具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种转缸活塞压缩机，包括上支撑板11、阀板12、旋转部件2、缸套3、阀盖4和转轴6，其中旋转部件2包括活塞连杆21、转缸22、密封圈23、挡片24、往复密封环25、滚针轴承26、支撑环27、进排气口28、凸台29、摩擦环210、轴承轴211、轴承支架212。转缸22套设在转轴6上，活塞连杆21套设在转缸22内设的气缸壁面22b上，活塞连杆21和轴承轴211、轴承支架212呈一体结构，两侧分别设置的滚针轴承26于缸套3内壁面作滚动，气缸端盖20、挡片24、密封圈23、支撑板11和往复密封环25于转缸22两侧对称设置。

在本实例中，从上往下依次上支撑板11、缸套3、阀板12、阀盖4和转轴轴承5固定，旋转部件2和转轴6在如图所示空间内旋转运动。压缩机结构在运行时转轴6带动旋转部件2旋转，转缸22带动活塞连杆21相对于缸套3旋转，同时活塞连杆21相对于转缸22作往复运动，实现转缸22内部活塞连杆21两侧容积的变化，从而实现吸气、压缩和排气。

在本实施例中，转缸22具有沿其轴向设置的轴向孔22d以及沿其径向设置的径向孔22c，其中，轴向孔22d用于穿入转轴6，径向孔22c用于穿入活塞连杆21，径向孔22c即为本实施例压缩机结构的工作腔22a，孔壁面即为所述压缩机结构的气缸壁面22b。压缩机结构在运行时，活塞连杆21通过与径向孔22c的配合被转缸22带动旋转，并且活塞连杆21在径向孔22c内相对于转缸22作往复运动，以实现吸气、压缩和排气。

在本实例中，压缩机具有预设截面，过转轴6轴线的缸套3对称平面称为第一截面A1，过转轴6轴线且垂直于第一截面A1的平面称为第二截面A2，活塞连杆21轴线方向位于第一截面A1内时，活塞连杆21刚好运动到一侧止点位置，位于第二截面A2内时，活塞连杆21活塞段刚好运动行程的一半。转缸径向孔22c在水平方向的对称平面称为第三截面A3。

在本实例中，在转缸22和气缸端盖20之间设置有挡片24，与密封圈23形成密封面，转缸22、挡片24和气缸端盖20由螺栓进行紧固连接。挡片24和气缸端盖20上开设有进排气口28，进口位置设置为第三截面A3以下靠近气缸壁面22b位置以减小相对余隙容积，进排气口28出口方向设置为沿转轴6轴线方向向下，进排气通道从进排气口28在气缸端盖20内延伸至阀板12一侧。当进排气口28与阀板12进气口连通时，压缩机吸气，当进排气口28与阀板排气口连通时，压缩机排气，从而实现所述压缩机结构的吸气、排气过程。

在本实施例中，沿工作腔22a轴线方向对称的两个轴承轴211轴线之间的距离为l₁，滚针轴承26直径为d₀，转缸半径为r，偏心距为缸套3内壁面型线由如下方式得到：

压缩机结构在运行时，滚针轴承26中心轴线运动轨迹C的极坐标方程为一般的，取保证该轨迹C没有尖点和绕扣。通过上述参数限定，可以保证压缩机结构的不同部件的加工装配精度，以及实现良好的运转。进一步地，对该型线进行向外等距偏移，偏移量为由此得到曲线即为缸套3内壁面型线，具体计算过程如下所示：

通过简单的坐标系转换，得到轨迹C的参数方程为：

要求C向外偏移的等距方程，假设C上一点P坐标为(x₀,y₀)，有P点坐标参数满足C参数方程。假设偏移后轨迹C‘上一点P’坐标为(x,y)得到如下表达式：

其中求出则完全确定，它的坐标就是P₁点的坐标，进而得到C’的参数方程。

在向量中，已知设C在P点的法线单位向量为则：

令η_x、η_y分别是单位法向量在x,y方向上的分量，则C’的参数方程可以表示为：

该方程即为缸套3内壁面的型线参数方程。

在本实施例中，滚针轴承的直径d₀应该满足其中r_θ为缸套3型线上任意一点的曲率半径，使得滚针轴承能够在缸套3上连续滚动，可以表示为如下关系式：

在本实施例中，如图3所示，在活塞连杆21活塞两侧端部平面设置、有凸台29与进排气口28配合，当活塞连杆21轴线位于第一截面A1时，凸台29插入进排气口28中，用以减少压缩机的相对余隙容积。活塞连杆21圆柱形表面和气缸壁面22b之间的活动间隙应保证具有一定的密封性能，减少高低压腔之间的内泄漏。气缸端盖20沿气缸壁面22b轴线方向设置、有端盖通孔20a，活塞连杆21贯穿其中并相对于气缸壁面22b作往复运动，气缸端盖20在靠近挡片24侧设置、有往复轴密封件，包括支撑环27和往复密封环25，用以减少压缩腔外泄漏。在本实施例中，如图5、6所示，进排气口角度Ф、吸气角π-θ-γ+Ф、排气角β+Ф，满足Ф<θ<15°，β>15°，Ф＝2γ，使得进气结束时工作腔22a内容积最大和排气结束时工作腔22a内容积最小，保证吸气和排气充分。当活塞连杆21轴线位于第一截面A1时，该压缩机结构两个腔分别吸气结束和排气结束。

如图1至3所示，本实施例中设置滚针轴承26用以减小摩擦，提高压缩机结构效率，滚针轴承26的结构还可以替换为其他具有相同功能的机械结构。

如图12所示，活塞连杆21活塞圆周表面可以设置非接触式的迷宫密封结构，减小两个工作腔之间的内泄漏，提高压缩机结构的整体效率。

如图1至3所示，压缩机结构还包括上支撑板11，上支撑板11和阀板12分别对转缸22的上下两个端面进行限位配合，上支撑板11和阀板12中心设置圆形孔以减小摩擦面，在阀板12和转缸之间还单独设置摩擦环211避免阀板与转缸之间的直接摩擦。

如图5、6所示，阀盖4上分别设有进气腔43，一级排气腔42、二级排气腔41，进气腔43配合阀板12保证压缩机结构吸气充分。设置一级排气腔42和二级排气腔41具有相同的容积，两级排气腔之间通过圆柱通道连接，起到了排气消声与缓冲的作用。

本发明的压缩机结构没有传统活塞压缩机中的曲柄滑块运动件和进排气阀结构，简化了传统活塞式压缩机的整体结构；活塞连杆运动平稳连续，增加了该结构的运转可靠性和使用寿命；活塞连杆受力小，转轴驱动力小，从而有利于改善现有技术中的转缸活塞压缩机中活塞受力大以及摩擦严重的问题，进而提高转缸活塞压缩机的整体效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的技术方案，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。