球形壓縮機制造技術

本專利公開了一種球形壓縮機，缸體(2)與缸蓋(1)組合形成球形內腔，選取在活塞軸(301)與活塞(3)連接處或者轉盤軸(501)與轉盤(5)的連接處的其中一處設置滑槽擺動機構，驅動轉盤軸(501)轉動，使活塞(3)通過活塞滑槽(303)沿活塞軸滑靴(305)的兩側面相對活塞軸孔(105)的軸線擺動，或者使轉盤(5)通過轉盤滑槽(503)沿轉盤軸滑靴(504)的兩側面相對轉盤軸孔(201)的軸線擺動，從而在球形內腔中形成容積交替變化的V1工作室(1001)和V2工作室(1002)；本專利的優點是零件數量少、機構運動無死點、運行效率高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術專利涉及一種球形壓縮機。
技術介紹
球形壓縮機是近年來新專利技術的一種全新結構的變容式機構，其優點是無進/排氣閥、運動件少、振動小、機械效率高、密封可靠等，球形壓縮機在近年來的應用研發中得到了不斷地發展和完善，并取得了多項專利，如專利號是03114505.1(專利名稱是“一種用于壓縮機的變容式機構”)、200610104569.8(專利名稱是“能實現多級壓縮的球形壓縮機”)和201010264211.8(專利名稱是“一種用于球形壓縮機的鉸鏈密封自動補償機構”)的中國專利；球形壓縮機可廣泛應用于氣體壓縮機、冰箱及制冷空調壓縮機、泵類機械等各種領域，以球形壓縮機為基礎的各種動力機械正在進行產業化之中。由于現有球形壓縮機活塞的旋轉是通過偏心主軸提供動力，當主軸旋轉到轉盤軸線與活塞軸線重合時，主軸作用在轉盤上的合力與活塞和轉盤的軸線垂直相交，使活塞繞活塞軸線旋轉的扭矩為零，無法使活塞旋轉，從而導致機構卡滯，這是機構的運動死點。專利號是201410100390.X、專利名稱是“一種球形壓縮機轉子防卡死機構”的中國專利就是為解決球形壓縮機死點位置卡死問題而專利技術的，具體是在轉盤軸上增加銷座，銷座上設置有導向套，在缸體座球面或者缸體下球面上設置凹形滑道，凹形滑道分布在轉盤轉動過程中導向套在所對應的缸體座球面或者缸體下球面的滑動軌跡上；當轉盤自轉的扭矩為零的瞬間，主軸驅動轉盤時,導向套與凹形滑道產生的接觸力仍可以使轉盤繼續保持運動，從而使轉盤不易卡滯，從根本上解決了球形壓縮機機構運動的死點問題，但是，凹形滑道需要高精度才能保證導向套與凹形滑道良好的配合，而且防卡死機構運動過程中需要設置冷卻機構防止導向套與凹形滑道摩擦產生發熱，增加了制造和運行成本。
技術實現思路
本專利技術的目的就是設計一種新型的球形壓縮機，對原有的球形壓縮機進行重新設計，使球形壓縮機在結構上成為無死點機構。本專利技術的技術方案是，球形壓縮機，它包括：缸體，該缸體具有半球形內腔，在缸體上設置有貫通缸外的轉盤軸孔；缸蓋，該缸蓋具有半球形內腔，該缸蓋與所述缸體組合在一起形成球形內腔，在該缸蓋的內球面上設置有進氣通道、排氣通道及活塞軸孔，缸蓋上的進氣通道和排氣通道分別布置在垂直于活塞軸孔軸線的環形空間內，進氣通道和排氣通道分別與缸蓋上連通缸外的進氣孔和排氣孔連通；活塞，該活塞具有球形頂面、兩個成一定角度的側面和在兩側面下部的活塞銷座，所述活塞球形頂面與所述球形內腔具有相同的球心并形成密封動配合；所述活塞銷座為半圓柱結構，半圓柱的中部有凹槽，在半圓柱的中心軸線上有貫通的活塞銷孔；轉盤，該轉盤具有在其上部與活塞銷座相對應的轉盤銷座；該轉盤上部和下端面之間的外周面為轉盤球面，轉盤球面與所述球形內腔具有相同的球心并緊貼球形內腔形成密封動配合；所述轉盤銷座的兩端為半圓柱凹槽，中部為凸起的半圓柱，在半圓柱的中心軸線上設置有貫通的轉盤銷孔；中心銷，該中心銷插入所述轉盤銷座和活塞銷座相配所形成的銷孔中形成柱面鉸鏈，柱面鉸鏈的各配合面之間形成密封動配合；其中，所述活塞軸孔和轉盤軸孔的軸線都通過所述球形內腔的球心，活塞軸孔和轉盤軸孔的軸線夾角為α；在轉盤的下端設置有與缸體上轉盤軸孔相配的轉盤軸，在活塞的球形頂面設置有與缸蓋上活塞軸孔相配的活塞軸；選取在活塞軸與活塞連接處或者轉盤軸與轉盤的連接處的其中一處設置滑槽擺動機構，在活塞軸與活塞連接處的滑槽擺動機構使活塞沿滑槽滑動面相對活塞軸孔的軸線擺動，在轉盤軸與轉盤連接處的滑槽擺動機構使轉盤沿滑槽滑動面相對轉盤軸孔的軸線擺動，擺動的角度為2α；驅動轉盤軸轉動，活塞和轉盤繞中心銷相對擺動，在所述轉盤的上端面、所述活塞的兩側面與所述球形內腔之間形成容積交替變化的V1工作室和V2工作室；進一步的，在活塞的球形頂面上設置有開口向上的活塞滑槽，活塞滑槽在中心銷的軸線和缸蓋上的活塞軸孔的軸線所在的平面上為扇形面，扇形的圓心在活塞球形表面的球心，扇形以缸蓋上的活塞軸孔的軸線為對稱，扇形角不小于4α；活塞軸插入活塞軸孔中并可繞活塞軸孔的軸線轉動，在活塞軸與活塞的球形頂面連接的一端固定設置一活塞軸滑靴，活塞軸滑靴的兩側面與活塞滑槽的兩側面貼合并沿活塞滑槽的兩側面滑動，活塞上的活塞滑槽和活塞軸上的活塞軸滑靴形成所述滑槽擺動機構；轉盤軸與轉盤的下端中心固定連接，轉盤軸插入缸體上的轉盤軸孔與缸體形成旋轉副；進一步的，在轉盤的下端設置有開口向下的轉盤滑槽，轉盤滑槽在中心銷的軸線和缸體上轉盤軸孔的軸線所在的平面上為扇形面，扇形的圓心在轉盤球面的球心，扇形以缸體上的轉盤軸孔的軸線為對稱，扇形角不小于4α；轉盤軸插入缸體上的轉盤軸孔中并可繞轉盤軸孔的軸線轉動，在轉盤軸與轉盤下端連接的一端固定設置一轉盤軸滑靴，轉盤軸滑靴的兩側面與轉盤滑槽的兩側面貼合并沿轉盤滑槽的兩側面滑動，轉盤上的轉盤滑槽和轉盤軸上的轉盤軸滑靴形成所述滑槽擺動機構；活塞軸與活塞球形頂面中央固定連接，活塞軸插入缸蓋上的活塞軸孔與缸蓋形成旋轉副；轉盤軸旋轉驅動轉盤旋轉，轉盤通過柱面鉸鏈帶動活塞運動，活塞的運動是繞活塞軸孔的軸線的轉動以及相對轉盤繞中心銷的擺動，轉盤通過轉盤滑槽以缸體上的轉盤軸孔的軸線為對稱沿中心銷的軸線方向往復擺動，轉盤沿中心銷的軸線往復擺動的單側擺動角度為2α；進一步的，所述活塞上包含一活塞鑲塊，活塞鑲塊為兩側厚中間薄的扇形塊結構，鑲嵌在活塞的活塞銷座中部凹槽中，活塞鑲塊內圓柱面形狀與轉盤凸起的半圓柱面形狀相適配形成密封動配合，活塞鑲塊凸起的頂面為與活塞的活塞銷座凹槽底面相適配的外圓柱面，活塞鑲塊的兩側面與活塞兩側面平齊，活塞鑲塊的兩端面與活塞銷座中部凹槽的兩側壁形成密封動配合；進一步的，在轉盤軸與缸體上的轉盤軸孔配合的部分內側設置有密封圈，在配合部分的端部設置有軸承，在活塞軸與缸蓋上的活塞軸孔配合的部分設置有活塞軸套；進一步的，轉盤軸伸出缸體外與動力機構連接作為壓縮機的動力輸入端；進一步的，活塞軸從缸蓋上的活塞軸孔伸出后與動力機構連接作為壓縮機的動力輸入端。本專利技術的優點是：1、本專利所述球形壓縮機為無死點機構；2、本專利所述球形壓縮機的結構簡單，零件數量少，要求加工精度低；3、沒有過死點機構摩擦發熱所帶來的功耗損失，不需要設置專門的冷卻機構；4、可廣泛用于制冷壓縮機、空調壓縮機、空壓機、泵類機械。附圖說明圖1：本專利技術第一個實施例結構示意圖；圖2：圖1中A-A剖視圖；圖3：圖1中B-B剖視圖；圖4：本專利技術第一個實施例缸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
球形壓縮機，它包括：缸體(2)，該缸體(2)具有半球形內腔，在缸體(2)上設置有貫通缸外的轉盤軸孔(201)；缸蓋(1)，該缸蓋(1)具有半球形內腔，該缸蓋(1)與缸體(2)組合在一起形成球形內腔，在該缸蓋(1)的內球面上設置有進氣通道(101)、排氣通道(102)及活塞軸孔(105)，缸蓋(1)上的進氣通道(103)和排氣通道(104)分別布置在垂直于活塞軸孔(105)軸線的環形空間內，進氣通道(103)和排氣通道(104)分別與缸蓋(1)上連通缸外的進氣孔(101)和排氣孔(102)連通；活塞(3)，該活塞(3)具有球形頂面、兩個成一定角度的側面和在兩側面下部的活塞銷座，所述活塞球形頂面與所述球形內腔具有相同的球心并形成密封動配合；所述活塞銷座為半圓柱結構，半圓柱的中部有凹槽，在半圓柱的中心軸線上有貫通的活塞銷孔(302)；轉盤(5)，該轉盤(5)具有在其上部與活塞銷座相對應的轉盤銷座；該轉盤(5)上部和下端面之間的外周面為轉盤球面，轉盤球面與所述球形內腔具有相同的球心并緊貼球形內腔形成密封動配合；所述轉盤銷座的兩端為半圓柱凹槽，中部為凸起的半圓柱，在半圓柱的中心軸線上設置有貫通的轉盤銷孔(502)；中心銷(4)，該中心銷(4)插入所述轉盤銷座和活塞銷座相配所形成的銷孔中形成柱面鉸鏈，柱面鉸鏈的各配合面之間形成密封動配合；其中，活塞軸孔(105)和轉盤軸孔(201)的軸線都通過所述球形內腔的球心，活塞軸孔(105)和轉盤軸孔(201)的軸線夾角為α；在轉盤(5)的下端設置有與缸體(2)上轉盤軸孔(201)相配的轉盤軸(501)，在活塞(3)的球形頂面設置有與缸蓋(1)上活塞軸孔(105)相配的活塞軸(301)；選取在活塞軸(301)與活塞(3)連接處或者轉盤軸(501)與轉盤(5)的連接處的其中一處設置滑槽擺動機構，在活塞軸(301)與活塞(3)連接處的滑槽擺動機構使活塞(3)沿滑槽滑動面相對活塞軸孔(105)的軸線擺動，在轉盤軸(501)與轉盤(5)連接處的滑槽擺動機構使轉盤(5)沿滑槽滑動面相對轉盤軸孔(201)的軸線擺動，擺動的角度為2α；驅動轉盤軸(501)轉動，活塞(3)和轉盤(5)繞中心銷(4)相對擺動，在轉盤(5)的上端面、活塞(3)的兩側面與所述球形內腔之間形成容積交替變化的V1工作室和V2工作室。...

【技術特征摘要】
1.球形壓縮機，它包括：
缸體(2)，該缸體(2)具有半球形內腔，在缸體(2)上設置有貫通缸外的轉盤軸孔(201)；
缸蓋(1)，該缸蓋(1)具有半球形內腔，該缸蓋(1)與缸體(2)組合在一起形成球形
內腔，在該缸蓋(1)的內球面上設置有進氣通道(101)、排氣通道(102)及活塞軸孔(105)，
缸蓋(1)上的進氣通道(103)和排氣通道(104)分別布置在垂直于活塞軸孔(105)軸線
的環形空間內，進氣通道(103)和排氣通道(104)分別與缸蓋(1)上連通缸外的進氣孔(101)
和排氣孔(102)連通；
活塞(3)，該活塞(3)具有球形頂面、兩個成一定角度的側面和在兩側面下部的活塞銷
座，所述活塞球形頂面與所述球形內腔具有相同的球心并形成密封動配合；所述活塞銷座為
半圓柱結構，半圓柱的中部有凹槽，在半圓柱的中心軸線上有貫通的活塞銷孔(302)；
轉盤(5)，該轉盤(5)具有在其上部與活塞銷座相對應的轉盤銷座；該轉盤(5)上部
和下端面之間的外周面為轉盤球面，轉盤球面與所述球形內腔具有相同的球心并緊貼球形內
腔形成密封動配合；所述轉盤銷座的兩端為半圓柱凹槽，中部為凸起的半圓柱，在半圓柱的
中心軸線上設置有貫通的轉盤銷孔(502)；
中心銷(4)，該中心銷(4)插入所述轉盤銷座和活塞銷座相配所形成的銷孔中形成柱面
鉸鏈，柱面鉸鏈的各配合面之間形成密封動配合；
其中，活塞軸孔(105)和轉盤軸孔(201)的軸線都通過所述球形內腔的球心，活塞軸
孔(105)和轉盤軸孔(201)的軸線夾角為α；在轉盤(5)的下端設置有與缸體(2)上轉
盤軸孔(201)相配的轉盤軸(501)，在活塞(3)的球形頂面設置有與缸蓋(1)上活塞軸孔
(105)相配的活塞軸(301)；選取在活塞軸(301)與活塞(3)連接處或者轉盤軸(501)
與轉盤(5)的連接處的其中一處設置滑槽擺動機構，在活塞軸(301)與活塞(3)連接處的
滑槽擺動機構使活塞(3)沿滑槽滑動面相對活塞軸孔(105)的軸線擺動，在轉盤軸(501)
與轉盤(5)連接處的滑槽擺動機構使轉盤(5)沿滑槽滑動面相對轉盤軸孔(201)的軸線擺
動，擺動的角度為2α；驅動轉盤軸(501)轉動，活塞(3)和轉盤(5)繞中心銷(4)相
對擺動，在轉盤(5)的上端面、活塞(3)的兩側面與所述球形內腔之間形成容積交替變化
的V1工作室和V2工作室。
2.根據權利要求1所述的球形壓縮機，其特征是：在活塞(3)的球形頂面上設置有開口向上
的活塞滑槽(303)，活塞滑槽(303)在中心銷(4)的軸線和缸蓋(1)上的活塞軸孔(105)
的軸線所在的平面上為扇形面，扇形的圓心在活塞(3)的球形頂面球心，扇形以缸蓋(1)
上的活塞軸孔(105)的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李正平，王陸一，
申請(專利權)人：西安正安環境技術有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61