一種風力空氣壓力機的製作方法

2023-06-07 01:42:51 4

專利名稱：一種風力空氣壓力機的製作方法
技術領域：
本發明涉及風能採氣領域，特別涉及一種風力空氣壓力機，主要利用於水平驅動風力機技術領域。
背景技術：
風力空氣壓力機是利用風能採氣，並將所採到的空氣動力轉化為氣體的壓力，然後將氣體的壓力進行儲存並應用於後續的設備。中國專利文獻CN2784610公開了一種風力空氣壓力機，它包括通過軸安裝在支架上的風機安裝座，風機安裝座上設置有風葉和尾翼，風葉軸與底座的軸不相交，所述尾翼通過尾翼旋轉軸與風機安裝座連接，該尾翼旋轉軸與風機安裝座上設置的向後且向外側傾斜的軸孔相配合，在所述尾翼安裝座上設置有尾翼限位機構。此專利文獻中所用的空壓機採用齒輪傳動方式，依靠齒輪完成氣缸的增速吸排氣過程，其結構複雜，能量損耗大。中國專利文獻CN101799001.A中公開了一種凸輪式空氣壓縮機，其包括固定在動力軸的凸輪，汽缸裝在託架的汽缸固定軸上可以擺動，汽缸固定軸固定在託架上，擺杆活動安裝在託架上可以擺動，擺杆與凸輪是通過擺杆滾軸接觸，汽缸的活塞杆與擺杆活動連接，被固定基座固定。工作時，動力軸、凸輪轉動，擺杆被凸輪推起，擺杆將推力傳遞給的活塞杆，汽缸產生壓縮空氣通過排氣管向外部輸出壓縮空氣。當擺杆上的擺杆滾滾過凸輪凸齒的最高點時，擺杆在擺杆回位彈簧作用下向內擺動，此時帶動汽缸的活塞杆伸出，此時汽缸形成負壓，汽缸通過空氣過濾器吸氣。當凸輪的下一凸齒來到時，形成下一次空氣壓縮及排氣的過程，往復循環。I)此專利文獻中採用多汽缸壓縮空氣的結構，其中的凸輪的結構採用不對稱的圓弧結構，當動力軸旋轉時，汽缸的活塞杆的端部沿著凸輪凸齒的圓弧面上滑至其上止點位置，並壓縮空氣進行做功，然後跨過最高點沿凸齒的另一圓弧面下滑至汽缸的下止點位置，完成汽缸的吸氣過程，活塞杆的端部在回程吸氣的過程中，主要依靠擺杆回位彈簧的作用 下進行回位，此過程凸齒不會對汽缸的活塞杆施加作用力，完全依靠擺杆回位彈簧的作用；而在排氣過程中，凸齒還要克服彈簧彈力去做功，增加了凸齒旋轉時的負荷。2)活塞連杆的穩定性差，活塞連杆的端部同擺杆是通過鉸接固定連接，活塞連杆在上下運動過程中會發生左右徑向擺動，進而會影響氣缸的工作，使活塞對缸體的摩擦力加大，從而增加了凸齒運轉時的負荷。3)沒有設置減少凸齒運行負荷的裝置，當風速較小時，風速難以克服施加到凸齒上的負荷，使所有的氣缸進入工作狀態，從而造成啟動困難。4)動力軸上的凸齒在整個運動和傳動動力的過程中主要依靠外凸面對汽缸做功，而凸輪上的內凹面不對汽缸做功，對於單個汽缸來講，凸輪時而對汽缸做功，時而不對汽缸進行做功，因此整個動力軸的受力是不均勻的，若要保證動力軸的勻速旋轉就需要使動力軸上的凸輪對汽缸進行平穩做功，這樣就對汽缸的分布提出了較高的要求，如果動力軸受力不均勻就會出現動力軸轉速時快時慢的現象，進而影響到回位彈簧和動力軸的使用壽命。5)汽缸在整個工作過程中，主要依靠擺杆回位彈簧進行復位，這樣就對彈簧的要求較高，長時間運行後擺杆回位彈簧的彈力發生一定的變化，會出現復位不及時或發生疲勞斷裂的現象，若其中一個擺杆回位彈簧復位不及時會造成凸齒連續敲打活塞杆的現象，產生噪音，由於動力軸的受力不均，會進一步加劇其它擺杆回位彈簧的損壞，從而造成汽缸上的排氣管的氣壓不足，嚴重時會出現動力軸卡死或凸齒損壞的後果，以至於整個空壓機無法正常工作；若發生擺杆回位彈簧斷裂會造成與其相對應的汽缸無法正常工作。6)汽缸工作時需要潤滑油來潤滑活塞或將活塞杆往復運動時所產生的熱量帶走，因此在安裝汽缸時需要將汽缸的缸體向上設置，活塞杆朝下設置，使汽缸的活塞杆儘可能的朝向斜上方壓縮空氣做功。在此專利文獻中汽缸是沿著整個託架的圓周進行均布，置於託架下部的汽缸呈現倒置現象，這樣的布置會造成潤滑油被壓入排氣管中。
7)託架內的所安裝的元器件較多，且佔據空間較大，相同容積的託架汽缸的安裝數量較少，當在不改變動力軸轉速的情況下，其提供的空氣壓力較小，若需要提供較大空氣壓力，需要更換較大直徑的託架。8)此種結構的凸輪只能沿著一個方向進行旋轉，當風向變化時，利用此空壓機無法進行正常工作。另外，中國專利文獻CN201517481U涉及一種凸輪約束往復活塞式壓縮機，包括氣缸、活塞和連杆，所述連杆的一端與活塞連接，另外設置有一個凸輪，所述凸輪上設置有一個凹槽狀的軌道或凸軌狀的軌道，所述軌道呈閉環形且圍繞凸輪軸的軸線進行偏心轉動，在軌道上有兩個工作軌面，所述軌面的發生線與凸輪軸的軸線平行，在連杆上安裝有軸銷，軸銷上至少套裝有一個滾輪，所述滾輪被凸輪約束並沿著凸輪的軌道運動，此專利文獻擯棄了傳統壓縮機的曲柄連杆機構，採用凸輪來約束活塞的往復運動，由於凸輪可按需設定其軌道的工作軌面，故能約束並實現活塞的特定運動規律。專利文獻CN201517481U存在一下幾個問題I)此凸輪結構在驅動軸旋轉一周時，氣缸只進行一次排氣和一次吸氣過程，無法實現空氣壓縮機的增速。2)上述專利如果採用一個導向結構對活塞連杆進行導向，活塞連杆的穩定性更差，因為上述專利中的導向結構不僅僅起到導向的作用，還起到油封的作用，由於油封為彈性件，因此活塞連杆運動時會產生擺動，為了更好地穩定活塞連杆，發明人又增加了一個導向結構，雖然穩定性較好，但是新的問題也就出現了，兩個導向結構所產生的摩擦力變大，這就使得凸輪運轉時的所受負荷加大，進而影響到起運轉速度和壓力氣體的壓力。3)從結構上看，此專利最多帶動兩個氣缸運行；另外此導向結構同活塞連杆為滑動連接，活塞連杆上下運動時，凸輪同樣要克服活塞連杆同上下兩個導向結構之間所產生的摩擦力做功，使用時間久了，導向結構的一側磨損較大，進而使活塞連杆運動時趨於傾斜運動，這樣就會加大活塞同缸體的摩擦力，使凸輪克服更大的摩擦力去做功，在同樣風速下，會使排出的壓縮氣體的壓力降低，同時影響到活塞的使用壽命。4)在所提供的實施例中，在殼體的下方也設置了一個氣缸，由於此氣缸採用倒置安裝方式，因此，進入氣缸中潤滑油很容易進入氣缸的上行程腔內並進入排氣管內。氣缸的一端是封閉的活塞運動形式，其產生的負壓無法解除，通常使用的壓縮機是一個主軸曲拐帶動多個氣缸工作，該發明從通常的簡單性變為複雜性。另外，專利文獻CN201517481U和CN101799001. A中的驅動方式均為電機驅動方式。

發明內容
本發明所要解決的問題之一是減少空壓機運行時所經受的額外負荷，使空壓機在同樣風速下輸出壓力更高的壓縮氣體。本發明所要解決的問題之二是實現空壓機的穩定增速運行，減少運行時的噪音。為了實現上發明目的，本發明提供了一種風力空氣壓力機。所述技術方案如下 一種風力空氣壓力機,包括風力傳動系統，包括一驅動軸；空壓機，包括箱體、驅動輪和氣缸，所述氣缸設置於所述箱體上，所述驅動輪設置於所述箱體內並套置固定於所述驅動軸上，所述驅動輪的驅動面上成型有閉合的滑軌結構，所述氣缸的活塞連杆作用端約束於所述驅動輪的滑軌結構並沿所述滑軌結構滑動，所述氣缸的所產生的壓縮氣體通過排氣總管輸送至儲氣室；所述驅動軸設置於所述滑軌結構的中心，垂直於所述氣缸活塞連杆的軸線方向上還設有一連杆導向機構，氣缸工作時，所述連杆導向機構同所述活塞連杆滾動連接。進一步，所述連杆導向機構包括多個導向輪，所述導向輪通過連杆固定於所述氣缸的缸體內壁上；多個所述導向輪均布於所述活塞連杆的外圓周上，並同所述活塞連杆滾動連接。進一步，所述滑軌結構由多段弧形滑軌首尾連接而成，多段所述弧形滑軌連接後形成一凹凸相間分布的閉合滑軌結構；所述弧形滑軌包括上行的排氣弧形滑軌和下行的吸氣弧形滑軌，所述排氣弧形滑軌和吸氣弧形滑軌呈對稱設置，且同所述氣缸的運行軌跡相適配；所述排氣弧形滑軌和吸氣弧形滑軌分別由外凸圓弧段、直線段和內凹圓弧段連接而成，所述直線段分別同所述外凸圓弧段和內凹圓弧段相切，所述外凸圓弧段的端部對應於所述氣缸的上止點位置，所述內凹圓弧段的端部對應於所述氣缸的下止點位置。優選，所述滑軌結構成型於所述驅動輪的外圓端面上，所述的弧形滑軌為成型於所述驅動輪外圓端面上的凹槽，所述凹槽的一側成型有防脫保持架，所述活塞連杆的作用端設有一軸承，所述軸承容置於所述凹槽內，並受所述防脫保持架約束，所述驅動輪旋轉時，設置於所述活塞連杆作用端的軸承繞所述弧形滑軌作周期性往復運動。進一步，所述排氣總管共設置至少兩路同其連通的排氣支管，每路排氣支管同設置相應數量的氣缸上的排氣管相連通；其中一路排氣支管通過一單向排氣閥同所述排氣總管連通；其餘各路排氣支管分別通過一洩壓閥和單向排氣閥同所述排氣總管連通；當風力較小時，同所述風力強度相對應的一路所述洩壓閥開啟，同所述洩壓閥相連接的各個氣缸所產生的壓力空氣外排至大氣。所述洩壓閥設置於所述箱體上，其包括閥殼、旋轉閥芯和風力操作機構，所述旋轉閥芯設置於所述閥殼內，二者密封連接，所述旋轉閥芯內部成型一氣流通道，所述閥殼上設有兩個呈一定旋轉角的排氣孔和同所述排氣支管相連通的進氣孔，所述旋轉閥芯旋轉時，所述閥殼的進氣孔通過所述氣流通道同兩所述排氣孔中的其一相連通，兩所述排氣孔分別同所述儲氣室和外界大氣一一對應連通；所述風力操作機構設置於所述旋轉閥芯的端部，其依靠風力進行旋轉動作。所述風力操作機構包括取風擋板，同所述旋轉閥芯的一端固定連接，其包括垂直於風向設置的大塊取風擋板和小塊取風擋板，所述大塊取風擋板和小塊取風擋板形成一夾角；復位碟簧，設置於所述取風擋板上，用於實現所述取風擋板的復位； 風力較小時，所述氣流通道內的壓力氣體同外界大氣連通；風力較大時，風力驅動所述大塊取風擋板，使所述大塊取風擋板帶動所述旋轉閥芯旋轉，使所述旋轉閥芯中的氣流通道旋轉至同儲氣室連通。所述箱體內還設有一液壓缸及套置固定於所述驅動軸上的凸輪，所述液壓缸的活塞杆上套置一復位彈簧，所述驅動軸旋轉並帶動所述凸輪旋轉使所述液壓缸的活塞杆端部沿所述凸輪的外端面作往復運動；所述液壓缸的出油口同多個油管連接，多個所述油管同多個氣缸的缸體內腔一一對應連通。所述單向排氣閥包括閥體，其為中空結構，其中部成型一凸環，所述凸環將所述閥體分割為上部的連接腔和下部的通氣腔，所述排氣總管同所述連接腔螺紋連接，所述閥體的下端同所述儲氣室的連通；膠套，設置於所述閥體的內部，其具有一軸向中空的通氣孔，所述通氣孔的出氣端開口尺寸大於其進氣端開口尺寸，所述膠套的上部卡置於所述凸環的上端面，其下部設置於所述閥體的通氣腔內，所述膠套上設有連通所述通氣孔和所述通氣腔的徑向排氣孔；滑錐杆，其設置於所述膠套的通氣孔內並同所述膠套相適配，所述膠套的進氣端進氣時，所述滑錐杆被氣壓頂出，使所述徑向排氣孔同所述通氣孔相連通；進氣結束後，所述滑錐杆被儲氣室內的氣壓頂入，所述徑向排氣孔同所述通氣孔相隔斷。優選，所述膠套的通氣孔下部為錐形孔，其上部為同所述錐形孔的小頭端相連通的柱形孔，所述柱形孔的內徑小於所述錐形孔的小端直徑，所述徑向排氣孔靠近所述錐形孔的小頭端設置。本發明實施例提供的技術方案的有益效果是(I)本發明採用一連杆導向機構，由於連杆導向機構同活塞連杆採用的是滾動連接方式，活塞連杆運行時同連杆導向機構之間的摩擦力為滾動摩擦力，同時其限位精確，避免活塞連杆偏離其正常運行軌跡造成摩擦力增大，因此利用本發明可在同等條件下，由於驅動輪受到的外界額外負荷大大降低，使驅動輪的轉速可到提高，進而提高了氣缸對壓縮氣體的排放壓力。(2)本發明採用多級增速空壓機，空壓機的驅動輪上設有多段正弦弧形滑軌，氣缸的上行排氣和下行吸氣呈對稱設置，均採用正弦弧形結構，符合氣缸的運行軌跡，同時驅動軸設置於正弦波形滑軌結構的中心，驅動軸運轉一周可以實現單臺氣缸的多次增速，極大程度上提高了氣缸的運轉效率，活塞連杆的作用段只需沿著滑軌結構運轉即可實現氣缸的多次平穩增速過程，結構簡単，易於實現。(3)對於大型風カ空氣壓カ機可以在箱體上均勻設置多個氣缸，由於大型風カ空氣壓カ機的驅動輪直徑大，轉速低，箱體內的潤滑油無法靠自身所產生的離心カ甩向氣缸，因此本發明在箱體內設置ー各液壓缸及套置固定於驅動軸上的凸輪，驅動軸帶動凸輪旋轉，同時凸輪通過作用液壓缸做功並將箱體底部的潤滑油通過油管分別打入各個氣缸，通過自身所產生的動カ實現各個氣缸的潤滑，結構簡單，易於實現。(4)凹凸驅動輪盤在往復運動過程分為三個行速過程，中段上下行加速坡道為直線，外凸圓弧段壓縮氣體緩衝坡道，內凹圓弧段真空吸氣還原坡道。如圖8上行中段扭矩小直線上行速快，為空氣壓縮過程，外凸圓弧段扭矩大行程小，為高氣壓氣體排出緩衝過程，吸氣直線段下行扭矩小行速快為吸氣過程，下段內凹圓弧段扭矩大行程小為吸氣真空度大氣壓カ還原過程，完全符合氣缸的吸氣和排氣工作原理。
(5)本發明將多個氣缸所排出的壓カ氣體分成多路，其中一路正常排放至儲氣室，其餘各路分別連接ー洩壓閥，各路洩壓閥所適應的風力各不相同，當風速到達一定級別吋，某一路的洩壓閥開啟，其洩壓作用於同其連通的氣缸上，進而使部分氣缸處於空運轉狀態，即將其在擠壓排氣階段所產生的氣體直接外排至大氣中，只是對部分氣缸所排放的氣體輸送至儲氣室，這樣便於空壓機在小風情況下實現其正常運轉，當風カ較大時，洩壓閥的取風擋板進行一定角度的旋轉，使洩壓閥的洩壓終止，實現所有氣缸的正常排氣和儲氣，充分保證了風力空氣壓カ機在小微風環境下的運行，使其充分利用小風來進行工作。(6)本發明的風カ空氣壓カ機採用主軸直驅式動カ做功，解決了風力機齒輪增速產生壓縮空氣過程受カ不均勻帶來共振所造成的破壞性(軸承損壞、螺栓鬆動、齒輪噪音大)，結構簡單，增加可靠性，降低生產成本。(7)本發明的風カ空氣壓カ機通過直驅自供油潤滑風カ機主軸直驅凹凸形驅動輪，並帶動氣缸和油泵裝置產生壓縮氣體，實現自潤滑；風カ機風葉直徑超過6米以上的風力空氣壓カ機利用凹凸輪飛濺供油無法實現，風葉直徑越大轉速越慢，通過輪盤凸輪配合油泵實現了氣缸摩擦的供油自潤滑。


為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是專利文獻CN101799001. A所提供的空壓機結構圖；圖2是專利文獻CN201517481U所提供的空氣壓縮機結構圖；圖3是本發明所提供的風カ空氣壓カ機整體結構圖；圖4是圖3中的鎖定機構處於開啟狀態結構圖；圖5是圖3中的鎖定機構處於關閉狀態結構圖；圖6是本發明實施例一所提供的兩倍增速的驅動輪結構圖；圖7是本發明實施例ニ所提供的三倍增速的驅動輪結構圖8是本發明實施例三所提供的六倍増速的驅動輪結構圖；圖9是本發明所提供的弧形滑軌結構線性圖；圖10是圖3中的單向排氣閥結構圖；圖11是圖10中的膠套剖面圖；圖12是圖3中的調向軸座同儲氣室連接結構圖；圖13是本發明的洩壓閥結構洩壓時的結構示意圖；圖14是本發明的洩壓閥結構洩壓前的結構示意圖；圖15是本發明的洩壓閥的正面結構圖。圖中I-尾翼2-拉繩；3_掛環；4_尾翼連杆；5-拉環；6_驅動輪；7_滑輪；8_鉸接軸；9-尾翼杆固定架；91_上連接板；92_下連接板；10_鎖定機構；11-氣缸；12-箱體；13-單向排氣閥；131-閥體；1311-凸環；1312_連接腔；1313_通氣腔；132-膠套；1321_通氣孔；1322_徑向排氣孔；1323_錐形孔；1324_柱形孔； 133-滑錐杆；14-風葉；15-風葉軸座；16-調向軸座；161-旋轉座；162_固定座；17-儲氣室；18-連接杆；19-套環；20_鎖定空間；21_回位彈簧；22_拉杆；221_楔形面；23_彈簧支撐託板；24-限位板；25_套筒；26_拉杆掛環；27_活塞連杆；28_減壓氣孔；29-弧形滑軌；291_外凸圓弧段；292_直線段；293_內凹圓弧段；30-驅動軸；31_連杆導向機構；311-連杆；312_導向輪；32-軸承；33_凹槽；34-防脫保持架；35_排氣總管；36_凸輪；37_油管；38_活塞杆；39_出油ロ ；40_液壓缸；41-復位彈簧；42_滑動軸承；43_進氣管；44_壓カ氣通道；46_氣密元件；47-洩壓閥；470_進氣孔；471_閥殼；472旋轉閥芯；473_排氣孔；474_小塊取風擋板；475_旋轉軸；476_大塊取風擋板；477_碟簧；478_限位塊；479_氣流通道；48-卡槽；49_通孔；50_排氣支管。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進ー步地詳細描述。如圖3所示為本發明的整體結構示意圖。圖中所示的一種風カ空氣壓カ機主要包括風カ傳動系統、調向軸座、空壓機、儲氣室和尾翼機鎖裝置。其中的風カ傳動系統包括風葉14、驅動軸30、風葉軸座15和尾翼1，驅動軸貫穿風葉軸座15並同空壓機箱體12內的驅動輪固定連接，尾翼I通過尾翼連杆4固定於空壓機箱體12的ー側面，尾翼連杆同箱體12鉸接，所述風葉軸座15同調向軸座旋轉連接。調向軸座16，包括旋轉座161和固定座162組成，其中的旋轉座161同所述風葉軸座15的下端固定連接，旋轉座161同固定座162之間可旋轉連接，旋轉座161的中軸線上設置ー貫穿的壓カ氣通道44和同壓カ氣通道44相連通的進氣管43，儲氣室17同壓カ氣通道44連通，風カ傳動系統可繞調向軸座16旋轉。空壓機,包括箱體12、驅動輪6和至少一個氣缸11,氣缸11設置於箱體12上,驅動輪6設置於箱體12內並套置固定於風カ傳動系統的驅動軸30上，驅動輪6的驅動面上成型有閉合的滑軌結構，氣缸11的活塞連杆27作用端約束於驅動輪6的滑軌結構並沿滑軌結構滑動，每個氣缸11的活塞連杆27上設置有垂直於所述氣缸活塞連杆27軸線的連杆導向機構31，連杆導向機構31同活塞連杆27垂直設置，共對稱設置四個連杆導向機構31，分別從四個方向上限制其擺動，氣缸工作時只需其在上下方向移動，以確保氣缸11在吸氣和排氣時的運行平穩。所述連杆導向機構31包括多個導向輪312,所述導向輪312通過連杆311固定於所述氣缸11的缸體內壁上；多個所述導向輪312均布於所述活塞連杆27的外圓周上，並同 所述活塞連杆27滾動連接，這裡的導向輪312可以為滾動軸承或滑動軸承。儲氣室17，設置於所述調向軸座16的下方，調向軸座16同儲氣室17通過氣密元件46密封連接，所述固定座162的下端固定在儲氣室17的上端，置於空壓機上的排氣總管35上設有單向排氣閥13，排氣總管35同旋轉座161上的進氣管43相連通，所述排氣總管35內的氣體依次通過進氣管43、壓カ氣通道44排入所述儲氣室17內，如圖8和圖12所示。如圖10和圖11所示。其中的單向排氣閥13包括閥體131、膠套132和滑錐杆133。閥體131，其為中空結構，其中部成型ー凸環1311，凸環1311將閥體131分割為上部的連接腔1312和下部的通氣腔1313，所述排氣總管35設置於所述連接腔1312內並同其螺紋連接，閥體131的下端同所述調向軸座16的進氣管43密封連接；膠套132，設置於所述閥體131的內部，其具有ー軸向中空的通氣孔1321，所述通氣孔1321的出氣端開ロ尺寸大於其進氣端開ロ尺寸，所述膠套132的上部卡置於所述凸環1311的上端面，其下部設置於所述閥體131的通氣腔1313內，所述膠套132上設有連通所述通氣孔1321和所述通氣腔1313的徑向排氣孔1322 ；滑錐杆133，其設置於所述膠套132的通氣孔1321內並同所述膠套132相適配，所述膠套132的進氣端進氣時，所述滑錐杆133被氣壓頂出，使所述徑向排氣孔1322同所述通氣孔1321相連通；進氣結束後，所述滑錐杆133被儲氣室17內的壓カ氣體頂入，滑錐杆133沿著通氣孔1321上移，所述徑向排氣孔1322同所述通氣孔1321相隔離，從而實現氣體的密封，防止儲氣室17內的壓カ氣體發生倒流現象。膠套132的通氣孔1321下部為錐形孔1323其上部為同所述錐形孔1323的小頭端相連通的柱形孔1324，所述柱形孔1324的內徑小於所述錐形孔1323的小端直徑，所述徑向排氣孔1322靠近所述錐形孔1323的小頭端設置，其中的柱形孔1324為封氣段，其封氣吋，由於膠套132為橡膠材質製成，具有一定的弾性，當滑錐杆133的一端插入柱形孔1324中時，儲氣室17內的壓カ氣體擠壓處於通氣腔1313內的膠套132的外圍，在儲氣室17中壓カ氣體的擠壓下，柱形孔1324所在的柱形內圓面緊密同滑錐杆133貼合，從而實現其封氣過程。
如圖6、圖7和圖8所示，其中的驅動軸30設置於滑軌結構的中心，滑軌結構由多段弧形滑軌29首尾連接而成，多段所述弧形滑軌29連接後形成一凹凸相間分布的閉合滑軌結構，活塞連杆27的作用端作用於滑軌結構上並受其約束；弧形滑軌29包括上行的排氣弧形滑軌和下行的吸氣弧形滑軌，排氣弧形滑軌和吸氣弧形滑軌呈對稱設置，且同氣缸11的運行軌跡相適配；驅動輪6旋轉並帶動活塞連杆的27作用端沿著弧形滑軌29作上下周期性往復運動，實現氣缸11的增速排氣和吸氣過程。圖6是兩倍增速的驅動輪結構圖，驅動軸旋轉一周設置於箱體12上的氣缸11需要進行兩次吸排氣過程，主要用於小型風機上。圖7是三倍增速的驅動輪結構圖，驅動軸旋轉一周設置於箱體12上的氣缸11需要進行三次吸排氣過程，主要用於小型風機上。圖8是六倍增速的驅動輪結構圖，箱體12上設置多個氣缸11，驅動軸30旋轉ー周，箱體12上的單個氣缸11需要完成六次的吸排氣過程，主要用於大型風機上。當然也可以根據情況設置多倍増速的驅動輪6，只需改變滑軌結構上吸氣弧形軌道和排氣弧形軌道的數量即可設計出實現不同增速的驅動輪6。圖9所示為驅動輪6的滑軌結構線形圖，排氣弧形軌道和吸氣弧形軌道為相同弧形的結構，即分別由外凸圓弧段291、直線段292和內凹圓弧段293連接而成，其中的直線段292分別同外凸圓弧段291和內凹圓弧段293相切，外凸圓弧段291的端部對應於氣缸11的上止點位置，內凹圓弧段293的端部對應於氣缸11的下止點位置。下表對氣缸11的活塞連杆在上行和下行運行至各個行速階段的解釋
權利要求
1.一種風カ空氣壓カ機，包括 風カ傳動系統，包括一驅動軸(30)； 空壓機，包括箱體(12)、驅動輪(6)和氣缸(11)，所述氣缸(11)設置於所述箱體(12)上，所述驅動輪(6)設置於所述箱體(12)內並套置固定於所述驅動軸(30)上，所述驅動輪(6)的驅動面上成型有閉合的滑軌結構，所述氣缸(11)的活塞連杆(27)作用端約束於所述驅動輪(6)的滑軌結構並沿所述滑軌結構滑動，所述氣缸(11)所產生的壓縮氣體通過排氣總管(35)輸送至儲氣室(17)； 其特徵在於，所述驅動軸(30)設置於所述滑軌結構的中心，垂直於所述氣缸(11)活塞連杆(27)的軸線方向上還設有一連杆導向機構(31)，所述連杆導向機構(31)同所述活塞連杆(27)滾動連接。
2.根據權利要求I所述的風力空氣壓カ機，其特徵在幹， 所述連杆導向機構(31)包括多個導向輪(312)，所述導向輪(312)通過連杆(311)固定於所述氣缸(11)的缸體內壁上；多個所述導向輪(312)均布於所述活塞連杆(27)的外圓周上，並同所述活塞連杆(27)滾動連接。
3.根據權利要求I或2所述的風力空氣壓カ機，其特徵在幹， 所述滑軌結構由多段弧形滑軌(29)首尾連接而成，多段所述弧形滑軌(29)連接後形成一凹凸相間分布的閉合滑軌結構； 所述弧形滑軌(29)包括上行的排氣弧形滑軌和下行的吸氣弧形滑軌，所述排氣弧形滑軌和吸氣弧形滑軌分別由外凸圓弧段(291)、直線段(292)和內凹圓弧段(293)連接而成，所述直線段(292)分別同所述外凸圓弧段(291)和內凹圓弧段(293)相切，所述外凸圓弧段(291)的端部對應於所述氣缸(11)的上止點位置，所述內凹圓弧段(293)的端部對應於所述氣缸(11)的下止點位置。
4.根據權利要求1-3任一所述的風力空氣壓カ機，其特徵在幹， 所述滑軌結構成型於所述驅動輪(6)的外圓端面上，所述的弧形滑軌(29)為成型於所述驅動輪(6)外圓端面上的凹槽(33)，所述凹槽(33)的ー側成型有防脫保持架(34)，所述活塞連杆(27)的作用端設有ー軸承(32)，所述軸承(32)容置於所述凹槽(33)內，並受所述防脫保持架(34)約束，所述驅動輪(6)旋轉時，設置於所述活塞連杆(27)作用端的軸承(32)繞所述弧形滑軌(29)作周期性往復運動。
5.根據權利要求4所述的風力空氣壓カ機，其特徵在幹， 所述排氣總管(35)共設置至少兩路同其連通的排氣支管(50)，每路排氣支管(50)同設置相應數量的氣缸(11)上的排氣管相連通； 其中一路排氣支管(50)通過ー單向排氣閥(13)同所述排氣總管(35)連通； 其餘各路排氣支管(50)分別通過一洩壓閥(47)和單向排氣閥(13)同所述排氣總管(35)連通； 風速較小時，同所述風速相對應的一路所述洩壓閥(47)開啟，同所述洩壓閥(47)相連接的各個氣缸(11)所產生的壓カ空氣外排至大氣。
6.根據權利要求5所述的風力空氣壓カ機，其特徵在幹， 所述洩壓閥(47)設置於所述箱體(12)上，其包括閥殼(471)、旋轉閥芯(472)和風力操作機構，所述旋轉閥芯(472)設置於所述閥殼(471)內，二者密封連接，所述旋轉閥芯(472)內部成型ー氣流通道(479)，所述閥殼(471)上設有兩個呈ー旋轉角的排氣孔(473)和同所述排氣支管(50)相連通的進氣孔(470)，所述旋轉閥芯旋轉時，所述閥殼的進氣孔(470)通過所述氣流通道(479)同兩所述排氣孔(473)中的其ー相連通； 兩所述排氣孔(473)分別同所述儲氣室(17)和外界大氣一一對應連通； 所述風カ操作機構設置於所述旋轉閥芯(472)的端部，其依靠風カ進行旋轉動作。
7.根據權利要求6所述的風力空氣壓カ機，其特徵在幹， 所述風カ操作機構包括 取風擋板，同所述旋轉閥芯(472)的一端固定連接，其包括垂直於風向設置的大塊取風擋板(476)和小塊取風擋板(474)，所述大塊取風擋板(476)和小塊取風擋板(474)形成ー夾角； 碟簧(477)，設置於所述取風擋板上，用於實現所述取風擋板的復位。
8.根據權利要求1-7任一所述的風力空氣壓カ機，其特徵在幹， 所述箱體(12)內還設有一液壓缸(40)及套置固定於所述驅動軸(30)上的凸輪(36)，所述液壓缸(40)的活塞杆(38)上套置ー復位彈簧(41)，所述驅動軸(30)旋轉並帶動所述凸輪(36)旋轉使所述液壓缸(40)的活塞杆(38)端部沿所述凸輪(36)的外端面作往復運動； 所述液壓缸(40)的出油ロ(39)同多個油管(37)連接，多個所述油管(37)同多個氣缸(11)的缸體內腔——對應連通。
9.根據權利要求I所述的風力空氣壓カ機，其特徵在幹， 所述單向排氣閥(13)包括 閥體(131)，其為中空結構，其中部成型ー凸環(1311)，所述凸環(1311)將所述閥體(131)分割為上部的連接腔(1312)和下部的通氣腔(1313)，所述排氣總管(35)同所述連接腔(1312)螺紋連接，所述閥體(131)的下端同所述儲氣室(17)的連通； 膠套(132)，設置於所述閥體(131)的內部，其具有ー軸向中空的通氣孔(1321)，所述通氣孔(1321)的出氣端開ロ尺寸大於其進氣端開ロ尺寸，所述膠套(132)的上部卡置於所述凸環(1311)的上端面，其下部設置於所述閥體(131)的通氣腔(1313)內，所述膠套(132)上設有連通所述通氣孔(1321)和所述通氣腔(1313)的徑向排氣孔(1322)； 滑錐杆(133)，其設置於所述膠套(132)的通氣孔(1321)內並同所述膠套(132)相適配，所述膠套(132)的進氣端進氣時，所述滑錐杆(133)被氣壓頂出，使所述徑向排氣孔(1322)同所述通氣孔(1321)相連通；進氣結束後，所述滑錐杆(133)被儲氣室(17)內的氣壓頂入，所述徑向排氣孔(1322)同所述通氣孔(1321)相隔斷。
10.根據權利要求9所述的風力空氣壓カ機，其特徵在幹， 所述膠套(132)的通氣孔(1321)下部為錐形孔(1323)，其上部為同所述錐形孔(1323)的小頭端相連通的柱形孔(1324)，所述柱形孔(1324)的內徑小於所述錐形孔(1323)的小端直徑，所述徑向排氣孔(1322)靠近所述錐形孔(1323)的小頭端設置。
全文摘要
本發明公開了一種風力空氣壓力機，包括風力傳動系統和空壓機，所述風力傳動系統包括一驅動軸；所述空壓機包括箱體、驅動輪和氣缸，所述氣缸設置於所述箱體上，所述驅動輪設置於所述箱體內並套置固定於所述驅動軸上，所述驅動輪的驅動面上成型有閉合的滑軌結構，所述氣缸的活塞連杆作用端約束於所述驅動輪的滑軌結構並沿所述滑軌結構滑動，所述氣缸的所產生的壓縮氣體通過排氣總管輸送至儲氣室，垂直於所述氣缸活塞連杆的軸線方向上還設有一連杆導向機構，所述連杆導向機構同所述活塞連杆滾動連接；本發明減少空壓機運行時所經受的額外負荷，使空壓機在同樣風速下輸出壓力更高的壓縮氣體，實現空壓機的穩定增速運行，減少運行時的噪音。
文檔編號F04B39/00GK102705206SQ20121002104
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月30日 優先權日2012年1月30日
發明者張延勝 申請人:新泰市風龍王設備有限公司