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一種多葉片式壓縮機.pdf

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一種 葉片 壓縮機
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摘要
申請專利號:

CN201310690176.X

申請日:

2013.12.16

公開號:

CN103671098A

公開日:

2014.03.26

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F04C 2/344申請日:20131216|||公開
IPC分類號: F04C2/344 主分類號: F04C2/344
申請人: 浙江大學
發明人: 陳行
地址: 310058 浙江省杭州市西湖區余杭塘路866號
優先權:
專利代理機構: 杭州求是專利事務所有限公司 33200 代理人: 周烽
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201310690176.X

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2016.03.30|||2014.04.23|||2014.03.26

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種多葉片式壓縮機,它包括殼體、轉子、葉片、密封條和墊塊,轉子位于中心,殼體位于外部,葉片安放在殼體對角的空心圓環內,同時也位于轉子的槽內,并與轉子成一個角度,葉片的一個平面與轉子的圓臺側面相切,密封條位于轉子和葉片之間,其平面一側與轉子貼合,圓臺面一側則與葉片的圓臺面E1貼合,墊塊位于殼體對角的空心圓環內,正好填滿由殼體、葉片、轉子和密封條形成的空缺。本發明所有密封處均為面密封;排量大,壓力高,效率高;比功率大;結構緊湊,加工相對容易;成本較低;不易磨損,壽命長。

權利要求書

權利要求書
1.  一種多葉片式壓縮機,其特征在于,包括殼體(1)、轉子(2)、葉片(3)、密封條(4)和墊塊(5)等,轉子(2)位于中心,殼體(1)位于外部,葉片(3)安放在殼體(1)對角的空心圓環內,同時也位于轉子(2)的槽內,并與轉子(2)成一個角度,葉片(3) 的一個平面與轉子(2)的圓臺側面相切,密封條(4)位于轉子(2)和葉片(3)之間,其平面一側與轉子(2) 貼合,圓臺面一側則與葉片(3) 的圓臺面E1貼合,墊塊(5)位于殼體(1)對角的空心圓環內,正好填滿由殼體(1)、葉片(3)、轉子(2)和密封條(4)形成的空缺。

2.  根據權利要求1所述的一種多葉片式壓縮機,其特征在于,所述葉片(3)為四分之一圓形,共有相同的四片,其中一片葉片(3)由兩個平面A1、B1和柱面C1、球面D1及兩圓臺面E1、J1圍合而成;其中,C1是中心為球心O1、半徑與殼體(1)的空心圓環的柱面E3的半徑相同的柱面,D1是球心為O1半徑與轉子(2)球臺C2半徑相同的球面,E1和J1是圓臺面,其上底面和下底面的直徑分別是直線R1S1和直線M1N1,M1R1和N1S1則是其側面母線;兩個平面A1和B1平行;兩平行平面A1和B1的距離為葉片(3)的厚度,葉片(3)厚度與殼體(1)的空心圓環寬度相等;
    所述密封條(4)共有相同的八條,其中一條E1側是圓臺面,其上底面和下底面的直徑分別是直線R1S1和P1Q1,P1R1和N1S1則是其側面母線,K1側是平面,過球心O1的軸線與該平面平行,其垂直距離為轉子(2)正交的十字板板厚的一半,G1是球心為O1半徑與轉子(2)中心球臺C2半徑相等的球面,F1是球心為O1半徑與殼體(1)球面F3半徑相等的球面,H1和I1兩個面是平行的平面,密封條(4)的寬度與葉片(3)厚度相等;葉片(3)和密封條(4)均為軸對稱;
    所述轉子(2)當中是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球臺,球臺中間如同對稱插入一正交的十字板,腰鼓形球臺兩頭是兩個相同的空心圓臺,A2和B2是平行的圓平面,R2和S2是平行的圓,C2和D2是球心為O2的球面,I2和J2是相互垂直的兩平面,一個葉片(3)和兩條密封條(4)垂直安放在I2和J2之間的凹槽內,正好完全密合,E2和F2是球心為O2半徑與殼體(1)球面F3半徑相同的球面,G2和H2是兩個相同的空心圓臺部分側面,一側圓臺上下兩底分別是圓平面A2和圓R2,另一側圓臺上下兩底分別是圓平面B2和圓S2,K2M2的直線段長度為轉子(2)的寬度,兩圓臺側面G2和H2和相應的殼體(1)空心圓環平行平面C3和D3相貼合,整個轉子(2)不僅關于球臺中心O2對稱,也是軸對稱;
所述殼體(1)是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球面,厚度與轉子(2)的寬度K2M2相等,A3和B3是兩個半徑相等的平行的圓平面,球面F3以O3為球心,半徑與轉子(2)左右外側E2和F2球面的半徑相等,殼體(1)球面的對角是一空心圓環,圓環寬度與葉片(3)厚度相等,空心圓環的兩個側面C3和D3是平行的圓環平面,E3是中心軸通過O3的柱面,位于殼體(1)的對角線上,其外徑與葉片(3)柱面C1的外徑相等,且大于殼體(1)球面F3的外徑,圓環平行的C3和D3兩平面與相應的轉子(2)兩空心圓臺側面G2和H2相貼合,整個殼體(1)關于球臺中心O3對稱;
    所述墊塊(5)是一段圓環,共有相同的四條,其中一條外側A4是半徑與殼體(1)對角圓環E3外徑相等的柱面,內側B4是半徑與殼體(1)球面F3半徑相等的球面,其上下厚度與轉子(2)正交的十字板寬度K2M2相等,兩腰部C4和D4是圓臺面,該圓臺面上底面和下底面的直徑分別是直線P1Q1和M1N1,M1P1則是其側面母線,墊塊(5)形狀為軸對稱。

說明書

說明書一種多葉片式壓縮機
技術領域
本發明涉及一種壓縮機,尤其涉及一種多葉片式壓縮機。
背景技術
現有的葉片式壓縮機結構均為一轉子偏心置于氣缸體內,葉片徑向或與轉子半徑成一定角度置于轉子內,工作時轉子高速旋轉,葉片在離心力的作用下甩出,與氣缸體形成密封腔,旋轉時容積變化產生壓力。葉片數量為兩片或多片。這種形式壓縮機暨真空泵由于葉片氣缸體之間是靠一條接觸線密封,因此密封性能較差,輸出壓力較低,加上旋轉時葉片與轉子及氣缸體間產生很大摩擦,致使壓縮機暨真空泵整體磨損快,壽命短,效率低。另外,旋轉時為了保證葉片能在轉子內安全進出,轉子必須有相當的直徑,這樣勢必排量較小,雖然有雙葉片式壓縮機,但由于只有兩片葉片,排量脈動較大,排量也欠大。
發明內容
本發明的目的是提供一種既能實現大排量,排量脈動又小,全部密封處又均為面密封,且不易磨損的多葉片式壓縮機。
為了達到上述目的,本發明采用的技術方案如下:一種多葉片式壓縮機,包括殼體、轉子、葉片、密封條和墊塊,轉子位于中心,殼體位于外部,葉片安放在殼體對角的空心圓環內,同時也位于轉子的槽內,并與轉子成一個角度,葉片 的一個平面與轉子的圓臺側面相切,密封條位于轉子和葉片之間,其平面一側與轉子貼合,圓臺面一側則與葉片 的圓臺面E1貼合,墊塊位于殼體對角的空心圓環內,正好填滿由殼體、葉片、轉子和密封條形成的空缺。
在上述的一種多葉片式壓縮機中,所述葉片為四分之一圓形,共有相同的四片,其中一片葉片由兩個平面A1、B1和柱面C1、球面D1及兩圓臺面E1、J1圍合而成;其中,C1是中心為球心O1、半徑與殼體的空心圓環的柱面E3的半徑相同的柱面,D1是球心為O1半徑與轉子球臺C2半徑相同的球面,E1和J1是圓臺面,其上底面和下底面的直徑分別是直線R1S1和直線M1N1,M1R1和N1S1則是其側面母線;兩個平面A1和B1平行;兩平行平面A1和B1的距離為葉片的厚度,葉片厚度與殼體的空心圓環寬度相等;
所述密封條共有相同的八條,其中一條E1側是圓臺面,其上底面和下底面的直徑分別是直線R1S1和P1Q1,P1R1和N1S1則是其側面母線,K1側是平面,過球心O1的軸線與該平面平行,其垂直距離為轉子正交的十字板板厚的一半,G1是球心為O1半徑與轉子中心球臺C2半徑相等的球面,F1是球心為O1半徑與殼體球面F3半徑相等的球面,H1和I1兩個面是平行的平面,密封條的寬度與葉片厚度相等;葉片和密封條均為軸對稱;
所述轉子當中是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球臺,球臺中間如同對稱插入一正交的十字板,腰鼓形球臺兩頭是兩個相同的空心圓臺,A2和B2是平行的圓平面,R2和S2是平行的圓,C2和D2是球心為O2的球面,I2和J2是相互垂直的兩平面,一個葉片和兩條密封條垂直安放在I2和J2之間的凹槽內,正好完全密合,E2和F2是球心為O2半徑與殼體球面F3半徑相同的球面,G2和H2是兩個相同的空心圓臺部分側面,一側圓臺上下兩底分別是圓平面A2和圓R2,另一側圓臺上下兩底分別是圓平面B2和圓S2,K2M2的直線段長度為轉子的寬度,兩圓臺側面G2和H2和相應的殼體空心圓環平行平面C3和D3相貼合,整個轉子不僅關于球臺中心O2對稱,也是軸對稱;
所述殼體是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球面,厚度與轉子的寬度K2M2相等,A3和B3是兩個半徑相等的平行的圓平面,球面F3以O3為球心,半徑與轉子左右外側E2和F2球面的半徑相等,殼體球面的對角是一空心圓環,圓環寬度與葉片厚度相等,空心圓環的兩個側面C3和D3是平行的圓環平面,E3是中心軸通過O3的柱面,位于殼體的對角線上,其外徑與葉片柱面C1的外徑相等,且大于殼體球面F3的外徑,圓環平行的C3和D3兩平面與相應的轉子兩空心圓臺側面G2和H2相貼合,整個殼體關于球臺中心O3對稱;
所述墊塊是一段圓環,共有相同的四條,其中一條外側A4是半徑與殼體對角圓環E3外徑相等的柱面,內側B4是半徑與殼體球面F3半徑相等的球面,其上下厚度與轉子正交的十字板寬度K2M2相等,兩腰部C4和D4是圓臺面,該圓臺面上底面和下底面的直徑分別是直線P1Q1和M1N1,M1P1則是其側面母線,墊塊形狀為軸對稱。
本發明具有的優點是:
    1)所有密封處均為面密封;
    2)排量大,壓力高,效率高;
    3)比功率大;
    4)結構緊湊,加工相對容易;
 5) 成本較低;
6)不易磨損,壽命長。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是本發明的葉片和密封條形狀示意圖;
圖2是圖1的S向和T向示意圖;
 圖3是本發明的轉子形狀示意圖;
圖4是圖3的W-W剖面示意圖;
  圖5是本發明的殼體的俯視圖;
圖6是本發明的殼體的主視圖;
    圖7是圖6的M-M剖面示意圖;
    圖8是本發明的整體結構示意圖;
  圖9是圖8的K向示意圖;
  圖10是圖8的N-N剖面示意圖;
 圖11是本發明的運行原理示意圖;
    圖12是圖11的U-U剖面示意圖;
圖13是本發明的工作過程原理示意圖;
  圖14是圖11的V-V剖面示意圖;
圖15是本發明的工作過程原理示意圖。
 圖中:1.殼體,2.轉子,3.葉片,4.密封條,5.墊塊。
具體實施方式
本發明的結構如圖11所示,轉子2位于中心,殼體1位于外部,葉片3安放在殼體1對角的的空心圓環(導向槽)內,同時也位于轉子2的槽內,并與轉子2成一個角度,葉片3的一個平面與轉子2的圓臺側面相切,密封條4位于轉子2和葉片3之間,其平面一側與轉子2貼合,圓臺面一側則與葉片3的圓臺面E1貼合,墊塊5位于殼體1對角的空心圓環內,正好填滿由殼體1,葉片3,轉子2和密封條4形成的空缺。
圖1和圖2所示為本發明的葉片3和密封條4的形狀。葉片3近似四分之一圓形,共有相同的四片,其中一片葉片3由兩個平面A1、B1和柱面C1、球面D1及兩圓臺面E1、J1圍合而成;其中,C1是中心為球心O1、半徑與殼體1的空心圓環的柱面E3的半徑相同的柱面,D1是球心為O1半徑與圖4轉子2球臺C2半徑相同的球面,E1和J1是圓臺面,其上底面和下底面的直徑分別是直線R1S1和直線M1N1,M1R1和N1S1則是其側面母線;兩個平面A1和B1平行;兩平行平面A1和B1的距離為葉片3的厚度,葉片3厚度與圖6殼體1的空心圓環寬度相等。
密封條4共有相同的八條,其中一條E1側是圓臺面,其上底面和下底面的直徑分別是直線R1S1和P1Q1,P1R1和N1S1則是其側面母線,K1側是平面,過球心O1的軸線(如圖1所示)與該平面平行,其垂直距離為圖4轉子2正交的十字板板厚的一半,G1是球心為O1半徑與圖4轉子2中心球臺C2半徑相等的球面,F1是球心為O1半徑與圖6殼體1球面F3半徑相等的球面,H1和I1兩個面是平行的平面,密封條4的寬度(即平面H1和I1的距離)與葉片3厚度相等;葉片3和密封條4均為軸對稱。
圖3和圖4所示為本發明的轉子2的形狀。轉子2當中是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球臺,球臺中間如同對稱插入一正交的十字板,鼓形球臺兩頭是兩個相同的空心圓臺,A2和B2是平行的圓平面,R2和S2是平行的圓,C2和D2是球心為O2的球面,I2和J2是相互垂直的兩平面,將圖1的整個圖形,即一個葉片3和兩條密封條4垂直安放在I2和J2之間的凹槽內,正好完全密合,E2和F2是球心為O2半徑與殼體1球面F3半徑相同的球面,G2和H2是兩個相同的空心圓臺部分側面,一側圓臺上下兩底分別是圓平面A2和圓R2, 另一側圓臺上下兩底分別是圓平面B2和圓S2,K2M2的直線段長度為轉子2的寬度,兩圓臺側面G2和H2的空間位置以如下而定:保證裝配好后兩圓臺側面G2和H2和相應的殼體1空心圓環平行平面C3和D3相貼合,整個轉子2不僅關于球臺中心O2對稱,也是軸對稱。
圖5、圖6和圖7所示為本發明的殼體1的形狀。殼體1是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球面,厚度與轉子2的寬度K2M2相等,A3和B3是兩個半徑相等的平行的圓平面,球面F3以O3為球心,半徑與轉子2左右外側E2和F2球面的半徑相等,殼體1球面的對角是一空心圓環,圓環寬度與葉片3厚度相等,空心圓環的兩個側面C3和D3是平行的圓環平面,E3是中心軸通過O3的柱面,位于殼體1的對角線上,其外徑與葉片3柱面C1的外徑相等,且大于殼體1球面F3的外徑,圓環平行的C3和D3兩平面的空間位置以如下而定:保證裝配好后C3和D3兩平面與相應的轉子2兩空心圓臺側面G2和H2相貼合, L3I3J3的球面為進氣面,I3J3的位置是當轉子2轉到圖13所示位置時腔Q4和Q5之間的轉子2平板靠Q5側平面的位置,K3G3H3的球面為排氣面,G3H3的位置視排氣壓力而定。整個殼體1關于球臺中心O3對稱。
圖10所示為本發明的墊塊5的形狀。墊塊5是一段圓環,共有相同的四條,其中一條外側A4是半徑與殼體1對角圓環E3外徑相等的柱面,內側B4是半徑與殼體1球面F3半徑相等的球面,其上下厚度與轉子2正交的十字板寬度K2M2相等,兩腰部C4和D4是圓臺面,該圓臺面上底面和下底面的直徑分別是直線P1Q1和M1N1(如圖1所示),M1P1則是其側面母線,墊塊5形狀為軸對稱。
本發明的運行工作原理如下:
如圖13,在壓縮機的一端,轉子2、葉片3、密封條4和殼體1將氣腔分割成五個各自獨立的密封腔Q1、Q2、Q3、Q4和Q5。當轉子2自圖12 位置順時針旋轉時,腔Q2開始吸氣,Q3和Q4為吸氣腔,Q5和Q1為壓縮腔。當轉到圖13位置時,吸氣腔Q4達到最大。這時,吸氣腔Q2、Q3及Q4和壓縮腔Q5和Q1仍保持隔離。轉子2順時針繼續旋轉,腔Q4開始壓縮,吸氣腔Q2和Q3不斷擴大,壓縮腔Q5和Q1不斷縮小。當轉到圖14位置時,腔Q1氣體排盡。當轉子2繼續旋轉時,新的吸氣腔開始吸氣,吸氣腔Q2和Q3仍在不斷擴大,腔Q4和Q5仍在不斷壓縮。當轉子2繼續旋轉至排氣位置時,壓縮腔Q5開始排氣 。當轉子2轉到圖15位置時,吸氣腔Q3達到最大,繼而排氣。當轉子2繼續轉到6a位置時,腔Q5氣體排盡。當轉子2再轉到6b位置時,吸氣腔Q2達到最大。如此周而復始。在壓縮機的另一端,情況也和這一端完全相同。
上述實施例用來解釋說明本發明,而不是對本方面進行限制,在本發明的精神和權利要求的保護范圍內,對本發明作出的任何修改和改變,都落入本發明的保護范圍。

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