[发明专利]一种球形压缩机防卡死动力机构

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种球形压缩机防卡死动力机构。

背景技术

球形压缩机技术是近年来发展起来的一门新学科，与现有的压缩机结构及原理完全不同，是通过主轴的旋转带动设置在球形内腔中的活塞和转盘产生相对运动，在空间形成一对或者多对容积不断变化的工作室来产生压缩和膨胀的，其优点是无进/排气阀、运动件少、振动小、机械效率高、密封可靠等，特别是在微型压缩机领域、高压缩比泵类机械方面优势更加明显。目前球形压缩机技术在国内外已经取得了多个专利。但是当主轴旋转到转盘轴线与活塞轴线重合时会产生机构运动的死点，容易导致机构卡死无法转动，特别是对于结构尺寸小、润滑不良、高压比的工况下，卡滞现象更加明显。

中国专利号201310100697.5和201410100390.X，专利名称分别是《一种用于球形压缩机的转盘旋转同步机构》和《一种球形压缩机转子防卡死机构》，分别就球形压缩机转子在死点卡滞的问题从根本上给出了解决方案，但《一种用于球形压缩机的转盘旋转同步机构》专利在实施过程中，由于转盘同步机构设置在转盘球面与缸体内球面之间，凹形滑道在相互配合的球面上使密封面积减小，甚至成为工作室间气体泄漏通道，使得球形压缩机面密封优势降低，从而使球形压缩机不能适应微型结构在高压的工况下工作，效率降低；《一种球形压缩机转子防卡死机构》在实施过程中，导向销在凹形滑道中滑动，必须要导向销与凹形滑道的良好配合，导向销受凹形滑道的约束，凹形滑道分布在转盘转动过程中导向套在所对应的缸体座球面或者缸体下球面的滑动轨迹上，凹形滑道加工复杂，凹形滑道和导向销磨损严重，造成早期失效，而且会由于加工误差或者运动过程中的位置偏移导致导向销在凹形滑道中卡滞，形成新的卡滞点。同时，由于活塞与转盘相对运动过程形成的高压容积，使转盘球面对缸体球面产生局部压力，压缩机的输出压力越高，转盘对缸体产生的不平衡压力就越大，这种不平衡局部压力使得转盘与缸体的摩擦力变大，导致转盘和缸体异常磨损，也容易使转子运动卡滞。

发明内容

本发明的目的就是设计一种球形压缩机防卡死动力机构，使转盘在转动到转盘轴线与活塞轴线重合位置时即机构死点位置时，主轴转动驱动转盘,转盘同步动力机构能够产生使转盘继续绕自身轴线旋转的动力,使转子继续旋转并越过死点,同时通过改进设计，使转盘球面与缸体球面由于压缩机工作产生的局部不平衡压力减小，从而彻底解决球形压缩机转子卡死问题。

本发明的技术方案是，一种球形压缩机防卡死动力机构，其特征是：在缸体和主轴支架之间固定连接缸体座，缸体座与主轴配合部分设置有缸体座衬套，转盘轴穿过缸体轴孔和缸体座轴孔其端部插入主轴的偏心轴孔；在缸体与缸体座之间设置有由动力柄、轨迹限位面构成的转盘同步动力机构，动力柄是两端对称的哑铃型结构，动力柄固定在转盘轴上随同转盘回转运动，回转过程中动力柄两端与缸体座相接触的运动轨迹面构成轨迹限位面；在转盘上设置有背压支撑；

所述动力柄的中间设置有安装孔，动力柄通过安装孔固定在转盘轴上相应的安装台阶上，动力柄的两端固定连接有圆弧形的滑靴，动力柄回转运动时滑靴贴合轨迹限位面滑动；滑靴材料为PEEK、铜或者其他弹性耐磨材料；

所述动力柄的中间设置有安装孔，动力柄通过安装孔固定在转盘轴上相应的安装台阶上，动力柄的两端安装有滑轮，滑轮贴合轨迹限位面转动；

所述动力柄的中间设置有安装孔，动力柄通过安装孔固定在转盘轴上相应的安装台阶上，动力柄的两端为圆弧形结构；在与动力柄两端相接触的轨迹限位面上设置有PEEK、铜或者其他弹性耐磨材料做成的镶块；镶块设置在动力柄转动到机构的死点位置附近时动力柄两端与轨迹限位面接触的行程范围；

在转盘上与转盘轴连接的部位设置有转盘轴安装孔，转盘轴与转盘连接的一端的形状是与之相配的安装端，转盘轴的安装端插入转盘轴安装孔后周向固定；动力柄设置在转盘轴的中部，与转盘轴做成一个整体零件；转盘轴的另一端为圆形的轴端，插入主轴的偏心轴孔空中；

在动力柄的两端设置有磁性材料，在轨迹限位面上设置有磁性镶块，轨迹限位面上的磁性镶块与动力柄上的磁性材料之间有一定的间隙，相对的面磁极相同；磁性镶块设置在动力柄转动到机构的死点位置附近时动力柄两端与轨迹限位面接近的行程范围；

轨迹限位面可以是转盘转动过程中动力柄的两端各自与缸体座接触的全轨迹或者部分轨迹；如果是部分轨迹，则应满足转盘在转动到转盘轴线与活塞轴线重合位置时即压缩机转子死点位置附近时，该部分轨迹能与动力柄两端相接触。