微型平衡式無油潤滑壓縮機的製作方法
2023-06-06 03:58:01
專利名稱：微型平衡式無油潤滑壓縮機的製作方法
專利說明
一.技術領域本實用新型屬於機械技術領域，是一種將氣體壓縮從而提高氣體壓力或輸送氣體的機器，通稱為壓縮機。
二.
背景技術：
無油潤滑壓縮機主要應用於醫療器械、精密儀器、食品加工、輕工、環保等行業，可提供無油潔淨的氣源。目前常見的無油潤滑壓縮機有活塞式、隔膜式、螺杆式、滑片式、斜軸式等，但各有優缺點。相對而言活塞式的結構較為複雜，運行振動大；隔膜式的排氣量小，壽命短，效率低；螺杆式的精度要求高，洩漏大，噪音大；滑片式的磨擦大，效率低，壽命短；斜軸式的精度要求高，體積大，排氣量小等。
參照文獻微型平衡式無油潤滑壓縮機，實用新型03245763.4，該實用新型由壓縮機構、主軸和機殼組成，壓縮機構由曲軸連杆組件、活塞氣缸組件和吸排氣組件配套構成，其特點在於三套以上的壓縮機構環繞主軸中心線徑向360度均勻分布；三隻以上的軸承分別位於相應的連杆末端，並排安裝在偏置軸上；或一隻軸承位於一個連杆的末端，單獨安裝在偏置軸上，其它連杆的末端鉸接在該連杆的末端。當壓縮機工作時，各壓縮機構隨主軸的旋轉同時工作，其往復運動部件的慣性力之和與旋轉運動部件的離心力方向一致，均由平衡塊產生的離心力反向抵消，從而實現整機的動態平衡，並且，各壓縮機構依次輪流壓縮作功，工作相位間隔小於120度，負載均勻，各壓縮機構的工作周期互補，輸出氣體脈動小，所以，該實用新型工作平穩，基本無振動，唯一的缺點是整機的體積較大。例如前方案的數套壓縮機構在不同平面上，整機在軸向上佔用的空間較大，且主軸過長，受力狀況不佳；後方案的數套壓縮機構在同一平面上，主軸最短，但為了不增加連杆的擺動角度，壓縮機構必須在徑向上擴展，整機的體積仍然較大。
三.
發明內容
本實用新型的目的在於克服上述缺陷，提供一種工作平穩振動小，輸出氣體脈動小的無油潤滑壓縮機，關鍵是整機的結構簡單緊湊。
相對而言，往復式壓縮機的效率較高，特別是活塞式壓縮機，傳統的有油潤滑壓縮機，要求其氣缸的位置不得低於曲軸箱，以防潤滑油進入氣缸間。但採用無油潤滑材料和工藝以後，壓縮機的結構便不受方向的局限，氣缸可位於任何位置，甚至方向朝下，這便是實現本實用新型的技術前提。
本實用新型是通過下述的技術方案實現的微型平衡式無油潤滑壓縮機，由三套以上的壓縮機構、共用的一根主軸和機殼組成，每套壓縮機構均由曲軸連杆組件、活塞氣缸組件和吸排氣組件配套構成，各套壓縮機構環繞主軸徑向360度均勻分布，其關鍵在於偶數套的壓縮機構，位置相對的兩套為一組，每組共用的一隻軸承位於連杆甲的末端，連杆乙的末端鉸接在連杆甲的中段，各組的軸承並排安裝在同一偏置軸上。這樣，整機在不增加徑向空間的基礎上，節省一半的軸向空間。
具體結構可以為作為連杆乙延伸部分的兩塊O形平板，並列在連杆甲末端的兩側，它的中空部分繞過偏置軸，末端與連杆甲的中段鉸接。
具體結構也可以為連杆乙的末端分叉，從外環繞過連杆甲的末端，由兩側的兩塊平板連接為環形，並與連杆甲的中段鉸接。
平衡塊位於偏置軸的一端或兩端。
可將壓縮機構安裝在電機的一端，共用主軸。
可在電機的另一端安裝扇葉，共用主軸。
偏置軸上有一圓孔與主軸配合，此圓孔與偏置軸的中心線平行但偏置。
或者，偏置軸與主軸的中心線平行但偏置，兩者為一體。
本實用新型的優越之處在於零部件結構簡單，工藝性好，通用性強，易於批量生產；整機體積小，效率高，成本低，壽命長；運行平穩可靠，基本無振動；既可用於壓縮機，也可用於真空泵。
四.
圖1為實施例一外觀效果圖。
圖2為實施例一主視剖面示意圖。
圖3為實施例一側視剖面示意圖。
圖4為實施例二主視剖面示意圖。
圖5為實施例二側視剖面示意圖。
圖6為實施例三主視剖面示意圖。
圖7為實施例四主視剖面示意圖。
圖中1.缸蓋，2.閥片，3.閥板，4.活塞環，5.活塞，6.缸套，7.連杆甲，8.平板，9.平衡塊，10.主軸，11.偏置軸，12.軸承，13.連杆乙，14.機殼，15.電機，16.扇葉，17.皮帶輪。
五.具體實施方式
微型平衡式無油壓縮機，由三套以上的壓縮機構、共用的主軸10和機殼14組成，每套壓縮機構均由曲軸連杆組件、活塞氣缸組件和吸排氣組件配套構成，各套壓縮機構環繞主軸10徑向360度均勻分布，其特徵在於偶數套的壓縮機構，位置相對的兩套為一組，每組共用的一隻軸承12位於連杆甲7的末端，連杆乙13的末端鉸接在連杆甲7的中段，各組的軸承12並排安裝在同一偏置軸11上。
具體結構為曲軸連杆組件由曲軸和連杆組成，曲軸由主軸10、偏置軸11和平衡塊9構成，平衡塊9位於偏置軸11的一端或兩端，之間配合安裝或連為一體。
活塞氣缸組件由活塞5、活塞環4和缸套6組成，缸套6和活塞環4採用常規的自潤滑材料和工藝製作；吸排氣組件由缸蓋1、閥板3和閥片2組成；閥板3為平板結構，設有進氣閥口和排氣閥口，閥片2分別覆蓋其上；缸蓋1為雙凹腔結構，形成進氣腔和排氣腔。
缸蓋1疊壓在閥板3上方，一併將缸套6固定在機殼14上，之間分別由密封圈密封。
連杆的頂端與活塞5既可活動鉸接，也可固定連接，即採用搖擺式活塞氣缸結構，也可採用隔膜式活塞氣缸結構。
具體連接關係為作為連杆乙13延伸部分的兩塊O形平板8，並列在連杆甲7末端的兩側，它的中空部分繞過偏置軸11，末端與連杆甲7的中段鉸接。
或者，連杆乙13的末端分叉，從外環繞過連杆甲7的末端，由兩側的兩塊平板8連接為環形，並與連杆甲7的中段鉸接。
偏置軸11上有一圓孔與主軸10配合，此圓孔與偏置軸11的中心線平行但偏置。
或者，偏置軸11與主軸10的中心線平行但偏置，兩者合為一體。
相對於主軸10的中心線，平衡塊9的重心與偏置軸11相反，其質量適當配置，足以抵消偏置軸11、軸承12、連杆、平板8、活塞5和活塞環4的離心力和慣性力的矢量之和。
將壓縮機構安裝在電機15的一端，共用主軸10，結構緊湊。
並在電機15的另一端安裝扇葉16，共用主軸10，實現風冷。
整機也可通過皮帶輪17或聯軸器由電動機或內燃機驅動。
實施例一參見圖1、圖2和圖3，微型平衡式無油潤滑壓縮機，由缸蓋1，閥片2，閥板3，活塞環4，活塞5，缸套6，連杆甲7，平板8，平衡塊9，主軸10，偏置軸11，軸承12，連杆乙13，機殼14，電機15，扇葉16和相應的固定螺栓組成。
本實施例的壓縮機構與電動機構共用主軸，合為一體。其結構緊湊，可靠性高。
四套壓縮機構環繞主軸10徑向均勻分布，間隔90度，位置相對的兩套為一組，每組共用的一隻軸承12位於連杆甲7的末端，作為連杆乙13延伸部分的兩塊O形平板8，並列在連杆甲7末端的兩側，它的中空部分繞過偏置軸11，鉸接在連杆甲7的中段，分屬兩組的兩隻軸承12並排安裝在偏置軸11上。
平衡塊9安裝在偏置軸11的一端；相對於主軸10的中心線，平衡塊9的重心與偏置軸11反置，其質量和重心適當配置，用以抵消偏置軸11、軸承12、連杆、平板8、活塞5和活塞環4的離心力和慣性力的矢量之和。
缸套6採用硬質鋁合金材料製作，表面陽極氧化拋光處理；活塞環4採用彈性高分子耐磨材料製作，為環形碗狀結構；活塞5與連杆為一體，活塞5在往復工作的同時，也隨連杆擺動。
缸蓋1疊壓在閥板3上方，一併將缸套6固定在機殼14上，之間分別用密封條密封。
由於四套壓縮機構環繞主軸1徑向均勻分布，各壓縮機構依次壓縮作功，工作相位間隔90度，所以，電機15的負載均勻，轉速穩定；各壓縮機構的工作周期互補，輸出氣體脈動小。
因為四套壓縮機構由同一偏置軸11驅動，其往復運動部件慣性力與旋轉運動部件離心力的矢量之和，一併由平衡塊9產生的離心力抵消，從而實現整機的動態平衡。
本實用新型的工作過程為對其中一套壓縮執行機構而言，當主軸10旋轉，通過偏置軸11、軸承12和連杆，帶動活塞5下降時，氣缸間產生負壓，進氣閥片2開啟，排氣閥片2關閉，低壓氣體經進氣腔進入氣缸間，完成吸氣周期；隨後，連杆帶動活塞5上升，壓縮氣體，氣缸間產生高壓，進氣閥片2關閉，排氣閥片2開啟，高壓氣體經排氣腔排出，完成排氣周期，周而復始；其它三套壓縮執行機構的工作過程與此相同，工作相位間隔90度。
實施例二參見圖4和圖5，微型平衡式無油潤滑壓縮機，該實施例與實施例一類似，也由環繞主軸10徑向360度均勻分布的四套壓縮機構組成，位置相對的兩套為一組，每組共用一隻軸承12。其區別在於連杆乙13的末端分叉，從外環繞過連杆甲7的末端，由兩側的兩塊平板8連接為環形，並鉸接在連杆甲7的中段。其它結構和工作過程與實施例一相同，不再詳述。
實施例三參見圖6，微型平衡式無油潤滑壓縮，與實施例一的區別在於該實施例由環繞主軸10徑向360度均勻分布的六套壓縮機構組成，偏置軸11與主軸10合為一體，平衡塊9安裝在偏置軸11的兩端，整機由電動機或內燃機通過皮帶輪17或聯軸器驅動。該實施例其它結構和工作過程與實施例一相同，不再詳述。
實施例四參見圖7，微型平衡式無油潤滑壓縮機，由環繞主軸10徑向360度均勻分布的四套壓縮機構組成，與實施例二的區別在於該實施例的主軸10與偏置軸11合成為弓形的曲軸，平衡塊9安裝在偏置軸11的兩端，活塞5鉸接在連杆的頂端，整機由電動機或內燃機通過皮帶輪17或聯軸器驅動。該實施例其它結構和工作過程與實施例二相同，不再詳述。
權利要求1.微型平衡式無油潤滑壓縮機，由三套以上的壓縮機構、共用的主軸10和機殼14組成，每套壓縮機構均由曲軸連杆組件、活塞氣缸組件和吸排氣組件配套構成，各套壓縮機構環繞主軸10徑向360度均勻分布，其特徵在於偶數套的壓縮機構，位置相對的兩套為一組，每組共用的一隻軸承12位於連杆甲7的末端，連杆乙13的末端鉸接在連杆甲7的中段，各組的軸承12並排安裝在同一偏置軸11上。
2.如權利要求1所述的微型平衡式無油潤滑壓縮機，其特徵在於作為連杆乙13延伸部分的兩塊O形平板8，並列在連杆甲7末端的兩側，它的中空部分繞過偏置軸11，末端與連杆甲7的中段鉸接。
3.如權利要求1所述的微型平衡式無油潤滑壓縮機，其特徵在於連杆乙13的末端分叉，從外環繞過連杆甲7的末端，由兩側的兩塊平板8連接為環形，並與連杆甲7的中段鉸接。
4.如權利要求2或3所述的微型平衡式無油潤滑壓縮機，其特徵在於平衡塊9位於偏置軸11的一端或兩端，偏置軸11上有一圓孔與主軸10配合，此圓孔與偏置軸11的中心線平行但偏置。
5.如權利要求4所述的微型平衡式無油潤滑壓縮機，其特徵在於壓縮機構安裝在電機15的一端，共用主軸10。
6.如權利要求5所述的微型平衡式無油潤滑壓縮機，其特徵在於電機15的另一端安裝扇葉16，共用主軸10。
7.如權利要求2或3所述的微型平衡式無油潤滑壓縮機，其特徵在於平衡塊9位於偏置軸11的一端或兩端，偏置軸11與主軸10的中心線平行但偏置，兩者為一體。
專利摘要微型平衡式無油潤滑壓縮機，由三套以上的壓縮機構組成，共用主軸10，各壓縮機構環繞主軸10徑向360度均勻分布，其關鍵在於偶數套的壓縮機構，位置相對的兩套為一組，一隻軸承12位於連杆甲7的末端，連杆乙13的末端鉸接在連杆甲7的中段，各組的軸承12並排安裝在同一偏置軸11上。這樣，整機在不增加徑向空間的基礎上，節省一半的軸向空間。其內部往復運動的慣性力和旋轉運動的離心力的矢量之和為零，實現動態平衡；各壓縮機構的工作相位間隔小，做功連續，轉速均勻；吸、排氣周期互補，氣體脈動小。優點體積小，效率高，振動小，壽命長，運行平穩可靠；廣泛應用於輕工、醫療等行業，提供潔淨氣源。
文檔編號F04C29/02GK2656672SQ20032011326
公開日2004年11月17日 申請日期2003年11月20日 優先權日2003年11月20日
發明者侯亮, 劉欣, 聶秀娟, 王紅, 賈鳳琴 申請人:侯亮