CN2656672Y

CN2656672Y - 微型平衡式无油润滑压缩机

Info

Publication number: CN2656672Y
Application number: CN 200320113263
Authority: CN
Inventors: 侯亮; 刘欣; 聂秀娟; 王红; 贾凤琴
Original assignee: 侯亮
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2013-11-20

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

微型平衡式无油润滑压缩机

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

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。