專利名稱：變弦式壓縮機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種壓縮機，具體涉及ー種變?nèi)菔交剞D(zhuǎn)壓縮機。
背景技術：
常用的壓縮機可分為速度型壓縮機和變?nèi)莘e型壓縮機兩大類型，變弦式壓縮機是 ー種變?nèi)莘e型壓縮機。變?nèi)菪蛪嚎s機的主要類型及特點如下往復式壓縮機往復式壓縮機主要為活塞式壓縮機。壓縮機的工作腔是氣缸。曲柄連桿機構帶動活塞在氣缸內(nèi)作上下往復運動，從而完成了壓縮、排氣、膨脹、吸氣等過程。活塞式壓縮機具有應用廣泛，制造技術成熟，結(jié)構簡単，而且對加工材料和加工エ藝要求較低，造價比較低， 適應性強，能適應廣闊的壓カ范圍要求，可維修性強等特點。同時也存在無法實現(xiàn)較高轉(zhuǎn)速；機器大而重，不容易實現(xiàn)輕量化；排氣不連續(xù)，氣流容易出現(xiàn)波動，工作時有較大的振動；壓縮氣體易受潤滑油和其它固體雜質(zhì)污染等不足之處。隔膜式壓縮機隔膜式壓縮機是ー種往復式壓縮機，壓縮機的工作腔是氣缸，氣缸與運動體由隔膜完全隔開。隔膜由曲柄連桿機構或液壓驅(qū)動在氣缸內(nèi)往復運動，從而實現(xiàn)對氣體的壓縮和輸送。隔膜壓縮機的氣缸工作容積的表面積與氣缸容積的比值比活塞壓縮機大得多，氣體的壓縮接近于等溫過程。因此具有散熱性好，壓縮比大、密封性好，壓縮氣體不受潤滑油和其它固體雜質(zhì)所污染，因此適于壓縮高純度、稀有貴重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蝕性以及高壓等氣體，被廣泛應用于壓縮輸送各種高純氣體、貴重稀有氣體、有毒有害氣體和腐蝕性氣體等特點。同時也存在結(jié)構復雜，機器大而重，不容易實現(xiàn)輕量化，排氣不連續(xù)，維修性較差等不足之處?；綁嚎s機滑片式壓縮機是ー種回轉(zhuǎn)式變?nèi)輭嚎s機。其連續(xù)運行的部件為轉(zhuǎn)子，上面有若干個沿長度方向切割的槽，其中插有可在油膜上滑動的滑片。軸向滑片在同圓柱缸體偏心的轉(zhuǎn)子上作徑向滑動。截留于滑片之間的氣體被壓縮后排出?；綁嚎s機具有結(jié)構簡單，運動部件少，轉(zhuǎn)速低，受カ簡單(只受徑向力)，排氣連續(xù)等特點。同時也存在滑片受カ狀態(tài)差， 摩擦カ較大，滑片及轉(zhuǎn)子難以實現(xiàn)無油密封，壓縮氣體易受潤滑油和其它固體雜質(zhì)污染，不能實現(xiàn)無油壓縮等不足之處。螺桿式壓縮機螺桿式壓縮機是ー種回轉(zhuǎn)式變?nèi)輭嚎s機。氣缸內(nèi)裝有一對互相嚙合的螺旋形陰陽轉(zhuǎn)子，兩轉(zhuǎn)子都有幾個凹形齒，兩者互相反向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子之間和機殼與轉(zhuǎn)子之間的間隙僅為 5 10絲，驅(qū)動裝置驅(qū)動主轉(zhuǎn)子(又稱陽轉(zhuǎn)子或凸轉(zhuǎn)子)，另ー轉(zhuǎn)子(又稱陰轉(zhuǎn)子或凹轉(zhuǎn)子) 是由主轉(zhuǎn)子通過噴油形成的油膜進行驅(qū)動，或由主轉(zhuǎn)子端和凹轉(zhuǎn)子端的同步齒輪驅(qū)動。エ 作循環(huán)可分為吸氣、壓縮和排氣三個過程。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，每對相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)。螺桿式的壓カ比取決于螺桿的長度和外形以及排氣ロ的形狀。螺桿式壓縮機是現(xiàn)今使用的最主要的壓縮機類型，具有螺桿元件不需裝備任何閥門，螺桿壓縮機零部件少，排氣連續(xù)，不存在產(chǎn)生不平衡的機械カ。因此可以在高轉(zhuǎn)速下工作，效率高，可實現(xiàn)無基礎運轉(zhuǎn)，特別適合作移動式壓縮機，體積小、重量輕、占地面積少等特點。同時也存在螺桿加 エ難度大，運轉(zhuǎn)精度要求高，散熱性較差，螺桿軸承受カ大，維修困難，壓縮氣體易受潤滑油和其它固體雜質(zhì)污染，無油壓縮效率低等不足之處。渦旋空氣壓縮機渦旋空氣壓縮機是ー種回轉(zhuǎn)式變?nèi)輭嚎s機。是由兩個雙函數(shù)方程型線的動、靜渦盤相互嚙合而成。在吸氣、壓縮、排氣工作過程中，靜盤固定在機架上，動盤由偏心軸驅(qū)動并由防自轉(zhuǎn)機構制約，圍繞靜盤基圓中心，作很小半徑的平面轉(zhuǎn)動。氣體通過空氣濾芯吸入靜盤的外圍，隨著偏心軸旋轉(zhuǎn)，氣體在動靜盤噬合所組合的若干個月牙形壓縮腔內(nèi)被逐步壓縮，然后由靜盤中心部件的軸向孔連續(xù)排出。渦旋式空氣壓縮機是近年來開發(fā)出來的最新型的空氣壓縮機，具有主機零件少、結(jié)構新穎、效率高，體積小、重量輕、噪音低、輸氣平穩(wěn)連續(xù)、操作簡便、維護費用少等一系列優(yōu)異的技術性能。同時也存在動、靜渦盤加工難度很大， 運轉(zhuǎn)精度要求高，動、靜渦盤的散熱性差，單機排量較小，價格昂貴等不足之處。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供ー種結(jié)構簡單，體積輕巧，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，適應范圍寬，制造難度小的變弦式壓縮機。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是包括定子、轉(zhuǎn)子、弦膜；定子中部為基圓孔，基圓孔圓周設有兩個以上軸向槽；軸向槽將基圓分割為兩個以上基圓弧段； 各基圓弧段的兩端開有通氣孔；所述兩通氣孔ー個為進氣ロ、ー個為出氣ロ ；弦膜兩端分別密封固定于相鄰的兩軸向槽中，弦膜兩側(cè)與定子密封連接，弦膜與定子基圓弧之間構成除通氣孔外周邊均密封的弧形封閉空腔；定子兩端裝有端蓋；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、ー個以上裝于轉(zhuǎn)軸用于壓緊弦膜使弦膜與基圓弧相切以將弦膜與定子基圓弧之間形成的密閉空腔分割為兩個密閉空腔的凸部；轉(zhuǎn)軸經(jīng)端蓋定位于定子基圓孔中心。所述轉(zhuǎn)子的凸部為滾輪；所述滾輪經(jīng)彈性連接機構與轉(zhuǎn)軸相連。所述轉(zhuǎn)子還包括設置于滾輪與彈性連接機構之間用于支撐弦膜以限制弦膜形變的弧形托板。所述轉(zhuǎn)子為實心凸輪。在小型結(jié)構時，轉(zhuǎn)子可以采用低摩擦系數(shù)材料制成實心凸輪，代替托板和滾輪。所述弦膜兩側(cè)與定子的密封連接為粘接式或弦膜兩側(cè)經(jīng)端蓋壓緊于定子基圓孔端面。所述連接滾輪的彈性連接機構及托板為鋼片彈簧。所述轉(zhuǎn)子與弦膜的接觸面采用低摩擦系數(shù)材料，或者用潤滑油潤滑。所述出氣ロ設有防止高壓氣體回流沖擊壓迫弦膜、使弦膜與轉(zhuǎn)子的摩擦阻力増大的止回閥。所述弦膜的安裝數(shù)量為2 4個。弦膜的安裝數(shù)量至少為I個，也可以為多個，一般為2 4個，數(shù)量越多，單個弦膜的膜腔容積越小，結(jié)構越復雜。所述轉(zhuǎn)子的凸部數(shù)量為I 5個。轉(zhuǎn)子的凸部數(shù)量至少為I個，也可以為多個，一般為I 5個；轉(zhuǎn)子應支撐弦膜使弦膜具有一定的張緊度，減小弦膜的形變量，使進、出氣ロ 之間始終處于隔離狀態(tài)。弦膜為高彈性膜片，弦膜的弧長小于對應基圓弧的弧長。弦膜的形狀應使與對應的定子基圓弧之間形成的空腔容積要大，且轉(zhuǎn)子壓迫時的形變要小，并具有一定的張緊度； 弦膜的材料一般采用增強的合成橡膠或合成弾性體。本實用新型的冷卻方式可選用自然冷卻、風冷或水冷。本實用新型的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，凸部壓迫切線沿基圓運動，從截面看，弦膜切點到運動前方的弦膜端點之間的弦長(線長)逐漸變短，兩點之間的封閉空間逐漸減小，實現(xiàn)壓縮過程，弦膜切點到運動后方的弦膜端點之間的弦長(線長)逐漸變長，兩點之間的封閉空間逐漸增大，實現(xiàn)抽吸過程。定子基圓孔的基本橫截形線一般為直線或弧形，對應弦膜的中部橫截形線為弧形或直線。定子基圓孔橫截形線為直線時，弦膜的中部橫截形線為弧形，工作過程中弦膜即有壓縮形變，又有拉伸形變，弦膜變形復雜但整體結(jié)構加工簡單。定子基圓孔橫截形線為凸弧形時，弦膜的中部橫截形線為直線或凹弧形(凹弧形線長小于對應基圓凸弧形線長)，但整體結(jié)構加工復雜。轉(zhuǎn)子凸部的橫截形線與基圓孔橫截形線一致。本實用新型在同一個定子和轉(zhuǎn)子及多個弦膜的狀態(tài)下，弦膜與定子的基圓弧段組成的帶進氣口和出氣ロ的多個封閉空腔(膜腔)是相互獨立的，可以完成多種功能a.可以組合成單ー的抽吸泵或壓縮機；b.可以ー些膜腔完成抽吸功能，另ー些膜腔完成壓縮功能；本實用新型結(jié)構簡單、旋轉(zhuǎn)運動、無進排氣控制閥，具有隔膜式壓縮機的氣缸工作空腔的表面積與氣缸容積的比值大散熱性好，密封性好，壓縮氣體不受潤滑油和其它固體雜質(zhì)所污染；滑片式壓縮機的結(jié)構簡單，運動部件少，受カ簡單(只受徑向力)；渦旋式壓縮機的主機零件少、壓縮行程長、輸氣較平穩(wěn)、重量輕、噪音低的優(yōu)點，是ー種綜合性能較好的壓縮機。實現(xiàn)了結(jié)構簡單，體積輕巧，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，適應范圍寬，制造難度小的目的。

圖I是本實用新型變弦壓縮方法的原理圖。圖2是本實用新型實施例I的結(jié)構示意圖。圖3是圖2的側(cè)視圖。圖4是本實用新型實施例2的結(jié)構示意圖。圖中，I、進氣ロ，2、凸輪轉(zhuǎn)子，3、定子，4、切點，5、基圓，6、弧形弦，7、彈性弦，8、出氣ロ。9、基圓孔的橫截形線，10、弦膜的基本橫截形線，11、定子，12、壓縮腔，13、出氣ロ， 14、轉(zhuǎn)軸，15、弦膜，16、基圓孔，17、滾輪，18、進氣ロ，19、托板，20、抽吸腔，21、基圓孔橫截形線，22、弦膜中部橫截形線，23、轉(zhuǎn)子的凸部截面形線。
具體實施方式
圖I中，本實用新型的原理為一彈性弦7通過定子3的基圓5交于左右兩交點， 弾性弦7與基圓弧組合成ー個大弓形。一個可轉(zhuǎn)動的凸輪轉(zhuǎn)子2的凸點壓迫兩交點之間的弾性弦7使弾性弦7張緊并與基圓5相切，形成左交點與切點4之間、切點4與右交點之間左右兩個小弓形。左交點旁開有進氣ロ 1，右交點旁開有出氣ロ 8。當切點4沿基圓5向右運動時，左弓形弦長逐漸變長，面積增大，可實現(xiàn)吸氣過程，右弓形弦長逐漸變短，面積減小，可實現(xiàn)壓縮過程。切點4與交點之間的彈性弦7可以推廣成長度小于對應基圓的弧長的弧形弦6，同樣可以實現(xiàn)變弦壓縮。實施例I圖2和圖3給出了本實用新型實施例I的設計圖形。圖中，本實用新型主要由定子11、弦膜15、轉(zhuǎn)子及端蓋組成。鋁合金制成的定子11上開有基圓孔16，基圓孔16的橫截形線9為直線。兩個弦膜15安裝在定子上，弦膜的基本橫截形線10為橢圓弧，弦膜15的材料為纖維增強的合成橡膠；弦膜15與定子的基圓孔16組合成除進氣ロ 18和出氣ロ 13 外的封閉空間。出氣ロ 13裝有止回閥，以防止高壓氣體回流沖擊弦膜，使弦膜與轉(zhuǎn)子的摩擦阻力増大。轉(zhuǎn)子通過端蓋安裝于定子基圓孔中心，轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)軸14、三個連接支撐托板19和三個滾輪17組成。托板19由鋼片彈簧制成，與弦膜15的接觸面固定有聚四氟こ 烯膜片，以降低摩擦力，托板19固定在轉(zhuǎn)軸14上。滾輪17安裝在托板19端部，與托板19 一起形成對弦膜15的弾性支撐，可以降低基圓孔16、弦膜15、滾輪17三者的平行性精度要求。為進一歩降低摩擦力，轉(zhuǎn)子可以用潤滑油潤滑，不會污染エ質(zhì)。滾輪17壓迫弦膜15使其張緊并與基圓孔相切，形成封閉線，將弦膜15與基圓孔16組合成的封閉空腔分割成抽吸腔20和壓縮腔12。當轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動時，抽吸腔20容積變大，壓縮腔12容積變小，實現(xiàn)抽吸和壓縮過程。設計參數(shù)取基圓孔直徑200 mm ,基圓孔長度120 mm ,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1450 r/min ;對應設計輸出氣體壓強0.5 1.0 MPa，空載輸出流量彡1.0 NmVmin。實施例2圖4給出了本實用新型實施例2 :微型變弦式低壓氣泵的設計圖形。圖中，定子的基圓孔由兩個半圓對合而成，基圓孔橫截形線21為圓弧形。弦膜數(shù)量為2個，弦膜中部橫截形線22為弧線或直線。弦膜用聚酯彈性體制成。轉(zhuǎn)子通過端蓋安裝于定子基圓孔中心， 轉(zhuǎn)子為實心體，由鋼制轉(zhuǎn)軸和固定在轉(zhuǎn)軸上的有2個對稱凸頂?shù)木鬯姆诚嶓w組成，轉(zhuǎn)子的凸部截面形線23與基圓孔橫截形線21 —致，以保證壓迫弦膜與定子的基圓孔形成密封線。轉(zhuǎn)子可用潤滑油潤滑。出氣口裝有止回閥，以防止高壓氣體回流沖擊弦膜。該微型低壓氣泵可以作為抽吸泵或壓縮泵使用。
權利要求1.一種變弦式壓縮機，其特征在于包括定子、轉(zhuǎn)子、弦膜；定子中部為基圓孔，基圓孔圓周設有兩個以上軸向槽；軸向槽將基圓分割為兩個以上基圓弧段；各基圓弧段的兩端開有通氣孔；所述兩通氣孔ー個為進氣ロ、ー個為出氣ロ ；弦膜兩端分別密封固定于相鄰的兩軸向槽中，弦膜兩側(cè)與定子密封連接，弦膜與定子基圓弧之間構成除通氣孔外周邊均密封的弧形封閉空腔；定子兩端裝有端蓋；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、ー個以上裝于轉(zhuǎn)軸用于壓緊弦膜使弦膜與基圓弧相切以將弦膜與定子基圓弧之間形成的密閉空腔分割為兩個密閉空腔的凸部；轉(zhuǎn)軸經(jīng)端蓋定位于定子基圓孔中心。
2.根據(jù)權利要求I所述的變弦式壓縮機，其特征在于所述轉(zhuǎn)子的凸部為滾輪；所述滾輪經(jīng)彈性連接機構與轉(zhuǎn)軸相連。
3.根據(jù)權利要求2所述的變弦式壓縮機，其特征在于所述轉(zhuǎn)子還包括設置于滾輪與彈性連接機構之間用于支撐弦膜以限制弦膜形變的弧形托板。
4.根據(jù)權利要求I所述的變弦式壓縮機，其特征在于所述轉(zhuǎn)子為實心凸輪。
5.根據(jù)權利要求I所述的變弦式壓縮機，其特征在于所述弦膜兩側(cè)與定子的密封連接為粘接式或弦膜兩側(cè)經(jīng)端蓋壓緊于定子基圓孔端面。
6.根據(jù)權利要求I所述的變弦式壓縮機，其特征在于所述連接滾輪的彈性連接機構及托板為鋼片彈簧。
7.根據(jù)權利要求I所述的變弦式壓縮機，其特征在于所述轉(zhuǎn)子與弦膜的接觸面采用低摩擦系數(shù)材料，或者用潤滑油潤滑。
8.根據(jù)權利要求I所述的變弦式壓縮機，其特征在于所述出氣ロ設有防止高壓氣體回流沖擊壓迫弦膜、使弦膜與轉(zhuǎn)子的摩擦阻力増大的止回閥。
9.根據(jù)權利要求I所述的變弦式壓縮機，其特征在于所述弦膜的安裝數(shù)量為2 4個。
10.根據(jù)權利要求I所述的變弦式壓縮機，其特征在于個。:所述轉(zhuǎn)子的凸部數(shù)量為I 專利摘要本實用新型提供一種變弦式壓縮機，包括定子、轉(zhuǎn)子、弦膜；定子中部為基圓孔，基圓孔圓周設有兩個以上軸向槽；軸向槽將基圓分割為兩個以上基圓弧段；各基圓弧段的兩端開有通氣孔；所述兩通氣孔一個為進氣口、一個為出氣口；弦膜兩端分別密封固定于相鄰的兩軸向槽中，弦膜兩側(cè)與定子密封連接，弦膜與定子基圓弧之間構成除通氣孔外周邊均密封的弧形封閉空腔；定子兩端裝有端蓋；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸、一個以上裝于轉(zhuǎn)軸用于壓緊弦膜使弦膜與基圓弧相切以將弦膜與定子基圓弧之間形成的密閉空腔分割為兩個密閉空腔的凸部；轉(zhuǎn)軸經(jīng)端蓋定位于定子基圓孔中心。本實用新型結(jié)構簡單、密封性好、運動部件少、重量輕、噪音低、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，適應范圍寬，制造難度小。
文檔編號F04B45/00GK202338474SQ20112048475
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權日2011年11月29日
發(fā)明者杜又新, 杜航 申請人:胡武瓊