連動式空氣壓縮機的製作方法
2023-09-24 00:32:40 1
專利名稱：連動式空氣壓縮機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及空氣壓縮機技術領域，特指一種連動式空氣壓縮機。
背景技術：
空氣壓縮機在工業生產及人們生活中應用十分廣泛，例如在氣動設備、電纜線生產、礦場、工廠中都需採用。目前的空氣壓縮機主要有下列幾種活塞式空壓機(也稱往復式空壓機)、螺杆式空壓機、離心空壓機和渦卷式空壓機。經常使用的是活塞式空壓機和螺杆式空壓機，這兩種空氣壓縮機雖各有優點，但都還存在一定的不足。例如，對於活塞式空壓機來說，它主要是利用曲軸的圓周運動，帶動活塞往復直線運動對汽缸內的氣體進行壓縮，其活塞環與汽缸壁頻繁摩擦，軸瓦摩擦噪音較大且穩定性較差；螺杆式空壓機中轉子嚙合摩擦，其轉動速度快，發熱量大，不僅要求其製造材料的耐磨性要高，且在使用時需要使用大量的冷卻潤滑油，這樣由於油氣混合，所以最後還需要進行油氣分離工作，其成本較高，操作複雜，維修和保養難度大。
發明內容
本實用新型的目的旨在克服上述產品之缺失，提供一種壓縮率大、壓縮省力的連動式空氣壓縮機。
本實用新型是通過如下技術方案實現的其包括若干大小不一的汽缸以及驅動裝置，此汽缸按照由大到小順序依次通過活塞杆與驅動裝置連動；在鄰近兩汽缸中，較大汽缸的排氣口與較小汽缸的進氣口連通，而位於前端的大汽缸的進氣口與外界相連通；位於末端的小汽缸的排氣口與儲氣裝置連通。
上述汽缸的活塞上開設有若干的通孔，具有一定韌性的密封片固定活塞的端面上，並將活塞上開設的通孔遮蔽。
上述驅動裝置包括一轉軸、與轉軸固定並同轉軸成偏心分布的偏心軸以及連杆，其中連杆的兩端分別與汽缸活塞杆和偏心軸鉸接。
上述的驅動裝置也可採用下面結構，其包括一曲軸以及連杆，其中連杆的兩端分別與汽缸活塞杆和曲軸鉸接。
本實用新型採用逐步壓縮空氣的方式，這樣不僅可以得到壓力很大的壓縮氣體，且壓縮過程中無須提供較大的壓力，其壓縮過程簡單省力。另外，採用這種方式後，可以避免直接壓縮時氣體產生的高溫，使氣體壓縮率更大。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例一中驅動裝置的結構示意圖；圖3是本實用新型實施例一中活塞的工作示意圖；圖4是本實用新型實施例二傳動裝置的結構示意圖；圖5是本實用新型實施例三傳動裝置的結構示意圖；
圖6是本實用新型實施例四的結構示意圖。
具體實施方式
見附圖1、2，本實施例中採用了四個大小不同的汽缸1、2、3、4，即整個空氣壓縮分四級壓縮完成。這四個汽缸1、2、3、4按照由大到小順序依次通過活塞杆11、21、31、41與驅動裝置5連動；其中在鄰近兩汽缸中，較大汽缸的排氣口與較小汽缸的進氣口連通。結合本實施例，即汽缸1的排氣口與汽缸2的進氣口相通；汽缸2的排氣口與汽缸3的進氣口相通；汽缸3的排氣口與汽缸4的進氣口相通。而位於前端最大的汽缸1的進氣口與外界相連通；位於末端最小的汽缸的排氣口與儲氣裝置連通。本實施例中，除位於前端的最大的汽缸1採用開口形式的汽缸以外，其他汽缸2、3、4都採用的是封閉式汽缸。
上述汽缸1、2、3、4採用的是具有單向進氣功能的活塞12、22、32、42，由於所有汽缸的活塞結構基本類似，故此處僅以汽缸1的活塞12為例說明其具體結構。活塞12上開設有若干的通孔122，而具有一定韌性的密封片13固定活塞12的端面上，並將活塞12上開設的通孔122遮蔽。活塞12工作時，當活塞杆11推動活塞12開始壓縮汽缸1內的空氣時，汽缸1內空氣壓強較外界空氣壓強大，故密封片13被汽缸1內空氣壓力抵壓在活塞12端面上，同時將活塞12上開設的通孔122遮蔽，使汽缸1內的空氣無法由通孔122洩漏，直至壓縮完畢。當活塞杆11拉動活塞12向外運動時，此時汽缸1內的空間被拉大，其內部的空氣壓強將減小，使得外界空氣壓強將大於汽缸1內的空氣壓強，故密封片13將被外界空氣透過通孔122推開，使得活塞12上開設的通孔122與外界空氣相通，而使汽缸1內的空氣及時得到外界空氣的補充，直至活塞杆11完成拉動的工作，如見附圖3所示。
為了使活塞杆11、21、31、41保持直線運動，減少活塞與汽缸內壁之間的摩擦，各個汽缸的活塞杆卡嵌在一定位導向裝置7內，此定位導向裝置7可採用軸承，這樣可以減少活塞杆11、12、13、14與定位導向裝置7之間的摩擦。
另外為了使本裝置可順利進行空氣壓縮，在各個汽缸的排氣口處都設置有單向閥6，防止壓縮空氣回流。
本實施例中的驅動裝置5包括一轉軸51、與轉軸51固定並同轉軸51呈偏心分布的偏心軸52以及連杆50，其中連杆50的兩端分別與汽缸1、2、3、4的活塞杆11、21、31、41及偏心軸52鉸接。此驅動裝置5將通過連杆50分別帶動汽缸1、2、3、4的活塞杆11、21、31、41運動，依次對其進行壓縮或拉拔。而本驅動裝置中轉軸51為主動軸，其將帶動偏心軸52繞其軸線運轉。
見附圖4，這是本實用新型傳動裝置5的另一種實施方式，其在實施例一的驅動裝置5中轉軸51為主動軸，工作時，是通過轉軸51帶動偏心軸52繞其軸線運轉。而本實施例中，主動件為一皮帶輪53(或齒輪、鏈輪)，與皮帶輪53中心線呈偏心分布的偏心軸52固定在皮帶輪53上，連杆50的兩端分別與汽缸1、2、3、4的活塞杆11、21、31、41及偏心軸52鉸接。本實施例與實施例一的結構方式相似，有異曲同工之處。
見附圖5，這是本實用新型傳動裝置5的又一種實施方式，其採用了曲軸54替代上述實施例中的偏心軸52。本實施例結構仍是上述實施例的拓展，其結構類似，這裡不在一一贅述。
下面以實施例一為例具體說明其工作方式。由於本實施例中四個汽缸1、2、3、4按照由大到小順序依次通過活塞杆11、21、31、41與驅動裝置5連動，故當驅動裝置5開始運轉以後，其將依次對汽缸1、2、3、4進行壓縮。當活塞杆11推動活塞12前進一定距離後，汽缸1內的空氣將被壓縮，並通過排氣口進入汽缸2內；汽缸2為一密封的缸體，並通過活塞22將汽缸分隔為兩個空腔，其中位於活塞22前端的空腔設置有排氣口，位於活塞22後端的空腔設置有進氣口。經過汽缸1壓縮的空氣進入汽缸2內活塞22後端的空腔，當活塞22向右移動時，此壓縮空氣將推開活塞22上的密封片23進入活塞22前端的空腔，當活塞22向左移動時，活塞22將對上述壓縮空氣進一步壓縮，並將二次壓縮後的空氣壓入汽缸3內，同時汽缸2內活塞22後端的空腔將再次吸入汽缸1壓縮的空氣，至此完成第二級壓縮。依次類推直至完成第四級壓縮的空氣被壓入儲氣裝置中。當然本實施例採用了四個汽缸，整個空氣壓縮分四級壓縮完成，其也可根據需要選擇適當個數的汽缸，這些結構都在本實用新型的保護之列。
見附圖6這是本實用新型實施例四的結構示意圖，其是在上述實施例基礎對結構進行一些改變。在本實施例中，驅動裝置5包括一凸輪55，汽缸1、2、3、4的活塞杆的末端都安裝有一滾動軸承56，並且此滾動軸承56通過彈簧57的彈力抵靠在凸輪55的曲面上。為了使活塞在壓縮完以後能夠及時復位，其在汽缸的內壁與活塞之間連接有一彈簧57，通過彈簧57的彈力推動活塞復位。
綜上所述，本實用新型採用逐步壓縮空氣的方式，這樣可以得到壓強很大的壓縮氣體。我們假設驅動裝置5對活塞12、22、32、42產生的推力為F，汽缸1在此推力F作用下壓縮其缸體內的空氣，得到壓強為P1的壓縮空氣，而此壓強為P1的壓縮空氣進入汽缸2後又將再次被壓縮，假設驅動裝置5對活塞22產生的推力仍為F，由於汽缸2的活塞面積小於汽缸1的活塞面積，故由壓強公式可以推導出，汽缸2將再次壓縮壓強為P1的壓縮空氣後，將使空氣壓強增大到P2，如此逐步遞增，最後經過最小的汽缸4壓縮以後可得到壓強為P4的高壓空氣。在整個過程中，驅動裝置5對活塞產生的推力並無多大的改變，整個壓縮過程變的十分輕易完成。同理，如果單獨採用汽缸1來壓縮空氣，得到壓強為P4的壓縮空氣，則驅動裝置5對活塞產生的推力等於P4乘於汽缸1的活塞面積S1，這將是一個十分巨大的力，普通的汽缸根本無法完成。另一方面，如果採用汽缸4完成壓縮得到壓強為P4的壓縮空氣，雖然無須太大的壓力，但是由於汽缸4較小，其壓縮後產生的壓縮氣體體積很小，這些方式都無實用價值。本實用新型正是為克服上述缺點而設計，這樣可以得到壓強很大，同時體積適當的壓縮氣體。
權利要求1.連動式空氣壓縮機，包括若干汽缸以及驅動裝置，其特徵在於所述的若干汽缸大小不一，且此汽缸按照由大到小順序依次通過活塞杆與驅動裝置連動；鄰近兩汽缸中，較大汽缸的排氣口與較小汽缸的進氣口連通，而位於前端的大汽缸的進氣口與外界相連通；位於末端的小汽缸的排氣口與儲氣裝置連通。
2.根據權利要求1所述的連動式空氣壓縮機，其特徵在於上述汽缸中採用的是具有單向進氣功能的活塞，其具體結構為活塞上開設有若干的通孔，具有一定韌性的密封片固定活塞的端面上，並將活塞上開設的通孔遮蔽。
3.根據權利要求2所述的連動式空氣壓縮機，其特徵在於驅動裝置包括一轉軸、與轉軸固定並同轉軸呈偏心分布的偏心軸以及連杆，其中連杆的兩端分別與汽缸活塞杆和偏心軸鉸接。
4.根據權利要求2所述的連動式空氣壓縮機，其特徵在於驅動裝置包括一曲軸以及連杆，其中連杆的兩端分別與汽缸活塞杆和曲軸鉸接。
5.根據權利要求3或4所述的連動式空氣壓縮機，其特徵在於一定位導向裝置套設在汽缸的活塞杆上。
6.根據權利要求1所述的連動式空氣壓縮機，其特徵在於汽缸的排氣口處設置有單向閥。
7.根據權利要求1所述的連動式空氣壓縮機，其特徵在於驅動裝置包括一凸輪，汽缸的活塞杆的末端都安裝有一滾動軸承，在汽缸的內壁與活塞之間連接有一彈簧；滾動軸承通過彈簧的彈力抵靠在凸輪的曲面上。
專利摘要本實用新型涉及空氣壓縮機技術領域，特指一種連動式空氣壓縮機。其技術方案為其包括若干大小不一的汽缸以及驅動裝置，此汽缸按照由大到小順序依次通過活塞杆與驅動裝置連動；在臨近兩汽缸中，較大汽缸的排氣口與較小汽缸的進氣口連通，而位於前端的大汽缸的進氣口與外界相連通；位於末端的小汽缸的排氣口與儲氣裝置連通。本實用新型採用逐步壓縮空氣的方式，這樣不僅可以得到壓力很大的壓縮氣體，且壓縮過程中無須提供較大的壓力，其壓縮過程簡單省力。另外，採用這種方式後，可以避免直接壓縮時氣體產生的高溫，使氣體壓縮率更大。
文檔編號F04B27/08GK2620109SQ03225679
公開日2004年6月9日 申請日期2003年4月30日 優先權日2003年4月30日
發明者吳小冬 申請人:吳小冬