实现极小的内泄漏，从而达到很高的排气压力。
[0004]为实现上述目的，本公开提供了一种回转活塞压缩机，包括：
[0005]缸体，其内部形成密封的腔体，且缸体内壁形成有限位结构；
[0006]旋转组件，包括位于所述腔体内的旋转气缸、以及与所述旋转气缸同轴且伸出所述腔体的主轴，所述旋转气缸开设有一组压缩孔；
[0007]一组活塞，位于所述腔体内且与所述限位结构相配合，每一所述活塞安装于对应的一所述压缩孔；
[0008]在外部驱动下，所述主轴和所述旋转气缸可整体旋转，在所述旋转气缸的带动和所述限位结构的作用下，所述活塞可进行用于压缩气体的旋转往复运动。
[0009]在一些示例中，所述旋转往复运动包括：在所述旋转气缸的带动下，所述活塞可沿所述限位结构绕所述主轴转动；当所述活塞绕所述主轴转动时，在所述限位结构的作用下，所述活塞可同时沿所述压缩孔做往复运动。
[0010]在一些示例中，所述缸体包括：缸筒、以及固定在所述缸筒两端的缸盖和缸座；所述旋转组件与所述缸筒同轴设置。
[0011]在一些示例中，所述缸座外壁垂直于所述主轴，所述缸座内壁与所述缸座外壁形成一锐角；所述限位机构包括：所述缸座形成的环形轨槽，所述环形轨槽的底面平行于所述缸座内壁，且与所述缸座内壁等距；所述活塞的位于所述压缩孔外的端部形成凸台，所述凸台与所述环形轨槽相卡合，使二者的底面相贴合。
[0012]在一些示例中，所述缸盖设置有进气孔和排气孔；所述进气孔、所述排气孔和所述压缩孔三者与所述旋转气缸轴线等距。
[0013]在一些示例中，在所述活塞远离所述缸盖的过程中，所述压缩孔可与所述进气孔连通，气体可通过所述进气孔吸入所述压缩孔；在所述活塞接近所述缸盖的过程中，所述压缩孔中的气体被压缩，当压缩孔内气体压力达到目标排气压力时，所述排气孔可与所述压缩孔连通，被压缩的气体可通过所述排气孔排出。
[0014]在一些示例中，所述缸盖还设置有喷液孔，在所述活塞接近所述缸盖的过程中，当所述排气孔与所述压缩孔连通之前，所述喷液孔可与所述压缩孔连通，用于向所述压缩孔内喷入用于冷却和密封的液体。
[0015]在一些示例中，所述主轴从所述缸座中心穿出，且二者之间设置有轴承和密封结构；和/或，所述活塞与所述压缩孔之间、所述旋转气缸与所述缸筒之间设置有密封结构；和/或，所述旋转气缸与所述缸筒之间、所述旋转气缸与所述缸盖之间设置有轴承。
[0016]在一些示例中，所述回转活塞压缩机所需的内压缩比固定，所述排气孔不设置单向阀；或者，所述回转活塞压缩机所需的内压缩比可变化，所述排气孔设置单向阀，当所述压缩孔内的空气压力大于排气压力时，所述单向阀打开，小于排气压力时，所述单向阀关闭。
[0017]在一些示例中，当所述回转活塞压缩机所需的内压缩比可变化时，所述排气孔的数量为多个，每个所述排气孔可通过控制机构打开或关闭，以对应不同的压缩比。
[0018]在一些示例中，所述腔体内注入润滑剂，为所述活塞与所述旋转气缸的摩擦副、所述活塞与所述缸座间的摩擦副、所述旋转气缸与所述缸体间的摩擦副提供润滑。
[0019]在一些示例中，所述缸筒或所述缸座设置有冷却所述润滑剂用的翅片或缸套；或者，采用轴头泵和/或辅助泵或通过后分离器利用进排气压差实现润滑剂循环并配合冷却器为润滑剂冷却。
[0020]在一些示例中，所述腔体内不注入润滑剂，所述活塞整体或摩擦面处采用自润滑材料，实现无油压缩。
[0021]本公开可用于大部分制冷、空气动力、工艺流程等场景。本公开可以满足二氧化碳制冷压缩机的参数要求。本公开与目前通用的喷油螺杆空压机相比，可通过安装活塞环实现自补偿密封，实现高压和更低的内泄漏，从而大幅提升效率，达到节能减排的效果。本公开可替代部分往复压缩机，具有占地小，成本低，可靠性高的优势。
附图说明
[0022]通过下文中参照附图对本公开所作的描述，本公开的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本公开有全面的理解。
[0023]图1是本实施例回转活塞压缩机的剖视图；
[0024]图2中的(a)、(b)、(c)、(d)分别是本实施例缸筒的俯视图、斜视图、左侧视图、右侧
视图；
[0025]图3是本实施例回转活塞压缩机的另一剖视图；
[0026]图4是本实施例回转活塞压缩机的又一剖视图；
[0027]图5中的(a)、(b)、(c)分别是本实施例缸座的侧视图、俯视图、斜视图；
[0028]图6中的(a)、(b)分别是本实施例旋转气缸的斜视图、剖视图；
[0029]图7中的(a)、(b)、(c)分别是本实施例活塞的侧视图、斜视图、俯视图；
[0030]图8中的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)分别是本实施例缸盖的仰视图、第一侧视图、俯视图、第二侧视图、斜视图；
[0031]图9中的(a)、(b)分别是本实施例端盖的第一斜视图、第二斜视图；
[0032]图10是本实施例回转活塞压缩机的再一剖视图。
[0033]需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
[0034]附图标记说明：
[0035]1‑
缸盖；2
‑
缸筒；3
‑
缸座；4
‑
主轴；5
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回转活塞压缩机，其特征在于，包括：缸体，其内部形成密封的腔体，且缸体内壁形成有限位结构；旋转组件，包括位于所述腔体内的旋转气缸、以及与所述旋转气缸同轴且伸出所述腔体的主轴，所述旋转气缸开设有一组压缩孔；一组活塞，位于所述腔体内且与所述限位结构相配合，每一所述活塞安装于对应的一所述压缩孔；在外部驱动下，所述主轴和所述旋转气缸可整体旋转，在所述旋转气缸的带动和所述限位结构的作用下，所述活塞可进行用于压缩气体的旋转往复运动。2.根据权利要求1所述的回转活塞压缩机，其特征在于，所述缸体包括：缸筒、以及固定在所述缸筒两端的缸盖和缸座；所述旋转组件与所述缸筒同轴设置。3.根据权利要求2所述的回转活塞压缩机，其特征在于，所述缸座外壁垂直于所述主轴，所述缸座内壁与所述缸座外壁形成一锐角；所述限位结构包括：所述缸座形成的环形轨槽，所述环形轨槽的底面平行于所述缸座内壁，且与所述缸座内壁等距；所述活塞的位于所述压缩孔外的端部形成凸台，所述凸台与所述环形轨槽相卡合，使二者的底面相贴合。4.根据权利要求2所述的回转活塞压缩机，其特征在于，所述缸盖设置有进气孔和排气孔；所述进气孔、所述排气孔和所述压缩孔三者与所述旋转气缸轴线等距。5.根据权利要求4所述的回转活塞压缩机，其特征在于，所述缸盖还设置有喷液孔，在所述活塞接近所述缸盖的过程中，当所述排气孔与所述压缩孔连通之前，所述喷液孔可与所述压缩孔连通，用于向所述压缩孔内喷入用于冷却和密封的液体。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：隋斌，
申请(专利权)人：隋斌，
类型：新型
国别省市：