一种凸轮驱动刮片式压缩机及其使用方法

本发明涉及压缩机领域，具体涉及一种凸轮驱动刮片式压缩机及其使用方法。

背景技术：

刮片式压缩机作为一种将常压气体压缩成具有更高压力的气体的通用设备在很多行业被广泛使用的设备，它具有结构和制造工艺简单、体积小、成本低、维护方便等优点，因而在空间狭小、成本控制和易维护性要求高的低功率场合得到优先采用。刮片式压缩机的刮片通常采用复位弹簧的压力或盘形隔舱旋转产生的离心力保持刮片与缸壁间的密封，这种方式使得平衡刮片与滑槽间的摩擦力与密封性的矛盾处理变得复杂，压缩机的运行速度变化较大特别是转速较低时会因刮片的径向振动或与滑槽间的摩擦问题导致压缩机的运行不稳定，这对压缩机的润滑、噪音控制和寿命也非常不利。此外，目前的刮片式压缩机采用径向滑动的刮片导致其外形直径仍然较大，压缩比固定而无法可调而且输出压力的脉动较大。基于上述原因，需要在保留刮片式压缩机固有优点的基础上改善其输出压力的稳定性、方便调整压缩比并减小外形尺寸。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种凸轮驱动刮片式压缩机，以解决现有技术存在的上述缺陷。

一种凸轮驱动刮片式压缩机，包括缸套、盘形隔舱、端面凸轮、端盖、油封轴承、花键轴和调节器；

盘形隔舱包括隔舱底板、多个设于隔舱底板底部径向滑槽中的刮片、设于刮片底部的复位弹簧，盘形隔舱嵌设于缸套中，端面凸轮可旋转地覆设于盘形隔舱上并与隔舱底板、刮片和缸套形成多个相对独立的隔舱室，隔舱底板底板上对应每个隔舱室沿轴向设有隔舱气孔且与缸套底板上的缸套气孔对应贯通，缸套气孔的外侧分支为两个独立的气孔且分别与各自的进气单向阀和排气单向阀连通，与各隔舱室连通的进气单向阀和排气单向阀分别汇集到进气口和排气口；

端盖通过密封圈将盘形隔舱和端面凸轮封装于缸套中，端面凸轮通过花键轴与原动机相连，所述调节拔叉安装于花键轴上并用于调节压缩机的排气压力。

优选的，所述花键轴包括驱动花键轴、花键套和贯穿端面凸轮的凸轮花键轴，腰部设有环形颈槽的花键套的外端可滑动地套设于驱动花键轴而内端与凸轮花键轴嵌入连接。

优选的，所述调节器包括拨叉、调节座、调节螺杆、锁紧螺母和连接于调节螺杆一端的旋转把手，调节螺杆通过螺纹传接于拨叉和调节座上，锁紧螺母套设于调节螺杆上靠拨叉的外侧；拨叉可滑动地嵌设于花键套腰部的环形颈槽中。

优选的，所述调节器包括拨叉、调节座、调节螺杆、锁紧螺母和连接于调节螺杆一端的旋转把手，调节螺杆通过螺纹传接于拨叉和调节座上，锁紧螺母套设于调节螺杆上靠拨叉的外侧；拨叉可滑动地嵌设于花键套腰部的环形颈槽中。

优选的，所述盘形隔舱的隔舱室的分割采用不小于4的偶数，端面凸轮3的轮廓线设计保证其每旋转一周时，每个隔舱室的容积变化次数为不小于2的偶数。

本发明的优点在于：本发明通过端面凸轮可旋转地覆设于盘形隔舱上并与隔舱底板、刮片和缸套形成多个相对独立的隔舱室，利用端面凸轮驱动盘形隔舱中的刮片作轴向运动而实现多个吸气-排气隔舱的容积的同步变化，从而获得稳定的输出压力比较稳定，并且采用拨叉-花键轴机构实现压缩比的调节，特殊的整体结构设计有利于稳定负载、减小整机尺寸、降低运行噪音并方便调整输出压力。

附图说明

图1是本发明的实施例的总体构造示意图。

图2是本发明的实施例的局部构造展开详图。

图中，缸套1、缸套气孔11、密封圈12、盘形隔舱2、隔舱底板21、刮片22、复位弹簧23、隔舱气孔24、端面凸轮3、端盖4、油封轴承5、驱动花键轴61、凸轮花键轴62、花键套62、进气单向阀71、排气单向阀81、进气口7、排气口8、拨叉91、调节座92、调节螺杆93、锁紧螺母94、旋转把手95。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明实施例参阅图1-2，本实施例包括缸套1、盘形隔舱2、端面凸轮3、端盖4、油封轴承5、花键轴和调节器。

盘形隔舱2包括隔舱底板21、多个设于隔舱底板21底部径向滑槽中的刮片22、设于刮片22底部的复位弹簧23，盘形隔舱2嵌设于缸套1中，端面凸轮3可旋转地覆设于盘形隔舱2上并与隔舱底板21、刮片22和缸套1形成多个相对独立的隔舱室，隔舱底板21底板上对应每个隔舱室沿轴向设有隔舱气孔24且与缸套1底板上的缸套气孔11对应贯通，缸套气孔11的外侧分支为两个独立的气孔且分别与各自的进气单向阀71和排气单向阀81连通，与各隔舱室连通的进气单向阀71和排气单向阀81分别汇集到进气口7和排气口8；端盖4通过密封圈12将盘形隔舱2和端面凸轮3封装于缸套1中。

花键轴包括驱动花键轴61、花键套62和贯穿端面凸轮3的凸轮花键轴63，腰部设有环形颈槽的花键套62的外端可滑动地套设于驱动花键轴61而内端与凸轮花键轴63嵌入连接。

调节器包括拨叉91、调节座92、调节螺杆93、锁紧螺母94和连接于调节螺杆93一端的旋转把手95，调节螺杆93通过螺纹传接于拨叉91和调节座92上，锁紧螺母94套设于调节螺杆93上靠拨叉91的外侧；拨叉91可滑动地嵌设于花键套62腰部的环形颈槽中。

端面凸轮3在端盖4和盘形隔舱2之间允许有不小于刮片22的行程的1/5的游动间隙。

盘形隔舱2的隔舱室的分割采用不小于4的偶数，端面凸轮3的轮廓线设计保证其每旋转一周时，每个隔舱室的容积变化次数为不小于2的偶数。

在本实施例中，复位弹簧23采用弹簧钢制作，密封圈12、油封轴承5、进气单向阀71、排气单向阀81采用标准件或定制件，其余零部件采用金属材料用成熟工艺制作。

本实施例的工作过程如下：

参阅图1-2，本发明的实施例在使用中通过与端面凸轮3联动的花键轴与原动机相连，当端面凸轮3被驱动旋转时，盘形隔舱2中的刮片22也随同在隔舱底板21的滑槽中作轴向滑动，由，从而在盘形隔舱2和缸套1之间形成多个空间容积呈周期性变化的隔舱室，每个隔舱室的容积由小增大时通过进气单向阀71从进气口7吸入气体，当隔舱室的容积由大变小时通过排气单向阀81排出气体并被汇集到排气口8，而且无论端面凸轮3正转或反转，压缩机的吸气和排气方向都不会变化。在需要调节输出压力时，只需松开锁紧螺母94，通过旋转把手95旋转调节螺杆93即可通过花键轴调整端面凸轮3与盘形隔舱2底板的间距，从而改变各隔舱室的容积变化比进而调节压缩机的排气压力。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

技术特征：

1.一种凸轮驱动刮片式压缩机，其特征在于：包括缸套(1)、盘形隔舱(2)、端面凸轮(3)、端盖(4)、油封轴承(5)、花键轴和调节器；

盘形隔舱(2)包括隔舱底板(21)、多个设于隔舱底板(21)底部径向滑槽中的刮片(22)、设于刮片(22)底部的复位弹簧(23)，盘形隔舱(2)嵌设于缸套(1)中，端面凸轮(3)可旋转地覆设于盘形隔舱(2)上并与隔舱底板(21)、刮片(22)和缸套(1)形成多个相对独立的隔舱室，隔舱底板(21)底板上对应每个隔舱室沿轴向设有隔舱气孔(24)且与缸套(1)底板上的缸套气孔(11)对应贯通，缸套气孔(11)的外侧分支为两个独立的气孔且分别与各自的进气单向阀(71)和排气单向阀(81)连通，与各隔舱室连通的进气单向阀(71)和排气单向阀(81)分别汇集到进气口(7)和排气口(8)；

端盖(4)通过密封圈12将盘形隔舱(2)和端面凸轮(3)封装于缸套(1)中，端面凸轮(3)通过花键轴与原动机相连，所述调节拔叉安装于花键轴上并用于调节压缩机的排气压力。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮驱动刮片式压缩机，其特征在于：所述花键轴包括驱动花键轴(61)、花键套(62)和贯穿端面凸轮(3)的凸轮花键轴(63)，腰部设有环形颈槽的花键套(62)的外端可滑动地套设于驱动花键轴(61)而内端与凸轮花键轴(63)嵌入连接。

3.根据权利要求2所述的一种凸轮驱动刮片式压缩机，其特征在于：所述调节器包括拨叉(91)、调节座(92)、调节螺杆(93)、锁紧螺母(94)和连接于调节螺杆(93)一端的旋转把手(95)，调节螺杆(93)通过螺纹传接于拨叉(91)和调节座(92)上，锁紧螺母(94)套设于调节螺杆(93)上靠拨叉(91)的外侧；拨叉(91)可滑动地嵌设于花键套(62)腰部的环形颈槽中。

4.根据权利要求3所述的一种凸轮驱动刮片式压缩机，其特征在于：所述端面凸轮(3)在端盖(4)和盘形隔舱(2)之间允许有不小于刮片(22)的行程的1/5的游动间隙。

5.根据权利要求4所述的一种凸轮驱动刮片式压缩机，其特征在于：所述盘形隔舱(2)的隔舱室的分割采用不小于4的偶数，端面凸轮(3)的轮廓线设计保证其每旋转一周时，每个隔舱室的容积变化次数为不小于2的偶数。

6.根据权利要求5所述的一种凸轮驱动刮片式压缩机的使用方法，其特征在于，具体如下：

在使用中通过与端面凸轮(3)联动的花键轴与原动机相连，当端面凸轮(3)被驱动旋转时，盘形隔舱(2)中的刮片(22)也随同在隔舱底板(21)的滑槽中作轴向滑动，由，从而在盘形隔舱(2)和缸套(1)之间形成多个空间容积呈周期性变化的隔舱室，每个隔舱室的容积由小增大时通过进气单向阀(71)从进气口(7)吸入气体，当隔舱室的容积由大变小时通过排气单向阀(81)排出气体并被汇集到排气口(8)，而且无论端面凸轮(3)正转或反转，压缩机的吸气和排气方向都不会变化；

在需要调节输出压力时，只需松开锁紧螺母(94)，通过旋转把手(95)旋转调节螺杆(93)即可通过花键轴调整端面凸轮(3)与盘形隔舱(2)底板的间距，从而改变各隔舱室的容积变化比进而调节压缩机的排气压力。

技术总结
本发明公开了一种凸轮驱动刮片式压缩机及其使用方法，涉及压缩机领域，包括缸套、盘形隔舱、端面凸轮、端盖、油封轴承、花键轴和调节器，本发明采用端面凸轮驱动盘形隔舱中的刮片作轴向运动而实现多个吸气‑排气隔舱室的容积的同步变化，从而获得稳定的输出压力比较稳定，并且采用拨叉‑花键轴机构实现压缩比的调节，本发明特殊的结构设计有利于稳定负载、减小整机尺寸、降低运行噪音并方便调整输出压力。

技术研发人员：白顺科
受保护的技术使用者：南京工业职业技术大学
技术研发日：2020.12.25
技术公布日：2021.07.23