[发明专利]球形压缩机

摘要

本发明公开了一种球形压缩机，包括缸体（7）、缸盖（6）、活塞（1）、活塞轴（5）、转盘（2）、主轴（4）、外壳（12）、压盘（13）和中心销（3），其中：活塞（1）、转盘（2）、活塞轴（5）和缸盖（6）每个零件的刚度不大于主轴（4）的刚度，而且活塞（1）、转盘（2）、活塞轴（5）和缸盖（6）至少有一个零件的刚度小于主轴（4）的刚度；本发明从根本上解决了球形压缩机因机构运动的死点、摩擦因素、加工误差等导致的转子运动过程中卡滞问题，适合于不同大小、使用不同介质的球形压缩机。

主权项

球形压缩机，它包括：缸体(7)，该缸体(7)上设置有主轴孔(701)，在外壁上有缸体定位槽(702)；缸盖(6)，该缸盖(6)与所述缸体(7)组合在一起形成球形内腔，在缸盖(6)上设置有与活塞轴(5)相配的缸盖端轴孔(604)；在缸盖(6)的内球面上设置有进气通道(601)和排气通道(602)，在外壁上有缸盖定位槽(603)；活塞(1)及活塞轴(5)，该活塞(1)具有球形顶面、在该球形顶面的中央设置的活塞端轴孔(102)、进排气口(101)和在活塞(1)下部的活塞销座(104)，活塞轴(5)的一端插入活塞端轴孔(102)中，另一端插入缸盖端轴孔(604)中；所述活塞(1)可绕活塞轴(5)自由转动，所述活塞(1)球形顶面与球形内腔具有相同的球心并形成密封动配合；所述活塞销座(104)为半圆柱结构，半圆柱的中部有凹槽，在其轴线方向上有贯通的活塞销孔(103)；转盘(2)，该转盘(2)具有在其下端面中心设置的偏心轴孔(202)、在转盘(2)上部与活塞销座(104)相对应的转盘销座(201)；该转盘(2)上部和下端面之间的外周面为转盘球面，转盘球面与球形内腔具有相同的球心并紧贴球形内腔形成密封动配合；所述转盘销座(201)的两端为半圆柱凹槽，中部为凸起的半圆柱，在半圆柱的中心设置有转盘销孔(203)；中心销(3)，该中心销(3)插入所述转盘销座(201)和活塞销座(104)相配所形成的销孔中形成柱面铰链，柱面铰链的各配合面之间形成密封动配合；主轴(4)，主轴(4)位于缸体(7)内的一端带有偏心轴(401)，该偏心轴(401)与转盘(2)上的偏心轴孔(202)相配形成柱面滑动配合，主轴(4)的另一端与动力机构相连，为压缩机变容提供动力；在主轴(4)上设置有配重块(402)和平衡块(403)；压盘(13)，压盘(13)上设置有主轴孔，压盘(13)的上端面紧贴缸体(7)的下端面，刚性支撑在缸体(7)上为主轴(4)旋转提供支撑，压盘(13)下部有一法兰盘，外壁上有压盘定位槽(131)；外壳(12)，外壳(12)为一下端开口的桶状结构，在筒状内壁上设置有凸棱(121)，法兰连接在下端面上；其中，缸盖(6)、缸体(7)和主轴(4)依次装在外壳(12)的桶形内腔内，凸棱(121)和缸体定位槽(702)、缸盖定位槽(603)、压盘定位槽(131)相适配，外壳(12)和压盘(13)通过法兰连接，把缸盖(6)、缸体(7)压紧固定；其中，活塞(1)、转盘(2)、活塞轴(5)和缸盖(6)每个零件的刚度不大于主轴(4)的刚度，而且活塞(1)、转盘(2)、活塞轴(5)和缸盖(4)至少有一个零件的刚度小于主轴(4)的刚度；其中，所述活塞(1)轴线和转盘(2)上的偏心轴孔(202)的轴线与主轴(4)的轴线形成相同的夹角α，并且主轴(4)上偏心轴(401)与主轴(4)的夹角也为α，α最佳取值范围为17.5°—27.5°；其中，通过所述活塞(1)和所述转盘(2)绕所述中心销(3)进行的相对摆动，所述转盘(2)的上端面、所述活塞(1)的下端面与所述球形内腔之间形成容积交替变化的V1工作室(1000)和V2工作室(1001)，活塞(1)上设置有两个进排气口(101)，进排气口(101)设置在活塞(1)的两侧面和球形面的棱边中间位置；缸盖(6)上的进气通道(601)和排气通道(602)分别布置在垂直于活塞(1)轴线的环形空间内并连通缸外，通过活塞(1)的转动来实现进排气控制，在各工作室需要排气或进气时，相应的工作室的进排气口(101)与相应的进气通道(601)或者排气通道(602)连通。