專利名稱：微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)的制作方法
專利說明
一.技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，是一種將氣體壓縮從而提高氣體壓力或輸送氣體的機(jī)器，通稱為壓縮機(jī)。
二.
背景技術(shù)：
無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)主要應(yīng)用于醫(yī)療器械、精密儀器、食品加工、輕工、環(huán)保等行業(yè)，可提供無油潔凈的氣源。目前常見的無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)有活塞式、隔膜式、螺桿式、滑片式、斜軸式等，但各有優(yōu)缺點(diǎn)。相對(duì)而言活塞式的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，運(yùn)行振動(dòng)大；隔膜式的排氣量小，壽命短，效率低；螺桿式的精度要求高，泄漏大，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(xiàn)微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，實(shí)用新型03245763.4，該實(shí)用新型由壓縮機(jī)構(gòu)、主軸和機(jī)殼組成，壓縮機(jī)構(gòu)由曲軸連桿組件、活塞氣缸組件和吸排氣組件配套構(gòu)成，其特點(diǎn)在于三套以上的壓縮機(jī)構(gòu)環(huán)繞主軸中心線徑向360度均勻分布；三只以上的軸承分別位于相應(yīng)的連桿末端，并排安裝在偏置軸上；或一只軸承位于一個(gè)連桿的末端，單獨(dú)安裝在偏置軸上，其它連桿的末端鉸接在該連桿的末端。當(dāng)壓縮機(jī)工作時(shí)，各壓縮機(jī)構(gòu)隨主軸的旋轉(zhuǎn)同時(shí)工作，其往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的慣性力之和與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件的離心力方向一致，均由平衡塊產(chǎn)生的離心力反向抵消，從而實(shí)現(xiàn)整機(jī)的動(dòng)態(tài)平衡，并且，各壓縮機(jī)構(gòu)依次輪流壓縮作功，工作相位間隔小于120度，負(fù)載均勻，各壓縮機(jī)構(gòu)的工作周期互補(bǔ)，輸出氣體脈動(dòng)小，所以，該實(shí)用新型工作平穩(wěn)，基本無振動(dòng)，唯一的缺點(diǎn)是整機(jī)的體積較大。例如前方案的數(shù)套壓縮機(jī)構(gòu)在不同平面上，整機(jī)在軸向上占用的空間較大，且主軸過長(zhǎng)，受力狀況不佳；后方案的數(shù)套壓縮機(jī)構(gòu)在同一平面上，主軸最短，但為了不增加連桿的擺動(dòng)角度，壓縮機(jī)構(gòu)必須在徑向上擴(kuò)展，整機(jī)的體積仍然較大。
三.
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種工作平穩(wěn)振動(dòng)小，輸出氣體脈動(dòng)小的無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，關(guān)鍵是整機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。
相對(duì)而言，往復(fù)式壓縮機(jī)的效率較高，特別是活塞式壓縮機(jī)，傳統(tǒng)的有油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，要求其氣缸的位置不得低于曲軸箱，以防潤(rùn)滑油進(jìn)入氣缸間。但采用無油潤(rùn)滑材料和工藝以后，壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)便不受方向的局限，氣缸可位于任何位置，甚至方向朝下，這便是實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)前提。
本實(shí)用新型是通過下述的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，由三套以上的壓縮機(jī)構(gòu)、共用的一根主軸和機(jī)殼組成，每套壓縮機(jī)構(gòu)均由曲軸連桿組件、活塞氣缸組件和吸排氣組件配套構(gòu)成，各套壓縮機(jī)構(gòu)環(huán)繞主軸徑向360度均勻分布，其關(guān)鍵在于偶數(shù)套的壓縮機(jī)構(gòu)，位置相對(duì)的兩套為一組，每組共用的一只軸承位于連桿甲的末端，連桿乙的末端鉸接在連桿甲的中段，各組的軸承并排安裝在同一偏置軸上。這樣，整機(jī)在不增加徑向空間的基礎(chǔ)上，節(jié)省一半的軸向空間。
具體結(jié)構(gòu)可以為作為連桿乙延伸部分的兩塊O形平板，并列在連桿甲末端的兩側(cè)，它的中空部分繞過偏置軸，末端與連桿甲的中段鉸接。
具體結(jié)構(gòu)也可以為連桿乙的末端分叉，從外環(huán)繞過連桿甲的末端，由兩側(cè)的兩塊平板連接為環(huán)形，并與連桿甲的中段鉸接。
平衡塊位于偏置軸的一端或兩端。
可將壓縮機(jī)構(gòu)安裝在電機(jī)的一端，共用主軸。
可在電機(jī)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(shí)用新型的優(yōu)越之處在于零部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，通用性強(qiáng)，易于批量生產(chǎn)；整機(jī)體積小，效率高，成本低，壽命長(zhǎng)；運(yùn)行平穩(wěn)可靠，基本無振動(dòng)；既可用于壓縮機(jī)，也可用于真空泵。
四.

圖1為實(shí)施例一外觀效果圖。
圖2為實(shí)施例一主視剖面示意圖。
圖3為實(shí)施例一側(cè)視剖面示意圖。
圖4為實(shí)施例二主視剖面示意圖。
圖5為實(shí)施例二側(cè)視剖面示意圖。
圖6為實(shí)施例三主視剖面示意圖。
圖7為實(shí)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(huán)，5.活塞，6.缸套，7.連桿甲，8.平板，9.平衡塊，10.主軸，11.偏置軸，12.軸承，13.連桿乙，14.機(jī)殼，15.電機(jī)，16.扇葉，17.皮帶輪。
五.具體實(shí)施方式
微型平衡式無油壓縮機(jī)，由三套以上的壓縮機(jī)構(gòu)、共用的主軸10和機(jī)殼14組成，每套壓縮機(jī)構(gòu)均由曲軸連桿組件、活塞氣缸組件和吸排氣組件配套構(gòu)成，各套壓縮機(jī)構(gòu)環(huán)繞主軸10徑向360度均勻分布，其特征在于偶數(shù)套的壓縮機(jī)構(gòu)，位置相對(duì)的兩套為一組，每組共用的一只軸承12位于連桿甲7的末端，連桿乙13的末端鉸接在連桿甲7的中段，各組的軸承12并排安裝在同一偏置軸11上。
具體結(jié)構(gòu)為曲軸連桿組件由曲軸和連桿組成，曲軸由主軸10、偏置軸11和平衡塊9構(gòu)成，平衡塊9位于偏置軸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(huán)4和缸套6組成，缸套6和活塞環(huán)4采用常規(guī)的自潤(rùn)滑材料和工藝制作；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(jié)構(gòu)，設(shè)有進(jìn)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(jié)構(gòu)，形成進(jìn)氣腔和排氣腔。
缸蓋1疊壓在閥板3上方，一并將缸套6固定在機(jī)殼14上，之間分別由密封圈密封。
連桿的頂端與活塞5既可活動(dòng)鉸接，也可固定連接，即采用搖擺式活塞氣缸結(jié)構(gòu)，也可采用隔膜式活塞氣缸結(jié)構(gòu)。
具體連接關(guān)系為作為連桿乙13延伸部分的兩塊O形平板8，并列在連桿甲7末端的兩側(cè)，它的中空部分繞過偏置軸11，末端與連桿甲7的中段鉸接。
或者，連桿乙13的末端分叉，從外環(huán)繞過連桿甲7的末端，由兩側(cè)的兩塊平板8連接為環(huán)形，并與連桿甲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(duì)于主軸10的中心線，平衡塊9的重心與偏置軸11相反，其質(zhì)量適當(dāng)配置，足以抵消偏置軸11、軸承12、連桿、平板8、活塞5和活塞環(huán)4的離心力和慣性力的矢量之和。
將壓縮機(jī)構(gòu)安裝在電機(jī)15的一端，共用主軸10，結(jié)構(gòu)緊湊。
并在電機(jī)15的另一端安裝扇葉16，共用主軸10，實(shí)現(xiàn)風(fēng)冷。
整機(jī)也可通過皮帶輪17或聯(lián)軸器由電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。
實(shí)施例一參見圖1、圖2和圖3，微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，由缸蓋1，閥片2，閥板3，活塞環(huán)4，活塞5，缸套6，連桿甲7，平板8，平衡塊9，主軸10，偏置軸11，軸承12，連桿乙13，機(jī)殼14，電機(jī)15，扇葉16和相應(yīng)的固定螺栓組成。
本實(shí)施例的壓縮機(jī)構(gòu)與電動(dòng)機(jī)構(gòu)共用主軸，合為一體。其結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高。
四套壓縮機(jī)構(gòu)環(huán)繞主軸10徑向均勻分布，間隔90度，位置相對(duì)的兩套為一組，每組共用的一只軸承12位于連桿甲7的末端，作為連桿乙13延伸部分的兩塊O形平板8，并列在連桿甲7末端的兩側(cè)，它的中空部分繞過偏置軸11，鉸接在連桿甲7的中段，分屬兩組的兩只軸承12并排安裝在偏置軸11上。
平衡塊9安裝在偏置軸11的一端；相對(duì)于主軸10的中心線，平衡塊9的重心與偏置軸11反置，其質(zhì)量和重心適當(dāng)配置，用以抵消偏置軸11、軸承12、連桿、平板8、活塞5和活塞環(huán)4的離心力和慣性力的矢量之和。
缸套6采用硬質(zhì)鋁合金材料制作，表面陽極氧化拋光處理；活塞環(huán)4采用彈性高分子耐磨材料制作，為環(huán)形碗狀結(jié)構(gòu)；活塞5與連桿為一體，活塞5在往復(fù)工作的同時(shí)，也隨連桿擺動(dòng)。
缸蓋1疊壓在閥板3上方，一并將缸套6固定在機(jī)殼14上，之間分別用密封條密封。
由于四套壓縮機(jī)構(gòu)環(huán)繞主軸1徑向均勻分布，各壓縮機(jī)構(gòu)依次壓縮作功，工作相位間隔90度，所以，電機(jī)15的負(fù)載均勻，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定；各壓縮機(jī)構(gòu)的工作周期互補(bǔ)，輸出氣體脈動(dòng)小。
因?yàn)樗奶讐嚎s機(jī)構(gòu)由同一偏置軸11驅(qū)動(dòng)，其往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件慣性力與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件離心力的矢量之和，一并由平衡塊9產(chǎn)生的離心力抵消，從而實(shí)現(xiàn)整機(jī)的動(dòng)態(tài)平衡。
本實(shí)用新型的工作過程為對(duì)其中一套壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)而言，當(dāng)主軸10旋轉(zhuǎn)，通過偏置軸11、軸承12和連桿，帶動(dòng)活塞5下降時(shí)，氣缸間產(chǎn)生負(fù)壓，進(jìn)氣閥片2開啟，排氣閥片2關(guān)閉，低壓氣體經(jīng)進(jìn)氣腔進(jìn)入氣缸間，完成吸氣周期；隨后，連桿帶動(dòng)活塞5上升，壓縮氣體，氣缸間產(chǎn)生高壓，進(jìn)氣閥片2關(guān)閉，排氣閥片2開啟，高壓氣體經(jīng)排氣腔排出，完成排氣周期，周而復(fù)始；其它三套壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作過程與此相同，工作相位間隔90度。
實(shí)施例二參見圖4和圖5，微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，該實(shí)施例與實(shí)施例一類似，也由環(huán)繞主軸10徑向360度均勻分布的四套壓縮機(jī)構(gòu)組成，位置相對(duì)的兩套為一組，每組共用一只軸承12。其區(qū)別在于連桿乙13的末端分叉，從外環(huán)繞過連桿甲7的末端，由兩側(cè)的兩塊平板8連接為環(huán)形，并鉸接在連桿甲7的中段。其它結(jié)構(gòu)和工作過程與實(shí)施例一相同，不再詳述。
實(shí)施例三參見圖6，微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮，與實(shí)施例一的區(qū)別在于該實(shí)施例由環(huán)繞主軸10徑向360度均勻分布的六套壓縮機(jī)構(gòu)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(jī)由電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)通過皮帶輪17或聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)。該實(shí)施例其它結(jié)構(gòu)和工作過程與實(shí)施例一相同，不再詳述。
實(shí)施例四參見圖7，微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，由環(huán)繞主軸10徑向360度均勻分布的四套壓縮機(jī)構(gòu)組成，與實(shí)施例二的區(qū)別在于該實(shí)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鉸接在連桿的頂端，整機(jī)由電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)通過皮帶輪17或聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)。該實(shí)施例其它結(jié)構(gòu)和工作過程與實(shí)施例二相同，不再詳述。
權(quán)利要求1.微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，由三套以上的壓縮機(jī)構(gòu)、共用的主軸10和機(jī)殼14組成，每套壓縮機(jī)構(gòu)均由曲軸連桿組件、活塞氣缸組件和吸排氣組件配套構(gòu)成，各套壓縮機(jī)構(gòu)環(huán)繞主軸10徑向360度均勻分布，其特征在于偶數(shù)套的壓縮機(jī)構(gòu)，位置相對(duì)的兩套為一組，每組共用的一只軸承12位于連桿甲7的末端，連桿乙13的末端鉸接在連桿甲7的中段，各組的軸承12并排安裝在同一偏置軸11上。
2.如權(quán)利要求1所述的微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，其特征在于作為連桿乙13延伸部分的兩塊O形平板8，并列在連桿甲7末端的兩側(cè)，它的中空部分繞過偏置軸11，末端與連桿甲7的中段鉸接。
3.如權(quán)利要求1所述的微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，其特征在于連桿乙13的末端分叉，從外環(huán)繞過連桿甲7的末端，由兩側(cè)的兩塊平板8連接為環(huán)形，并與連桿甲7的中段鉸接。
4.如權(quán)利要求2或3所述的微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，其特征在于平衡塊9位于偏置軸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(quán)利要求4所述的微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，其特征在于壓縮機(jī)構(gòu)安裝在電機(jī)15的一端，共用主軸10。
6.如權(quán)利要求5所述的微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，其特征在于電機(jī)15的另一端安裝扇葉16，共用主軸10。
7.如權(quán)利要求2或3所述的微型平衡式無油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，其特征在于平衡塊9位于偏置軸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(rùn)滑壓縮機(jī)，由三套以上的壓縮機(jī)構(gòu)組成，共用主軸10，各壓縮機(jī)構(gòu)環(huán)繞主軸10徑向360度均勻分布，其關(guān)鍵在于偶數(shù)套的壓縮機(jī)構(gòu)，位置相對(duì)的兩套為一組，一只軸承12位于連桿甲7的末端，連桿乙13的末端鉸接在連桿甲7的中段，各組的軸承12并排安裝在同一偏置軸11上。這樣，整機(jī)在不增加徑向空間的基礎(chǔ)上，節(jié)省一半的軸向空間。其內(nèi)部往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性力和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的離心力的矢量之和為零，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡；各壓縮機(jī)構(gòu)的工作相位間隔小，做功連續(xù)，轉(zhuǎn)速均勻；吸、排氣周期互補(bǔ)，氣體脈動(dòng)小。優(yōu)點(diǎn)體積小，效率高，振動(dòng)小，壽命長(zhǎng)，運(yùn)行平穩(wěn)可靠；廣泛應(yīng)用于輕工、醫(yī)療等行業(yè)，提供潔凈氣源。
文檔編號(hào)F04C29/02GK2656672SQ20032011326
公開日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月20日
發(fā)明者侯亮, 劉欣, 聶秀娟, 王紅, 賈鳳琴 申請(qǐng)人:侯亮