CN101571117A - 全无油润滑活塞往复式空气压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全无油润滑活塞往复式空气压缩机，它的曲轴箱由上半曲轴箱和下半曲轴箱组合而成，曲轴由左半曲轴和右半曲轴组合而成，左半曲轴由连成一体的非动力输入端主轴颈和非动力输入端曲柄构成，右半曲轴由连成一体的动力输入端主轴颈、动力输入端曲柄和曲柄销构成，曲柄销的端头插入非动力输入端曲柄上的曲柄销安装孔内，使左半曲轴和右半曲轴连接成为一根整体曲轴，该机所采用的组合式曲轴在达到同一技术要求的前提下，轴向长度比蛇形曲轴缩短了三分之一到二分之一，整机结构紧凑，曲轴和曲轴箱均可轻松拆卸和安装，大大降低了使用成本，适用于排气量在2.5m3/min以上的较大排气量全无油润滑活塞往复式空气压缩机。
Description
(一)技术领域：
本发明涉及一种空气压缩机，具体地说涉及一种较大排气量的全无油润滑活塞往复式空气压缩机。
(二)背景技术：
压缩空气正越来越多地被国民经济中的各个行业广泛使用，随着社会进步和环保要求越来越高，无油压缩空气更是受到对气源品质要求较高的医药、化工、电子、激光、国防等部门的青睐。目前能够生产纯净无油且技术成熟的压缩空气的设备主要有活塞式压缩机、无油螺杆式压缩机和离心式压缩机。其中无油螺杆式压缩机主机头核心技术被欧美和日本的少数几个空压机巨头研发出来，但技术封锁非常严格，整机价格昂贵，各自的技术方案也完全不同，而且在中、高压场合，无油螺杆式压缩机尚不能胜任。离心式压缩机仅适用于大排气量和超大排气量场合，本身制造技术要求高，对用户的规模和维护人员的专业水平要求甚严。传统的活塞式压缩机有着明显的优势，如压力范围广、效率高、适应性强等，仍被广泛采用。无油活塞式空气压缩机主要有两种结构：在微型机领域采取全无油润滑结构，压缩机体内不需加稀油润滑，在机器的整个寿命周期均能可靠产生不含油份的压缩空气；在小型、中型和大型机领域采取“半无油”结构，仅在气缸内实现无油润滑，在曲轴、连杆等部位仍采用稀油润滑，只不过在连杆和气缸之间增设一隔离段，如此不能保证在机器整个寿命周期都可靠生产无油压缩空气，经常会出现“窜油”现象。现阶段能够实现全无油润滑结构的微型机，一般排气量在2.5m3/min以下，排气量在2.5m3/min以上的较大型机器，国内乃至国际上仍未出现。目前市场上常见的较小排气量的全无油润滑结构的微型机，其曲轴箱内没有润滑油，在曲轴的两端安装油脂润滑的密封型轴承；在连杆大头安装油脂润滑的密封型轴承，该轴承内圈与曲轴配合；在连杆小头安装滚针轴承，并在连杆小头两端面安装有密封圈；气缸内活塞上的活塞环和导向环均采用自润滑材料制造。目前微型机采用较多的曲轴是蛇形曲轴，蛇形曲轴由主轴颈、曲柄和曲柄销三部分组成，为整体结构。从技术角度看，制造较大排气量的全无油润滑空气压缩机，如果仍采用微型机的结构，简单地按比例放大是不可取的，因为采用微型机的蛇形曲轴后，必然会增大曲轴的轴向尺寸，这样一方面会造成曲轴箱、连杆都要因适应曲轴的结构尺寸而成倍放大，另一方面会造成曲轴本身受力状况恶化，同样单位面积上所受的力变大，容易导致曲轴疲劳，并且不能保证曲轴的强度和刚度。况且主机结构庞大，将造成制造成本偏高，性价比低，难以被市场接受。
(三)发明内容：
本发明所要解决的技术问题就是提供一种较大排气量的全无油润滑活塞往复式空气压缩机，它的排气量在2.5m3/min以上，排出的压缩空气中不含润滑油，且整机结构紧凑，维修方便，大大降低了使用成本。
为了解决上述技术问题，本发明的全无油润滑活塞往复式空气压缩机所采用的技术解决方案是这样的：它包括曲轴箱、曲轴、连杆、气缸、活塞以及采取自润滑材料制造的活塞环和导向环，所有轴承均采用油脂润滑，曲轴箱由上半曲轴箱和下半曲轴箱两部分组合而成，上半曲轴箱和下半曲轴箱之间为活动连接；曲轴由左半曲轴和右半曲轴两部分组合而成，左半曲轴由连成一体的非动力输入端主轴颈和非动力输入端曲柄构成，非动力输入端曲柄上设有曲柄销安装孔；右半曲轴由连成一体的动力输入端主轴颈、动力输入端曲柄和曲柄销构成，曲柄销的端头插入非动力输入端曲柄上的曲柄销安装孔内，使左半曲轴和右半曲轴连接成为一根整体曲轴；非动力输入端主轴颈和动力输入端主轴颈分别固定在曲轴箱两边的主轴承上。
采用上述技术方案后，由于本发明的全无油润滑活塞往复式空气压缩机的曲轴由左半曲轴和右半曲轴两部分组合而成，左半曲轴由连成一体的非动力输入端主轴颈和非动力输入端曲柄构成，非动力输入端曲柄上设有曲柄销安装孔，右半曲轴由连成一体的动力输入端主轴颈、动力输入端曲柄和曲柄销构成，曲柄销的端头插入非动力输入端曲柄上的曲柄销安装孔内，使左半曲轴和右半曲轴连接成为一根整体曲轴，非动力输入端主轴颈和动力输入端主轴颈分别固定在曲轴箱两边的主轴承上，与微型机所采用的蛇形曲轴相比，本发明所采用的组合式曲轴在达到同一技术要求的前提下，轴向长度缩短了三分之一到二分之一，从而降低了扭转应力，避免曲轴疲劳，保证曲轴强度和刚度，并且使得该机的曲轴箱、连杆都不需要因适应曲轴的结构尺寸变化而成倍放大；又由于曲轴箱是由上半曲轴箱和下半曲轴箱两部分活动连接组合而成的，因此大大方便了曲轴组件的装配。本发明没有简单地在传统微型机的基础上按比例放大整机结构尺寸，整机结构紧凑，节约材料用量和占用空间，曲轴和曲轴箱均可轻松拆卸和安装，维护保养简单方便，大大降低了使用成本，它排出的压缩空气中不含润滑油，适用于排气量在2.5m3/min以上的较大排气量全无油润滑活塞往复式空气压缩机。
(四)附图说明：
图1是本发明全无油润滑活塞往复式空气压缩机的示意图；
图2是图1所示空压机中上半曲轴箱和下半曲轴箱的结构示意图；
图3是图1所示空压机中左半曲轴和右半曲轴的结构示意图。
(五)具体实施方式：
结合图1、图2、图3可见，本发明的全无油润滑活塞往复式空气压缩机不采用稀油润滑，空压机的曲轴箱内没有润滑油，曲轴箱由上半曲轴箱1和下半曲轴箱2两部分组合而成，上半曲轴箱1和下半曲轴箱2均设有若干个位置相对应的螺孔3，上半曲轴箱1和下半曲轴箱2之间通过螺丝活动连接。曲轴由左半曲轴4和右半曲轴5两部分组合而成，左半曲轴4由连成一体的非动力输入端主轴颈6和非动力输入端曲柄7构成，非动力输入端曲柄7上设有曲柄销安装孔8。右半曲轴5由连成一体的动力输入端主轴颈9、动力输入端曲柄10和一根曲柄销11构成，曲柄销11的端头插入非动力输入端曲柄7上的曲柄销安装孔8内，使左半曲轴4和右半曲轴5连接成为一根整体曲轴。右半曲轴5的动力输入端主轴颈9端头穿出曲轴箱外，在动力输入端主轴颈9上安装有两个油脂润滑的主轴承12、12′，其中一个主轴承12位于动力输入端主轴颈9外端，并固定在曲轴箱的动力输入端轴承座13上，该主轴承12端面安装有油脂密封圈14；另一个主轴承12′位于动力输入端曲柄10外侧，并固定在曲轴箱的动力输入端轴承座13上，该主轴承12′端面设有油脂密封圈14′。在非动力输入端主轴颈6上安装有两个油脂润滑的主轴承15、15′，其中一个主轴承15位于非动力输入端主轴颈6的端头，并固定在曲轴箱的非动力输入端轴承座16上，该主轴承15端面设有油脂密封圈17；另一个主轴承15′位于非动力输入端曲柄7外侧，并固定在曲轴箱的非动力输入端轴承座16上，该主轴承15′端面设有油脂密封圈17′。由于非动力输入端主轴颈6和动力输入端主轴颈9分别固定在曲轴箱两边的各两个主轴承15、15′和12、12′上，所以曲柄销11的另一端插入非动力输入端曲柄7上的曲柄销安装孔8内，通过销定位使左半曲轴4和右半曲轴5连接成为一根整体曲轴后，曲轴的正常工作不会受到影响。在连杆18的大头安装油脂润滑的轴承19，并在连杆18的大头两端面安装有油脂密封圈20，该轴承19内圈与曲轴的曲柄销11配合。在连杆18的小头安装油脂润滑的滚针轴承21，并在连杆18小头两端面安装有油脂密封圈22。本发明空压机的所有轴承都采用油脂润滑，并设计有油脂密封圈以防油脂外泄。气缸23内活塞24上的活塞环25和导向环26均采用非金属自润滑材料制造，可确保压缩空气不含油份。另外，在曲轴箱的动力输入端轴承座13上设有与动力输入端主轴颈9上两个主轴承12、12′相连通的加油嘴27，在曲轴箱的非动力输入端轴承座16上设有与非动力输入端主轴颈6上两个主轴承15、15′相连通的加油嘴28，在连杆18的大头上设有与轴承19相连通的加油嘴29，设置上述加油嘴的目的是为了根据需要适时补充油脂，以保证机器长时间可靠运行。
所述主轴承12、12′、15、15′以及轴承19、滚针轴承21均是在市场上可以直接购买到的标准件，根据负荷大小，运行工况等适当选择型号即可；曲轴的尺寸、连杆的数量和尺寸根据设计压力、设计排气量确定；所述活塞环25和导向环26采用的自润滑材料可以是填充聚四氟乙烯、聚醚醚酮等非金属自润滑材料。上述变化均以实现本发明的目的为度。
Claims (1)
1、一种全无油润滑活塞往复式空气压缩机，包括曲轴箱、曲轴、连杆(18)、气缸(23)、活塞(24)以及采取自润滑材料制造的活塞环(25)和导向环(26)，所有轴承均采用油脂润滑，其特征是：曲轴箱由上半曲轴箱(1)和下半曲轴箱(2)两部分组合而成，上半曲轴箱(1)和下半曲轴箱(2)之间为活动连接；曲轴由左半曲轴(4)和右半曲轴(5)两部分组合而成，左半曲轴(4)由连成一体的非动力输入端主轴颈(6)和非动力输入端曲柄(7)构成，非动力输入端曲柄(7)上设有曲柄销安装孔(8)；右半曲轴(5)由连成一体的动力输入端主轴颈(9)、动力输入端曲柄(10)和曲柄销(11)构成，曲柄销(11)的端头插入非动力输入端曲柄(7)上的曲柄销安装孔(8)内，使左半曲轴(4)和右半曲轴(5)连接成为一根整体曲轴；非动力输入端主轴颈(6)固定在曲轴箱两边的主轴承(15、15′)上，动力输入端主轴颈(9)固定在曲轴箱两边的主轴承(12、12′)上。
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-
2009
- 2009-06-03 CN CNA2009101169603A patent/CN101571117A/zh active Pending
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