滚筒压缩机的制作方法

本发明涉及机电设备技术领域，涉及一种容积式压缩机，具体涉及压缩机及泵，如空压机、制冷压缩机、热泵压缩机、真空泵、输油泵。也可用做气动马达或液压马达。

背景技术：

目前，比较常用的压缩机是活塞式压缩机、滚动转子式压缩机、螺杆式压缩机和涡旋式压缩机。活塞式压缩机主要缺点：惯性力大，转速低，故而机器较笨重，大排量时尤甚，整机振动大。结构复杂，易损件多，维修工作量大。排气不连续，气流压力脉动，易产生气柱振动。噪音大，只能安放在室外隔离噪音。滚动转子式压缩机的主要缺点是压缩结束后有较多残余气体，容积效率低，固定中心距的结构一旦出现磨损后转子与气缸壁面之间会出现明显的泄漏，限制了它的工作寿命及效率的提高。螺杆式压缩机的主要缺点是：复杂的螺旋曲面加工困难，设备投入大，成本高，生产效率低下，螺旋曲面轮廓度精度低，密封线接触面积小，密封性能差，需要润滑油冷却和密封，排气系统需要油气净化器，辅助系统复杂。涡旋式压缩机尽管由于其体积小、重量轻、噪音低、无进气阀、零件少、寿命长等优点，尤其是它的容积效率高，等值排量情况下节料、节能等特点，因而倍受市场青睐。在汽车空调压缩机、家用空调压缩机等小型压缩机中占领导地位。但是涡旋式压缩机需要复杂的定位系统，其复杂的涡旋曲面加工困难，所需设备投入大，成本高，生产效率低下，无法满足市场需求。目前的同心环滚筒式压缩机的排气方式是靠摆柱上部与机壳顶部的排气孔连通进行排气，排气口的压力作用在摆柱上压紧内环套，产生很大的压力和阻力，会加速摆柱发热和磨损，也容易从顶部空隙漏气。另外滚筒内部的圆角很难加工,导致密封性能难以保证，制造成本也很高。

技术实现要素：

本发明旨在克服上述技术中存在的不足之处，提供一种新型结构的滚筒压缩机，核心结构在于滚筒的流出端设置排气口和单向阀，让封闭的流体由内压缩腔先排出到外压缩腔，再有外压缩腔排出机壳的出口，解决了困扰多年的排气泄漏问题和发热磨损严重的问题，使排气结构简单，制造容易，并能减少压缩机工作末期的残余气体，使压缩机的容积效率提高。

技术方案

本发明解决的技术方案是这样实现的：

一种同心环滚筒式压缩机，包括机壳1、主轴3、外环套7、内环套9、滚筒8、摆柱13，机壳1两端通过轴承与主轴3相接，机壳1上设有与外环套7、内环套9、滚筒8、摆柱13之间形成的腔体相通的通气孔，其特征在于：机壳1内的外环套7与内环套9同心设置，外环套7与内环套9之间设置滚筒8，滚筒8与外环套7的内壁和内环3的外壁同时相内切，滚筒8轴向上设置有贯通滚筒8的开口，在滚筒8的开口内设有置于外环套7与内环套9之间的摆柱13，摆柱13的上下两端与外环套7的内壁和内环套9的外壁同时以圆弧面滑动连接；同心设置的外环套7的内壁和内环套9的外壁上设有沿轴向的圆弧面凹槽，摆柱13的上下端面为与外环套7的内壁和内环套9的外壁上的圆弧面凹槽相吻合的圆弧面，所述开口是平面开口并延伸至滚筒8内的圆形支撑板24上，摆柱13的左右平面与平面开口相吻合，滚筒8通过内部相接的圆形支撑板24和滚筒轴套23与主轴3的偏心轴径相接，外环套7或机壳1上的流入端设置总进气口11，临的近滚筒8的流入端设置进气口10，滚筒4的流出端设置排气孔18和单向阀17，外环套7或机壳1上的流出端设置排气孔16和单向阀15。

所述滚筒的排气孔为周边带有斜面坡口的通孔18。

所述单向阀15或17为板状或薄片式的排气阀片，贴靠在排气口的外部。

所述的单向阀15或17为板状，在其底部还设置带斜面坡口的圆锥体或长条斜面体，压靠密封住滚筒或外环套或机壳的排气口。

外环套7或机壳1的排气口内的单向阀上设置弹簧及芯轴。

所述滚筒8的圆形支撑板24的两侧设置耐磨片25。

端盖2的侧面设置耐磨板27。

所述外环套7、内环套9和滚筒8的侧面设置密封槽和密封环26。

有益效果

本发明的有益效果是：1、磨损轻，发热量小。

以前的同心环滚筒式压缩机的排气方式是靠摆柱内部设置通道，上部与机壳顶部的排气孔连通进行排气，排气口的压力作用在摆柱上，并压紧内环套，产生很大的压力和转动阻力，会加速摆柱发热和磨损。改进后采用摆柱流出端设置通孔，气体从内压缩腔流出到外压缩腔，再由机壳的出口流出，不经过摆柱，不会对摆柱产生造成大力挤压和磨损，发热量减小。

2、结构简单，制造容易。密封结构件设置在滚筒和机壳的外部，便于制造加工。滚筒与圆形支撑板交汇处的圆角很难加工，圆形支撑板的两侧也很难磨削到要求的粗糙度，使密封性较差。在滚筒的圆形支撑板的两侧设置耐磨片，既起到耐磨作用，又简化了磨削制造工艺，关键是解决了困扰多年的滚筒内部圆角不易加工容易漏气的难题，使制造更容易。端盖侧面设置耐磨板也切到简化了磨削制造工艺的作用。

3、容积效率高，节能环保。出口可以更接近排气末端，另外排气口内设置了斜面坡口的锥面活块，可以更大地减少残留气体量，气体经压缩排出后的剩余压缩的体积只有总体积的万分之几，容积效率高达99％以上。另外高压气体不再对摆柱产生很大挤压力和磨损，发热量减小，更加节能。

4、关键结构件的寿命长。端盖侧面和滚筒的圆形支撑板的两侧设置耐磨片，起到耐磨作用，延长滚筒的寿命；出口高压气体不再对摆柱造成挤压和磨损，使摆柱的使用寿命延长；滚筒与内环套、外环套的相对运动速度很低，磨损很缓慢，使用寿命长。

5、振动和噪音低。能实现很高的动、静平衡精度。振动轻微，噪音低，符合环保要求。

6、排量大。转子压缩机只有外腔工作，而滚筒压缩机式外腔和内腔同时参与排气工作，内腔的存在能增大70%的工作容积，而外形体积却不增加，使得单位体积的排量更大。

附图说明：

现结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的滚筒压缩机的轴向结构示意图。

图2是本发明的滚筒压缩机的通气道的剖面结构示意图。

图3是图1的a-a的剖视图。

图中1-机壳，2-端盖，3-主轴，4-支座，5-螺栓，6-定位销，7-外环套，8-滚筒，9-内环套，10-滚筒的进气口，11-机壳的总进气口，12-外环套的进气口，13-摆柱，14-机壳的总出气口，15-外环套的单向阀，16-外环套的排气孔，17-滚筒上的单向阀，18-滚筒的排气孔，19-外压缩腔，20-内压缩腔，21-端盖的定位环，22-平衡块，23-滚筒轴套，24-圆形支撑板，25-滚筒的耐磨片，26-密封环，27-端盖的耐磨板。

具体实施方式：

实施例：如图1、2、3所示，滚筒压缩机主要由机壳1、外环套7、滚筒8、内环套9、摆柱13，主轴3，平衡块22，端盖2、和螺栓5等组成，端盖由定位销6与机壳1保持准确位置，由螺栓5固定连接，底部可以设置支座4作为支撑。机壳1内部设置外环套7和内环套9，内环套9由端盖2的定位环21定位与外环套7保持同心设置，外环套7和内环套9可以采用耐磨的材料。外环套7顶部的内圆面设置缺口向下的圆柱面凹槽，内环套9的外圆面设置缺口向上的圆柱面凹槽，两个圆柱面凹槽同心设置，在两个圆柱面凹槽之间设置摆柱13。摆柱13的形状为上下侧面为圆柱面，左右侧面为平行平面，前后两端面为平面。摆柱13镶嵌在圆柱面凹槽内可以灵活摆动。

机壳1两侧设置端盖2，机壳1通过端盖2的中心孔由轴承与主轴3相接，保持主轴3与外环套7、内环套9同心设置。在外环套7和内环套9之间设置滚筒8，滚筒8通过内部的圆形支撑板24和滚筒轴套23与主轴3的偏心轴径滑动相接，保持滚筒8与外环套7的内壁和内环套9外壁同时相内切。主轴3的偏心轴径与滚筒8内部的滚筒轴套23之间还可以设置滚动轴承，或直接由滑动轴承滑动配合。主轴3上可设置平键并安装平衡块22。

滚筒8内部为圆形支撑板24和滚筒轴套23，滚筒8的外圆柱体和内部的圆形支撑板24上轴向贯通设置开口，开口的两个侧面为平面。摆柱13设置在滚筒8的开口内。圆形支撑板24的两侧设置耐磨片25，起到耐磨和简化制造工艺的作用。端盖2的侧面设置耐磨板27，耐磨性和工艺性同时提高，耐磨板27对外环套7、内环套9和滚筒8的端面进行密封。

为增强密封，外环套7、内环套9和滚筒8的侧面设置密封槽和密封环26，对侧面进行密封。

如图2所示，本发明的配气是这样设置的，流入端，机壳1顶部设置总进气口11，外环套7的对应位置也设置进气口12，滚筒8的流入端也设置进气口10，气体或流体由总进气口11，经由外环套7的进气口12进入外膨胀腔，再经由分别滚筒8的进气口10进入内膨胀腔。流出端，机壳1顶部设置总排气口14，外环套7的对应位置设置排气孔16，滚筒8的流出端设置排气孔18，外环套7的排气孔16内设置单向阀15，滚筒8的排气孔18设置单向阀17，内压缩腔20内的气体先经过滚筒8的排气孔18顶开单向阀17，进入到外压缩腔19，外压缩腔19内的气体经滚筒8压缩后经过外环套7的排气孔18顶开单向阀15，在经过总排气口14排出。

前述的单向阀15或17为板状或薄片式的排气阀片，贴靠在滚筒或外环套或机壳的排气口的外部，借助薄片的弹性回弹密封住滚筒或外环套或机壳的排气口。单向阀15和17上部为板状，在其底部还设置带斜面坡口的圆锥体或长条斜面体。在外环套7或机壳1的排气口内设置弹簧及芯轴，由弹簧将单向阀压靠密封住滚筒或外环套或机壳的排气口。可以减小排气孔内的残余气体，使容积效率进一步提高。

主轴3转动带动滚筒轴套23、圆形支撑板24和滚筒8转动，由于滚筒8在摆柱13的限制下只能往复摆动，同时滚筒8的内外圆柱面沿外环套7的内壁和内环套9外壁滚动，摆柱13在内外环的圆柱面凹槽内往复摆动。外环套7，内环套9、滚筒8、圆形支撑板24、摆柱13、机壳1及端盖2之间围成的内外层工作腔的容积不断变化，构成容积式压缩机。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。