[发明专利]螺旋柱塞机

说明书

本发明涉及一种螺旋柱塞机。属于Int.Cl.F04C领域。

现有的柱塞式压缩机和泵一般带有阀门和曲轴连杆系统。这使得结构较为复杂，更重要的是阀门的启闭会产生噪音，这在空气压缩机中尤为突出，成为严重的噪声公害。另外，由于一般柱塞机的阀门是单向开启的，因此被泵送的介质的流向是不可逆的。

本发明的任务在于克服一般柱塞机的上述缺点。除此而外，本发明有多种用途。除可作为流体介质的输送泵和作为压缩机外，还可以作为前级真空泵，液力马达，气动马达，蒸汽机，内然机、也可以代替其他机械的阀门系统。

本螺旋柱塞机在结构上大致分为三部分：缸体，螺旋槽柱塞和旋转运动-螺旋运动变换机构。

本螺旋柱塞机的主要特点是：（1）带有螺旋槽及轴向介质孔的柱塞的左、右旋螺旋运动和缸体上进、排介质孔的同步配合同时起到了柱塞和阀门的作用。（2）导杆，导槽，拨杆和直槽叉的共同作用使柱塞作左、右旋螺旋运动，也就是作往复螺旋运动。

图1是本螺旋柱塞机的第一实施例的结构图。为简明起见，图中螺旋槽用平行双斜线表示。

图2是直槽叉的顶视图。

图3是柱塞的柱面的展开图。

图4是可晃动轴封的截面图。

对本螺旋柱塞机的结构图的解释如下：

缸体（1）上有介质进入孔（6，12）和排出孔（7，11）各各两个。有一固定在缸体上的导杆（9）。缸体左端为端盖（3），右端为可晃动轴封（14）。

柱塞（23）上有介质进入槽（18，22）两条和介质排出槽（19，21）两条。柱塞上还有轴向介质进入孔（4，16）及轴向介质排出孔（5，17）各两个，这些孔使左右腔室（2，13）与对应的介质槽连通起来。介质槽（18）和（21）为右旋螺旋槽，（19）和（22）为左旋螺旋槽。为防止柱塞在左右止点时进排介质槽之间相通，这些介质螺旋槽都短于半圈螺旋线。柱塞上还有一条螺旋导槽（20），该导槽由两段各为半圈螺旋的螺旋槽对接而成，半圈为左旋槽，另半圈为右旋槽，对接处略有圆弧过渡。

柱塞的轴（24）通过可晃动轴封伸出缸体外，柱塞轴（24）上装有拨杆（26），与轴（24）同轴位置上有一直槽叉（25），拨杆伸入直槽叉的槽（31）内。拨杆和直槽叉的配合使直槽叉的旋转力矩转给柱塞轴（24），并允许柱塞轴在旋转的同时作往复运动。直槽叉的轴（15）由轴承（27）支承。

柱塞上各螺旋槽（18，19，20，21，22）有相同的螺旋角以获得进排槽工作的同步性。各槽间的轴向投影间距相等。

对图1的第一实施例的螺旋柱塞机作为泵的实例其工作过程解释如下：

当直槽叉（25）从右端看顺时针方向旋转时，带动拨杆（26）旋转，由于导杆（9）伸入导槽（20），迫使柱塞（23）作右旋螺旋运动。这时缸体右腔室扩大，被抽运之介质经介质进入口（8）-介质进入孔（12）-螺旋槽（18）-轴向介质进入孔（16）进入右腔室（13）。同时处于左腔室（2）内的介质经轴向介质排出孔（5）-螺旋槽（21）-介质排出孔（7）-排出口（10）排出。在这个柱塞向左运动的行程中，导杆（9）在导槽（20）的右旋槽内，同时两左旋介质槽（19，22）处于关闭状态。

当柱塞到达左止点后，导杆进入导槽的左旋槽内，柱塞作左旋螺旋运动，被泵送的介质经（8）-（6）-（22）-（4）进入左腔室，同时处于右腔室内的介示?7）-（19）-（11）-（10）排出。这时两右旋介质槽（18，21）处于关闭状态。

当直槽叉（25）反向旋转时，介质就被反向泵送。

当从介质进入口（8）输入有一定压力的流体时，螺旋柱塞机的柱塞就作往复螺旋运动。从直槽叉的轴（15）就输出纯转运动力，这就成为动力机械。如果切换到从介质排出口（10）输入有一定压力的流体，则直槽叉的轴就反向旋转。

去掉拨杆和直槽叉，本螺旋柱塞机可以直接输出往复动力。

改变各螺旋槽的螺旋角和改变介质槽的长度，可使本螺旋柱塞机符合各种性能要求。

图5为本螺旋柱塞机的第二实施例的结构图。

对第二实施例的结构解释如下：