專利名稱：微型往復(fù)式球形活塞兩用機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種往復(fù)式活塞機(jī)械，可作為真空抽氣機(jī)或空氣壓縮機(jī)使用。
現(xiàn)有的往復(fù)式活塞壓縮機(jī)與連桿是兩個(gè)零件，它們通過銷軸連接，工作時(shí)活塞與連桿有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。此種結(jié)構(gòu)活塞與缸套的相對(duì)運(yùn)動(dòng)必須加以潤滑油。并且由于連桿的擺幅受到活塞裙邊的限制，活塞的行程無法進(jìn)一步加大，每次工作動(dòng)程的抽排氣量受到了控制。此外，由于活塞頂端安裝有進(jìn)、排氣閥，若是微型壓縮機(jī)，就使進(jìn)排氣閥布局困難。
本實(shí)用新型的任務(wù)在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種往復(fù)式活塞機(jī)械的改進(jìn)，它應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，制造成本低以及工作時(shí)無需潤滑油的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案該機(jī)具有一缸體，有一電機(jī)裝在缸體上，缸體中鑲嵌有一缸套，缸套中有一可在其中滑動(dòng)的活塞。缸體上以及活塞的頂端分別有一開口，開口上裝有一單向閥，使氣體(或液體)只能單向?qū)?。所說的活塞與連桿制成一體，并且活塞制成球形，活塞上安裝有球面密封環(huán)?；钊B桿的內(nèi)部制有空腔，該空腔的其中一個(gè)開口是在活塞頂端，該端開口安裝了所說的單向閥；另一個(gè)開口是在連桿的側(cè)面，使得空腔通過該開口與外接管道導(dǎo)通。此外，所說的電機(jī)的輸出軸上裝有曲柄，該曲柄與連桿是通過滾柱軸承連接。
以下結(jié)合附圖所示的實(shí)施例進(jìn)一步說明。



圖1是本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施例的主視圖。
圖2是
圖1中的D－D部位的剖視圖。
圖3是活塞連桿處于中間位置時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。
圖4是另一實(shí)施例的主視圖。該圖與
圖1的不同點(diǎn)僅是缸體及活塞上的進(jìn)氣閥改成了排氣閥。
圖5是圖4中的B－B部位的剖視圖。
如圖所示，曲柄、活塞連桿及缸體上的缸套4和電機(jī)1的輸出軸組成了一組曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。曲柄2與連桿8采用滾柱軸承連接，以期減少摩擦損耗?；钊c連桿是一整體，即為活塞連桿3，它的內(nèi)部制有空腔?？涨坏囊粋€(gè)開口在活塞頂端，開口上裝有單向閥5，使氣(液)體只能單向?qū)?；另一個(gè)開口9在連桿側(cè)面，使空腔能自該開口通過缸體上的開口10與外接管道導(dǎo)通。缸體上還有一開口6，該開口與外接管道連通，開口上也安裝有單向閥7。以上所說的單向閥，均是指進(jìn)氣閥或排氣閥。閥的結(jié)構(gòu)可由圖而知錐形閥以及一施壓彈簧，(或一卡環(huán))，使閥的錐面與開口處配合構(gòu)成單向通道，槽11用于加快通氣(液)。一般情況下，缸體上以及活塞上均應(yīng)安裝同一種閥(即進(jìn)氣閥或排氣閥)。當(dāng)安裝進(jìn)氣閥時(shí)(如
圖1、圖2、圖3所示)，開口6則為進(jìn)氣口，開口10為排氣口；當(dāng)安裝排氣閥時(shí)(如圖4、圖5所示)，開口6則成為排氣口，開口10變?yōu)檫M(jìn)氣口。人們可根據(jù)需要選用不同種的閥以作為真空機(jī)或壓縮機(jī)；或者在選用同一種閥時(shí)，通過接上不同的管道(即開口6處或開口10處的管道)，即可作為真空機(jī)械或壓縮機(jī)械使用。所說的活塞連桿3上的活塞是一球面形，活塞上鑲嵌的密封環(huán)8的工作面也是球面，使活塞在運(yùn)轉(zhuǎn)工作過程中始終能與缸套保持密封狀態(tài)。密封環(huán)的開口處制成呈S形狀的斜面，以期減少泄漏量，提高密封效果。為改善耐磨及潤滑性能，密封環(huán)的材料采用了經(jīng)過氮化處理的鋼材，并且缸套材料采用了氮化硅陶瓷。
本實(shí)用新型的活塞與連桿成一整體，剛度大，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無金屬撞擊聲。且因活塞呈球形，無裙邊限制，活塞行程得以擴(kuò)大，活塞直徑及行程之比可達(dá)1比1，提高了機(jī)器的抽排氣量。缸套采用氮化硅陶瓷材料，硬度高，耐磨損；球面密封環(huán)材料為氮化處理的鋼材，也是硬度高又耐磨損。二者組成的運(yùn)動(dòng)副在工作時(shí)無需潤滑油，無需冷卻(這正是成熟的技術(shù)，公知技術(shù))。并且球面密封環(huán)與缸套的摩擦面積小，球面與缸套的接觸僅為線接觸，在工作過程中，該接觸線在球面上移動(dòng)，而不是固定線。這就使密封環(huán)的磨損進(jìn)一步減小，使用壽命提高。高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生摩擦噪聲。此外，由于活塞連桿為一剛體結(jié)構(gòu)，因而在活塞上安裝單向閥就便變簡單易行，使整機(jī)微型化也變得容易?；钊B桿因制有內(nèi)腔而減少了運(yùn)動(dòng)慣量，有宜于工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定。最后應(yīng)提及的效果是整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，布局緊湊，零部件又少，使得批量生產(chǎn)較為容易?？勺鳛槭称氛婵毡ｕr柜的真空抽氣機(jī)，也可用作冰箱制冷壓縮機(jī)。
權(quán)利要求1.微型往復(fù)式球形活塞兩用機(jī)，具有一缸體，缸體上裝有一電機(jī)，缸體中鑲嵌一缸套，另有一可在缸套中滑動(dòng)的活塞，活塞頂端以及缸體的一個(gè)開口上分別裝有單向閥，電機(jī)輸出軸端安裝有曲柄，曲柄與連桿通過滾柱軸承連接，其特征在于所說的活塞與連桿為一整體，活塞制成球形，活塞上安裝有球面密封環(huán)，并且活塞連桿的內(nèi)部制有空腔，該空腔在活塞頂端的開口上安裝有所說的單向閥，該空腔在連桿側(cè)面也制有開口，使空腔通過該開口與外接管道導(dǎo)通。
2.按權(quán)利要求1所說的往復(fù)式球形活塞兩用機(jī)，其特征在于所說的球面密封環(huán)的開口部位呈S形斜面。
3.按權(quán)利要求2所說的往復(fù)式球形活塞兩用機(jī)，其特征在于所說的球面密封環(huán)材料經(jīng)過氮化處理的鋼材。
4.按權(quán)利要求1或3所說的往復(fù)式球形活塞兩用機(jī)，其特征在于所說的缸套材料為氮化硅陶瓷。
專利摘要微型往復(fù)式球形活塞兩用機(jī)，其缸體中鑲嵌有氮化硅陶瓷缸套；活塞與連桿又制成一體，內(nèi)部制有空腔，空腔在活塞頂端的開口處裝有單向閥，空腔的另一個(gè)開口在連桿的側(cè)面；活塞是一球形，活塞上裝有球面密封環(huán)，該環(huán)采用經(jīng)氮化處理的鋼材；曲柄與連桿通過滾柱軸承連接，并由電機(jī)拖動(dòng)。該機(jī)可無油潤滑長期運(yùn)轉(zhuǎn)，磨損低、能耗少、噪音也小、使用壽命又長，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊?？勺鳛槭称氛婵毡ｕr柜的真空抽氣機(jī)，也可用作冰箱制冷壓縮機(jī)。
文檔編號(hào)F04B39/00GK2045029SQ8820453
公開日1989年9月27日 申請(qǐng)日期1988年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月15日
發(fā)明者方明 申請(qǐng)人:方明