CN105840457A - 一种多级气体压缩机的曲轴机构 - Google Patents

一种多级气体压缩机的曲轴机构 Download PDF

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Abstract

一种多级气体压缩机的曲轴机构，设置在多级气体压缩机的曲轴箱内，包括曲轴和传动机构，所述传动机构包括连杆机构，连杆机构的一端与曲轴传动联接，连杆机构的另一端与压缩缸内的活塞传动联接，其特征在于，所述曲轴的一侧设有一个曲拐，所述连杆机构传动联接在该曲拐上，所述曲轴相对曲拐的一侧还设有一平衡块，所述平衡块偏心的安装在曲轴上且偏心方向与所述曲拐的偏心方向相反，平衡块用于平衡曲轴转动时的偏心力。本发明解决了多级气体压缩机中曲轴机构磨损较严重，使用寿命短的问题。

Description

一种多级气体压缩机的曲轴机构
技术领域
本发明涉及一种曲轴机构，尤其涉及一种多级气体压缩机的曲轴机构。
背景技术
气体压缩机是将机械能转化为气体压力能的一种动力装置，常用于风动工具的提供气体动力，也常用于压送氧气、天然气等气体。目前的气体压缩机主要通过气缸进行气体压缩，为了保证较高的气体压力，气体压缩机常常采用多级压缩来达到增压的目的。多级压缩需要多个活塞缸对气体进行压缩，活塞缸的活塞由设置在气体压缩机曲轴箱内的曲轴进行驱动，曲轴运动时，会受到较大的偏心力。随着气体的压强越来越高，活塞收到的气压反作用力也越来越强，这个反作用力会对曲轴的工作稳定性产生影响，导致曲轴串动，曲轴上的连杆机构发生易位，使曲轴机构运动时，内部磨损加快，导致曲轴机构使用寿命短。如专利申请号为201410245774.0的名称为多级压缩机的专利，该专利公开了一种多级压缩机，该多级压缩机由曲轴带动多个多级偏心部来完成气体的多级压缩，当气体压力过大时，曲轴的运动稳定性差，曲轴机构的磨损较大，整个驱动机构的使用寿命短。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种多级气体压缩机的曲轴机构，可以有效解决气体压力较高时，曲轴机构运作稳定性差，曲轴使用寿命短的问题。
本发明通过以下技术方案来解决上述问题：一种多级气体压缩机的曲轴机构，设置在多级气体压缩机的曲轴箱内，包括曲轴和传动机构，所述传动机构包括连杆机构，连杆机构的一端与曲轴传动联接，连杆机构的另一端与压缩缸内的活塞传动联接，其特征在于，所述曲轴的一侧设有一个曲拐，所述连杆机构传动联接在该曲拐上，所述曲轴相对曲拐的一侧还设有一平衡块，所述平衡块偏心的安装在曲轴上且偏心方向与所述曲拐的偏心方向相反，平衡块用于平衡曲轴转动时的偏心力。
作为优选，所述曲轴上间隙的设置有三个支撑轴承，分别为第一支撑轴承、第二支撑轴承和第三支撑轴承，所述的曲拐位于第一支撑轴承和第二支撑轴承之间，所述的平衡块位于第二支撑轴承和第三支撑轴承之间。
作为优选，所述平衡块为偏心轮，所述偏心轮通过平键固定在曲轴上，偏心轮与曲拐之间错开的夹角为180度；在偏心轮远离曲拐的一侧设有一六角轴套和圆形轴套，所述六角轴套和圆形轴套串联套接在曲轴上。
作为优选，所述曲拐上的连杆机构包括多个连杆，所述的连杆间隙的设置在曲轴上，连杆的数目与气体压缩机中的气缸数目相同且他们一一对应设置。
作为优选，所述的连杆包括轴杆，所述轴杆两端均设有一联接环，一个联接环与气体压缩机的活塞传动联接，另一个联接环与曲轴传动联接；所述轴杆和两个联接环的厚度相同，在轴杆的两翼一体成型有联接板，所述联接板与两个联接环联接，且联接板的侧边为向内的弧形设计。
作为优选，在气体压缩机的曲轴箱底部还设有一油缸，在连杆机构的其中一个连杆上还设有一沾油杆，所述的沾油杆呈细杆状且一体成型在连杆远离轴杆的一侧。
作为优选，所述的油缸开口面为喇叭状设置，所述的沾油杆伸入油缸的部分始终在油缸的深度范围内。
作为优选，所述的沾油杆设置在推动油缸正上方的活塞的连杆上。作为优选，所述的曲轴的一端与电机的动力输出轴相连，另一端还设有一风机，所述风机用于风冷气体压缩机。
本发明通过在曲轴上增加平衡块来平衡曲轴转动时产生的偏心力，有效地避免曲轴运动过程中发生串动和易位，使整个曲轴机构的运动稳定性好；在连杆机构上增设一沾油杆，沾油杆在曲轴运动时，不断的摆动，将油缸里的润滑油甩到曲轴机构上，使曲轴机构的运动流畅性更好，有效的减小了曲轴机构运动时的磨损，增加了曲轴机构的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构图
图2为本发明的立体图
图3为本发明中带有沾油杆的连杆结构图
图4为多级气体压缩机的曲轴箱示意图
图中，1、曲轴；2、第一支撑轴承；3、圆形轴套；4、六角轴套；5、偏心轮；6、第二支撑轴承；7、连杆；8、曲拐；9、第三支撑轴承；20、风机；30、活塞；40、联接环；41、轴杆；42、联接板；43、沾油杆；50、油缸。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
一种多级气体压缩机的曲轴机构，设置在多级气体压缩机的曲轴箱内，包括曲轴1和连杆机构，连杆机构设置在曲轴1的曲拐8上，曲轴1与多级气体压缩机的动力输出轴相连，连杆机构包括多级连杆，多级连杆的数目与多级气体压缩机的气缸的数目相同，且多级连杆和多级气缸一一对应设置。气体压缩机工作时，电机带动曲轴1转动，曲轴1推动多级连杆运动，多级连杆带动气缸内的30做往复压缩动作对气体进行压缩。
曲轴机构上的曲轴1设置曲轴箱内，曲轴1上设有三个支撑轴承，从沿电机方向开始设置，分别为第一支撑轴承2，第二支撑轴承6和第三支撑轴承9，第一支撑轴承2和第三支撑轴承9设置在曲轴的两端，第二支撑轴承6设置在曲轴的中部。这样通过设置三个支撑轴承，将曲轴机构的作用力均匀的分摊开来承受，使曲轴1的支撑效果好，曲轴1运动过程中不易发生易位。
曲轴1上有且仅有一个曲拐8，曲拐8位于第二支撑轴承6和第三支撑轴承9之间，连杆机构通过轴承安装在该曲拐8上。连杆机构包括多个连杆7，连杆7的数目和压缩机的气缸的数目对应。连杆7包括轴杆41，轴杆41的两端一体成型有两个联接环40，其中一个联接环40套接固定在曲拐8上，另一个联接环40和气压缸内的活塞30传动联接。轴杆41和两个联接环40为等厚设置，气体压缩的过程中，气体对于轴杆41的作用力较大，将轴杆41与两个联接环40等厚设置，保证了整个连杆7的结构稳定性更好。进一步的，在轴杆7的两翼一体成型有两块联接板42，联接板42与两个联接环40联接，并在于联接环40相交的侧边上设置成向内的弧形设置，使其受力更加均衡，整个结构的稳定性更好。
曲轴机构在运动过程中会产生磨损，在曲轴机构中加入润滑油可有效减慢曲轴机构的磨损。本发明中在曲轴箱的底部设置了一个油缸50，油缸50的开口正对着曲轴机构，在连杆机构的其中一个连杆7上设置了一根沾油杆43，沾油杆43呈细杆状，当沾油杆43向下运动达到极限位置时，沾油杆43不会与油缸50的底部向抵触。为了保证连杆7的运动稳定性好，作为优选将沾油杆43设置轴杆41相对于曲轴1的另一侧，即将沾油杆43设置在推动压缩机正上方活塞30的连杆7上。曲轴运动时，沾油杆43随着连杆7不断的重复摆动，将油缸50里的润滑油甩到曲轴机构上，保证曲轴机构的运动顺畅性更好，磨损更小。更进一步的，油缸50的开口部为喇叭状设置，曲轴1上的润滑油在重力作用下回滴到油缸50的开口部，并顺着油缸50开口部的斜面重新流入到油缸50内，实现了润滑油的重复使用，减小了压缩机的压缩成本。
曲轴1运动过程中，曲轴1会受到偏心力的作用，在压缩机工作时，被压缩的高压气体会对活塞有一个较大的反作用力，该反作用力随着活塞30传递到连杆7上，并最终传递到曲轴1上，使得曲轴1的运动平稳性受到影响，产生串动，易位。曲轴1发生串动和易位一方面会影响到曲轴1的运动状态，使得气体的压缩效果不好，另一方面也会加剧曲轴机构的磨损。
本发明通过增加平衡块来增加曲轴1运动的平稳性。平衡块一般为偏心轮5，偏心轮5的偏心量和质量可根据曲轴运动过程中曲轴1受到的偏心力来设计，具体可通过计算和实验来获得。偏心轮5设置在曲轴1上第一支撑轴承2和第二支撑轴承6之间，偏心轮5上的联接孔内具有联接槽，联接槽内设置有平键，偏心轮5通过平键固定在曲轴1上。为了进一步控制偏心轮5的位置，在偏心轮5远离曲拐8的一侧设置有轴套，轴套包括六角轴套4和圆形轴套3，六角轴套4和圆形轴套3套接固定在曲轴1上将偏心轮5抵在第二支撑轴承6上，使得偏心轮5的固定效果更好，另外，在安装过程中，六角轴套4和圆形轴套3也具有定位作用，方便整个曲轴1的安装。
更进一步的，在曲轴1远离电机的一侧还固设有风机20，风机20的风口与气体压缩机相对，当气体压缩机工作时，曲轴1转动带动风机20工作，风机20产生风力加速气体压缩机附近的空气流动，极大的加快了气体压缩机的散热速度，防止因气体压缩机因过热而产生一些故障。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种多级气体压缩机的曲轴机构，设置在多级气体压缩机的曲轴箱内，包括曲轴和传动机构，所述传动机构包括连杆机构，连杆机构的一端与曲轴传动联接，连杆机构的另一端与压缩缸内的活塞传动联接，其特征在于，所述曲轴的一侧设有一个曲拐，所述连杆机构传动联接在该曲拐上，所述曲轴相对曲拐的一侧还设有一平衡块，所述平衡块偏心的安装在曲轴上且偏心方向与所述曲拐的偏心方向相反，平衡块用于平衡曲轴转动时的偏心力。
2.根据权利要求1所述的曲轴机构，其特征在于，所述曲轴上间隙的设置有三个支撑轴承，分别为第一支撑轴承、第二支撑轴承和第三支撑轴承，所述的曲拐位于第一支撑轴承和第二支撑轴承之间，所述的平衡块位于第二支撑轴承和第三支撑轴承之间。
3.根据权利要求1所述的曲轴机构，其特征在于，所述平衡块为偏心轮，所述偏心轮通过平键固定在曲轴上，偏心轮与曲拐之间错开的夹角为180度；在偏心轮远离曲拐的一侧设有一六角轴套和圆形轴套，所述六角轴套和圆形轴套串联套接在曲轴上。
4.根据权利要求1、2或3所述的曲轴机构，其特征在于，所述曲拐上的连杆机构包括多个连杆，所述的连杆间隙的设置在曲轴上，连杆的数目与气体压缩机中的气缸数目相同且他们一一对应设置。
5.根据权利要求4所述的曲轴机构，其特征在于，所述的连杆包括轴杆，所述轴杆两端均设有一联接环，一个联接环与气体压缩机的活塞传动联接，另一个联接环与曲轴传动联接；所述轴杆和两个联接环的厚度相同，在轴杆的两翼一体成型有联接板，所述联接板与两个联接环联接，且联接板的侧边为向内的弧形设计。
6.根据权利要求5所述的曲轴机构，其特征在于，在气体压缩机的曲轴箱底部还设有一油缸，在连杆机构的其中一个连杆上还设有一沾油杆，所述的沾油杆呈细杆状且一体成型在连杆远离轴杆的一侧。
7.根据权利要求6所述的曲轴机构，其特征在于，所述的油缸开口面为喇叭状设置，所述的沾油杆伸入油缸的部分始终在油缸的深度范围内。
8.根据权利要求6所述的曲轴机构，其特征在于，所述的沾油杆设置在推动油缸正上方的活塞的连杆上。
9.根据权利要求1所述的曲轴机构，其特征在于，所述的曲轴的一端与电机的动力输出轴相连，另一端还设有一风机，所述风机用于风冷气体压缩机。
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