[发明专利]齿轮式压缩(膨胀)机

说明书

本发明属于流体机械技术领域，更进一步涉及一种新型回转式压缩(膨胀)机。

传统的回转压缩机中，滚动转子式、滑片式、旋叶式结构上有滑片、弹簧、气阀等易损的运动部件，螺杆式、涡旋式结构简单。但其机件表面呈复杂的曲面形状，使加工、检验复杂。当机器小型化时，这一困难更为突出。单齿转子压缩机转子间不相接触，留有间隙，例如流体工程：1991.NO.5《单齿转子压缩机型线的研究》公开的就是此类压缩机。这种压缩机结构使得转子间泄漏量大，压比难以提高，实际上单级只能作为鼓风机使用。由于转子的型线决定了转子间不能相互间传递动力，转子间的相互位置以及转子的运动由同步齿轮来控制和驱动。这使其结构复杂，体积加大。

本发明的目的是提供一种新型回转压缩(膨胀)机，它无滑片、弹簧、气阀等易损件，与单齿转子压缩机相比，去掉了同步齿轮，简化了设备，两转子接触啮合，因而经过转子间的泄漏大为减小，压比可以有大的提高，单级压缩机达到动力用压缩机和制冷压缩机的要求，同时避免过压缩和欠压缩过程。

本发明的实现方法如下：

齿轮式压缩机包括一个“8”字型的气缸和由上、下两个端盖组成的壳体，壳体内设置至少一个主动转子以及一个从动转子组成的齿轮状啮合副，壳体上开有吸气口，端盖上开有排气口，主、从动转子节圆上，设有小齿，过渡齿和大齿。大齿的端面为鹰嘴状，其端面型线依次由齿背型线、齿顶型线、齿凹型线和齿槽型线光滑连接，大齿齿背凸出于节圆之外，大齿两端经过渡齿与小齿连接。转子大齿、啮合点，气缸壁和上、下端盖形成封闭的基元容积，当齿轮压缩机转动时，基元容积的体积呈周期性的变化，当基元容积体积增加时，基元容积与进气口相通，当基元容积体积减少时与排气口相通，从而完成一个完整的吸气、压缩、排气的工作过程。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的主动转子端面齿形一种实施例的结构示意图。

图3是本发明的从动转子端面齿形一个实施例的结构示意图。

图4是本发明上端盖设有滑阀调节装置和喷液孔的整体结构示意图。

图5是本发明下端盖设有滑阀调节装置和喷液孔的整体结构示意图。

图6是本发明吸气口设于端盖上的一种整体结构示意图。

本发明主要由相互啮合的齿轮状转子14、24，“8”字型气缸13，以及上、下两个端盖组成。主动转子14的轴11和从动转子24的轴1平行设置，其轴心分别位于“8”字型气缸的两个气缸圆的圆心上，主动转子14和从动转子24的轴心距离等于两个转子节圆12和22的半径之和。主、从动转子节圆12和22上设有小齿10、25，过渡凸齿17，4，过渡凹齿8，20以及大齿7，19。主、从动转子的端面齿形型线依次由齿背型线6，18、齿顶型线2，15，齿凹型线9，21和齿槽型线16，3光滑连接而成。齿背型线6和18指从节圆经过大齿的凸齿部分，直到齿顶的部分，齿顶型线2和15指从齿顶起向大齿齿槽方向的一小段曲线，齿凹型线9，21指接着齿顶型线2、15直至大齿齿根且向齿背方向凹入的型线。齿槽型线16，3指从齿根起经过大齿的齿槽部分到达节圆12、22的部分。齿背型线、齿顶型线、齿凹型线、齿槽型线分别由数段摆线、直线、圆弧、渐开线与它们的包络线光滑连接而成。齿背型线6，18凸出于节圆12，22之外。主、从动转子的大齿7，19两端经过渡凸齿17，4、过渡凹齿8，20，与小齿10，25相接。上、下端盖呈平板状，安装于气缸13的两侧，排气口23呈半环状开在一侧或两侧端盖上，位于从动转子24一侧，其外圆半径略小于从动转子小齿的齿根圆半径，其内圆半径大于或等于从动转子大齿齿槽距轴心的最小距离，排气口23的起始位置由设计压力决定，终止线是主动转子齿顶以主动转子轴心为圆心划的圆弧，进气口5位于气缸侧壁上，进气口5中心位于“8”字型气缸13的两个尖点的连线上。主动转子14顺时针旋转，当主动转子14的齿顶越过进气口5的边缘时，两转子的大齿7，19以及两个转子啮合点，将气缸壁与上、下端盖形成的工作腔26分隔为两个封闭的基元容积，其中一个基元容积体积增大且与进气口5相通，进行吸气过程，一个基元容积体积减小且后期与排气口23相通，进行压缩和排气过程，随着主动转子14转角的变化，每个基元容积都完成了完全的吸气、压缩、排气的工作过程，一个基元容积完成吸气、压缩、排气过程需要转子转4π角，转子每转2π角，就有一次吸、排气过程，无吸、排气封闭容积且吸气充分。

图2是主动转子端面齿形的一个实施例的结构示意图。