[发明专利]转动装置及应用其的转子式压缩机和流体马达

说明书

技术领域

本发明涉流体机械技术领域，尤其涉及一种转动装置及应用其的转子式压缩机和流体马达。

背景技术

目前，市场上最常用的容积式压缩机主要分为四种类型：往复活塞式压缩机、螺杆式压缩机、涡旋式压缩机和转子式压缩机。对于转子式压缩机而言，在主轴旋转时，偏心转子紧贴着气缸内壁面回转，造成月牙状空间容积周期性变化，从而完成吸气、压缩和排气的过程。由于转子式压缩机的压缩工作圆滑平稳、平衡，已被广泛应用于空调、冰箱等家用制冷设备中。

图1为现有技术第一种转子式压缩机的结构示意图。该转子式压缩机记载于本发明的申请人先前提交的专利申请(申请号：201010196950.8)中。如图1所示，在该转子式压缩机中，气缸体圆筒内表面设有凹槽，凹槽沿圆筒轴向设置，凹槽中安装有旋阀体，旋阀体的尾部端通过旋阀体支撑芯轴固定在凹槽中，旋阀体支撑芯轴与缸体圆筒轴向中心线平行设置，旋阀体头部端面是圆弧面，与凹槽密封相接滑动，构成二级压缩室(高压室)。凹槽底面到缸体外表面设有通孔作为压力源输出口，在缸体上设置有从缸体圆筒内表面到缸体外表面的通孔作为压力源吸入通孔。旋阀体的芯轴在缸体外部有一个曲柄弹簧复位构造，如此形成旋阀体的周期性的摆动开闭运动。然而，申请人在生产实践中发现，由于对旋阀体头部施力凸轮的升程曲线陡峭而且不连续，在转子较高转速情况下，旋阀体在前一周期凸轮作用下摆回缸体凹槽后，还来不及复位，下一周期的凸轮升程段又飞奔而来，形成旋阀体“飞空”，即旋阀体始终缩在缸体凹槽内，从而造成压缩密闭空间失效。

图2为现有技术第二种转子式压缩机的结构示意图。该滚动转子式压缩机记载于参考文献2(专利申请号：200780027498.9)中。请参照图2，该滚动转子式压缩机包括缸体1，滚动转子2、偏心套3、带有偏心轴部分的驱动轴4、摆动挡块、螺旋弹簧。在驱动轴4的偏心轴部分与滚动转子2之间设置能在他们之间灵活转动的偏心套3，从而使滚动转子2的偏心距得以调整并在工作中实现柔性滚动接触密封。偏心套3一面绕驱动轴做公转，一面绕偏心中心做自转。而摆动挡块的转动部分在螺旋弹簧的弹簧力作用下，以摆动部分紧压在滚动转子2的外圆表面上，实现摆动式隔离。

然而，图2所示的转子式压缩机在高强度工作条件下，尤其是在转动频率非常高时，带有偏心轴部分的驱动轴4与滚动密封套圈2和偏心套3的各滑动面滑动磨擦的能量损耗较大，必须用油润滑。进入缸内的润滑油与压缩介质混合排放后必须再分离。同时，由于要靠运动间隙中的润滑油进行密封，为从排气中分离出油，机壳内须做成高压。因此，系统内形成的高温高压环境对驱动电机的绝缘散热十分不利，电动机、空压机容易过热。滚动转子式压缩机由于偏心转子构造尺寸特别紧凑，加上前述通过采用油液来填补缸体和密封套圈接触处的间隙等原因，使用油润滑已成为习惯，这就限制了它在大型空压机和低温用空压机中的使用。

对于图2所示的转子式压缩机，螺旋弹簧驱动摆动挡块的一端，使摆动挡块的另一端压在滚动密封套圈2上。由于螺旋弹簧长时间在高强度条件下工作，非常容易产生故障而损坏，从而影响整台转子式压缩机的使用寿命，有必要寻找更精良可靠的摆动挡块复位加压机构。此外，由于存在杠杆作用，摆动挡块与滚动密封套圈2之间的力度不容易控制，力度过大，不仅增加摆动挡块的磨损，而且还会消耗压缩机的功率；力度过小，则不能保证气缸的密封。

此外，在摆动挡块的头部与滚动密封套圈2的外圆柱面接触处，承受着较大的压力，并且有高速的相对滑动运动，因此必须有低磨擦、耐磨损、高效率、长寿命的密封构造才可以，如果没有相应措施，接触处就很容易破坏。然而多数做法，是把摆动挡块的头部与滚动密封套圈2的外圆柱面接触处连接起来，摆动挡块头部随滚动密封套圈外圆柱面的位置而固定，这样虽然能够解决其接触处的磨损和密封问题，但是，滚动密封套圈2的外圆柱面和缸体1的圆筒内壁之间就不可能实现滚动了，导致磨擦磨损和间隙问题的发生。虽然可以通过采用油液来填补缸体和密封套圈接触处的间隙，但是又带来了随后的压缩介质与油液分离的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述的一个或多个问题，本发明提供了一种转动装置及应用其的转子式压缩机和流体马达。

(二)技术方案