[发明专利]一种多气缸回转式膨胀压缩两用机

说明书

一种多气缸回转式膨胀压缩两用机，包括机壳、转子、气缸、滑板、隔板、轴承和机械密封等结构，机壳内同轴布置气缸，向下偏心布置转子，沿转子工作段均匀分布若干个膨胀或压缩腔室，转子工作段上对应于每个腔室的矩形槽按等分相位设置，转子通过在矩形槽内的滑板驱动气缸随转，各腔室采用中间隔板或端封板分隔，气缸套装在气缸轴承内；在转子的中心孔内设有带长圆形孔排的高压进排气分配总管，在特定角度通过转子上的高压进排气孔排与气缸高压侧腔室相通；本发明可作为压缩机或膨胀机使用，各零部件之间相对速度差较小，摩擦损失较小，具有效率高、流量和压力较平稳、适合于大中型机组、成本较低等优点。

技术领域

本发明涉及膨胀压缩两用机技术领域，尤其涉及一种多气缸回转式膨胀压缩两用机。

背景技术

间断发电的太阳能、风能等可再生能源和用电需求不匹配的矛盾要求配套发展蓄能装置系统，由于抽水蓄能电站受地质条件限制，压缩空气储能系统是一种应用前景广阔的方案。其中，膨胀机和压缩机是压缩空气储能系统的关键设备，尤其是高压比的机组。透平式膨胀机或压缩机适合于容积流量较大的场合，且其结构较复杂，制造难度较大。活塞式膨胀机或压缩机有不平衡质量，影响其运行的平稳性和效率，其他形式的容积式膨胀机或压缩机的压比都比较小。

CN1323243C的专利文件中公开了一种同步回转式压缩机，该压缩机压比很大，且能够大大降低滑板与气缸的相对速度和摩擦损失，但其只有一个滑板、一个工作段，单个气缸存在压力、流量和扭矩脉动以及单机功率较小的缺点，高压进排气的过程是间断不连续的，效能较低，流量和压力脉动大，并且以出口压力阀来控制出口压力，因此该装置只能用于压缩机而无法用于膨胀机。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种采用滑阀式的高压总管配气结构的，可以实现连续进排气的多气缸回转式膨胀压缩两用机。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种多气缸回转式膨胀压缩两用机，包括带底座的机壳、气缸、转子、滑板，所述气缸通过气缸轴承同轴布置在所述机壳内，所述转子通过转子轴承偏心布置在气缸内，气缸内壁与转子外壁之间相内切，气缸和转子之间形成一月牙形腔室，沿转子外壁径向开设有一矩形槽，所述滑板一端设置在所述矩形槽内，另一端固定在气缸的内壁上，滑板将所述腔室分隔为两部分，当转子和气缸同步旋转时，滑板沿矩形槽滑动；其特征在于：在转子的中心孔固定设置有高压总管，所述高压总管上均匀分布设置有若干高压分配孔，转子沿径向设置有与所述高压分配孔相对应的高压进排气孔排，在所述气缸壁上均匀分布设置有若干低压进排气孔排，且高压进排气孔排和低压进排气孔排分别设置在靠近所述滑板的两侧，高压进排气孔排所在的一侧腔室为高压腔室，低压进排气孔排所在的一侧腔室为低压腔室，当高压进排气孔排随着转子转动到与高压分配孔重合时，高压总管与所述高压腔室相连通，所述机壳上还设置有低压进出口管，所述低压进出口管与低压总管相连通。

进一步的，在所述转子两端设置有端封板，在转子上两块所述端封板之间设置有若干中间隔板，所述气缸沿轴向被所述中间隔板和端封板分隔为若干个长度相同的子工作段，中间隔板和端封板随转子同步旋转，根据子工作段的数量，每个所述子工作段内，所述矩形槽和滑板按等分的扇形角沿圆周呈不同的相位角分布，实现总体连续的高压进排气过程。

进一步的，所述转子和气缸内壁之间相切线位于转子的正下方，且该相切线处存在微小间隙。

进一步的，所述气缸轴承套设在每个所述子工作段气缸的中间，通过在气缸外圆上设置台阶和轴用弹性挡圈限制气缸轴承与气缸的相对位置。

进一步的，所述高压总管和转子的中心孔之间为滑动配合，转子的中心孔内侧靠近高压气体进出口的位置设有若干迷宫环形槽，对转子和高压总管之间间隙中的高压气体起迷宫密封的节流作用，在转子的中心孔内最右端与高压总管之间还设置有小轴承。