专利名称：一种用于心脏体外反搏的涡旋式压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于流体机械－－压缩机技术领域。
目前用于心脏体外反博机上的压缩机是膜片式压缩机，属于往复式机械。它是由活塞与气缸之间充满的油液去促使真正气缸内的金属膜片上下变形而使膜片上方的气体容积发生变化，从而达到压缩气体的目的。此类型压缩机虽然可以提供无油的压缩气体，但它的结构复杂，机器膜片可靠性差；比功率大，效率低；外形尺寸大，比重量大；平衡性能差；惯性力大，振动、噪音大，输气脉动性大。由于上述缺点，此种压缩机不能在病房中使用，大大限制了心脏体外反博机的改型及推广应用。
针对现有机型的不足之处，本实用新型的目的就是用涡旋式压缩机替代原有的膜片式压缩机。涡旋式压缩机属回转机械，转速高，它由动涡旋盘、静涡旋盘，曲轴，制动机构等组成，曲轴带动动涡旋盘转动与静涡旋盘相互啮合从而达到压缩气体的目的。因而，它的零部件少，结构简单，易损件少，大大降低了整机的外型尺寸及重量；效率高，降低了机器的比功率；平衡性能好，大大减少了机器的振动，噪音。这样就使心脏体外反博机的整机化即压缩机与其电脑控制部分组合为一体得以实现，大大简化了结构，有利于其推广使用。
如
图1，涡旋压缩机的工作容积为一对分别固定在动涡旋盘4和静涡旋盘5上的突起的涡旋线啮合而成。当这对涡旋线作相互啮合运动时，由这对涡旋线各自的内、外侧面和两圆盘朝向涡旋线一侧的平面，构成一密封的气腔1，啮合点为3，并由涡旋线外端部向中心部分移动，啮合点3亦向中心移动，气腔1的容积逐渐缩小。机器在其中一个圆盘的外围适当部分开一吸气口2，中心部分开一排气口6。当气腔在最外围并复盖吸气口2时，可吸入工作气体，即吸气过程7；当涡旋线啮合平动，气腔1逐步沿涡旋线向中心移动，容积减小时，对包容在内的工作气体进行压缩，即压缩过程9，最后当气腔1容积达最小值并移到中心覆盖了排气口6时，经压缩了的工作气体在高压下从排气口6排出，即排气过程8。实际装置中，开有进、排气口的涡旋盘为静态，固定在装置上，另一个作相互啮合平动的为动涡旋盘，通常是由安装在其背面的曲轴与电机相连，传递驱动力矩。为了将转动力矩转化为一圆周平动，动涡旋盘背面一般还有起防转，制导作用的机构，为了平衡目的，曲柄轴上一般必须加有适当质量的平衡质量。
如图2，本实用新型是一种用于心脏体外反博的涡旋式压缩机，它有一对可作相互啮合平动的静、动涡旋盘组成。静涡旋盘的外围开有一吸气口，中心开有一排气口。本实用新型中，动、静涡旋盘的型线采用的是曲率连续变化、具有良好啮合性能的圆渐开线。在涡旋型线加工程序的编制中，采用了高精度的双圆弧拟合法，保证了型线的拟合精度〈0.002mm，在加工中，采用了高精度的双面切削法，保证了型线槽宽精度及其与底面的垂直度，这就使压缩机具有良好的工作状态，提高了其性能及效率。
本机中，采用了一种新型的制动机构，它是由两个相同的制动架及8个滚珠组成，其中一个制动架装在动涡旋盘背面，另一个装在机架上。制动架上分别嵌有8个套圈，套圈上有沟道，其沟道回转半径与动、静涡旋盘相互啮合平动的回转半径相同。滚珠在上下套圈内运动，在其中间，起到了防止动涡旋盘自转的作用；同时，滚珠可以承受轴向载荷，可以作为动涡旋盘的支承机构。由于滚珠与沟道是面接触，因此，此制动机构使用寿命长，噪音低，可靠性高。
为了减少整机的外形尺寸，本实用新型采用了压缩机与电机直联的半封闭式结构。电机转子经加热套在曲轴上，电机定子与机架压紧配合，装配时保证转子与定子之间的间隙均匀。这样使压缩机整体结构紧凑、零部件减少，体积减小。同时在机架上开有几个散热槽以使电机的热量尽快散出。
由于心脏体外反博需要无油的气体，因此本机在静盘上装有一密封环，阻挡运动腔的油进入压缩腔。密封环选用的是有特殊添加剂的填充聚四氟乙烯材料，耐磨且摩擦力小；同时，密封环下装有弹簧，使其具有自动补偿性能，保证密封环可靠地密封。在静盘表面又加工有几道小环槽，也对油起到了一定的阻碍作用。
机器中的轴承及制动机构都需要有可靠的润滑，以保证机器有良好的工作状态。在本机中，采用了离心上油技术，即在曲轴上打一偏心小孔，曲轴下端装有一吸油管，于是吸油管内的油靠离心力的作用上提至顶端，回油过程中即润滑了各部件。为保证油能够快速而完全地回到油腔，机架上开有回油孔，此种方法简便、可靠且可控制上油量的大小。此外，在曲轴上下两端分别装有两个平衡重，不仅平衡了动盘旋转的不平衡惯性力，也平衡了各力矩，这样就使机器具有良好的平衡性能，降低了机器的振动、噪音。
本实用新型介绍的用于心脏体外反博的涡旋式压缩机具有效率高，比功率低；结构简单，体积小，重量轻；噪音低、振动小；可靠性高，气体无油等优点。
图1是涡旋式压缩机的工作原理图。
图2是本实用新型的涡旋式压缩机结构图。
图2介绍了本实用新型的一个实施例。该机有一对可作相互啮合平动的动涡旋盘4、静涡旋盘5组成，静涡旋盘5外围开有一吸气口2，动涡旋盘4背面与偏心曲轴10相连，同时动涡旋盘背部装有防转制动机构12。动、静涡旋盘涡旋线采用的是圆渐开线，由于所要求的气体排气压力小(表压0.5kgf／cm2)，因此，内圈型线被截去。靠近型线起始部分开有一排气口6以使气体尽快排出。27为装在静涡旋盘上的密封环，阻止油进入压缩腔，26为支承弹簧。
另外，电机转子23热套在曲轴10上，电机定子22压入机架13中，15是机架上开的散热槽。11、24分别是曲柄轴轴承及曲轴主轴承，21为曲轴付轴承，17为轴承盖，25、18分别为大小两个平衡重。曲轴中虚线部分即为所开的上油孔，19是吸油管，20是油标，运动过程中，油从吸油管19中一直上升至曲轴10顶端然后回落。16是壳体，14是电机接线盒。当电机接通电源运转后便驱动曲轴10带动动涡旋盘4旋转，工作气体便从吸气口2进入压缩腔，经压缩后由排气口6排出。
在同样型号下，排气量为0.5m3／min，排气压力为0.5kgf／cm2，本发明的涡旋式压缩机与原配的膜片式压缩机相比；原配电机功率为2.2KW，现为0.75KW；原机重量为200kg，现为38kg；现在所配压缩机体积是原机体积的1／3；其噪音(加消音装置)为57分贝(A)。
权利要求1.一种用于心脏体外反博的涡旋式压缩机，有一对可作相互啮合平动的动涡旋盘4、静涡旋盘5，静涡旋盘5外围开有一吸气口2，动涡旋盘4背面与偏心曲轴10相连，本实用新型的特征是，动涡旋盘背部装有防转制动机构12，动、静涡旋盘的涡旋线采用的是圆渐开线，所说的曲轴上热套有一电机，电机定子与机架压紧配合。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所说的制动机构12由两个相同的制动架及其上的滚珠组成，其中一个制架装在动涡旋盘背面，另一个装在机架上，制动架上嵌有套圈，套圈上有沟道，其沟道回转半径与动、静涡旋盘相互啮合平动的回转半径相同。
3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所说的曲轴上打一偏心小孔，曲轴下端装有一吸油管。
4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所说的静涡旋盘5与动涡旋盘4相接触的底面上配置有密封环27。
专利摘要一种用于心脏体外反搏的涡旋式压缩机，有一对可作相互啮合平动的动涡旋盘、静涡旋盘，静涡旋盘外围开有一吸气口，动涡旋盘背面与偏心曲轴相连，具有平衡性能好，振动、噪音小，结构简单，体积紧凑的特点。
文档编号A61H31/00GK2168099SQ9224480
公开日1994年6月8日 申请日期1992年12月12日 优先权日1992年12月12日
发明者王迪生, 王梅, 李心伟, 陈鹏高 申请人:西安交通大学