CN2656672Y - 微型平衡式无油润滑压缩机 - Google Patents
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Abstract
微型平衡式无油润滑压缩机,由三套以上的压缩机构组成,共用主轴10,各压缩机构环绕主轴10径向360度均匀分布,其关键在于:偶数套的压缩机构,位置相对的两套为一组,一只轴承12位于连杆甲7的末端,连杆乙13的末端铰接在连杆甲7的中段,各组的轴承12并排安装在同一偏置轴11上。这样,整机在不增加径向空间的基础上,节省一半的轴向空间。其内部往复运动的惯性力和旋转运动的离心力的矢量之和为零,实现动态平衡;各压缩机构的工作相位间隔小,做功连续,转速均匀;吸、排气周期互补,气体脉动小。优点:体积小,效率高,振动小,寿命长,运行平稳可靠;广泛应用于轻工、医疗等行业,提供洁净气源。
Description
一.技术领域
本实用新型属于机械技术领域,是一种将气体压缩从而提高气体压力或输送气体的机器,通称为压缩机。
二.背景技术
无油润滑压缩机主要应用于医疗器械、精密仪器、食品加工、轻工、环保等行业,可提供无油洁净的气源。目前常见的无油润滑压缩机有活塞式、隔膜式、螺杆式、滑片式、斜轴式等,但各有优缺点。相对而言:活塞式的结构较为复杂,运行振动大;隔膜式的排气量小,寿命短,效率低;螺杆式的精度要求高,泄漏大,噪音大;滑片式的磨擦大,效率低,寿命短;斜轴式的精度要求高,体积大,排气量小等。
参照文献:微型平衡式无油润滑压缩机,实用新型:03245763.4,该实用新型由压缩机构、主轴和机壳组成,压缩机构由曲轴连杆组件、活塞气缸组件和吸排气组件配套构成,其特点在于三套以上的压缩机构环绕主轴中心线径向360度均匀分布;三只以上的轴承分别位于相应的连杆末端,并排安装在偏置轴上;或一只轴承位于一个连杆的末端,单独安装在偏置轴上,其它连杆的末端铰接在该连杆的末端。当压缩机工作时,各压缩机构随主轴的旋转同时工作,其往复运动部件的惯性力之和与旋转运动部件的离心力方向一致,均由平衡块产生的离心力反向抵消,从而实现整机的动态平衡,并且,各压缩机构依次轮流压缩作功,工作相位间隔小于120度,负载均匀,各压缩机构的工作周期互补,输出气体脉动小,所以,该实用新型工作平稳,基本无振动,唯一的缺点是整机的体积较大。例如:前方案的数套压缩机构在不同平面上,整机在轴向上占用的空间较大,且主轴过长,受力状况不佳;后方案的数套压缩机构在同一平面上,主轴最短,但为了不增加连杆的摆动角度,压缩机构必须在径向上扩展,整机的体积仍然较大。
三.发明内容
本实用新型的目的在于克服上述缺陷,提供一种工作平稳振动小,输出气体脉动小的无油润滑压缩机,关键是整机的结构简单紧凑。
相对而言,往复式压缩机的效率较高,特别是活塞式压缩机,传统的有油润滑压缩机,要求其气缸的位置不得低于曲轴箱,以防润滑油进入气缸间。但采用无油润滑材料和工艺以后,压缩机的结构便不受方向的局限,气缸可位于任何位置,甚至方向朝下,这便是实现本实用新型的技术前提。
本实用新型是通过下述的技术方案实现的:
微型平衡式无油润滑压缩机,由三套以上的压缩机构、共用的一根主轴和机壳组成,每套压缩机构均由曲轴连杆组件、活塞气缸组件和吸排气组件配套构成,各套压缩机构环绕主轴径向360度均匀分布,其关键在于:偶数套的压缩机构,位置相对的两套为一组,每组共用的一只轴承位于连杆甲的末端,连杆乙的末端铰接在连杆甲的中段,各组的轴承并排安装在同一偏置轴上。这样,整机在不增加径向空间的基础上,节省一半的轴向空间。
具体结构可以为:作为连杆乙延伸部分的两块O形平板,并列在连杆甲末端的两侧,它的中空部分绕过偏置轴,末端与连杆甲的中段铰接。
具体结构也可以为:连杆乙的末端分叉,从外环绕过连杆甲的末端,由两侧的两块平板连接为环形,并与连杆甲的中段铰接。
平衡块位于偏置轴的一端或两端。
可将压缩机构安装在电机的一端,共用主轴。
可在电机的另一端安装扇叶,共用主轴。
偏置轴上有一圆孔与主轴配合,此圆孔与偏置轴的中心线平行但偏置。
或者,偏置轴与主轴的中心线平行但偏置,两者为一体。
本实用新型的优越之处在于:零部件结构简单,工艺性好,通用性强,易于批量生产;整机体积小,效率高,成本低,寿命长;运行平稳可靠,基本无振动;既可用于压缩机,也可用于真空泵。
四.附图说明
图1为实施例一外观效果图。
图2为实施例一主视剖面示意图。
图3为实施例一侧视剖面示意图。
图4为实施例二主视剖面示意图。
图5为实施例二侧视剖面示意图。
图6为实施例三主视剖面示意图。
图7为实施例四主视剖面示意图。
图中:1.缸盖,2.阀片,3.阀板,4.活塞环,5.活塞,6.缸套,7.连杆甲,8.平板,9.平衡块,10.主轴,11.偏置轴,12.轴承,13.连杆乙,14.机壳,15.电机,16.扇叶,17.皮带轮。
五.具体实施方式
微型平衡式无油压缩机,由三套以上的压缩机构、共用的主轴10和机壳14组成,每套压缩机构均由曲轴连杆组件、活塞气缸组件和吸排气组件配套构成,各套压缩机构环绕主轴10径向360度均匀分布,其特征在于:偶数套的压缩机构,位置相对的两套为一组,每组共用的一只轴承12位于连杆甲7的末端,连杆乙13的末端铰接在连杆甲7的中段,各组的轴承12并排安装在同一偏置轴11上。
具体结构为:
曲轴连杆组件由曲轴和连杆组成,曲轴由主轴10、偏置轴11和平衡块9构成,平衡块9位于偏置轴11的一端或两端,之间配合安装或连为一体。
活塞气缸组件由活塞5、活塞环4和缸套6组成,缸套6和活塞环4采用常规的自润滑材料和工艺制作;
吸排气组件由缸盖1、阀板3和阀片2组成;阀板3为平板结构,设有进气阀口和排气阀口,阀片2分别覆盖其上;缸盖1为双凹腔结构,形成进气腔和排气腔。
缸盖1叠压在阀板3上方,一并将缸套6固定在机壳14上,之间分别由密封圈密封。
连杆的顶端与活塞5既可活动铰接,也可固定连接,即采用摇摆式活塞气缸结构,也可采用隔膜式活塞气缸结构。
具体连接关系为:
作为连杆乙13延伸部分的两块O形平板8,并列在连杆甲7末端的两侧,它的中空部分绕过偏置轴11,末端与连杆甲7的中段铰接。
或者,连杆乙13的末端分叉,从外环绕过连杆甲7的末端,由两侧的两块平板8连接为环形,并与连杆甲7的中段铰接。
偏置轴11上有一圆孔与主轴10配合,此圆孔与偏置轴11的中心线平行但偏置。
或者,偏置轴11与主轴10的中心线平行但偏置,两者合为一体。
相对于主轴10的中心线,平衡块9的重心与偏置轴11相反,其质量适当配置,足以抵消偏置轴11、轴承12、连杆、平板8、活塞5和活塞环4的离心力和惯性力的矢量之和。
将压缩机构安装在电机15的一端,共用主轴10,结构紧凑。
并在电机15的另一端安装扇叶16,共用主轴10,实现风冷。
整机也可通过皮带轮17或联轴器由电动机或内燃机驱动。
实施例一:参见图1、图2和图3,微型平衡式无油润滑压缩机,由缸盖1,阀片2,阀板3,活塞环4,活塞5,缸套6,连杆甲7,平板8,平衡块9,主轴10,偏置轴11,轴承12,连杆乙13,机壳14,电机15,扇叶16和相应的固定螺栓组成。
本实施例的压缩机构与电动机构共用主轴,合为一体。其结构紧凑,可靠性高。
四套压缩机构环绕主轴10径向均匀分布,间隔90度,位置相对的两套为一组,每组共用的一只轴承12位于连杆甲7的末端,作为连杆乙13延伸部分的两块O形平板8,并列在连杆甲7末端的两侧,它的中空部分绕过偏置轴11,铰接在连杆甲7的中段,分属两组的两只轴承12并排安装在偏置轴11上。
平衡块9安装在偏置轴11的一端;相对于主轴10的中心线,平衡块9的重心与偏置轴11反置,其质量和重心适当配置,用以抵消偏置轴11、轴承12、连杆、平板8、活塞5和活塞环4的离心力和惯性力的矢量之和。
缸套6采用硬质铝合金材料制作,表面阳极氧化抛光处理;活塞环4采用弹性高分子耐磨材料制作,为环形碗状结构;活塞5与连杆为一体,活塞5在往复工作的同时,也随连杆摆动。
缸盖1叠压在阀板3上方,一并将缸套6固定在机壳14上,之间分别用密封条密封。
由于四套压缩机构环绕主轴1径向均匀分布,各压缩机构依次压缩作功,工作相位间隔90度,所以,电机15的负载均匀,转速稳定;各压缩机构的工作周期互补,输出气体脉动小。
因为四套压缩机构由同一偏置轴11驱动,其往复运动部件惯性力与旋转运动部件离心力的矢量之和,一并由平衡块9产生的离心力抵消,从而实现整机的动态平衡。
本实用新型的工作过程为:对其中一套压缩执行机构而言,当主轴10旋转,通过偏置轴11、轴承12和连杆,带动活塞5下降时,气缸间产生负压,进气阀片2开启,排气阀片2关闭,低压气体经进气腔进入气缸间,完成吸气周期;随后,连杆带动活塞5上升,压缩气体,气缸间产生高压,进气阀片2关闭,排气阀片2开启,高压气体经排气腔排出,完成排气周期,周而复始;其它三套压缩执行机构的工作过程与此相同,工作相位间隔90度。
实施例二:参见图4和图5,微型平衡式无油润滑压缩机,该实施例与实施例一类似,也由环绕主轴10径向360度均匀分布的四套压缩机构组成,位置相对的两套为一组,每组共用一只轴承12。其区别在于:连杆乙13的末端分叉,从外环绕过连杆甲7的末端,由两侧的两块平板8连接为环形,并铰接在连杆甲7的中段。其它结构和工作过程与实施例一相同,不再详述。
实施例三:参见图6,微型平衡式无油润滑压缩,与实施例一的区别在于该实施例由环绕主轴10径向360度均匀分布的六套压缩机构组成,偏置轴11与主轴10合为一体,平衡块9安装在偏置轴11的两端,整机由电动机或内燃机通过皮带轮17或联轴器驱动。该实施例其它结构和工作过程与实施例一相同,不再详述。
实施例四:参见图7,微型平衡式无油润滑压缩机,由环绕主轴10径向360度均匀分布的四套压缩机构组成,与实施例二的区别在于该实施例的主轴10与偏置轴11合成为弓形的曲轴,平衡块9安装在偏置轴11的两端,活塞5铰接在连杆的顶端,整机由电动机或内燃机通过皮带轮17或联轴器驱动。该实施例其它结构和工作过程与实施例二相同,不再详述。
Claims (7)
1.微型平衡式无油润滑压缩机,由三套以上的压缩机构、共用的主轴10和机壳14组成,每套压缩机构均由曲轴连杆组件、活塞气缸组件和吸排气组件配套构成,各套压缩机构环绕主轴10径向360度均匀分布,其特征在于:偶数套的压缩机构,位置相对的两套为一组,每组共用的一只轴承12位于连杆甲7的末端,连杆乙13的末端铰接在连杆甲7的中段,各组的轴承12并排安装在同一偏置轴11上。
2.如权利要求1所述的微型平衡式无油润滑压缩机,其特征在于:作为连杆乙13延伸部分的两块O形平板8,并列在连杆甲7末端的两侧,它的中空部分绕过偏置轴11,末端与连杆甲7的中段铰接。
3.如权利要求1所述的微型平衡式无油润滑压缩机,其特征在于:连杆乙13的末端分叉,从外环绕过连杆甲7的末端,由两侧的两块平板8连接为环形,并与连杆甲7的中段铰接。
4.如权利要求2或3所述的微型平衡式无油润滑压缩机,其特征在于:平衡块9位于偏置轴11的一端或两端,偏置轴11上有一圆孔与主轴10配合,此圆孔与偏置轴11的中心线平行但偏置。
5.如权利要求4所述的微型平衡式无油润滑压缩机,其特征在于:压缩机构安装在电机15的一端,共用主轴10。
6.如权利要求5所述的微型平衡式无油润滑压缩机,其特征在于:电机15的另一端安装扇叶16,共用主轴10。
7.如权利要求2或3所述的微型平衡式无油润滑压缩机,其特征在于:平衡块9位于偏置轴11的一端或两端,偏置轴11与主轴10的中心线平行但偏置,两者为一体。
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