專利名稱：螺旋柱塞機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種螺旋柱塞機。屬于Int。CL。Fo4C。
現(xiàn)有的柱塞式壓縮機和泵一般帶有閥門和曲軸連桿系統(tǒng)。這使得結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，更重要的是閥門的啟閉會產(chǎn)生噪音，這在空氣壓縮機中尤為突出，成為嚴重的噪聲公害。另外，由于一般柱塞機的閥門是單向開啟的，因此被泵送的介質(zhì)的流向是不可逆的。
本實用新型的任務(wù)在于克服一般柱塞機的上述缺點。除此而外，本實用新型有多種用途。除可作為流體介質(zhì)的輸送泵和作為壓縮機外，還可以作為前級真空泵，液力馬達，氣動馬達，蒸汽機，內(nèi)燃機。也可以代替其他機械的閥門系統(tǒng)。
本螺旋柱塞機在結(jié)構(gòu)上大致分為三部分缸體，螺旋槽柱塞和旋轉(zhuǎn)運動——螺旋運動變換機構(gòu)。
本螺旋柱塞機的主要特點是(1)，帶有螺旋槽及軸向介質(zhì)孔的柱塞的左、右旋螺旋運動和缸體上進、排介質(zhì)孔的配合同時起到了柱塞和閥門的作用。(2)，導(dǎo)桿，導(dǎo)槽，撥桿和直槽叉的共同作用使柱塞作左、右旋螺旋運動，也就是作往復(fù)螺旋運動。


圖1是本螺旋柱塞機的第一實施例的結(jié)構(gòu)圖。為簡單起見，圖中螺旋槽用平行雙斜線表示。
圖2是直槽叉的頂視圖。
圖3是柱塞的柱面的展開圖。
圖4是可晃動軸封的載面圖。
對本螺旋柱塞機的結(jié)構(gòu)圖的解釋如下缸體(1)上有介質(zhì)進入孔(6，12)和排出孔(7，11)各兩個。有一固定在缸體上的導(dǎo)桿(9)。缸體左端為端蓋(3)，右端為可晃動軸封(14)。
柱塞(23)上有介質(zhì)進入槽(18，22)兩條和介質(zhì)排出槽(19，21)兩條。柱塞上還有軸向介質(zhì)進入孔(4，16)及軸向介質(zhì)排出孔(5，17)各兩個，這些孔使左右腔室(2，13)與對應(yīng)的介質(zhì)槽連通起來。介質(zhì)槽(18)和(21)為右旋螺旋槽，(19)和(22)為左旋螺旋槽。為防止柱塞在左右止點時進排介質(zhì)槽之間相通，這些介質(zhì)螺旋槽都短于半圈螺旋線。柱塞上還有一條螺旋導(dǎo)槽(20)，該導(dǎo)槽由兩段各為半圈螺旋的螺旋槽對接而成，半圈為左旋槽，另半圈為右旋槽，對接處略有圓弧過渡。
柱塞的軸(24)通過可晃動軸封伸出缸體外，柱塞軸(24)上裝有撥桿(26)，與軸(24)同軸位置上有一直槽叉(25)，撥桿伸入直槽叉的槽(31)內(nèi)。撥桿和直槽叉的配合使直槽叉的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)給柱塞軸(24)，并允許柱塞軸在旋轉(zhuǎn)的同時作往復(fù)運動。直槽叉的軸(15)由軸承(27)支承。
柱塞上各螺旋槽(18，19，20，21，22)有相同的螺旋角以獲得進排槽工作的同步性。各槽間的軸向投影間距相等。
對
圖1的第一實施例的螺旋柱塞機作為泵的實例其工作過程解釋如下當直槽叉(25)從右端看順時針方向旋轉(zhuǎn)時，帶動撥桿(26)旋轉(zhuǎn)，由于導(dǎo)桿(9)伸入導(dǎo)槽(20)，迫使柱塞(23)作右旋螺旋運動。這時缸體右腔室擴大，被抽運之介質(zhì)經(jīng)介質(zhì)進入口(8)——介質(zhì)進入孔(12)——螺旋槽(18)——軸向介質(zhì)進入孔(16)進入右腔室(13)。同時處于左腔室(2)內(nèi)的介質(zhì)經(jīng)軸向介質(zhì)排出孔(5)——螺旋槽(21)——介質(zhì)排出孔(7)——排出口(10)排出。在這個柱塞向左運動的行程中，導(dǎo)桿(9)在導(dǎo)槽(20)的右旋槽內(nèi)，同時兩左旋介質(zhì)槽(19，22)處于關(guān)閉狀態(tài)。
當柱塞到達左止點后，導(dǎo)桿進入導(dǎo)槽的左旋槽內(nèi)，柱塞作左旋螺旋運動，被泵送的介質(zhì)經(jīng)(8)——(6)——(22)——(4)進入左腔室，同時處于右腔室內(nèi)的介質(zhì)經(jīng)(17)——(19)——(11)——(10)排出。這時兩右旋介質(zhì)槽(18，21)處于關(guān)閉狀態(tài)。
當直槽叉(25)反向旋轉(zhuǎn)時，介質(zhì)就被反向泵送。
當從介質(zhì)進入口(8)輸入有一定壓力的流體時，螺旋柱塞機的柱塞就作往復(fù)螺旋運動。從直槽叉的軸(15)就輸出純轉(zhuǎn)運動力，這就成為動力機械。如果切換到從介質(zhì)排出口(10)輸入有一定壓力的流體，則直槽叉的軸就反向旋轉(zhuǎn)。
去掉撥桿和直槽叉，本螺旋柱塞機可以直接輸出往復(fù)動力。
改變各螺旋槽的螺旋角和改變介質(zhì)槽的長度，可使本螺旋柱塞機符合各種性能要求。
圖5為本螺旋柱塞機的第二實施例的結(jié)構(gòu)圖。
對第二實施例的結(jié)構(gòu)解釋如下該結(jié)構(gòu)將電機和螺旋柱塞機結(jié)合在一起，并采用雙柱塞形式。左柱塞處于左缸體內(nèi)，右柱塞處于右缸體內(nèi)，電機轉(zhuǎn)子(45)處于中中間缸體(42)內(nèi)。這三個缸體組合在一起形成總的密封腔體。電機定子(40)處于密封腔體之外。撥桿(26)裝在電機轉(zhuǎn)子的軸(47)的兩端。軸(47)由兩軸承(46)支承。每一柱塞的一端開有直徑方向的槽(31)，撥桿(26)伸入槽(31)中。電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時撥動柱塞旋轉(zhuǎn)，在導(dǎo)桿(9)和導(dǎo)槽(20)的配合下柱塞作左右旋螺旋運動。本實施例中的兩柱塞是這樣安排的，即工作時兩柱塞在軸向同步地靠攏或離開。這樣安排的目的是為了減少振動和噪音。本實施例在結(jié)構(gòu)上省去了軸封，成為全封閉型的泵或壓縮機。由于和電機結(jié)合在一起，故結(jié)構(gòu)緊湊。本實施例特別適合于冰箱壓縮機。
本螺旋柱塞機的第三個實施例是將兩條導(dǎo)槽分別銑在固定于柱塞軸上的處于缸體外的一個圓筒的外柱面及內(nèi)圓面上。其導(dǎo)桿有內(nèi)外兩根，伸入各自所對應(yīng)的導(dǎo)槽內(nèi)。其余結(jié)構(gòu)基本上同第一實施例。這樣安裝的好處在于消除了柱塞對缸體的側(cè)壓力，以及因柱塞上沒有導(dǎo)槽，因此縮短了缸體和柱塞的長度。
對圖4的可晃動軸封的解釋如下可晃動密封片(36)的內(nèi)孔與柱塞軸(24)之間是滑動密封配合?？苫蝿用芊馄c墊環(huán)(37)之間有徑向間隙，該間隙允許可晃動密封片有一定量徑向晃動。由于柱塞(23)，軸(24)及固定片(35)之間會有不同心現(xiàn)象，所以這種晃動間隙是需要的。可晃動密封片和固定片(35)的平面之間也是滑動密封配合，這一點由可晃動密封片的厚度略小于墊環(huán)的厚度來實現(xiàn)。固定片的內(nèi)孔略大于柱塞軸，以不碰擦為度。根據(jù)需要可晃動軸封可由任意多節(jié)疊合而成，當然，最后裝成時固定片比節(jié)數(shù)多1。這種軸封的優(yōu)點除克服了可能產(chǎn)生的卡軸現(xiàn)象外，還降低了漏油和漏氣率。
權(quán)利要求1.一種既可泵送流體介質(zhì)又可用作動力機械的螺旋柱塞機，由缸體(1)、柱塞(23)及導(dǎo)桿(9)等組成。其特征在于在柱塞(23)上有4條螺旋槽(18、19、21、22)，其中兩條為右旋螺旋槽(18、21)，兩條為左旋螺旋槽(19、22)，兩條用作介質(zhì)進入槽(18、22)、兩條用作介質(zhì)排出槽(19、21)，這些槽的長度都略短于半圈螺旋，柱塞(23)上還有螺旋導(dǎo)槽(20)，它由兩個半圈螺旋對按而成，半圈為左旋螺旋槽，另半圈為右旋螺旋槽，所有的這些螺旋槽的螺旋角都相同，柱塞的兩端各有兩個軸向介質(zhì)孔(4、5、16、17)。介質(zhì)孔與對應(yīng)的螺旋介質(zhì)槽相通，缸體(1)上有2個介質(zhì)進入孔(6、12)和2個介質(zhì)排出孔(7、11)，缸體上還有一導(dǎo)桿(9)，導(dǎo)桿有一部分伸入導(dǎo)槽(20)，柱塞(23)在導(dǎo)桿(9)和導(dǎo)槽(20)的作用下作往復(fù)螺旋運動而泵壓介質(zhì)時，柱塞上的螺旋介質(zhì)槽(18、19、21、22)和缸體上的介質(zhì)孔(12、11、7、6)之間的同步配合起到了閥門的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之螺旋柱塞機，其特征是在柱塞軸(24)端裝有一撥桿(26)，與軸(24)同軸位置裝有一直槽叉(25)，撥桿處于直槽叉的槽(31)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之螺旋柱塞機，其特征是柱塞軸(24)通過一可晃動軸封(14)伸出缸體外，該可晃動軸由多級疊合而成，每一節(jié)包括一片固定片(35)，一片可晃動密封片(36)及一片墊環(huán)(37)組成，裝成時固定片比級數(shù)多1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之螺旋柱塞機，其特征是柱塞(23)和電機轉(zhuǎn)子(45)都處于密封缸體(1，42)內(nèi)，電機定子(40)處于密封缸體外。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述之螺旋柱塞機，其特征是在電機轉(zhuǎn)子(45)的軸(47)上裝有撥桿(26)，在柱塞(23)一端沿直徑方向開有槽(31)，撥桿(26)處于槽(31)中。
專利摘要一種螺旋柱塞機。屬于Int。CL。FO4C類。在缸體(1)上有進排介質(zhì)孔(6，12，7，11)。在柱塞(23)上有螺旋介質(zhì)槽(18，19，21，22)，軸向介質(zhì)孔(4，5，16，17)和導(dǎo)槽(20)。柱塞作往復(fù)螺旋運動。取消了一般柱塞機所具有的閥門系統(tǒng)及曲軸連桿系統(tǒng)。具有結(jié)構(gòu)簡單，噪音小，可正反向運轉(zhuǎn)的特點?？蓱?yīng)用于流體介質(zhì)泵，壓縮機，液力或氣動馬達，蒸汽機，內(nèi)燃機等，也可替代其他機械的閥門系統(tǒng)。
文檔編號F03C2/02GK2040959SQ8820459
公開日1989年7月12日 申請日期1988年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月16日
發(fā)明者魏樂漢, 劉霞錦 申請人:魏樂漢