CN111946584A

CN111946584A - 一种压缩机

Info

Publication number: CN111946584A
Application number: CN202010759148.9A
Authority: CN
Inventors: 王彦彬
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2020-11-17

Abstract

本发明涉及一种压缩机，包括驱动组件、具有偏心凸轮的主轴，外缘具有X向和/或Y向的工作面、中部具有轴孔的滑板，具有连杆的导板，滚轮以及具有活塞的气缸；所述驱动组件与主轴传动连接，所述偏心凸轮与轴孔传动连接，所述滚轮设置在导板的相对两侧并与工作面接触滑动连接，所述连杆与活塞传动连接；所述驱动组件驱动主轴旋转时，偏心凸轮驱动滑板做正弦函数平动，同时滚轮在工作面上往复直线运动，继而令导板驱动活塞在气缸内做活塞运动。

Description

一种压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机。

背景技术

现有技术中压缩机是一种应用广泛的设备，压缩机与现代工业和生活的各个领域密切相关，是一种发挥重要作用的通用机械设备。压缩机可用于制冷、发动机、气体输送、化工过程、机械制造、水产养殖、医疗以及几乎各个需要输送或使用压缩气体的场所。目前常用的空气压缩机主要是活塞式空气压缩机和螺杆式空气压缩机，虽然这两种压缩机各有优点，但也都存在一定的不足之处。比如，活塞式空气压缩机主要是利用曲轴的旋转运动，驱动活塞往复直线运动对气缸内气体进行压缩，轴瓦摩擦噪音较大且稳定性较差；螺杆式压缩机气缸内转子啮合摩擦，转动速度快，其发热量大，不仅要求材料的耐磨性很高，且在使用的时候还需要大量的冷却润滑油，且还需要进行油气分离，因此造成螺杆式压缩机能耗高、成本较高、操作复杂、维修和保养的难度较大。为克服上述的一种或多种缺陷，对压缩机做出了一定的创新改进。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种压缩机，其操作方便、工作可靠、节能高效，不需要油气分离，能耗较低，且整机体积极小。

本发明的目的是这样实现的：

一种压缩机，包括驱动组件、具有偏心凸轮的主轴，外缘具有X向和/或Y向的工作面、中部具有轴孔的滑板，具有连杆的导板，滚轮以及具有活塞的气缸；所述驱动组件与主轴传动连接，所述偏心凸轮与轴孔传动连接，所述滚轮设置在导板的相对两侧并与工作面接触滑动连接，所述连杆与活塞传动连接；所述驱动组件驱动主轴旋转时，偏心凸轮驱动滑板做正弦函数平动，同时滚轮在工作面上往复直线运动，继而令导板驱动活塞在气缸内做活塞运动。

所述主轴两端设有第一轴承。

所述导板中间开设有导槽，导板长度方向的两端设有连接支架，所述滚轮转动安装在连接支架上。

所述主轴穿入导槽，所述导槽的宽度大于主轴的直径，导槽的长度大于偏心凸轮偏心量的两倍，导槽的长度方向两端形成直径与主轴的主轴外径相当的半圆形弧。

所述滚轮始终与X向和/或Y向的工作面接触滑动连接。

所述活塞位于气缸内，且活塞的运动方向与X向和/或Y向的工作面相同。

所述偏心凸轮与轴孔之间设有第二轴承。

本发明的有益效果是：

本发明采用以上结构，驱动组件驱动主轴旋转时，偏心凸轮驱动滑板沿X向和Y向做正弦函数平动，使滚轮在工作面上往复直线运动，继而令导板驱动活塞在气缸内做活塞运动，活塞在做活塞运动过程中实现对气体的压缩，压缩过程高效且稳定。

本发明无需采用现有压缩机技术中的曲轴结构，因此整机体积较小，稳定性较好，且噪音较低；也不需要使用内转子啮合摩擦，不使用冷却润滑油，也不需要进行油气分离，故它能有效地提高压缩机的稳定性，不需要油气分离，能耗较低，且整机体积较小。

本发明采用的空气压缩方法独特，可以解决现有各种压缩机的缺点，提高压缩机的效率。通过本发明不仅可有效地使压缩机的体积减小，重量减轻，实现压缩机的小型化、便携化，同时制造方便节省材料，节约成本。

附图说明

图1为本发明第一实施例的组装立体图。

图2为图1的剖视图。

图3为图1中去除基座的组装立体图。

图4为图3的正视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

第一实施例

参见图1-图4，本压缩机，包括基座100、驱动组件、具有偏心凸轮11的主轴1，外缘具有X向和/或Y向的工作面31、中部具有轴孔32的滑板3，具有连杆7的导板4，滚轮6以及具有活塞8的气缸9，驱动组件可以安装在基座11外部，其他部件可以安装在基座11上；所述驱动组件与主轴1传动连接，所述偏心凸轮11与轴孔32传动连接，所述滚轮6设置在导板4的相对两侧并与工作面31接触滑动连接，所述连杆7与活塞8传动连接；所述驱动组件驱动主轴1旋转时，偏心凸轮11驱动滑板3做正弦函数平动，同时滚轮6在工作面31上往复直线运动，继而令导板4驱动活塞在气缸内做活塞运动。

本实施例中，滑板3的外缘具有X向和Y向的工作面31（即四面均设有工作面31），并且X向和Y向的工作面31分别连接两组导板4，压缩机工作时，两组导板4分别从相互垂直的方向往返运动，此时可以对滑板3交替导向，保证整机平稳运转。当然，滑板3的外缘可以仅仅设置X向或Y向的工作面31（即相对两面设有工作面31），此时工作面31仅连接一组导板4，也能够实现该组导板4的往复运动。

本实施例中，其中一个导板4的长度方向为横向设置，另外一个导板4的长度方向为竖向设置，能够腾出更多空间设置气缸9。所述导板4的长度方向至少一侧设有一个以上的连杆7，每个连杆7与活塞8、气缸9均成组传动连接；从而实现各种缸数的压缩机：1缸、2缸、3缸、4缸、5缸、6缸、7缸、7缸、9缸、10缸、11缸、或12缸等。另外，主轴1上一般优选设置双数组偏心凸轮11（相邻两个偏心凸轮11的偏心凸起方向相反），能够有效降低整机震动，本实施例中，主轴1上设置两组偏心凸轮11，每组偏心凸轮11上设置一组滑板3，每组滑板3上设置两个相互垂直的导板4，每个导板4的两侧均设有一个连杆7，从而驱动8组气缸9（即8缸）。

驱动组件可优选普通电动机，活塞8与气缸9为常规结构，活塞8可在气缸9内做往复直线运动（即活塞运动），电动机启动后，驱动滑板3沿X向和Y向做正弦函数平动（如图4所示），同时滚轮6在工作面31上往复直线运动，继而令导板4驱动活塞在气缸内做活塞运动，使气缸9的内壁、气缸盖（图中未画出）和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。

具体地，活塞8从气缸盖处开始运动时（正向运动），气缸9内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着气缸9的进气管（图中未画出）推开连接在进气管上的进气阀（图中未画出）而进入气缸9，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞8反向运动时，气缸9内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸9内压力达到并略高于排气压力时，打开连接在气缸9排气管（图中未画出）上的排气阀（图中未画出），气体排出气缸9，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞8再次做活塞运动时，上述过程重复出现，气缸9内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个压缩的工作循环。

现有技术中的压缩机使用曲轴传递着压缩机的全部功率，曲轴主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。曲轴在运动时，承受拉、压、剪切、弯曲和扭转的交变复合负载，工作条件恶劣，要求具有足够的强度和刚度以及主轴颈与曲轴销的耐磨性。故曲轴一般采用40、45或50号优质碳素钢锻造，其成本较高。

本发明中不使用曲轴，使用具有偏心凸轮11的主轴1与滑板3、导板4的简单配合结构，主轴1转动带动滑板3沿X向和Y向做正弦函数平动，从而驱动导板4、连杆7、活塞8来回往复运动。本发明的结构较为简单，且连接关系可靠，对于简化部件，减小整机体积，降低产品成本，能量耗损少而导致能耗较低，提高压缩机的可靠性等等方面有积极的意义。

现有技术中的连杆是曲轴与活塞间的连接件，它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动，并把动力传递给活塞对气体做功，连杆通常包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。而本压缩机，由于滑板3依次驱动导板4、连杆7、活塞8做来回往复运动，使本发明中活塞结构更为简洁，使得本发明中的导板4、连杆7、活塞8的运动轨迹较为简单，导板4、连杆7、活塞8的连接结构也更为简单，有利于降低产品成本，提高压缩机的可靠性。

进一步地，所述主轴1两端设有轴承2，便于其与基座11的装配，提高同轴度，减低主轴1的转动摩擦，并保证其回转精度。

进一步地，所述导板4中间开设有导槽41，导板4长度方向的两端设有连接支架5，所述滚轮6转动安装在连接支架5上，该技术方案使导板4可以制作成平板状，紧靠偏心凸轮11、滑板3，有利于体积小型化。

进一步地，所述主轴1穿入导槽41，所述导槽41的宽度大于主轴1的直径，导槽41的长度大于偏心凸轮11偏心量的两倍，导槽41的长度方向两端形成直径与主轴1的主轴外径相当的半圆形弧，该技术方案使导槽41构成相应的避空位，令导板4能够畅顺地沿其长度方向来回往复运动。

进一步地，所述滚轮6始终与X向和/或Y向的工作面31接触滑动连接，实现导板4、支架5相对活塞8的运动自动调心。

进一步地，所述活塞8位于气缸9内，且活塞8的运动方向与X向和/或Y向的工作面31相同。

进一步地，所述偏心凸轮11与轴孔32之间设有第二轴承10，进一步降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

本发明中的压缩机，相对于现有技术中的曲轴式压缩机，具备多种优点，行程大，效率高，体积小噪音低，无润滑油或少润滑油。本发明采用的空气压缩方法独特，可以解决现有各种压缩机的缺点，提高压缩机的效率。通过本发明不仅可有效地使压缩机的体积减小，重量减轻，实现压缩机的小型化、便携化，同时制造方便节省材料，节约成本。

上述实施例只是本发明的优选方案，本发明还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内。

Claims

1.一种压缩机，其特征在于，包括驱动组件、具有偏心凸轮（11）的主轴（1），外缘具有X向和/或Y向的工作面（31）、中部具有轴孔（32）的滑板（3），具有连杆（7）的导板（4），滚轮（6）以及具有活塞（8）的气缸（9）；所述驱动组件与主轴（1）传动连接，所述偏心凸轮（11）与轴孔（32）传动连接，所述滚轮（6）设置在导板（4）的相对两侧并与工作面（31）接触滑动连接，所述连杆（7）与活塞（8）传动连接；所述驱动组件驱动主轴（1）旋转时，偏心凸轮（11）驱动滑板（3）做正弦函数平动，同时滚轮（6）在工作面（31）上往复直线运动，继而令导板（4）驱动活塞在气缸内做活塞运动。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述主轴（1）两端设有第一轴承（2）。

3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述导板（4）中间开设有导槽（41），导板（4）长度方向的两端设有连接支架（5），所述滚轮（6）转动安装在连接支架（5）上。

4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于：所述主轴（1）穿入导槽（41），所述导槽（41）的宽度大于主轴（1）的直径，导槽（41）的长度大于偏心凸轮（11）偏心量的两倍，导槽（41）的长度方向两端形成直径与主轴（1）的主轴外径相当的半圆形弧。

5.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于：所述滚轮（6）始终与X向和/或Y向的工作面（31）接触滑动连接。

6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述活塞（8）位于气缸（9）内，且活塞（8）的运动方向与X向和/或Y向的工作面（31）相同。

7.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述偏心凸轮（11）与轴孔（32）之间设有第二轴承（10）。