[发明专利]一种摆动式活塞压缩机

说明书

一种摆动式活塞压缩机，包括机架，通过机架安装气缸、活塞杆及圆柱阀，活塞杆的一端作为活塞插入气缸的容积腔中，另一端由机架伸出并设置用于连接曲柄的曲轴，机架上开设通槽用于提供活塞杆的摆动空间；曲柄带动活塞杆相对于机架摆动且活塞杆的活塞端面相对于气缸往复运动；所述的气缸与摆柱刚性联结，使气缸摆动的同时摆柱在同一平面内周期性摆动，摆柱上的顶柱在圆柱阀的滑槽内滑动，进而驱动圆柱阀进行单方向转动；圆柱阀的柱面设置吸气和排气通道，当圆柱阀的吸气通道和排气通道分别转动至与容积腔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。本发明结构简单，体积小，易损件少，使用灵活方便。

技术领域

本发明属于压缩机领域，具体涉及一种摆动式活塞压缩机。

背景技术

摆动式活塞压缩机的基本结构是曲柄摆杆机构。这种摆动式活塞压缩机，虽然工作过程与往复式活塞压缩机类似，但结构型式不同，它是依靠曲柄旋转驱动活塞在气缸内绕气缸中心线作摆动，改变气缸容积，进而实现吸气、压缩和排气过程。

传统的摆动式活塞压缩机依靠活塞的侧面对气体进行压缩，例如，中国专利文献CN2621232Y公开了一种水冷无润滑摆动压缩机，包括两级气缸、转子和阀台，该压缩机由一、二级气缸形成了两级压缩，置于气缸内的转子上有内置密封片，转子轴外轴套和内壁都带有密封环，阀台上也有内置的密封片进行密封，由此保证压缩机密封性。

但是在实际生产过程中，由于加工误差和运行过程中密封件的热变形效应的影响，往往设计之初就会给予合适间隙，过多的密封面会降低压缩机的整体性能。除此之外，该压缩机每一个压缩腔都单独设置吸气阀和排气阀，易损件较多，影响压缩机的可靠性。中国专利文献CN104358685A公开了一种摆动式油泵，包括曲柄，导杆、摇块和支架，其通过导杆相对于摇块的往复运动实现容积腔的变化，进而实现吸油和排油。该发明解决了现有技术中油泵结构复杂的问题，体积小，使用灵活，但是不适用于气体压缩领域。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中摆动式压缩机结构复杂、易损件较多的问题，提供一种摆动式活塞压缩机，其结构简单，体积小，易损件少，使用灵活方便。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种摆动式活塞压缩机，包括机架，通过机架安装气缸、活塞杆以及圆柱阀，活塞杆的一端作为活塞插入气缸的容积腔中，另一端由机架伸出并设置用于连接曲柄的曲轴，机架上开设通槽用于提供活塞杆的摆动空间；曲柄带动活塞杆相对于机架摆动且活塞杆的活塞端面相对于气缸往复运动；所述的气缸与摆柱刚性联结，使气缸摆动的同时摆柱在同一平面内周期性摆动，摆柱上的顶柱能够在圆柱阀的滑槽内滑动，进而驱动圆柱阀进行单方向转动；圆柱阀的柱面设置吸气和排气通道，当圆柱阀的吸气通道和排气通道分别转动至与容积腔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。

作为本发明的一种优选方案，摆柱的内表面设置有键，气缸的外表面开设有键槽，通过螺栓将气缸与摆柱刚性联结。

作为本发明的一种优选方案，气缸下方的机架开设有放置圆柱阀的阀室，阀室的侧面开设有用于顶柱活动的弧形槽；圆柱阀的表面设置减磨槽用于减小圆柱阀转动时的摩擦力。

作为本发明的一种优选方案，阀室上通过螺纹安装限制圆柱阀沿自身轴向运动的挡板，挡板上开有和圆柱阀对应的进气通道。

作为本发明的一种优选方案，曲柄的曲柄销中心B点至气缸的中心D的距离是变化的，曲柄的旋转中心A至气缸中心D的距离是不变的，令曲柄的半径为AB＝r₂，曲柄的旋转中心A至气缸中心D的距离AD＝a，曲柄的旋转角度为δ，活塞杆的摆角为θ，有如下关系式：