[实用新型]一种不对称滑片式压缩机的气缸

说明书

本实用新型公开了一种不对称滑片式压缩机的气缸，包括单腔气缸型线、双腔气缸型线、三腔气缸型线，气缸上的气缸型线由双曲正弦函数与幂函数构成，包括吸入段曲线和排出段曲线；各段组成曲线完全光滑连接且一阶导数连续光滑、二阶导数连续；气缸型线与转子间形成不对称工作腔，在工作中减小排气容积，来提高内容积比，改善压缩过程，增加排气压力，可有效地提高滑片式压缩机的压缩比，存在多个自由变量能根据设计工况对吸入段曲线和排出段曲线对应的圆心角进行调整，能够提高吸气腔和排气腔容积变化率的设计灵活性和型线设计通用性。

技术领域

本实用新型属于流体机械领域，特别适用于一种不对称滑片式压缩机的气缸。

背景技术

滑片压缩机是一种容积式流体机械，依靠滑片在气缸中连续运转将气体由吸气口吸入并压缩，最后由排气口排出；具有结构简单、体积小、可吸入含杂质气体的优点，广泛应用于冶金、电子、医药、汽车行业；其关键技术是，气缸内侧型线形状直接影响压缩机的工作性能。常见的滑片式压缩机有单腔、双腔和三腔等结构形式，由于滑片压缩机工作腔内气体的吸入和排出完全取决于吸、排气口的位置。这将导致气体的压缩过程不完善，排气容积较大，压缩比偏小，压缩效率低。且气缸型线多采用多种曲线分段组合的形式，易造成过渡曲线段出现拐点。

中国专利(公开号108443157A)公开了一种双腔滑片真空泵缸体及其型线设计方法，中国专利(申请号201810560555X)公开了一种三腔滑片真空泵缸体及其型线设计方法，此方法保证滑片顶端在与缸体内壁保持接触的滑动中不发生刚性冲击和柔性冲击，并且可通过改变曲线对应圆心角大小来增大滑片真空泵内容积比，使滑片真空泵具有较大的极限真空度，但是，此两项专利便是由多段曲线连接，且设计过程繁琐。现有的方案并没有通过一个设计方法得到不同腔数的型线。

发明内容

为了解决现有专利中多腔的结构形式均存在着的装置压缩比小将导致气体的压缩过程不完善的问题，解决型线设计复杂的问题，以及解决两段曲线曲率半径不连续，带来刚性冲击和柔性冲击的问题，以及解决吸气腔和排气腔容积变化率设计灵活性和型线设计通用性的问题，本实用新型专利采用双曲正弦函数与幂函数组合函数光滑连接底圆和顶圆，来提高内容积比，改善压缩过程的目的；通过改变参数n来达到设计单腔、双腔、三腔以及更多腔数的目的，通过改变多个参数，实现解决吸气腔和排气腔容积变化率的设计灵活性和型线设计通用性的问题的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种不对称滑片式压缩机的气缸，单腔气缸内侧型线(101)的方程是由双曲正弦函数与幂函数组成的解析方程；

所述的单腔气缸内侧型线(101)由吸入段曲线A_nB_n和排出段曲线B_nC_n首尾光滑连接组成；单腔气缸内侧型线(101)完全光滑，且一阶导数连续光滑、二阶导数连续；

所述的单腔气缸内侧型线(101)与滑片(2)转子(3)之间形成不对称的工作腔，在吸入段曲线A_nB_n与滑片(2)转子(3)形成的封闭吸气腔(S_in)的横截面积较大，排出段曲线B_nC_n与滑片(2)转子(3)形成的封闭排气腔(S_out)的横截面积较小。

所述的一种不对称滑片式压缩机的气缸，吸入段曲线A_nB_n的方程为：

排出段曲线B_nC_n的方程为：

其中，