[发明专利]一种摆动式活塞压缩机

权利要求书

1.一种摆动式活塞压缩机，其特征在于：包括机架(2)，通过机架(2)安装气缸(5)、活塞杆(1)以及圆柱阀(6)，活塞杆(1)的一端作为活塞插入气缸(5)的容积腔(7)中，另一端由机架(2)伸出并设置用于连接曲柄(8)的曲轴(11)，机架(2)上开设通槽用于提供活塞杆(1)的摆动空间；曲柄(8)带动活塞杆(1)相对于机架(2)摆动且活塞杆(1)的活塞端面(12)相对于气缸(5)往复运动；所述的气缸(5)与摆柱(4)刚性联结，使气缸(5)摆动的同时摆柱(4)在同一平面内周期性摆动，摆柱(4)上的顶柱(43)能够在圆柱阀(6)的滑槽(63)内滑动，进而驱动圆柱阀(6)进行单方向转动；圆柱阀(6)的柱面设置吸气和排气通道，当圆柱阀(6)的吸气通道和排气通道分别转动至与容积腔(7)和机架气流通道连通时，压缩机分别进行吸气和排气过程，进而实现压缩机连续周期性运行。

2.根据权利要求1所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：摆柱(4)的内表面设置有键(42)，气缸(5)的外表面开设有键槽(51)，通过螺栓(9)将气缸(5)与摆柱(4)刚性联结。

3.根据权利要求1所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：气缸(5)下方的机架(2)开设有放置圆柱阀(6)的阀室(23)，阀室(23)的侧面开设有用于顶柱(43)活动的弧形槽；

圆柱阀(6)的表面设置减磨槽(62)用于减小圆柱阀(6)转动时的摩擦力。

4.根据权利要求3所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：阀室(23)上通过螺纹安装限制圆柱阀(6)沿自身轴向运动的挡板(3)，挡板(3)上开有和圆柱阀(6)对应的进气通道。

5.根据权利要求1所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：曲柄(8)的曲柄销中心B点至气缸(5)的中心D的距离是变化的，曲柄(8)的旋转中心A至气缸(5)的中心D的距离是不变的，令曲柄(8)的半径为AB＝r₂，曲柄(8)的旋转中心A至气缸(5)的中心D的距离AD＝a，曲柄(8)的旋转角度为δ，活塞杆(1)的摆角为θ，有如下关系式：

6.根据权利要求5所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：假定曲柄(8)的逆时针转动δ为正，顺时针转动δ为负，则θ角在曲柄(8)旋转一周时存在极值θ_max，即当曲柄(8)与活塞杆(1)轴线方向垂直时，摆角绝对值最大，称该极值θ_max为极限摆角，其满足如下关系式：

7.根据权利要求6所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：活塞杆(1)往复运动的行程为S＝2r₂，活塞杆(1)的长度为l₁，气缸(5)的直径为r₃，满足下列条件：

a＞r₂+r₃；

l₁＞a+r₂；

θ_max≤30°。

8.根据权利要求1所述摆动式活塞压缩机，其特征在于：

滑槽(63)的轨迹由抛物线、直线以及圆弧三段组成，建立直角坐标系，抛物线段和直线段交点P(x_p,y_p)，直线和圆弧段交点Q(x_q,y_q)，轨迹端点O(0,0)、G(L₁,L₂)、G'(L₁,-L₂)，直线段斜率为k，顶柱(43)的轴线与气缸(5)的轴线之间的距离为l，圆柱阀(6)的半径为L₁＝2lsinθ，则滑槽(63)的轨迹曲线为：

式中，θ_max为活塞杆(1)的极限摆角；

当y＜0时，滑槽(63)轨迹从圆柱阀(6)的一端G'到另一端O具有相同的曲线。