CN102226450A - 螺旋往复式真空压缩机 - Google Patents

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CN102226450A CN2011101583564A CN201110158356A CN102226450A CN 102226450 A CN102226450 A CN 102226450A CN 2011101583564 A CN2011101583564 A CN 2011101583564A CN 201110158356 A CN201110158356 A CN 201110158356A CN 102226450 A CN102226450 A CN 102226450A
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Abstract

本发明涉及一种螺旋往复式真空压缩机；其特征在于：从动轮装由从动轮支撑轴、齿轮传动换向系统、空心轴、轴承座、中空丝杠、丝母、丝母套管、连接套、换向杆、弹簧机构和牙嵌式离合器组成的螺旋往复式传动机构，其螺旋往复式传动机构中的换向杆的换向转动，带动由缸体、活塞、密封连接管、密封件甲、中隔腔、密封件乙、前隔腔、后隔腔、三通型进气阀，三通型排气阀、中间三通型排气阀、中间三通型进气阀、总排气管和总进气管组成的真空压缩装置中的活塞串联组，不断在缸体内的往、返运动，实现该真空压缩机的抽真空与压缩的功能。本发明不仅设计合理，结构紧凑，而且具有节能，无振动，无噪音，符合环保要求，运行稳定和操作使用十分方便等优点。

Description

螺旋往复式真空压缩机
技术领域
本发明属于真空压缩机械，特别涉及一种螺旋往复式真空压缩机。
背景技术
目前，在机械产品中诸如往复式真空泵往复式压缩机的机械传动装置，大都采用由装于机座上的电机通过带传动驱动曲轴与偏心轮式的传动机构。通过采用滑块和连杆配合推动活塞实现往复运动，由于受上述传动方式的制约，其缸体分布形式只能是V型，扇型或并联双缸型。由于曲轴与偏心轮传动存在周期性拐点或死点——即输出转矩为“0”的死点；传动时必然会造成震动与噪声，并且曲轴和偏心传动没有增力系数；所以动力消耗就大，尤其是当压缩比——排出压力/输入压力较大时动力消耗是很不经济的。这也是目前为什么往反式真空泵和往反式压缩机是独立设备的原因；且这些独立的往反式真空泵和独立的往反式压缩机既部件多，既重量重又结构不紧凑。因此针对上述技术存在的缺点和不足之处，研究一种集压缩功能和真空功能的于一机的新的螺旋往复式真空压缩机是十分必要的。
发明内容
本发明旨在为了避免上述技术中存在的缺点和不足之处，从利用螺旋传动具有增力系数大运行平稳精确的特性出发，结合采用弹力控制丝杠的往返换向装置，而提供一种螺旋往复式真空压缩机；本发明不仅设计合理，结构紧凑，而且具有节能，无振动，无噪音，符合环保要求，运行稳定和操作使用十分方便等特点。
本发明的目的是采用如下的技术方案实现的：所述的螺旋往复式真空压缩机，包括机座、电机，其特征在于：在机座的电机上装设由主动轮驱动的从动轮，于该从动轮上装设由从动轮支撑轴、齿轮传动换向系统、空心轴、轴承座、中空丝杠、丝母、丝母套管、连接套、换向杆、弹簧机构和牙嵌式离合器组成的螺旋往复式传动机构，通过所述的螺旋往复式传动机构中的换向杆的正、反向的换向转动，带动所述的真空压缩装置中的活塞串联组不断在缸体内的往、返运动，实现该真空压缩机的抽真空与压缩的功能；所述的从动轮支撑轴系在支板中心设有与该板体连成一体的中空的从动轮轴，从动轮支撑轴的支板连接在机座上，与主动轮相对应的从动轮轴上装设由轴承支撑的从动轮，在从动轮内装设齿轮传动换向系统，所述的齿轮传动换向系统由固定环板、内齿圈、端盖、反向齿轮、压盖和塔轮组成，在从动轮的敞口腔内依序装入固定环板、内齿圈、端盖、压盖，于固定环板面上以角距120°均布装设三个塔轮，所述的每个塔轮是在相对应的塔轮轴上装入由大、小齿轮制成整体式或是分体式的齿轮体，所述的内齿圈与塔轮中的大齿轮相啮合，其塔轮中的小齿轮与从动轮轴上的反向齿轮相啮合；所述的从动轮轴内装入空心轴，其空心轴的一端与压盖相触接，其空心轴的另一端穿过支板上的轴承座与中空丝杠的一端连接，所述的中空丝杠段上螺纹连接丝母，其丝母与连接套的一端连接，所述的连接套的另一端与丝母套管连接，其中空丝杠的另一端悬置在丝母套管内，在所述的中空丝杠内装入换向杆，该换向杆的一端经丝母套管伸露在丝母套管外，于换向杆的伸露杆端上装设驱动中空丝杠的弹簧机构；在反向齿轮与压盖之间的换向杆端上装设沿空心轴内滑动的转头，通过装于转头上的牙嵌式离合器的离、合功能，实现换向杆的正、反向的换向转动；所述的真空压缩装置由缸体、活塞、密封连接管、密封件甲、中隔腔、密封件乙、前隔腔、后隔腔、三通型进气阀，三通型排气阀、中间三通型排气阀、中间三通型进气阀、总排气管和总进气管组成，在缸体的前、后两端板上对称装设前隔腔和后隔腔，在前隔腔和后隔腔之间的缸体壁内装设一个以上的中隔腔，与中隔腔数量相对应，使缸体内分隔成多个间距相等的活塞行程间，其前隔腔与后隔腔之间的前、后隔腔相对的两侧面的同心轴孔内对称连接两密封连接管，于各自的密封连接管上分别通过密封件乙密封连接前、后的两活塞，在前、后的两活塞之间的两密封连接管外侧装设活塞连接轴，其活塞连接轴通过密封件乙连接一个以上的、行程相等的中间的活塞；所述的前、后活塞和中间的活塞组成同步运动的、行程相等的活塞串联组，所述的活塞串联组中的每个活塞与缸体之间的活塞接触面内装设密封件甲；在缸体顶面上方，设有处于前侧的总排气管和后侧的总进气管，所述的前隔腔内的三通型进气阀、后隔腔内的三通型进气阀和中隔腔内的三通型进气阀分别通过管路和管接头与总进气管相接；所述的前隔腔内的三通型排气阀、后隔腔内的三通型排气阀和中隔腔内的中间三通型排气阀分别通过管路和管接头与总排气管相接；所述的每个三通型进气阀由阀体内的进气阀芯组和阀杆套装弹簧组成；所述的每个三通型排气阀由阀体内的排气阀芯组和阀杆套装弹簧组成；所述的每个中间三通型排气阀由阀体内的中间排气阀芯组和阀杆套装弹簧组成；所述的每个中间三通型阀体内的进气阀由中间进气阀芯组和阀杆套装弹簧组成。
所述的转头与换向杆之间的接触面内装入滚珠轴承。
所述的牙嵌离合器由牙嵌柱、牙嵌滑动槽、半离合圈和滚珠组成，在转头上装设通过销钉固定的牙嵌柱，与牙嵌柱滑动行程相对应的从动轮轴和空心轴壁上设有牙嵌滑动槽，在反向齿轮与压盖之间装设由两半离合圈组合的离合器，在两半离合圈的接触面内分布装入若干个沿环槽内滑动的滚珠。
所述的驱动中空丝杠的弹簧机构由调节帽、内丝母、弹簧乙、弹簧挡座、背帽、弹簧座和弹簧甲组成，于丝母套管端口内的换向杆段上依序装入调节帽、内丝母、弹簧乙和弹簧挡座，于换向杆的伸露杆端上依序装入背帽、弹簧座和弹簧甲。
所述的缸体的外侧面上遍布有散热片。
本发明的原理和操作分述于下：由于本发明的从动轮上采用了由固定板、内齿圈、端盖、反向齿轮、压盖和塔轮组成的齿轮传动换向系统，其螺旋往复式传动机构中的换向杆穿过空心轴、轴承座、中空丝杠外的换向杆的伸露杆端上装设了由调节帽、内丝母、弹簧乙、弹簧挡座、背帽、弹簧座和弹簧甲组成的驱动中空丝杠的弹簧机构以及在反向齿轮与压盖之间的换向杆端上装设沿空心轴内滑动的转头，通过装于转头上的由牙嵌柱、牙嵌滑动槽、半离合圈和滚珠组成的牙嵌离合器组成的牙嵌式离合器，就可通过的牙嵌式离合器的离与合的功能，实现换向杆的正、反向的换向转动。当从动轮逆时针——反向转动时，受弹力作用，转头上的牙嵌柱插入压盖侧的牙嵌滑动槽一边内，带动空心轴及中空丝杠反向转动，其丝母向左移动；丝母套管上的内螺母压紧了换向杆上的弹簧乙，当弹簧乙受力超过牙嵌柱滑动槽内的牙嵌柱的摩擦阻力时，在弹力作用下，换向杆带动转头上的牙嵌柱迅速向左弹去插入到顺时针转动——正向转动的、反向齿轮侧的牙嵌滑动槽另一边内。这时转头上的牙嵌柱又带动空心轴正向转动；丝母就带动丝母套管向右移动，当丝母套管上的内螺母压紧了换向杆的弹簧挡座上的弹簧乙后，当弹簧乙受力超过反向齿轮侧牙嵌柱滑槽一边与转头上的牙嵌柱之间的摩擦力和换向杆和转头等的重量及摩擦力时，弹力将换向杆与转头及牙嵌柱弹向压盖侧的牙嵌柱滑槽另一边内，此时中空丝杠反向转动，依次类推，反复完成丝母的往返运动；实现螺旋往复式真空压缩机中的换向杆的正、反向的换向转动；当电机带动螺旋往复式传动机构使中空丝杠反向转动——逆时针转动时，中空丝杠在反向齿轮的牙嵌柱的带动下做正向转动——顺时针转动，丝母向右运动带动三个活塞同步向右移动。由于前、后隔腔内上部的三通型进、排气阀仅能单侧开启的阀芯组，而中隔腔内的三通型进、排气阀为两侧开启的阀芯组；这时缸体左侧成负压的中隔腔内的三通型进气阀被打开，真空气体由总进气管进入缸体内；活塞右侧气体分别被压入中隔腔与前隔腔、后隔腔的三通型排气阀内，由总排气管排出缸体外。如此反复运动，通过活塞串联组式的真空压缩装置中的活塞串联组不断在缸体内的往、返运动；就可实现本发明既能抽真空又能进行压缩的目的。
综合以上所采取的技术方案，实现本发明的目的。
与现有技术相比，本发明不仅设计合理，结构紧凑，而且具有节能，无振动，无噪音，符合环保要求，运行稳定和操作使用十分方便等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明有三幅附图。其中：
附图1是本发明具体实施例的的主视结构示意图；
附图2是图1的侧视图；
附图3是图1中沿A-A线的剖视放大示意图。
图中：1、电机，2、机座，3、支板，4、轴承，5、从动轮，6、主动轮，7、从动轮，8、内齿圈，9、塔轮，10、端盖，11、反向齿轮，12、压盖，13、固定环板，14、空心轴，15、轴承座，16、丝母，17、丝母套管，18、中空丝杠，19、内丝母，20、换向杆，21、弹簧甲，22、弹簧座，23、背帽，24、弹簧乙，25、弹簧挡座，26、转头，27、牙嵌柱，28、牙嵌滑动槽，29、滚珠，30、半离合圈，31、滚珠轴承，32、连接套，33、调节帽，34、缸体，35、活塞，36、中隔腔，37、前隔腔，38、后隔腔，39、三通阀，40、总排气管，41，总进气管，42、散热片，43、密封件甲，44、活塞连接轴，45、密封连接管，46、密封件乙，47、三通型排气阀，48、三通型进气阀，49、进气阀芯组，50、排气阀芯组，51、阀杆套装弹簧，52、中间排气阀芯组，53、中间进气阀芯组。
具体实施方式
图1、2、3所示是本发明的具体实施例，它是一种三活塞串联组式的螺旋往复式真空压缩机；它的结构包括机座2、电机1，其特征在于：在机座2的电机1上装设由带轮式主动轮6驱动的带轮式从动轮7，于该带轮式从动轮7上装设由从动轮支撑轴、齿轮传动换向系统、空心轴14、轴承座15、中空丝杠18、丝母16、丝母套管17、连接套32、换向杆20、弹簧机构和牙嵌式离合器组成的螺旋往复式传动机构，通过所述的螺旋往复式传动机构中的换向杆20的正、反向的换向转动，带动所述的真空压缩装置中的活塞串联组不断在缸体内的往、返运动，实现该真空压缩机的抽真空与压缩的功能；所述的从动轮支撑轴是在支板3中心设有与该板体连成一体的中空的从动轮轴5，从动轮支撑轴的支板3连接在机座2上，与带轮式主动轮6相对应的带轮式从动轮轴5上装设由2个轴承4支撑的带轮式从动轮7，在带轮式从动轮7内装设齿轮传动换向系统，所述的齿轮传动换向系统由固定环板13、内齿圈8、端盖10、反向齿轮11、压盖12和塔轮9组成，在带轮式从动轮7的敞口腔内依序装入固定环板、内齿圈、端盖、压盖，于固定环板面上以角距120°均布装设三个塔轮8(如图3所示)，所述的每个塔轮9是在相对应的塔轮轴上装入由大、小齿轮制成分体式的齿轮体，所述的内齿圈8与塔轮9中的大齿轮相啮合，其塔轮9中的小齿轮与从动轮轴5上的反向齿轮11相啮合；所述的从动轮轴5内装入空心轴14，其空心轴14的左端与压盖12相触接，其空心轴14的右端穿过支板3上的轴承座15与中空丝杠18的右端连接，所述的中空丝杠18段上螺纹连接丝母16，其丝母16与连接套32的右端连接，所述的连接套32的左端与丝母套管17连接，其中空丝杠17的另一端悬置在丝母套管17内，在所述的中空丝杠18内装入换向杆20，该换向杆20的左端经丝母套管17伸露在丝母套管17外，于换向杆20的伸露杆端上装设驱动中空丝杠的弹簧机构；在反向齿轮与压盖之间的换向杆端上装设沿空心轴14内滑动的转头26，通过装于转头26上的牙嵌式离合器的离、合功能，实现换向杆20的正、反向的换向转动；所述的真空压缩装置由缸体34、活塞35、密封连接管45、密封件甲43、中隔腔36、密封件乙46、前隔腔37、后隔腔38、三通型进气阀48，三通型排气阀47、中间三通型排气阀、中间三通型进气阀、总排气管41和总进气管40组成，在缸体34的前、后两端板上对称装设前隔腔37和后隔腔38，在前隔腔37和后隔腔38之间的缸体34壁内装设两个中隔腔36，将缸体34内分隔成三个间距相等的活塞行程间，其前隔腔37与后隔腔38之间的前、后隔腔相对的两侧面的同心轴孔内对称连接两密封连接管45，于各自的密封连接管45上分别通过密封件乙46密封连接前、后的两活塞35，在前、后的两活塞35之间的两密封连接管45外侧装设活塞连接轴44，其活塞连接轴44通过密封件乙46连接行程相等的1个中间的活塞35；所述的前、后活塞35和中间的活塞35组成同步运动的、行程相等的三个活塞35组成的活塞串联组，所述的活塞串联组中的每个活塞35与缸体34之间的活塞35接触面内装设密封件甲43；在缸体34顶面上方，设有处于前侧的总排气管40和后侧的总进气管41，所述的前隔腔37内的三通型进气阀48、后隔腔38内的三通型进气阀48和中隔腔36内的三通型进气阀分别通过管路和管接头39与总进气管40相接；所述的前隔腔37内的三通型排气阀47、后隔腔38内的三通型排气阀47和中隔腔36内的中间三通型排气阀分别通过管路和管接头39与总排气管41相接；所述的每个三通型进气阀48由阀体内的进气阀芯组49和阀杆套装弹簧51组成；所述的每个三通型排气阀47由阀体内的进气阀芯组50和阀杆套装弹簧51组成；所述的每个中间三通型排气阀由阀体内的中间排气阀芯组52和阀杆套装弹簧51组成；所述的每个中间三通型进气阀由阀体内的中间进气阀芯组53和阀杆套装弹簧51组成。
所述的空心轴14与压盖12之间装有滚珠轴承31。
所述的转头26与换向杆20之间的接触面内装入滚珠轴承29。
所述的牙嵌离合器由牙嵌柱27、牙嵌滑动槽28、半离合圈30和滚珠29组成，在转头26上装设通过销钉固定的牙嵌柱27，与牙嵌柱27滑动行程相对应的从动轮轴5和空心轴14壁上设有牙嵌滑动槽28，在反向齿轮11与压盖8之间装设由两半离合圈30组合的离合器，在两半离合圈30的接触面内分布装入若干个沿环槽内滑动的滚珠29。
所述的驱动中空丝杠的弹簧机构由调节帽33、内丝母19、弹簧乙24、弹簧挡座25、背帽23、弹簧座22和弹簧甲21组成，于丝母套管17端口内的换向杆20段上依序装入调节帽33、内丝母19、弹簧乙24和弹簧挡座25，于换向杆20的伸露杆端上依序装入背帽23、弹簧座22和弹簧甲21。
所述的缸体的外侧面上遍布有散热片42。
以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种螺旋往复式真空压缩机，包括机座、电机，其特征在于：在机座(2)的电机(1)上装设由主动轮(6)驱动的从动轮(7)，于该从动轮(7)上装设由从动轮支撑轴、齿轮传动换向系统、空心轴(14)、轴承座(15)、中空丝杠(18)、丝母(16)、丝母套管(17)、连接套(32)、换向杆(20)、弹簧机构和牙嵌式离合器组成的螺旋往复式传动机构，通过所述的螺旋往复式传动机构中的换向杆(20)的正、反向的换向转动，带动所述的真空压缩装置中的活塞串联组不断在缸体(32)内的往、返运动，实现该真空压缩机的抽真空与压缩的功能；所述的从动轮支撑轴是在支板(3)中心设有与板体连成一体的中空的从动轮轴(5)，该支板(3)连接在机座(2)上，与主动轮(6)相对应的从动轮轴(5)上装设由轴承(4)支撑的从动轮(7)，在从动轮(7)内装设齿轮传动换向系统，所述的齿轮传动换向系统由固定环板(13)、内齿圈(8)、端盖(10)、反向齿轮(11)、压盖(12)和塔轮(9)组成，在从动轮(7)的敞口腔内依序装入固定环板(13)、内齿圈(8)、端盖(10)、压盖(12)，于固定环板(13)面上以角距120°均布装设三个塔轮(9)，所述的每个塔轮(9)是在相对应的塔轮轴上装入由大、小齿轮制成整体式或是分体式的齿轮体，所述的内齿圈(8)与塔轮(9)中的大齿轮相啮合，其塔轮(9)中的小齿轮与从动轮轴(5)上的反向齿轮(11)相啮合；在所述的从动轮轴(5)内装入空心轴(14)，其空心轴(14)的一端与压盖(12)相触接，其空心轴(14)的另一端穿过支板(3)上的轴承座(15)与中空丝杠(18)的一端连接，所述的中空丝杠(18)段上螺纹连接丝母(16)，其丝母(16)与连接套(32)的一端连接，所述的连接套(32)的另一端与丝母套管(17)连接，其中空丝杠(18)的另一端悬置在丝母套管(17)内，在所述的中空丝杠(18)内装入换向杆(20)，该换向杆(20)的一端经丝母套管(17)伸露在丝母套管(17)外，于换向杆(20)的伸露杆端上装设驱动中空丝杠的弹簧机构；在反向齿轮(11)与压盖(12)之间的换向杆(15)端上装设沿空心轴(14)内滑动的转头(26)，通过装于转头(26)上的牙嵌式离合器的离、合功能，实现换向杆的正、反向的换向转动；所述的真空压缩装置由缸体(34)、活塞(35)、密封连接管(45)、密封件甲(43)、中隔腔(36)、密封件乙(46)、前隔腔(37)、后隔腔(38)、三通型进气阀(48)，三通型排气阀(47)、中间三通型排气阀、中间三通型进气阀、总排气管(41)和总进气管(40)组成，在缸体(34)的前、后两端板上对称装设前隔腔(37)和后隔腔(38)，在前隔腔(37)和后隔腔(38)之间的缸体(34)壁内装设一个以上的中隔腔(36)，与中隔腔(36)数量相对应，使缸体(34)内分隔成多个间距相等的活塞行程间，其前隔腔(37)与后隔腔(38)之间的前、后隔腔相对的两侧面的同心轴孔内对称连接两密封连接管(45)，于各自的密封连接管(45)上分别通过密封件乙(46)密封连接前、后的两活塞(35)，在前、后的两活塞(35)之间的两密封连接管(45)外侧装设活塞连接轴(44)，其活塞连接轴(44)通过密封件乙(46)连接一个以上的、行程相等的中间的活塞(35)；所述的前、后活塞(35)和中间的活塞(35)组成同步运动的、行程相等的活塞串联组，所述的活塞串联组中的每个活塞(35)与缸体(34)之间的活塞(35)接触面内装设密封件甲(43)；在缸体(34)顶面上方，设有处于前侧的总排气管(40)和后侧的总进气管(41)，所述的前隔腔(37)内的三通型进气阀(48)、后隔腔(38)内的三通型进气阀(48)和中隔腔(36)内的三通型进气阀分别通过管路和管接头(39)与总进气管(40)相接；所述的前隔腔(37)内的三通型排气阀(47)、后隔腔(38)内的三通型排气阀(47)和中隔腔(36)内的中间三通型排气阀分别通过管路和管接头(39)与总排气管(41)相接；所述的每个三通型进气阀(48)由阀体内的进气阀芯组(49)和阀体内的阀杆套装弹簧(51)组成；所述的每个三通型排气阀(47)由阀体内的排气阀芯组(50)和阀杆套装弹簧(51)组成；所述的每个中间三通型排气阀由阀体内的中间排气阀芯组(52)和阀杆套装弹簧(51)组成；所述的每个中间三通型进气阀由阀体内的中间进气阀芯组(53)和阀杆套装弹簧(51)组成。
2.按权利要求1所述的螺旋往复式真空压缩机，其特征在于：所述的空心轴(14)与压盖(12)之间装有滚珠轴承(31)。
3.按权利要求1所述的螺旋往复式真空压缩机，其特征在于：所述的转头(26)与换向杆(20)之间的接触面内装入滚珠轴承(29)。
4.按权利要求1所述的螺旋往复式真空压缩机，其特征在于：所述的牙嵌离合器由牙嵌柱(27)、牙嵌滑动槽(28)、半离合圈(30)和滚珠(29)组成，在转头(26)上装设通过销钉固定的牙嵌柱(27)，与牙嵌柱(27)滑动行程相对应的从动轮轴(5)和空心轴(14)壁上设有牙嵌滑动槽(28)，在反向齿轮(11)与压盖(8)之间装设由两半离合圈(30)组合的离合器，在两半离合圈(30)的接触面内分布装入若干个沿环槽内滑动的滚珠(29)。
5.按权利要求1所述的螺旋往复式真空压缩机，其特征在于：所述的驱动中空丝杠的弹簧机构由调节帽(33)、内丝母(19)、弹簧乙(24)、弹簧挡座(25)、背帽(23)、弹簧座(22)和弹簧甲(21)组成，于丝母套管(17)端口内的换向杆(20)段上依序装入调节帽(33)、内丝母(19)、弹簧乙(24)和弹簧挡座(25)，于换向杆(20)的伸露杆端上依序装入背帽(23)、弹簧座(22)和弹簧甲(21)。
6.按权利要求1所述的螺旋往复式真空压缩机，其特征在于：所述的缸体(34)的外侧面上遍布有散热片(42)。
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