[发明专利]一种用于球形压缩机的铰链密封间隙自动补偿机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种铰链密封结构，特别是一种用于球形压缩机活塞与转盘相连接的铰链结构的密封。

背景技术

专利号是ZL03114505.1、专利名称是《一种用于压缩机的变容式机构》的中国专利中公开了一种新型的容积式压缩机，其具有无进排气阀、运动件少、振动小、机械效率高、密封可靠等优点。

但在该专利中活塞与转盘连接铰链结构的设计存在实施缺陷。在中国专利ZL03114505.1中，一种结构为活塞销座与转盘销座相匹配，并由中心销连在一起形成柱面铰链连接，这种结构中两个销座中间形成一半圆柱凹槽，这种结构不适合大规模工业化生产，并且精度难以保证，从而影响密封效率，这会使整机的性能受到影响；另一种结构没有中心销，在转盘上形成的开口小于180度的“C”型铰链柱套与在活塞上形成的“Ω”型圆柱转轴形成柱面铰链连接，起到一定的铰链连接作用，但这种结构受力能力差，在缸内有高压气时很容易产生变形，使密封作用失效并会导致其它部位机械摩擦增大。

发明内容

本发明的目的就是在中国专利ZL03114505.1的基础上，设计出一种用于球形压缩机的带有新型铰链密封结构，以克服中国专利03114505.1的缺陷，使密封更可靠也适合大规模生产，从而提高整机性能。

本发明的技术方案是，一种用于球形压缩机的铰链密封间隙自动补偿机构，其特征是：球形压缩机的中心销、转盘销座与活塞销座之间形成的柱面铰链，在形成柱面铰链的销座上的凹槽内设置一镶块，该镶块位于凹槽底部，其形状为中间薄两侧厚的扇形块结构，并与凹槽及与半圆柱凹槽相对应的半圆柱突起的外圆柱面面形状相适配并分别形成密封动配合。

所述镶块的内圆柱面与形成柱面铰链的销座上的半圆柱凸起的外圆柱面相匹配，形成密封动配合；镶块的两端面为平面，与凹槽的两侧壁形成密封动配合；镶块的顶面的形状与凹槽底面形状相适配并形成密封动配合；镶块的两侧面为平面，镶块装入凹槽后其两侧面与凹槽的两端侧顶面平齐；当在柱面铰链两侧形成的交替压缩的工作室的一侧处于高压状态时，镶块位于该工作室的侧面受压，而使镶块向低压侧有一微小相对移动，从而使镶块与凹槽底面和半圆柱凸起的圆柱面靠近高压侧的间隙减小，起到高压侧间隙自动减小，而且压力越大间隙越小。

所述镶块凸起的顶面为圆弧面，与之相配的柱面铰链的销座上的凹槽底面也为圆弧面。

所述镶块的顶面为平面，与之相配的柱面铰链的销座上的凹槽底面也为平面。

根据中心销、活塞销座与转盘销座形成柱面铰链的具体结构，所述镶块可以位于活塞销座的凹槽中，也可以位于转盘销座的凹槽中。

本发明的优点：

(1)利用交替变化的缸内压力为能量源，通过镶块的位移使柱面铰链的靠近高压侧径向间隙自动变小，而且压差越大，密封越可靠，可称为间隙自动补偿结构；

(2)从结构设计上保证了大规模制造的可行性，如图9中双点画线就是旋转刀具的示意位置；

(3)由于设计了间隙自动补偿结构，可使铰链结构中间部分的径向配合制造精度大幅下降，降低了制造难度和制造成本；

(4)由于实际运转中，活塞相对于转盘的摆动速度通常都不会超过主轴转速的20％，而且是形成的两个工作腔交替压缩，润滑条件能保证各部位有油膜，所以镶块处不会产生表面摩擦带来的高能耗及损坏；

(5)由于镶块的移动量非常小，而且是交替错动，又有油膜存在于各间隙中，所以不会产生冲击噪音和损坏。

附图说明

图1：结构剖面图；

图2：机壳剖面图；

图3：图2中A-A剖面图；

图4：转盘主视图；

图5：图4所示转盘左视图

图6：图4所示转盘俯视图；

图7：活塞与镶块组合体主视图；

图8：图7所示的活塞与镶块组合体左视图；

图9：活塞主视图；

图10：图9所示的活塞左视图；

图11：镶块主视图；

图12：图11所示的镶块俯视图；

图13：柱面铰链密封结构放大图；

图14：另一种实施方式的活塞与镶块组合体结构示意图。

图中：1-活塞；2-缸盖；3-气道；4-V1工作室；5-连接螺钉；6-主轴；7-主轴支架；8-转盘；9-缸体；10-中心销；11-V2工作室；12-排气通道；13-进气通道；14-镶块。

具体实施方式