新型氣體壓縮機的制作方法
【專利說明】新型氣體壓縮機發(fā)明領域:
[0001]本發(fā)明涉及一種新型氣體壓縮機。
[0002]發(fā)明背景:
[0003]本發(fā)明所涉及的新型氣體壓縮機，可廣泛應用于各行各業(yè)。
[0004]現有的被廣泛使用的氣體壓縮機，普遍采用直線往復活塞式、螺桿式以及葉輪式，直線往復活塞式氣體壓縮機具有使用方便、可靠的優(yōu)點，但是噪音大。螺桿式氣體壓縮機具有壓力穩(wěn)定、工作可靠性好的優(yōu)點，但是體積大，戶外作業(yè)不方便，葉輪式氣體壓縮機具有流量大、工作可靠性好的優(yōu)點，但是低速運行效率差。
[0005]本發(fā)明提出了一種全新的氣體壓縮機的設計方案，不僅具有現有直線往復活塞式氣體壓縮機和螺桿式氣體壓縮機所具有的運行連續(xù)可靠的優(yōu)點，同時還具有葉輪式氣體壓縮機具有流量大的優(yōu)點，重量更輕、維護周期長、成本低、噪音低，比目前現有的被普遍使用的氣體壓縮機更節(jié)省能源和消耗。
[0006]關于本發(fā)明專利敘述中的名詞解釋:
[0007]1.轉動軸線:轉動體或旋轉空間的轉動軸線。如圖1和圖4中的轉動軸線O。
[0008]2.軸面剖視圖:與轉動軸線相重合的平面上剖切所得的視圖。如圖1和圖4所示。
[0009]3.圓環(huán)軸線:軸面剖視圖為圓形的三維體圓環(huán)，其圓環(huán)的環(huán)繞軸線，如圖1、圖4和圖5中的軸線Q。
【發(fā)明內容】
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[0010]本發(fā)明涉及一種新型氣體壓縮機，其結構主要包括:圓環(huán)涵道缸體(GT)、螺旋筋板(U)、涵道圓盤(P)、耦合轉子(C)、進氣口(V)、排氣口(E)，所述圓環(huán)涵道缸體(GT)是一個有圓環(huán)形空腔(K)的缸體，圓環(huán)形空腔(K)的軸面剖視圖形狀為圓形；螺旋筋板(LJ)位于圓環(huán)形空腔(K)內，沿圓環(huán)形空腔(K)的圓弧面分布，并與圓環(huán)涵道缸體(GT)聯(lián)結為一體，缸體(GT)開有缸體環(huán)槽，涵道圓盤(P)位于缸體環(huán)槽中；耦合轉子(C)安裝在涵道圓盤(P)上，位于圓環(huán)形空腔內，耦合轉子(C)的外徑邊緣與圓環(huán)形空腔的內表面形成機械配合，其轉動軸線(R)與涵道圓盤(P)的轉動軸線(O)垂直或接近垂直；耦合轉子(C)沿半徑方向開有耦合槽，螺旋筋板(U)可以穿過耦合槽，當耦合轉子(C)和涵道圓盤(P)與圓環(huán)涵道缸體(GT)發(fā)生相對轉動時，螺旋筋板(LJ)與耦合槽的滑動嚙合推動耦合轉子(C)圍繞自身轉動軸線自轉；螺旋筋板(U)沿圓環(huán)形空腔的圓弧表面分布，使得耦合轉子(C)隨涵道圓盤⑵與圓環(huán)涵道缸體(GT)產生相對轉動，并以均勻轉速轉動時，耦合轉子(C)因耦合槽與螺旋筋板(U)的滑動嚙合而圍繞自身轉動軸線(R)以均勻轉速自轉；
[0011]所述螺旋筋板(LJ)的起始端位于涵道圓盤(P)的一側，并與耦合轉子(C)的耦合槽開始滑動嚙合，隨著涵道圓盤(P)與圓環(huán)涵道缸體之間的相對轉動，耦合轉子(C)在螺旋筋板(U)的推力作用下自轉，到達涵道圓盤(P)的另一側的螺旋筋板(U)的終止端，則螺旋筋板(U)與耦合槽脫離嚙合，并繼續(xù)轉動，回到螺旋筋板(LJ)起始端的一側，又開始下一次的滑動嚙合；
[0012]耦合轉子將圓環(huán)涵道缸體的圓弧面、涵道圓盤、螺旋筋板三者之間的空間分隔成低壓區(qū)和高壓區(qū)，低壓區(qū)為吸氣區(qū)，高壓區(qū)為壓縮區(qū)，隨著耦合轉子在圓環(huán)形空腔內圍繞涵道圓盤的轉動軸心向高壓區(qū)一側產生相對轉動，氣體通過進氣口被吸入低壓區(qū)并在高壓區(qū)壓縮后通過排氣口排出。
[0013]進氣口位于圓環(huán)涵道缸體的涵道圓盤附近的低壓區(qū)一側，排氣口位于圓環(huán)涵道缸體的涵道圓盤附近的高壓區(qū)一側；圓環(huán)涵道缸體為固定缸體時，涵道圓盤為轉動盤；涵道圓盤為固定盤時，圓環(huán)涵道缸體為轉動缸體；單個缸體內可以裝有多個螺旋筋板和多個耦合轉子；單個缸體內的多個螺旋筋板，可以并聯(lián)排布也可以串聯(lián)排布；缸體內的多個耦合轉子，以涵道圓盤的轉動軸線為對稱軸對稱排布；固定盤在圓環(huán)涵道轉動缸體內所占的體積，最大可以超過所述圓環(huán)涵道轉動缸體容積的一半。
[0014]由多個共軸圓環(huán)缸體組成的氣體壓縮機，其缸體按照氣體的壓力升高的方向從低氣壓區(qū)排列到高氣壓區(qū)，低氣壓區(qū)的缸體所排放的具有一定壓力的氣體繼續(xù)進入到高氣壓區(qū)的缸體，使得氣體被逐級壓縮；由多個缸體組成的氣體壓縮機，在氣體被壓縮的初級階段以及需要大流量輸出的工況下，每個缸體可以獨立吸氣和排氣。
【附圖說明】
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[0015]圖1本發(fā)明單個缸體實施例之一的剖視圖
[0016]圖2圖1所示實施例轉子和涵道圓盤組合示意圖
[0017]圖3圖1所示實施例的工作原理簡圖
[0018]圖4本發(fā)明單個缸體實施例之二的剖視圖
[0019]圖5本發(fā)明單個缸體實施例之三的剖視圖
[0020]圖6圖5所示實施例的轉子視圖[0021 ] 圖7圖5所示實施例的工作原理簡圖
[0022]圖8螺旋筋板的排列方式之一的示意圖
[0023]圖9四缸體組合的實施例之一的剖視圖
[0024]圖10 二缸體組合的實施例之一的剖視圖
[0025]圖11四缸體組合的實施例之二的剖視圖
[0026]在本發(fā)明專利的【附圖說明】中，圖示的零部件的結構、尺寸及形狀并不代表實際的零部件的結構、尺寸及形狀，也不代表零部件之間的實際大小比例關系，圖示只是用簡明的方式對本發(fā)明實施例予以說明。
[0027]圖1顯示了本發(fā)明單個缸體實施例之一的軸面剖視圖，圖2顯示了本實施例的涵道圓盤和耦合轉子組合體的三維視圖。其結構包括圓環(huán)涵道缸體GT、螺旋筋板LJ、涵道圓盤P、耦合轉子C、進氣口 V、排氣口 E。圓環(huán)涵道缸體GT是一個有圓環(huán)形空腔K的固定缸體，其圓環(huán)形空腔的軸面剖視圖形狀為圓形。圓環(huán)涵道缸體GT沿圓環(huán)形空腔K開有缸體環(huán)槽，涵道圓盤P位于缸體環(huán)槽內。螺旋筋板LJ位于圓環(huán)形空腔K中，沿K的圓弧面分布，并與圓環(huán)涵道缸體GT聯(lián)結成一體。耦合轉子C安裝在涵道圓盤P上，并位于圓環(huán)形空腔K內，耦合轉子C的外圓邊緣與圓環(huán)形空腔K的內表面形成機械配合，也就是說它們之間的配合可以是大的間隙配合，也可以是小的間隙配合，耦合轉子C的轉動軸線R與涵道圓盤P的轉動軸線O相垂直或接近垂直，并與圓環(huán)形空腔K的圓環(huán)軸線Q相切。耦合轉子C沿半徑方向開有耦合槽(如圖2所示)，螺旋筋板LJ可以穿過耦合槽，耦合轉子C隨著涵道圓盤P轉動時，螺旋筋板LJ與耦合槽發(fā)生滑動嚙合，并推動耦合轉子C圍繞自身轉動軸線R自轉。螺旋筋板LJ沿圓環(huán)形空腔K的圓弧面分布，使得耦合轉子C隨涵道圓盤P以均勻速度公轉時，耦合轉子C因耦合槽與螺旋筋板LJ的滑動嚙合而圍繞自身轉動軸線R以均勻轉速自轉。
[0028]如果設定耦合轉子按圖1所示的方向旋轉，則耦合轉子C與螺旋筋板LJ的起始端從涵道圓盤P的左側開始嚙合，隨著涵道圓盤P與圓環(huán)涵道缸體GT的相對轉動，耦合轉子C在螺旋筋板LJ的推動力作用下自轉一周到達涵道圓盤P的右側的螺旋筋板LJ的終止端，則耦合槽與螺旋筋板LJ脫離嚙合。耦合槽隨耦合轉子C的自轉又回到涵道圓盤P的左側，與螺旋筋板LJ的起始端開始下一個嚙合過程。耦合轉子C將圓環(huán)涵道缸體GT的圓弧面、涵道圓盤P、螺旋筋板LJ三者之間的空間分隔成低壓區(qū)和高壓區(qū)，低壓區(qū)為吸氣區(qū)，高壓區(qū)為壓縮區(qū)，隨著耦合轉子C在圓環(huán)形空腔K內圍繞涵道圓盤的轉動軸心O向高壓區(qū)一側產生相對轉動，氣體通過進氣口 V被吸入低壓區(qū)并在高壓區(qū)壓縮后通過排氣口 E排出。為了便于理解，圖2的組合之前的涵道圓盤P采用1/4剖視。在本實施例中圓環(huán)涵道缸體GT為固定缸體時，涵道圓盤P為轉動