专利名称：滑片两侧曲面封闭结构及弓形滑块结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及旋转滑片式流体机械。特别是，涉及一种可用于曲面滑片 式旋转压缩机、泵、马达和内燃机的转子曲面封闭结构以及支撑滑片的滑块结 构。
背景技术：
旋转滑片式压缩机(包括其它滑片式流体机械)虽然具有较多优点被各行 业广泛应用，但仍然存在低速性能不好、机械磨损较大等缺点，形成以上缺陷
的重要因素在于
1. 滑片式压缩机气缸体、转子和滑片的径向和轴向工作端面一般都是直 角转角的连接，给密封部位的平顺性造成困难，引起倒角处的磨损严 重，泻漏量加大。
2. 由于转子偏心地安装在气缸内，滑片的旋转圆心与气缸圆心始终不一 致，使滑片与气缸体内壁相切而形成线接触密封；以及滑片在转子滑 片槽中伸縮产生的往复惯性，造成磨损加重，泻漏增大。
针对以上不足，本申请人申请在先的中国专利"曲面滑片式旋转压缩机" (申请号200710124900.7 )，将滑片、转子和气缸体的径向密封工作面制作 成相互适配的圆弧面，并平滑地与轴向端面相切连接，消除了连接棱角，使密 封件的工作面平顺过渡。并且，在滑片和转子之间采用弓形滑块弧形滑槽滑动 密封的结构，实现了滑片的旋转圆心由原来绕转子圆心旋转改变为与气缸体圆 心一致的旋转方式，彻底克服了滑片与气缸体线接触密封的缺点、以及滑片往 复惯性带来的磨损，改善了密封效果。
下面例举"曲面滑片式旋转压缩机"进行说明。见图1-3中，气缸体3 的径向内端面为圆环外环面形状的曲线面，该曲线面在其近轴部位与圆盘形的前端盖4和后端盖5相切连接围成压缩机内腔；转子8形似一边开口的"0" 形体，其径向外端面制作成与气缸体3径向内端面弧度和形状相似、密封相适 配的圆环外环面形状的曲线面22;同样，滑片6径向外端面同转子8—样，具 有与气缸体径向内端面弧度和形状相似、轴心一致、密封相适配的圆环外环面
形状的曲线面。
转子8其中一边的侧面体15中心刚性连接驱动轴1，它与气缸体中心短 轴2的偏心距为e;转子8径向曲线面22上开一个或多个"V"形开口 24,作 用是让位滑片6在其中摆动，每个"V"形开口 24的近轴端连接滑片槽12， 滑片槽12的相对面为圆柱面的轴心为13;滑片6的两侧面与滑片槽12之间 分别滑动配合弓形滑块7，弓形滑块7的圆弧面与滑片槽12的圆柱面同轴线 13。致使滑片6不仅可以在转子中径向伸缩还能够以13为轴线摆动。
由于后端盖5中心上的短轴2插入滑片6近轴端的轴承孔18中，使滑片 6的旋转圆心偏离转子8的驱动轴的轴心1,滑片6近轴端在转子空腔16中以 13为轴心发生摆动，并始终围绕短轴2 (也是缸体3的轴心)转动。由此可见， 转子和滑片虽为一个整体转动，却各自绕自己的圆心转动，互不干涉，均不产 生往复惯性，振动很小。特别是曲线面滑片和转子配合相似曲面的气缸体，提 高了密封工作面的平顺性，使磨损降到最小，提高密封效果和效率。
但是，由于滑片6在转动中是以13为轴心在转子的"V"形开口24中摆 动(见图4),必然产生因从"V"形开口 24中挤出流体和吸入流体到"V"形 开口24中，而引起的流体搅动阻力，消耗过多能量；并且，"V"形开口的存 在，形成了无用空间，造成容量损失，影响压缩机效率。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述转子径向端面的 "V"形开口存在的流体搅动和容量损失的缺陷，提供一种可用于曲面滑片式 旋转机械中的、有效封闭"V"形开口的滑片两侧曲面封闭结构以及应用于该 结构中的弓形滑块。
本实用新型解决其技术问题所釆用的技术方案是提供一种用于曲面滑片式旋转机械的滑片两侧曲面封闭结构，该曲面滑片式旋转机械包括具有开口的 转子、以及通过弓形滑块安装并在所述开口内摆动的滑片，所述滑片两侧曲面 封闭结构包括设在所述滑片两侧的弧形板、刚性连接在每一所述弧形板一侧的 曲面滑板、分别设在所述转子的开口两侧面上的曲面滑槽、以及将每一所述弧
形板分别滑动连接在所述滑片的两侧面上的导向防脱机构；
所述弧形板自所述弓形滑块向远轴方向延伸，并且径向弧度与所述开口的
侧面形状相似，尺寸小于所述开口的侧面；
所述曲面滑板的形状是以所述弧形板的弧形外缘为母线，绕所述弓形滑块 的轴线向近轴端远离所述弧形板的方向展开；所述曲面滑板滑动插入所述曲面 滑槽，并且所述曲面滑槽与所述曲面滑板相互密封相接。
在本实用新型的滑片两侧曲面封闭结构中，所述曲面滑板在所述滑片摆动 到所述开口的一侧最远距离的位置时仍保持插入所述曲面滑槽并相互密封相 接。
在本实用新型的滑片两侧曲面封闭结构中，所述曲面滑槽的形状与所述曲 面滑板的形状相似，并容纳所述曲面滑板全部密封相接滑入；或者，所述曲面 滑槽的开口端部一段与所述曲面滑板滑动密封配合，并且开口端部后段扩大形 成宽松的容纳空间。
在本实用新型的滑片两侧曲面封闭结构中，所述曲面滑槽内设置有吸排气 通道。
在本实用新型的滑片两侧曲面封闭结构中，所述弧形板刚性连接在所述弓 形滑块靠近所述滑片一侧。
在本实用新型的滑片两侧曲面封闭结构中，所述导向防脱机构包括在每一 所述弧形板靠近所述滑片的一侧设置的滑块、以及在所述滑片的两侧开设的滑 槽，所述滑块滑动卡入所述滑槽中；或者，所述导向防脱机构包括在每一所述 弧形板靠近所述滑片的一侧设置的滑槽、以及在所述滑片的两侧开设的滑块， 所述滑块滑动卡入所述滑槽中；
所述滑块的形状为"T"形、燕尾形或楔形，所述滑槽的形状对应为"T" 形、燕尾形或楔形。在本实用新型的滑片两侧曲面封闭结构中，所述滑槽的 一端设有供所述滑 块装入的装配口。
本实用新型解决其另一技术问题提供一种用于曲面滑片式旋转机械的弓
形滑块结构，包括弓形滑块、弧形板以及曲面滑板；所述弧形板在所述弓形滑 块的一侧向外延伸；所述曲面滑板以所述弧形板的弧形外缘为母线，绕所述弓 形滑块的轴向向所述弓形滑块的方向展开，并与所述弓形滑块的弧面相接。
在本实用新型的弓形滑块结构中，所述弧形板远离所述曲面滑板的一侧设 有滑块或滑槽，所述滑块或滑槽的形状为"T"形、燕尾形或楔形。
在本实用新型的弓形滑块结构中，所述滑槽的一端设有装配口。
实施本实用新型具有以下有益效果在滑片两侧面的开口处附加一个可以 随滑片摆动、能够在开口侧面转子体内伸缩和滑动密封、并与转子径向端面弧 度相似的曲面滑板结构，来封闭在滑片摆动时对其两侧的开口形成的空间，从 而避免了流体进入到该空间内，减少了容量的损失以及流体搅动阻力的影响， 具有能量消耗小、效率高的优点。
另外，此结构不影响滑片的正常摆动，并与弓形滑块连成一体，行程相互 牵制的作用，可以克服弓形滑块西长期磨损引起的密封间隙增大容易脱落的缺 陷。
下面例举"曲面滑片式旋转压缩机"的附图对本实用新型作进一步说明，
附图中
图l是现有技术的压缩机一组滑片主视方向的结构示意图。 图2是图1的压缩机左视方向的结构示意图。 图3是现有技术压缩机一组滑片的结构原理剖视图。 图4a、 b、 c、 d分别是现有压缩机工作原理图。
图5是釆用本实用新型的滑片两侧曲面封闭结构的曲面滑片式旋转压缩 机主视方向的结构示意图。
图6是图5的曲面滑片式旋转压缩机左视方向的结构示意图。图7是图5的曲面滑片式旋转压缩机的立体示意图。
图8是图5的曲面滑片式旋转压缩机的结构原理剖视示意图。
图9是图5的曲面滑片式旋转压缩机的工作原理示意图。
图IO是图5的曲面滑片式旋转压缩机的一组滑片转动90°的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型以"曲面滑片式旋转压缩机"为例进行说明，可以理解的，该 等结构可以运用于其它的各种曲面滑片式旋转流体机械中。
见图5-8，本实用新型的滑片两侧曲面封闭结构50包括开设有"V"形 开口的转子8、在该"V"形开口中摆动的滑片6、弓形滑块7、弧形板51、曲 面滑板52、曲面滑槽53、 "T"形滑块54和"T"形滑槽55等。转子8形似一 边开口的"0"形体，其径向外端面制作成与气缸体3径向内端面弧度和形状 相似、密封相适配的圆环外环面形状的曲线面22;同样，滑片6径向外端面 同转子8 —样，具有与气缸体径向内端面弧度和形状相似、轴心一致、密封相 适配的圆环外环面形状的曲线面。
在弓形滑块7靠滑片6—边的平面上向远轴方向刚性增加一块径向弧度与 转子"V"形开口侧面形状相似、尺寸略小的弧形板51，在弧形板51的弧形 外缘刚性连接一个圆环状曲面滑板52，曲面滑板52的近轴部分与弓形滑块7 的弧面连接。
曲面滑板52形状是以弧形板51的弧形外缘为母线、绕轴线13旋转形成 的圆环外环面其中的一段，曲面滑板52是向远离弧形板51方向展开，形状似 扇形；它的展开宽度是以滑片6摆动到离转子"V"形开口 24的一侧最远距离 时，曲面滑板52仍能够插入转子8的"V"形开口侧面转子体内滑动密封为准 (见图10)。
同样，在转子8的"V"形开口 24两边侧面上，配合设置与曲面滑板52 相同弧度、能够相互滑动密封配合的曲面滑槽53;曲面滑槽53的形状与曲面 滑板52相似，但尺寸较曲面滑板52略大，可以容纳曲面滑板52全部滑入。另外，也可以仅将曲面滑槽53的开口端部一小段制作成与曲面滑板52相互滑 动配合的微等距密封结构，而开口的后部则可以扩大制成宽松的不同形状的空 间，以减少摩擦阻力；还可以在曲面滑槽53内设置吸排气通道，减少曲面滑 板52摆动阻力。
如图5-7所示，在弧形板51靠滑片6—面中间的适当位置刚性设置"T" 形滑块54,嵌入滑片6两边相应部位开设的"T"形滑槽55中，并可上下滑 动；"T"形滑槽55的下端(也可以是上端)可设置"T"形滑块54的装配口 56。压缩机转动中，滑片两侧曲面封闭结构50紧贴滑片6在"V"形开口 24 中绕轴线13摆动，拉动曲面滑板52在曲面滑槽53中出入，填补了 "V"形开 口 24的无用空间，起到了减少流体搅动和容量损失。该"T"形滑块和"T" 形滑槽组成了相配合的导向防脱机构，当然，该导向防脱机构还可以釆用其他 的形式，例如使用燕尾形滑块以及燕尾形滑槽、或者楔形滑块和楔形滑槽等等。
相反的，也可以在滑片6的两侧面刚性设置"T"形滑块并在滑片两侧曲 面封闭结构50的弧形板51上相应地设置"T"形滑槽配合滑动，由滑片6拉 动曲面滑板52在曲面滑槽53中出入，起到同上作用。
图9是压缩机配置填充结构的一组滑片的工作原理图，图中a、 b、 c、 d分别是转子旋转O。 、 90。 、 210° 、 305°时的工作情况。由图可见转 动90° (或270° )时，滑片6绕轴线13摆动角度最大、滑片6的其中一 侧离开转子开口侧面最远，此时，滑片6下面的滑片两侧曲面封闭结构50的 曲面滑板52被拉出最多，填补了 "V"形开口24的空间；而滑片另一边的填 补结构，此时几乎全部插入转子中(见图IO)。
由此可见，在转子转动过程中，滑片两侧曲面封闭结构50由滑片6牵引 紧贴滑片密封并随其摆动，曲面滑板52在转子体中反复被拉出和推回，在不 同的旋转角度滑片两侧的滑片两侧曲面封闭结构50被拉出和推回多少虽然不 同，但却填补了滑片两侧面"V"形开口的大部分空间，起到了减少容量损失 和流体搅动阻力的作用。除以上作用外，由于曲面滑板52与弓形滑块7连成 一体，形成相互制约结构，还可以克服弓形滑块7因长时期磨损引起的密封间 隙增大容易脱落的缺陷。
权利要求1、一种用于曲面滑片式旋转机械的滑片两侧曲面封闭结构，该曲面滑片式旋转机械包括具有开口的转子、以及通过弓形滑块安装并在所述开口内摆动的滑片，其特征在于，所述滑片两侧曲面封闭结构包括设在所述滑片两侧的弧形板、刚性连接在每一所述弧形板一侧的曲面滑板、分别设在所述转子的开口两侧面上的曲面滑槽、以及将每一所述弧形板分别滑动连接在所述滑片的两侧面上的导向防脱机构；所述弧形板自所述弓形滑块向远轴方向延伸，并且径向弧度与所述开口的侧面形状相似，尺寸小于所述开口的侧面；所述曲面滑板的形状是以所述弧形板的弧形外缘为母线，绕所述弓形滑块的轴线向近轴端远离所述弧形板的方向展开；所述曲面滑板滑动插入所述曲面滑槽，并且所述曲面滑槽与所述曲面滑板相互密封相接。
2、 根据权利要求l所述的滑片两侧曲面封闭结构，其特征在于，所述曲 面滑板在所述滑片摆动到所述开口的一侧最远距离的位置时仍保持插入所述 曲面滑槽并相互密封相接。
3、 根据权利要求2所述的滑片两侧曲面封闭结构，其特征在于，所述曲面滑槽的形状与所述曲面滑板的形状相似，并容纳所述曲面滑板全部密封相接 滑入；或者，所述曲面滑槽的开口端部一段与所述曲面滑板滑动密封配合，并 且开口端部后段扩大形成宽松的容纳空间。
4、 根据权利要求3所述的滑片两侧曲面封闭结构，其特征在于，所述曲面滑槽内设置有吸排气通道。
5、 根据权利要求1-4中任一项所述的滑片两侧曲面封闭结构，其特征在 于，所述弧形板刚性连接在所述弓形滑块靠近所述滑片一侧。
6、 根据权利要求5所述的滑片两侧曲面封闭结构，其特征在于，所述导 向防脱机构包括在每一所述弧形板靠近所述滑片的一侧设置的滑块、以及在所 述滑片的两侧开设的滑槽，所述滑块滑动卡入所述滑槽中；或者，所述导向防 脱机构包括在每一所述弧形板靠近所述滑片的一侧设置的滑槽、以及在所述滑片的两侧开设的滑块，所述滑块滑动卡入所述滑槽中；所述滑块的形状为"T"形、燕尾形或楔形，所述滑槽的形状对应为"T"形、燕尾形或楔形。
7、 根据权利要求6所述的滑片两侧曲面封闭结构，其特征在于，所述滑 槽的一端设有供所述滑块装入的装配口。
8、 一种用于曲面滑片式旋转机械的弓形滑块结构，包括弓形滑块，其特 征在于，还包括弧形板以及曲面滑板；所述弧形板在所述弓形滑块的一侧向外 延伸；所述曲面滑板以所述弧形板的弧形外缘为母线，绕所述弓形滑块的轴向 向所述弓形滑块的方向展开，并与所述弓形滑块的弧面相接。
9、 根据权利要求8所述的弓形滑块结构，其特征在于，所述弧形板远离 所述曲面滑板的一侧设有滑块或滑槽，所述滑块或滑槽的形状为"T"形、燕 尾形或楔形。
10、 根据权利要求9所述的弓形滑块结构，其特征在于，所述滑槽的一端 设有装配口。
专利摘要本实用新型涉及一种用于曲面滑片式旋转机械的滑片两侧曲面封闭结构及弓形滑块结构。滑片两侧曲面封闭结构包括设在滑片两侧的弧形板、刚性连接在每一弧形板一侧的曲面滑板、分别设在转子的开口两侧面上的曲面滑槽、以及将每一弧形板分别滑动连接在滑片的两侧面上的导向防脱机构；曲面滑板滑动插入曲面滑槽，并且曲面滑槽与曲面滑板相互密封相接。在滑片两侧面的开口处附加一个可以随滑片摆动、能够在形开口侧面转子体内伸缩和滑动密封、并与转子径向端面弧度相似的曲面滑板结构，来封闭在滑片摆动时对其两侧的开口形成的空间，从而避免了流体进入到该空间内，减少了容量的损失以及流体搅动阻力的影响，具有能量消耗小、效率高的优点。
文档编号F04C18/344GK201232634SQ20082009557
公开日2009年5月6日 申请日期2008年7月16日 优先权日2008年7月16日
发明者李东林 申请人:李东林