專利名稱：電磁線性驅(qū)動(dòng)高壓壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種壓縮機(jī)，特別涉及一種能夠連續(xù)提供高壓純凈空氣的微型高壓壓縮機(jī)。
現(xiàn)代紅外技術(shù)、夜視技術(shù)都需要低溫制冷技術(shù)，最常用的是焦一湯循環(huán)系統(tǒng)，所用的高壓氣源都是鋼瓶充灌，其缺點(diǎn)是維持時(shí)間短，需要不斷地?fù)Q瓶、充氣，在某些場(chǎng)合會(huì)造成特殊困難。如軍事作戰(zhàn)時(shí)，充裝運(yùn)輸氣瓶是一個(gè)極為重要的后勤保障。
本實(shí)用新型的目的在于提出一種能夠連續(xù)供給高壓氣體的壓縮機(jī)來(lái)代替鋼瓶直接聯(lián)入制冷系統(tǒng)中，不僅可以省去不量充裝高壓純凈空氣的保障設(shè)備和費(fèi)用，而且具有啟動(dòng)方便、適時(shí)調(diào)節(jié)、可靠性高的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型包括一筒體、筒體內(nèi)的定位臺(tái)階的兩側(cè)對(duì)稱布置有線性電機(jī)，線性電機(jī)的主軸分別由一組膜片彈簧支承，并分別與Ⅰ、Ⅱ級(jí)活塞相聯(lián)接，Ⅰ、Ⅱ級(jí)活塞上緊壓有Ⅲ、Ⅳ兩級(jí)活塞。Ⅰ級(jí)排氣閥通過(guò)管道和Ⅱ級(jí)吸氣閥相連通，Ⅱ級(jí)排氣閥通過(guò)管道和Ⅲ級(jí)吸氣閥相連通，Ⅲ級(jí)排氣閥和Ⅳ級(jí)吸氣閥相連通，為了消除兩線性電機(jī)的線圈自感，兩線性電機(jī)的永久磁體的充磁方向相反。
Ⅰ、Ⅱ級(jí)吸氣閥包括一與管道連接的接頭，接頭的通道和閥座內(nèi)的閥腔相連通，閥腔內(nèi)配置有閥芯，閥芯上裝有調(diào)節(jié)螺母，閥座與調(diào)節(jié)螺母間有氣閥彈簧，具有升程可調(diào)的特點(diǎn)。
Ⅲ、Ⅳ級(jí)吸氣閥包括一與管道連接的接頭，接頭的通道和閥座內(nèi)的閥腔相連通，閥腔內(nèi)配置有閥芯，閥芯上裝有支撐環(huán)，閥座與支撐環(huán)間壓有氣閥彈簧。
本實(shí)用新型的工作原理是線性電機(jī)啟動(dòng)后，主軸便帶動(dòng)Ⅰ、Ⅱ級(jí)活塞在各自的氣缸內(nèi)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；電機(jī)帶動(dòng)Ⅰ級(jí)活塞向筒體側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，Ⅰ級(jí)吸氣閥打開，Ⅰ級(jí)排氣閥關(guān)閉，Ⅰ級(jí)氣缸處于吸氣狀態(tài)；電機(jī)帶動(dòng)Ⅰ級(jí)活塞向氣缸側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸氣閥關(guān)閉，氣缸內(nèi)氣體受到壓縮；當(dāng)Ⅰ級(jí)活塞將Ⅰ級(jí)氣缸內(nèi)的氣體壓縮到一定壓力后，Ⅰ級(jí)吸氣閥仍關(guān)閉，Ⅰ級(jí)排氣閥則打開，被壓縮的氣體便通過(guò)管道進(jìn)入Ⅱ級(jí)氣缸進(jìn)行壓縮，然后再依次進(jìn)入Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)氣缸壓縮后通過(guò)Ⅳ級(jí)排氣閥進(jìn)入所需場(chǎng)合。如此反復(fù)，本實(shí)用新型便實(shí)現(xiàn)了吸氣－－壓縮－－排氣的循環(huán)過(guò)程。



圖1是本實(shí)新型的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2是Ⅰ、Ⅱ級(jí)吸氣閥(3)、(19)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖3是Ⅲ、Ⅳ級(jí)吸氣閥(20)、(33)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖4是排氣閥(31)、(24)、(22)、(32)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖5是永久磁鐵(10)、(13)的磁場(chǎng)方向分布圖。
參照
圖1，本實(shí)用新型包括一筒體(8)，筒體(8)的內(nèi)壁上有定位臺(tái)階，定位臺(tái)階的兩側(cè)對(duì)稱布置有線性電機(jī)組件(9、10、11)和(9、12、13)，其中，(9)是軟鐵磁軛，(10)、(13)是嵌裝在軟鐵磁軛上的稀土永久磁鐵，(11)、(12)是線圈骨架。在軸(14)中間臺(tái)階的兩側(cè)用定位套筒(28)分別將線圈骨架(11)、(12)軸向定位。在電機(jī)的兩側(cè)分別設(shè)置兩組膜片彈簧組件(15)，為了保證膜片彈簧組件(15)在平衡位置時(shí)無(wú)變形，在膜片彈簧組件(15)的內(nèi)側(cè)設(shè)置隔環(huán)(29)，在膜片彈簧組件(15)的外側(cè)設(shè)置有行程限制板(6)和(16)行程限制板(6)、(16)的外側(cè)分別設(shè)置有調(diào)節(jié)環(huán)(30)、(17)。
筒體(8)的兩端分別配置有Ⅰ、Ⅱ級(jí)氣缸部件(2)和Ⅱ、Ⅲ級(jí)氣缸部件(18)，軸(14)分別和Ⅰ、Ⅱ級(jí)活塞(5)、(27)過(guò)盈配合聯(lián)接，Ⅲ、Ⅳ級(jí)活塞(23)、(4)靠氣體壓差作用分別壓緊在Ⅱ、Ⅰ級(jí)活塞(27)、(5)上。另外，(1)、(21)是接頭，(3)是Ⅰ級(jí)吸氣閥，(31)是Ⅰ級(jí)排氣閥，(19)是Ⅱ級(jí)吸氣閥，(24)是Ⅱ級(jí)排氣閥，(20)是Ⅲ級(jí)吸氣閥，(22)是Ⅲ級(jí)排氣閥，(33)是Ⅳ級(jí)吸氣閥，(32)是Ⅳ級(jí)排氣閥，排氣閥(31)通過(guò)管道與吸氣閥(19)相連通；排氣閥(24)通過(guò)管道與吸氣閥(20)相連通，排氣閥(22)通過(guò)管道與吸氣閥(33)相連通(注圖中管道未畫出)。
參照?qǐng)D2，Ⅰ、Ⅱ級(jí)吸氣閥包括一與管道連接的接頭(34)，接頭(34)的通道和閥座(38)的閥腔相連通，閥腔內(nèi)配置有閥芯(37)，閥芯(37)上裝有調(diào)節(jié)螺母(35)，閥座(38)與調(diào)節(jié)螺母(35)間壓有氣閥彈簧(36)，調(diào)節(jié)螺母(35)的旋進(jìn)或旋出可以調(diào)節(jié)閥芯(37)的升程。
參照?qǐng)D3，Ⅲ、Ⅳ級(jí)吸氣閥包括一與管道連接的接頭(1)或(21)，接頭的通道和閥座(42)的閥腔相連通，閥腔內(nèi)固定有閥桿(41)，與閥桿(41)相配合的閥芯(44)通過(guò)氣閥彈簧(43)與閥座(42)相配合。另外，圖中，(40)、(39)分別是用于聯(lián)接接頭與氣缸部件的螺栓及其墊片。本吸氣閥工作時(shí)，閥芯(44)克服氣閥彈簧(43)的作用力，向氣缸側(cè)移動(dòng)，氣體經(jīng)過(guò)閥芯(44)與閥桿(41)之間的間隙進(jìn)入氣缸，閥座(42)兼作升程限制器。
參照?qǐng)D4，本實(shí)用新型的排氣閥包括一與管道連接的接頭(45)，接頭(45)的通道和閥座(49)內(nèi)的閥腔相連通，閥腔內(nèi)配置有閥芯(48)，閥芯(48)上裝有支撐環(huán)(46)，閥座(49)與支撐環(huán)(46)間壓有氣閥彈簧(47)。本排氣閥工作時(shí)，在氣體力的作用下，閥芯(48)克服氣閥彈簧(47)的彈力，沿支撐環(huán)(46)移動(dòng)，氣體經(jīng)過(guò)閥芯(48)與閥座(49)之間的間隙流出氣缸。支撐環(huán)兼作升程限制器。
參照?qǐng)D5，永久磁鐵(10)、(13)的永磁材料是稀土釹鐵硼，分成八塊，均沿徑向充磁，但充磁方向相反。
線性電機(jī)組件(9、10、11)和(9、12、13)啟動(dòng)后，主軸(14)便帶動(dòng)活塞(5)、(27)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，電機(jī)向Ⅰ、Ⅱ級(jí)氣缸筒體側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，Ⅰ級(jí)吸氣閥打開，Ⅰ級(jí)排氣閥關(guān)閉，Ⅰ級(jí)氣缸處于吸氣狀態(tài)，當(dāng)Ⅰ級(jí)活塞將Ⅰ級(jí)氣缸內(nèi)的氣體壓縮到一定壓力后，Ⅰ級(jí)吸氣閥關(guān)閉，Ⅰ級(jí)排氣閥打開，被壓縮的氣體便通過(guò)管道進(jìn)入Ⅱ級(jí)氣缸進(jìn)行壓縮，然后再依次進(jìn)入Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)氣缸壓縮后通過(guò)Ⅳ級(jí)排氣閥進(jìn)入所需場(chǎng)合。
權(quán)利要求1.電磁線性驅(qū)動(dòng)高壓壓縮機(jī)，包括一筒體、筒體兩端的氣缸，本實(shí)用新型的特征是，筒體內(nèi)的定位臺(tái)階的兩側(cè)對(duì)稱布置有線性電機(jī)，線性電機(jī)的主軸分別由一組膜片彈簧支承，并分別與Ⅰ、Ⅱ級(jí)活塞相聯(lián)接，Ⅰ、Ⅱ級(jí)活塞上緊壓有Ⅲ、Ⅳ兩級(jí)活塞，Ⅰ級(jí)氣缸上配置有Ⅰ級(jí)吸氣閥，Ⅰ級(jí)排氣閥通過(guò)管道和Ⅱ級(jí)吸氣閥相連通，Ⅱ級(jí)排氣閥通過(guò)管道和Ⅲ級(jí)吸氣閥相連通，Ⅲ級(jí)排氣閥和Ⅳ級(jí)吸氣閥相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所說(shuō)的兩線性電機(jī)的永久磁體的充磁方向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、或2所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所說(shuō)的Ⅰ、Ⅱ級(jí)吸氣閥包括一與管道連接的接頭，接頭的通道和閥座的閥腔相連通，閥腔內(nèi)配置有閥芯，閥芯上裝有調(diào)節(jié)螺母，閥座和調(diào)節(jié)螺母間壓有氣閥彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、或2所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所說(shuō)的Ⅲ、Ⅳ級(jí)吸氣閥包括一與管道連接的接頭，接頭的通道和閥座的閥腔相連通，閥腔內(nèi)固定有閥桿，與閥桿相配合的閥芯通過(guò)氣閥彈簧與閥座相配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、或2所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所說(shuō)的排氣閥包括一與管道連接的接頭，接頭的通道和閥座內(nèi)的閥腔相連通，閥腔內(nèi)配置有閥芯，閥芯上裝有支撐環(huán)，閥座與支撐環(huán)間壓有氣閥彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所說(shuō)的膜片彈簧的內(nèi)側(cè)設(shè)置有隔環(huán)，在膜片彈簧的外側(cè)設(shè)置有行程限制板。
專利摘要一種能夠連續(xù)提供高壓純凈空氣的電磁線性驅(qū)動(dòng)高壓壓縮機(jī)，包括一筒體，筒體內(nèi)對(duì)稱布置有線性電機(jī)，線性電機(jī)的主軸分別由一組膜片彈簧支撐，并分別與I、II級(jí)活塞相聯(lián)接，I、II級(jí)活塞上緊壓有III、IV兩級(jí)活塞，可以代替鋼瓶直接聯(lián)入制冷系統(tǒng)，不僅可以省去大量充裝高壓純凈空氣的保障設(shè)備和費(fèi)用，而且具有啟動(dòng)方便、適時(shí)調(diào)節(jié)、可靠性高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F04B35/04GK2105572SQ9122584
公開日1992年5月27日 申請(qǐng)日期1991年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月29日
發(fā)明者顧兆林, 葉士祿, 郁永章, 馬佳, 李云 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)