一種雙級壓縮機構的制作方法
【專利摘要】一種雙級壓縮機構，包括一動力機構和由動力機構驅動的四個壓縮氣缸，四個壓縮氣缸環(huán)繞動力機構均勻分布，且相對的兩個為低壓級氣缸，另外相對的兩個為高壓級氣缸，兩個低壓級氣缸的進氣口與外部連通，排氣口通過氣管連接到一緩沖腔上，其活塞桿鉸接在一連接軸承A的外圈上，兩個高壓級氣缸的進氣口通過氣管連接到緩沖腔上，其活塞桿鉸接在一連接軸承B的外圈上。本發(fā)明采用在一級壓縮和二級壓縮之間設置緩沖腔，理論上實現(xiàn)兩級氣缸壓縮過程接近等溫壓縮，不僅降低了二級壓縮的功耗，而且由于省略了體積較大的冷卻器，從而縮小了整個壓縮機構的體積，使得結構更加緊湊、成本降低，拆卸安裝檢修維護也變得簡單。
【專利說明】
一種雙級壓縮機構
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及到空氣壓縮機領域，具體的說是一種雙級壓縮機構。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)有的空氣壓縮機由電機驅動曲軸，曲軸帶動曲柄使活塞產生往復運動，引起氣 缸內體積變化，壓縮空氣。當前市場上的十字型壓縮機大多是單級壓縮，由于受到容積效 率、排氣溫度等條件限制，能達到的最大排氣壓力有限。而傳統(tǒng)的雙級壓縮，在空氣由低壓 級壓縮完成之后，進入高壓級氣缸之前需要設置進行冷卻，在此過程中需要用到中間冷卻 器，該中間冷卻器由于是用來冷卻氣體的，而氣體的換熱系數(shù)比較小，需要用到很大的換熱 面積才能滿足冷卻的需要，這就導致中間冷卻器的體積十分巨大，限制了其在小排量壓氣 機上的應用，而且也導致生產成本的增加，以及增大了拆卸安裝檢修維護時的復雜。

【發(fā)明內容】

[0003] 為解決現(xiàn)有的雙級壓縮機由于中間設置的冷卻器體積較大所導致的生產成本高、 安裝檢修維護復雜的問題，本發(fā)明提供了一種雙級壓縮機構，該機構通過設計一氣體緩沖 腔將一級壓縮與二級壓縮完美結合，省掉了兩級壓縮中間的冷卻器，從而使得該壓縮機構 的結構更加緊湊，同時減小了工作時的振動，而且提高了工作效率。
[0004] 本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種雙級壓縮機構，包括一動 力機構和由動力機構驅動的四個壓縮氣缸，所述四個壓縮氣缸環(huán)繞動力機構均勻分布，且 相對的兩個為低壓級氣缸，另外相對的兩個為高壓級氣缸，其中，兩個低壓級氣缸的進氣口 與外部連通，排氣口通過氣管連接到一緩沖腔上，其活塞桿鉸接在一連接軸承A的外圈上， 兩個高壓級氣缸的進氣口通過氣管連接到緩沖腔上，其活塞桿鉸接在一連接軸承B的外圈 上； 所述動力機構包括由動力驅動的曲軸和通過軸瓦固定在曲軸上的連接體，所述連接體 由對稱的兩個滑塊拼合而成，每個滑塊由半圓柱形的連接塊A和連接塊B通過端面連接而 成，且兩者的矩形表面位于同一水平面上并彼此錯開，以使兩者的中軸線不重合，在連接塊 A和連接塊B重合的位置設置有貫穿兩者軸線方向的半圓形凹槽，連接塊A和連接塊B的中軸 線位于半圓形凹槽中軸線的兩側，所述兩個滑塊的半圓形凹槽拼合形成容納軸瓦和曲軸的 圓形通孔； 所述連接軸承A的內圈套設在構成連接體的兩個連接塊A的外表面上，連接軸承B的內 圈套設在構成連接體的兩個連接塊B的外表面上。
[0005] 所述半圓柱形連接塊A和連接塊B的直徑相等，且兩者的中軸線對稱位于半圓形凹 槽中軸線的兩側。
[0006] 所述四個壓縮氣缸的上方設置有風扇，以對其進行強制對流冷卻。
[0007] 所述構成連接體的兩個滑塊上分布有若干減重腔，以減輕連接體的重量，并增大 其表面積，同時，利于潤滑油進入其內部。
[0008] 所述半圓形凹槽的兩端設置有半圓形卡臺，以便于卡瓦卡在半圓形卡臺上。
[0009] 所述兩個滑塊的矩形表面上設置有連接孔。
[0010] 所述曲軸下部設置有隨其轉動的攪油盤，以使?jié)櫥惋w濺對各構件進行潤滑，這 些構件包括但不限于四個壓縮氣缸的活塞桿、連接體、連接軸承A和連接軸承B。
[0011] 所述構成連接體的兩個滑塊上均分布有若干減重腔，且其中兩個減重腔為分布于 連接塊A和連接塊B圓弧面上的兩個切槽，這兩個切槽與連接塊A和連接塊B的矩形表面間形 成平臺，在該平臺上設置連接孔。
[0012] 本發(fā)明中，連接體實際上是由兩個不同心的扁圓柱構成的，并且與曲軸配合形成 兩個偏心輪，這兩個偏心輪分別與低壓級氣缸的活塞桿和高壓級氣缸的活塞桿鉸接，因為 相對的兩個低壓級氣缸或高壓級氣缸活塞桿的運動相背，所以兩個低壓級氣缸其中一個吸 氣時，另一個排氣，同樣的，兩個高壓級氣缸其中一個吸氣時，另一個也排氣； 一個低壓級氣缸的活塞桿壓縮將一次壓縮后的氣體排入到緩沖腔內，與其相對的另一 個低壓級氣缸的活塞桿伸出以吸入外界空氣，與其相鄰的一個高壓級氣缸的活塞桿伸出， 從而吸取緩沖腔內經過一次壓縮的氣體，與該高壓級氣缸相對的另一個高壓級氣缸的活塞 桿處于壓縮狀態(tài)，從而將其內的氣體進行二次壓縮并排出。
[0013] 本發(fā)明中，緩沖腔內氣體的壓力最佳值近似地用下式確定：
式中=Iii為緩沖腔內壓力，夂s為低壓級吸氣壓力，匕為高壓級排氣壓力。
[0014] 本發(fā)明中，可以將緩沖腔設置成圓柱狀的環(huán)形，且位于四組氣缸與風扇之間并環(huán) 繞曲軸設置，這樣不僅方便各氣缸與緩沖腔的連接，而且也有助于增強散熱。
[0015] 有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點： 1) 傳統(tǒng)的兩級壓縮機中，經過一次壓縮的氣體在進入二級壓縮之前，需要使用冷卻器 對其進行冷卻，以降低經過一次壓縮后氣體的溫度，從而進行二級壓縮，這樣做的目的是希 望節(jié)省壓氣機工作過程的耗功，而本發(fā)明則采用在一級壓縮和二級壓縮之間設置緩沖腔， 理論上實現(xiàn)兩級氣缸壓縮過程接近等溫壓縮，不僅降低了二級壓縮的功耗，而且由于省略 了體積較大的冷卻器，從而縮小了整個壓縮機構的體積，使得結構更加緊湊、成本降低，拆 卸安裝檢修維護也變得簡單； 2) 本發(fā)明在四組氣缸上設置風扇，雖然風扇消耗了一定的功耗，但是，可以對四組氣缸 進行強制冷卻降溫，從而使兩級壓縮過程更加的接近為等溫壓縮，不僅提高了壓氣機的容 積效率，還節(jié)省了兩級壓縮的過程耗功(根據(jù)壓氣機工作過程的原理可知，等溫壓縮是耗功 最小的壓縮過程）； 3) 本發(fā)明通過設置結構獨特的連接體將四個氣缸的活塞桿有機的聯(lián)系起來，使其按照 一定的行程差進行依次工作并完成循環(huán)，有效的提高了工作效率； 4) 本發(fā)明通過在曲軸上設置攪油盤，使得曲軸帶動攪油盤在轉動過程中甩飛潤滑油， 不僅實現(xiàn)了對各部件的潤滑，而且與風扇結合，能夠起到良好的輔助降溫作用。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的結構示意圖； 圖2為圖IA-A處的剖視結構示意圖； 圖3為構成連接體的滑塊結構示意圖； 圖4為滑塊的正視結構示意圖； 圖5為圖4的俯視圖； 附圖標記：1、曲軸，2、低壓級氣缸，3、高壓級氣缸，4、連接體，401、連接塊A，402、連接塊 B，403、半圓形凹槽，404、半圓形卡臺，405、減重腔，406、連接孔，5、風扇，6、攪油盤。
【具體實施方式】
[0017] 如圖所示，一種雙級壓縮機構，包括一動力機構和由動力機構驅動的四個壓縮氣 缸，所述四個壓縮氣缸環(huán)繞動力機構均勻分布，且相對的兩個為低壓級氣缸2,另外相對的 兩個為高壓級氣缸3，其中，兩個低壓級氣缸2的進氣口與外部連通，排氣口通過氣管連接到 一緩沖腔上，其活塞桿201鉸接在一連接軸承A202的外圈上，兩個高壓級氣缸3的進氣口通 過氣管連接到緩沖腔上，其活塞桿301鉸接在一連接軸承B302的外圈上； 所述動力機構包括由動力驅動的曲軸1和通過軸瓦固定在曲軸1上的連接體4，所述連 接體4由對稱的兩個滑塊拼合而成，每個滑塊由半圓柱形的連接塊A401和連接塊B402通過 端面連接而成，且兩者的矩形表面位于同一水平面上并彼此錯開，以使兩者的中軸線不重 合，在連接塊A401和連接塊B402重合的位置設置有貫穿兩者軸線方向的半圓形凹槽403,連 接塊A401和連接塊B402的中軸線位于半圓形凹槽403中軸線的兩側，所述兩個滑塊的半圓 形凹槽403拼合形成容納軸瓦和曲軸1的圓形通孔； 所述連接軸承A202的內圈套設在構成連接體4的兩個連接塊A401的外表面上，連接軸 承B302的內圈套設在構成連接體4的兩個連接塊B402的外表面上。
[0018] 以上為本發(fā)明的基本實施方式，可在以上基礎上做進一步的改進、限定和優(yōu)化： 如，所述半圓柱形連接塊A401和連接塊B402的直徑相等，且兩者的中軸線對稱位于半 圓形凹槽403中軸線的兩側； 如，所述四個壓縮氣缸的上方設置有風扇5,以對其進行強制對流冷卻； 又如，所述構成連接體4的兩個滑塊上分布有若干減重腔405,以減輕連接體的重量，并 增大其表面積，同時，利于潤滑油進入其內部； 又如，所述半圓形凹槽403的兩端設置有半圓形卡臺404,以便于卡瓦卡在半圓形卡臺 404上； 再如，所述兩個滑塊的矩形表面上設置有連接孔406; 進一步的，所述構成連接體4的兩個滑塊上均分布有若干減重腔405,且其中兩個減重 腔405為分布于連接塊A401和連接塊B402圓弧面上的兩個切槽，這兩個切槽與連接塊A401 和連接塊B402的矩形表面間形成平臺，在該平臺上設置連接孔406; 最后，所述曲軸1下部設置有隨其轉動的攪油盤6,以使?jié)櫥惋w濺對各構件進行潤滑， 如四個壓縮氣缸的活塞桿、連接體、連接軸承A和連接軸承B。
【主權項】
1. 一種雙級壓縮機構，包括一動力機構和由動力機構驅動的四個壓縮氣缸，其特征在 于:所述四個壓縮氣缸環(huán)繞動力機構均勻分布，且相對的兩個為低壓級氣缸(2)，另外相對 的兩個為高壓級氣缸(3)，其中，兩個低壓級氣缸(2)的進氣口與外部連通，排氣口通過氣管 連接到一緩沖腔上，其活塞桿（201)鉸接在一連接軸承A(202)的外圈上，兩個高壓級氣缸 (3)的進氣口通過氣管連接到緩沖腔上，其活塞桿（301)鉸接在一連接軸承B(302)的外圈 上； 所述動力機構包括由動力驅動的曲軸（1)和通過軸瓦固定在曲軸（1)上的連接體(4)， 所述連接體(4)由對稱的兩個滑塊拼合而成，每個滑塊由半圓柱形的連接塊A(401)和連接 塊B(402)通過端面連接而成，且兩者的矩形表面位于同一水平面上并彼此錯開，以使兩者 的中軸線不重合，在連接塊A(401)和連接塊B(402)重合的位置設置有貫穿兩者軸線方向的 半圓形凹槽(403)，連接塊A(401)和連接塊B(402)的中軸線位于半圓形凹槽(403)中軸線的 兩側，所述兩個滑塊的半圓形凹槽(403)拼合形成容納軸瓦和曲軸（1)的圓形通孔； 所述連接軸承A(202)的內圈套設在構成連接體(4)的兩個連接塊A(401)的外表面上， 連接軸承B(302)的內圈套設在構成連接體(4)的兩個連接塊B(402)的外表面上。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種雙級壓縮機構，其特征在于:所述半圓柱形連接塊A(401) 和連接塊B(402)的直徑相等，且兩者的中軸線對稱位于半圓形凹槽(403)中軸線的兩側。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種雙級壓縮機構，其特征在于:所述四個壓縮氣缸的上方設 置有風扇(5)，以對其進行強制對流冷卻。4. 根據(jù)權利要求1所述的一種雙級壓縮機構，其特征在于:所述構成連接體(4)的兩個 滑塊上分布有若干減重腔(405)。5. 根據(jù)權利要求1所述的一種雙級壓縮機構，其特征在于:所述半圓形凹槽(403)的兩 端設置有半圓形卡臺（404)，以便于卡瓦卡在半圓形卡臺（404)上。6. 根據(jù)權利要求1所述的一種雙級壓縮機構，其特征在于:所述兩個滑塊的矩形表面上 設置有連接孔(406)。7. 根據(jù)權利要求1所述的一種雙級壓縮機構，其特征在于:所述曲軸（1)下部設置有隨 其轉動的攪油盤(6)，以使?jié)櫥惋w濺對各構件進行潤滑。8. 根據(jù)權利要求1所述的一種雙級壓縮機構，其特征在于:所述構成連接體(4)的兩個 滑塊上均分布有若干減重腔(405)，且其中兩個減重腔(405)為分布于連接塊A(401)和連接 塊B( 402)圓弧面上的兩個切槽，這兩個切槽與連接塊A( 401)和連接塊B( 402)的矩形表面間 形成平臺，在該平臺上設置連接孔(406)。
【文檔編號】F04B27/02GK105986986SQ201610324880
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】梁坤峰, 李盈盈, 劉巖, 胡志祥, 張玲玲, 常軍博, 李志斌, 李民
【申請人】河南屹力新能源科技有限公司