[发明专利]一种球形压缩机齿轮过死点机构

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种球形压缩机齿轮过死点机构。

背景技术

球形压缩机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，球形压缩机是近年来压缩机结构上的一项重大发明，目前球形压缩机技术的应用研究取得了很多进展，在国内外也取得了诸多专利，以球形压缩机为基础的各种动力机械正在进行产业化之中。

由于活塞的旋转是通过偏心主轴提供动力，当主轴旋转到转盘轴线与活塞轴线重合时，主轴作用在转盘上的合力与活塞和转盘的轴线垂直相交，使转盘绕活塞轴线旋转的扭矩为零，无法使活塞旋转，从而导致机构卡滞，这是机构的运动死点。受力分析为：主轴在电机的驱动下旋转，主轴作用于转盘一个驱动力，这个驱动力有一分力使活塞绕其轴线旋转，带动位于主轴的偏心斜孔中的转盘销轴旋转，当旋转到转盘的轴线与活塞的轴线接近重合位置附近，这个使活塞旋转的分力产生的扭矩越来越小直至为零，所以在活塞轴线和转盘轴线接近重合前后，活塞不能获得足够的扭矩绕其轴线转动，从而在该位置附近出现转动卡滞现象，产生机构的运动死点；当运动死点为起始状态或者在该状态停止转动，则下次无法启动。对于结构尺寸小、润滑不良、高压比的工况下，球形压缩机由于机构运动死点导致的卡滞现象更加明显。

发明内容

本发明的目的就是设计一种球形压缩机齿轮过死点机构，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，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。

本发明的技术方案是，一种球形压缩机齿轮过死点机构，其特征是：在转盘的转盘球面的下端形成一凹形空腔，转盘轴沉于凹形空腔中，主轴的上端置于所述凹形空腔中，主轴的偏心斜孔与转盘轴相配，转盘轴插入主轴上端的偏心轴孔中，通过主轴的旋转给转盘的旋转提供动力；在转盘凹形空腔的下端设置有锥面内齿环，在主轴支架的上端设置有与锥面内齿环相啮合的锥面外齿环，锥面外齿环的节圆平面垂直于主轴轴线，在主轴转动过程中，锥面外齿环与锥面内齿环始终处于相啮合的位置，锥面内齿环的节圆直径是锥面外齿环节圆直径的2倍，锥面内齿环的齿数是锥面外齿环齿数的2倍；

锥面外齿环与锥面内齿环的齿形结构为相配的锥面斜齿轮。

本发明的优点是：

(1)从根本上解决了球形压缩机机构运动的死点问题；

(2)齿轮传动使防卡死机构运行更加可靠。

附图说明

图1：本发明实施例压缩机结构示意图；

图2：球形压缩机壳体结构示意图；

图3：图2中A-A剖面图；

图4：转盘主视图；

图5：转盘右视图；

图6：转盘俯视图；

图7:主轴支架结构图；

图8：活塞主视图；

图9：活塞右视图；

图中：1-缸盖；2-缸体；3-主轴支架；4-活塞；5-中心销；6-转盘；7-主轴；8-进气孔；9-排气孔；10-进气通道；11-排气通道；12-锥面内齿环；13-转盘轴；14-锥面外齿环；15-活塞轴；16-活塞销孔；17-转盘销孔；18-活塞轴孔；

1000-V1工作室；1001-V2工作室。

具体实施方式

如图1、图2所示，球形压缩机包括缸盖1、缸体2、主轴支架3、活塞4、中心销5、转盘6等，缸盖1、缸体2、主轴支架3依次通过连接螺钉相连形成球形压缩机的机壳；缸盖1和缸体2具有半球形内表面，通过连接螺钉连接形成球形压缩机的球形内腔。

在如图8、图9所示，活塞4具有球形顶面、球形顶面中央有一活塞轴15、两个成一定角度的侧面和在活塞4两侧面下部形成的活塞销座，活塞销座为半圆柱结构，半圆柱的中部有凹槽，在活塞销座半圆柱的轴线方向上有贯通的活塞销孔16。

如图4到图6所示，转盘2的上部和下端面之间的外周面为转盘球面，在转盘球面的下端形成一凹形空腔，转盘轴13沉于凹形空腔中，在转盘6的凹形空腔的下端设置有锥面内齿环12；在转盘6的上部与活塞销座相对应有一转盘销座，转盘销座的两端为半圆柱凹槽，转盘销座的中部为凸起的半圆柱，在半圆柱的轴线方向上有贯通的转盘销孔17；转盘销座两端的半圆柱凹槽与活塞销座两端的形成半圆柱相配，转盘销座中部凸起的半圆柱与活塞销座中部凹槽相配，活塞销孔16与转盘销孔17相配。