本發(fā)明屬于容積式技術領域,主要涉及壓縮機,用于抽送各種流體介質的增壓裝置應用于各工業(yè)領域。
背景技術:
目前,國內外通常使用的容積式壓縮機主要有:往復活塞式、螺桿式、渦旋式、羅茨凸輪轉子式。上述各種容積式壓縮機分別存在著以下缺點:結構復雜、噪聲、加工制造難度較大、運行效率低。
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:本發(fā)明提供一種旋轉葉片式壓縮機,其目的是為了解決現(xiàn)有設備結構復雜、噪聲、加工制造難度較大、運行效率低的問題。
技術方案:
一種旋轉葉片式壓縮機,包括內部結構為圓柱狀凹腔的殼體,在殼體凹腔的前端設置有端蓋,在端蓋或在殼體上設置有連通殼體凹腔的吸入配流口,其特征在于:該壓縮機還包括轉子體,轉子體包括主動輪和從動輪,主動輪設置在殼體內,主動輪的外壁與殼體內腔動配合,主動輪的內部為圓柱形凹腔,從動輪設置在主動輪的凹腔內,從動輪的支撐軸的中心與主動輪的主軸中心之間形成偏心;從動輪外壁與主動輪凹腔內壁相切動配合形成第一動密封切線,從動輪的除切線以外的外壁與主動輪凹腔內壁之間形成空腔,在主動輪凹腔的側壁設置有豁口,豁口的一端作為連接端通過旋轉葉片與從動輪活動連接,旋轉葉片與豁口的連接端之間以及旋轉葉片與從動輪之間均為動密封配合,旋轉葉片與豁口連接端以及從動輪連接之后,將主動輪的凹腔分割成兩個獨立腔室即壓縮氣體腔室和進氣腔室,進氣腔室連通豁口;壓縮氣體腔室與進氣腔室為相互轉化的結構,隨著主動輪的旋轉,每個腔室都會經歷容積由小變大,再由大變小的周而復始的過程,當腔室的容積由小變大時即作為進氣腔室,當腔室的容積由大變小時即作為壓縮氣體腔室;
主動輪外徑圓柱面上開有與吸入配流口連通的吸入配流道,吸入配流道與進氣腔室連通;
隨著主動輪通過旋轉葉片帶動從動輪轉動,進氣腔室容積由小變大吸進氣體,吸入配流道與吸入配流口連通;壓縮氣體腔室容積由大變小.壓縮的氣體從排氣口排出;排氣口根據(jù)轉子體的不同有四種形式設置:
轉子體分為半開式轉子體和閉式轉子體,半開式轉子體中,端蓋與殼體的凹腔的開口端面之間密封,從動輪與主動輪凹腔的封閉端密封接觸,主動輪與端蓋之間動密封,從動輪與端蓋之間也動密封;此時,旋轉葉片與主動輪凹腔的封閉端之間以及旋轉葉片與端蓋之間動密封;
閉式轉子體中的主動輪的凹腔的開口端設置有蓋板,使用時,蓋板與主動輪一起旋轉;蓋板與主動輪和從動輪接觸密封;此時,旋轉葉片與主動輪凹腔的封閉端之間以及旋轉葉片與蓋板之間動密封;
半開式轉子體中的排氣口形式如下任選其一:
第一種形式:單獨的軸向排氣,端蓋上設置有與壓縮氣體腔室連通的壓出室配流道,壓出室配流道連通壓縮氣出口;
第二種形式:單獨的徑向排氣,在主動輪外徑圓柱面上開有壓出室流道,壓出室流道與壓縮氣體腔室和壓出室流道口連通,壓出室流道口連通徑向壓縮氣出口;
第三種形式:上述第一種形式與第二種形式結合;
閉式轉子體中的排氣口形式為單獨的徑向排氣,即在主動輪外徑圓柱面上開有壓出室流道,壓出室流道與壓縮氣體腔室和壓出室流道口連通,壓出室流道口連通徑向壓縮氣出口。
壓出室配流道為沿著壓縮氣體腔室設置的圓弧形。
壓出室流道為兩條,兩條壓出室流道分列于吸入配流道的兩側。
優(yōu)點效果:本發(fā)明提供一種旋轉葉片式壓縮機,本發(fā)明結構簡單、加工制造容易、運行效率高、節(jié)能、通用性廣泛;可以制造成半開式和閉式轉子體壓縮機應用于各工業(yè)領域。
附圖說明:
圖1工作原理示意圖;
圖2半開式結構原理示意圖;
圖3a-a剖視圖;
圖4半開式轉子體結構示意圖;
圖5b-b剖視圖;
圖6主動輪結構示意圖;
圖7旋轉葉片結構示意圖;
圖8從動輪結構示意圖;
圖9壓蓋結構示意圖;
圖10閉式結構原理示意圖;
圖11b-b剖視圖;
圖12c向視圖;
圖13閉式轉子體視圖;
圖14閉式主動輪結構示意圖;
圖15閉式轉子體剖視圖;
圖16閉式殼體結構示意圖。
具體實施方式:
本發(fā)明提供一種旋轉葉片式壓縮機,包括內部結構為圓柱狀凹腔的殼體11,在殼體11凹腔的前端設置有端蓋12,在端蓋12或在殼體11上設置有連通殼體凹腔的吸入配流口1,其特征在于:該壓縮機還包括轉子體,轉子體包括主動輪8和從動輪9,主動輪8設置在殼體11內,主動輪8的外壁與殼體11內腔動配合,主動輪8的內部為圓柱形凹腔,從動輪9設置在主動輪8的凹腔25內,從動輪9的支撐軸13的中心o2與主動輪8的主軸10中心o1之間形成偏心e;從動輪9外壁與主動輪8凹腔內壁¢q相切動配合形成第一動密封切線a,從動輪9的除切線以外的外壁與主動輪8凹腔內壁¢q之間形成空腔,在主動輪8凹腔的側壁設置有豁口h,豁口h的一端作為連接端通過旋轉葉片6與從動輪9活動連接,旋轉葉片6與豁口h的連接端之間以及旋轉葉片6與從動輪9之間均為動密封配合,旋轉葉片6與豁口h連接端以及從動輪9連接之后,將主動輪8的凹腔25分割成兩個獨立腔室即壓縮氣體腔室ⅰ和進氣腔室ⅱ,進氣腔室ⅱ連通豁口h;壓縮氣體腔室與進氣腔室為相互轉化的結構,隨著主動輪8的旋轉,每個腔室都會經歷容積由小變大,再由大變小的周而復始的過程,當腔室的容積由小變大時即作為進氣腔室,當腔室的容積由大變小時即作為壓縮氣體腔室;
主動輪8外徑圓柱面¢d上開有與吸入配流口1連通的吸入配流道2,吸入配流道2與進氣腔室ⅱ連通;
隨著主動輪8通過旋轉葉片6帶動從動輪9轉動,進氣腔室ⅱ容積由小變大吸進氣體,吸入配流道2與吸入配流口1連通;壓縮氣體腔室ⅰ容積由大變小.壓縮的氣體從排氣口排出;排氣口根據(jù)轉子體的不同有四種形式設置:
轉子體分為半開式轉子體和閉式轉子體,半開式轉子體中,端蓋12與殼體11的凹腔的開口端面之間密封,從動輪9與主動輪8凹腔25的封閉端26密封接觸,主動輪8與端蓋12之間動密封,從動輪9與端蓋12之間也動密封;此時,旋轉葉片6與主動輪8凹腔25的封閉端26之間以及旋轉葉片6與端蓋12之間動密封;
閉式轉子體中的主動輪8的凹腔25的開口端設置有蓋板14,使用時,蓋板14與主動輪8一起旋轉;蓋板14與主動輪8和從動輪9接觸密封;此時,旋轉葉片6與主動輪8凹腔25的封閉端26之間以及旋轉葉片6與蓋板14之間動密封;
半開式轉子體中的排氣口形式如下任選其一:
第一種形式:單獨的軸向排氣,端蓋12上設置有與壓縮氣體腔室ⅰ連通的壓出室配流道3,壓出室配流道3連通壓縮氣出口4;
第二種形式:單獨的徑向排氣,在主動輪8外徑圓柱面¢d上開有壓出室流道,壓出室流道與壓縮氣體腔室ⅰ和壓出室流道口連通,壓出室流道口連通徑向壓縮氣出口24;
第三種形式:上述第一種形式與第二種形式結合;
閉式轉子體中的排氣口形式為單獨的徑向排氣,即在主動輪8外徑圓柱面¢d上開有壓出室流道,壓出室流道與壓縮氣體腔室ⅰ和壓出室流道口連通,壓出室流道口連通徑向壓縮氣出口24。
壓出室配流道3為沿著壓縮氣體腔室ⅰ設置的圓弧形。
壓出室流道為兩條,兩條壓出室流道17、18分列于吸入配流道2的兩側。
下面結合附圖做進一步的詳細描述:
如圖1-9所示為半開式主動輪8構成的半開式轉子體形式,主動輪8放置在殼體11內;殼體11內部結構為圓柱面凹腔,其腔徑為¢d,圓柱面凹腔¢d上開有吸入配流口1;殼體11的腔口端面上安裝有端蓋12,端蓋12上開有壓出室配流道3和壓出口4,壓出室配流道3和壓出口4連通;端蓋12的中心連接支撐軸13,且支撐軸13的中心o2與主動輪8的主軸10中心o1之間形成偏心。
圖2、圖3所示,半開式轉子體放置在殼體11的圓柱形內腔¢d內動配合;半開式轉子體包括主動輪8、從動輪9和旋轉葉片6,主動輪外徑為¢d。主動輪8回轉中心為o1,主動輪8內腔為圓柱形凹腔,腔徑為¢q,主動輪8外徑為同心圓柱面¢d,外徑圓柱面¢d上開有吸入配流道2,該吸入配流道2與殼體11上的吸入配流口1連通。主動輪8徑向壁厚上開有豁口h,如圖6所示,豁口h的其中一端為與旋轉葉片6的連接端,該端的的上、下兩處開有銷軸孔g、f;位于銷軸孔g、f之間的豁口h的端面m為弧面,其弧面半徑為r。從動輪9回轉中心為o2,從動輪9設置有連接銷孔n。從動輪9放置在主動輪8內腔圓柱形凹腔¢q內,從動輪9中心與支撐軸13中心相同為o2。從動輪9徑向圓柱面s與主動輪8內腔圓柱形凹腔側面¢q相切動配合。
旋轉葉片6徑向內圓弧面為y;旋轉葉片6徑向外圓柱面為w,旋轉葉片6兩端圓弧面k、u的半徑與主動輪8上的豁口h的弧面端面m的半徑r相同,旋轉葉片6兩端開有銷軸孔j、z。旋轉葉片6其中一端的銷軸孔j通過銷軸7分別與主動輪8上的豁口h的銷軸孔f、g連接動配合,旋轉葉片6另一端的銷軸孔z通過銷軸5與從動輪9的銷孔n連接動配合。旋轉葉片6其中一端圓弧面k與豁口h的弧面m及殼體11內腔圓柱面¢d相切動配合,,旋轉葉片6另一端圓弧面μ與從動輪9徑向圓柱面s相切動配合;所有的動配合密封切線形成a、b、c、d四個切線。主軸10固定在主動輪8的o1上;主動輪8回轉中心o1與從動輪9回轉中心o2偏心距為e。主動輪8繞o1轉動通過旋轉葉片6帶動從動輪9繞o2轉動。動態(tài)密封切線a、b、c、d將主動輪內腔凹腔¢q分割成兩個獨立腔室ⅰ、ⅱ。
圖10----圖16所示為閉式轉子體,主動輪8放置在殼體11內;殼體11內部結構為圓柱形凹腔,其腔壁為¢d,圓柱腔壁¢d上開有吸入配流口1;壓出室流道口22、23與壓出口24連通。殼體11端面上安裝有端蓋12,端蓋12偏心o2處連接支撐軸13。圖15所示閉式轉子體放置在殼體11圓柱形內腔孔¢d內動配合;閉式轉子體包括主動輪8、從動輪9、旋轉葉片6和蓋板14,主動輪8外徑為¢d。蓋板14徑向開有銷軸孔l。主動輪8回轉中心為o1,內腔為圓柱形凹腔,腔徑為¢q,外徑為同心圓柱面¢d,外徑圓柱面¢d上開有吸入配流道2,該吸入配流道2與殼體11上的吸入配流口1連通;壓出室流道17、18與殼體11圓柱面內腔孔¢d上的壓出室流道口22、23、15、16連通。主動輪8徑向壁厚上開有豁口h,如圖6所示,豁口h與旋轉葉片連接端上開有銷軸孔g;豁口h的連接端側面m弧面半徑為r。從動輪9回轉中心為o2,從動輪9設置連接銷孔n。從動輪9放置在主動輪8內腔圓柱形凹腔¢q內,從動輪9中心與支撐軸13中心相同為o2。從動輪9徑向圓柱面s與主動輪8內腔圓柱形凹孔面¢q相切動配合。旋轉葉片6徑向內圓弧面為y;旋轉葉片6徑向外圓柱面為w,旋轉葉片6兩端圓柱面k、u半徑與主動輪8上的豁口h側面m弧面半徑均為r,旋轉葉片6兩端開有銷軸孔j、z。旋轉葉片6兩端銷軸孔j、z通過銷軸5,銷軸7分別與主動輪8上的豁口h的下端面銷軸孔l連接動配合;蓋板14徑向銷軸孔l連接動配合;另一端與從動輪9徑向銷孔n連接動配合。旋轉葉片6一端圓柱面k、u分別與主動輪8上的豁口h側面m弧面相切及與殼體11內腔圓柱面¢d相切動配合,旋轉葉片6另一端與從動輪9徑向圓柱面s相切動配合;形成動態(tài)切線a、b、c、d。主軸10固定在主動輪8的o1上;主動輪8回轉中心o1與從動輪9回轉中心o2偏心距為e。主動輪8繞o1轉動通過旋轉葉片6帶動從動輪9繞o2轉動。動態(tài)密封切點a、b、c、d將主動輪內腔凹孔¢q分割成兩個獨立腔室ⅰ、ⅱ。
本發(fā)明工作原理如圖1所示當主軸10帶動轉子體繞回轉中心o1按圖示箭頭方向轉動時獨立腔室ⅰ容積由大變??;獨立腔室ⅱ容積由小變大,流體介質經吸入配流口不斷進入獨立腔室ⅱ;經獨立腔室ⅰ壓縮增壓通過壓出室配流口排出。如此周而復始運動從而實現(xiàn)工作過程。