[其他]滑片無磨損密封式動力機械

無效

• 申請號: 86103779
• 申請日: 1986-05-20
• 公開（公告）號: CN86103779A
• 公開（公告）日: 1988-03-09
• 發明（設計）人: 潘景賢
• 申請（專利權）人: 潘景賢
• 主分類號: F04C18/356
• 分類號: F04C18/356;F04C2/344;F03C2/30
• 代理公司: 中國科學院武漢專利事務所
• 代理人: 黃文韜,黃慶芳

《滑片無磨損密封式動力機械》是一種能量轉換動力機械。它適用于滑片式壓縮機、冷凍機、風動馬達機、真空泵、真空復合氣泵、液壓馬達、液壓泵等動力機械。有潤滑油或無潤滑油的情況下均可使用。

在沒有此發明之前，所使用的一種是滑片式動力機械，它是由定子、轉子、葉片和前后端蓋等組成（請參閱《回轉式壓縮機》-西安交通大學編，1974年）。其滑片腔體密封性能好、效率高。但各個零部件（定子、轉子和前后端蓋與葉片）之間產生滑動磨擦，使用壽命短。另一種是滑片騰空式動力機械，它也是由定子、轉子、前后端蓋和葉片組成，不同的是葉片兩端增添了小軸，并裝有小軸承，工作腔中定子、轉子和端蓋與葉片之間有很小的間隙（請參閱《華中師范學院學報》1982年第2期《連續容積式動力裝置原理的研究》潘景賢等）。其滑片腔體磨損小，無潤滑劑，零部件之間的滑動磨擦由滾動磨擦取代，因而提高了使用壽命，但該動力機械的葉片頂部端點與定子內孔表面的間隙不均勻，因而造成介質泄漏，效率低。

為了解決此類機械的密封和磨損問題，本機械的設計構思與日本專利JP57-165692（回轉式壓縮泵）、英國專利GB2099922（葉片式旋轉壓縮機）和聯邦德國專利DE3109835（有滑動葉片的回轉泵）等所提出的技術方案是不相同的，在性能指標上前者優于后者。

本發明的目的是使滑片腔體有良好的密封性能，而磨損又小，從而延長使用壽命。為此，本發明采用了以下的技術方案：

第一，增加了轉盤機構。它由園盤、軸套和軸承等零部件組成。其作用是消除滑片腔體中一些有害的作用力和磨損：葉片轉動所產生的離心力、介質壓力對定子內表面和葉片頂面的磨損;葉片左右竄動形成的軸向力對葉片的兩端和端蓋面的磨損。在葉片的兩側各增添一小軸，一個葉片同園盤連接并隨之同步旋轉，其它葉片通過軸套與園盤內表面又接觸又滾動，亦隨之轉動。

第二，為了提高滑片腔體密封性、防止介質泄漏和減少定子、左右端蓋與葉片的磨損，在葉片的頂部和兩側面鑲有彈性柔軟密封件。

第三，為了減少葉片表面和轉子凹槽表面磨損，延長使用壽命，在轉子的外表面開有凹槽，槽內裝有滾針，使葉片表面與轉子凹槽表面相互之間的滑動磨擦變為滾動磨擦。

第四，為了消除葉片頂部端點與定子的內表面之間間隙不均勻的缺點，防止介質泄漏。應按以下法則確定或選擇有關部件的位置或尺寸：（1）使軸套的中心線與定子內孔表面相重合;或（2）葉片頂部的曲率半徑數值等于軸套的半徑的數值。

發明的具體結構及其實施例如附圖1所示。它是本機械的全貌示意圖，其中包括定子（1）、轉子（2）、端蓋（3）、葉片（4）、園盤（5）、軸套（6）、軸承（7）、彈性柔軟密封件（8）、殼蓋（9）和滾針（10）等零部件。在葉片（4）與殼蓋（9）之間有一個轉盤機構，它由園盤（5）、軸套（6）（或小軸承）和軸承（7）等組成。葉片（4）的兩側仍裝有一個小軸，一個葉片同園盤（5）連接并隨之同步旋轉，其它的葉片通過軸承（6）與園盤（5）的內孔表面滾動接觸，且一起同向轉動。葉片（4）的頂部和兩側面鑲有彈性柔軟密封件（8），以形成密封腔體和減少零部件之間的磨損。轉子（2）上開有若干縱向凹槽，其數量隨應用領域的不同而有差別，如風動馬達的轉子上開有4個凹槽，滑片壓縮機的轉子上開有8個凹槽。在凹槽中裝有滾針（10）和能徑向自由移動的葉片（4）。

本動力機械按下列方法工作：

由于轉子（2）對定子（1）是偏心配置，所以，定子（1）內壁與轉子（2）表面和端蓋（3）表面構成月牙形空間。當葉片（4）受離心作用時：其一，葉片（4）繞定子（1）中心轉動，轉子繞定子（1）偏心轉動，葉片（4）與轉子（2）通過滾針（10）產生相對滾動。其二，葉片（4）通過軸套（6）和園盤（5）形成滾動的剛性支承點。其三，葉片（4）頂部和兩側面鑲的彈性柔軟密封件（8）與定子（1）內壁和左右端蓋（3）的端面緊貼形成彈性支承線，將月牙形空間分隔成若干密封的扇形基元容積腔，在轉子（2）旋轉一周的過程中，基元腔容積由最小變為最大（如氣動機）或由最大變到最小（如壓縮機）。

由于轉盤機構的功能，葉片轉動產生的離心力、介質壓力和葉片左右竄動產生的軸向力是通過葉片、軸套和園盤傳遞給軸承的。使原型的滑動磨擦變為滾動磨擦，且消除了上述三種力對定子內孔表面、左右端蓋的端面與葉片頂部和兩側面的磨損。另外，由于在轉子凹槽中裝有滾針，使葉片與轉子凹槽之間的滑動磨擦變為滾動磨擦。鑒于上述因素，延長了定子、轉子、葉片和端蓋的使用壽命。