转缸铰接滑片压缩机结构分析 - 文章

转缸铰接滑片压缩机结构分析

作者：广西大学潘树林付云树陆勇卢朝霞

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摘要：提出了一种转缸铰接滑片压缩机结构型式，这种结构压缩机与传统的滑片压缩机相比，在一些方面有一定优势，尤其是通过排气结构改进，可以去除排气阀。
关键词：滑片压缩机；转缸；铰接；结构；气阀

1 引言

滑片压缩机广泛应用于各种压缩空气装置、小型制冷空调装置和汽车空调系统中。滑片机械还可作为真空泵使用。传统的滑片压缩机主要缺点是滑片与转子、气缸之间的机械摩擦比较严重，因而产生较大的磨损和能量损失。尤其是压缩机转速较高时，滑片在离心力的作用下紧贴气缸，同时滑片与气缸之间的相对速度也很高，此时，滑片与气缸之间的摩擦与磨损非常严重。而转速很低时，滑片不易甩出或不易紧贴气缸，导致压缩机无法正常工作。因此，本文提出了一种转缸铰接滑片压缩机结构型式。

2 运动机构

转缸铰接滑片压缩机运动机构如图1所示。压缩机转子内有一滑片槽，槽内装有滑片。滑片与转缸铰接。转缸由滑片驱动，滑片绕转缸内铰接槽做某一角度的旋转摆动。转缸外圆与缸体内壁相当于一滑动轴承。

与传统滑片压缩机相比，转缸铰接滑片压缩机工作时，滑片铰接头始终处于转缸铰接槽内，因此转速很低时，压缩机也能正常运转。同时，滑片与气缸之间的密封也得到了改善，泄漏较少。由于滑片与转缸之间的相对运动很小，因此转缸与滑片之间的摩擦耗功与磨损也很小，对滑片材料的要求因此也较低。

图1 转缸铰接滑片压缩机结构

这种结构压缩机的缺点是转缸与缸体间的相对速度大，受力复杂，要求转缸与缸体间要有可靠的润滑。

3 吸、排气结构

转缸铰接滑片压缩机转缸如图2所示、排气侧缸盖如图3所示、吸气侧缸盖如图4所示。

图2 转缸图3 排气侧缸盖图4 吸气侧缸盖

转缸的两端面分别盖住吸气侧缸盖环形槽、排气侧缸盖圆弧形槽。只有图2所示吸气切口才与吸气侧缸盖环形吸气槽相通，吸气槽通过吸气孔与吸气腔相通。排气切口在转子转到某一角度时，才与排气侧缸盖圆弧形排气槽相通，排气槽通过排气孔与排气腔相通。

压缩机工作过程中，工作腔吸气侧基元容积通过吸气切口与压缩机吸气侧缸盖环形吸气槽始终相通，随吸气侧基元容积不断增大，360°范围内连续吸气。排气侧基元容积则不断减小，气体压力不断提高，当转角达某一角度时，排气切口与排气侧缸盖圆弧形排气槽相通，这时开始排气。排气结束后，排气切口与排气槽错开。高压气体在排气槽内不与基元容积相通，因此不会膨胀而导致排气量下降、功耗增加。

从以上分析可知，如果这种压缩机工况稳定，通过结构设计，当排气侧基元容积内的压力达到需要的排气压力时，正好排气切口与排气侧缸盖的圆弧形排气槽相通，这种压缩机可以不需要排气阀，因而可以使压缩机的经济性及可靠性得到提高，噪声下降。考虑到压缩机实际工况可能不稳定，排气侧缸盖排气孔出口处仍要设置气阀，其作用相当于止逆阀。显然，这时气阀的重要性大幅下降，如排气终了时，气阀延迟关闭，因排气切口与排气槽错开，气体不会回流到基元容积内，对压缩机无影响。另外，即使气阀损坏，压缩机也能工作。

4 转缸铰接多滑片压缩机结构

上面分析的转缸铰接滑片压缩机为单滑片结构型式，这种压缩机还可以采用多滑片结构。转缸铰接多滑片压缩机结构如图5所示，其中有一个滑片与转缸铰接，其余不与转缸铰接。

图5 转缸铰接多滑片压缩机结构

与转缸铰接单滑片压缩机相比，未与转缸铰接的滑片与转缸存在一定的相对运动速度，相对运动速度随偏心距增大而增大，因而会产生相应的摩擦及磨损。不过其相对运动速度及产生的摩擦与磨损比传统滑片压缩机还是要小得多。与转缸铰接单滑片压缩机相比，转缸铰接多滑片压缩机在相同外形尺寸的情况下，排气量能提高。如排量为360ml/r的转缸铰接单滑片压缩机采用
三滑片的结构后，其排量可达到60ml/r。

转缸铰接多滑片压缩机排气结构类似于单滑片结构，也可以不需要排气阀或只设一止逆阀。但吸气结构不同，转缸上不设吸气切口，吸气侧缸盖不设环形吸气槽，而直接在基元容积开始吸气位置，吸气侧缸盖上设圆弧形吸气槽，该吸气槽与吸气腔相通，如图5所示。

5 结束语

通过对转缸铰接单滑片及多滑片压缩机结构分析可知，与传统滑片压缩机相比，这种压缩机在某些方面有一定优势，如低速性能好、转缸与滑片之间的摩擦耗功及磨损小、对滑片材料的要求相对较低。在这种压缩机中气阀的重要性也大幅下降，甚至可以不要排气阀。转缸铰接滑片机械可用于小型空压机、制冷空调压缩机及真空泵等场合。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/17/2005)


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