CN106523320A - 一种低能耗的无油静音空压机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种低能耗的无油静音空压机。所述低能耗的无油静音空压机包括至少一个气缸组件，每一所述气缸组件包括活塞和收容所述活塞的气缸；所述气缸的缸套内壁设有陶瓷膜层；所述活塞包括活塞本体、套设在所述活塞本体外侧的复合材料层和嵌设于所述复合材料层外侧的活塞环，所述活塞环与所述复合材料层采用相同的材料加工而成，并均由包含碳材料的复合材料制备而成；在工作时，所述活塞在所述缸套内往复运动，所述活塞环与所述缸套的内壁的陶瓷膜层相互摩擦，且所述活塞本体外侧的复合材料层在所述缸套内起导向作用，从而降低所述活塞和所述缸套之间的摩擦系数以及提高效率。

Description

一种低能耗的无油静音空压机
技术领域
本发明涉及空压机技术领域，具体地涉及一种低能耗的无油静音空压机。
背景技术
空气压缩机(简称空压机)是一种用以压缩气体的设备，可以将机械能转换为气体压能。空气压缩机与水泵构造类似，大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆。
在往复活塞式的空压机中，现有部分空压机缸套采用金属，缸套表面电镀处理，活塞环采用金属材质或非金属，活塞运动时摩擦温度高，需要油来润滑气缸组件，油耗大，压缩后的空气中含有油颗粒，因此活塞环需要采用多道来保证密封性，增大了摩擦面，使机器效率不高；
而且，现有空压机的阀板组件中，在阀片的两侧使用弹簧实现弹性限位，而且，阀板对应阀片的一侧整体为平面结构，使得阀片回落在所述阀板时具有较大的冲击面积，这样使得阀片在工作过程中具有较大的敲击噪音；
此外，现有空压机的缸盖大部分采用外部敞开式冷却方式，这使得现有的空压机的缸盖不仅冷却效果差，容易对使用者产生烫伤，而且还噪音大，需要增加外设的消音器，从而增加成本。
发明内容
本发明的目的在于解决现有中的问题，并提供一种低能耗的无油静音空压机。
为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：一种低能耗的无油静音空压机，包括至少一个气缸组件，每一所述气缸组件包括活塞和收容所述活塞的气缸；所述气缸的缸套内壁设有陶瓷膜层；所述活塞包括活塞本体、套设在所述活塞本体外侧的复合材料层和嵌设于所述复合材料层外侧的活塞环，所述活塞环与所述复合材料层采用相同的材料加工而成，并均由包含碳材料的复合材料制备而成；在工作时，所述活塞在所述缸套内往复运动，所述活塞环与所述缸套的内壁的陶瓷膜层相互摩擦，且所述活塞本体外侧的复合材料层在所述缸套内起导向作用，从而降低所述活塞和所述缸套之间的摩擦系数以及提高效率。
优选地，所述缸套由铝合金加工而成；所述氧化铝陶瓷膜层是原位生长于所述缸套的内壁的氧化铝陶瓷膜层，并与所述缸体为一体结构。
优选地，所述活塞环包括用于相互卡嵌连接的第一连接端和第二连接端；所述第一连接端包括朝向所述第二连接端的第一端面，且还设有朝向所述第二连接端开口设置的密封凹槽，所述第二连接端包括朝向所述第一端面设置的第二端面，且还设有与所述密封凹槽相对应设置的密封凸起，所述活塞环的内侧表面还设有沿所述活塞环延伸方向设置的环形凹槽；在工作时，所述第二连接端的密封凸起嵌设于所述第一连接端的密封凹槽内，并在所述第一端面和所述第二端面之间间隔形成气体通道，所述气体通道与所述环形凹槽相连通，并使得气体通过所述气体通道进入所述环形凹槽内。
优选地，所述活塞环的气体通道朝向沿所述活塞上行方向开口，当所述活塞上行时，所述活塞压缩所述气缸内的气体，则被压缩的气体通过所述气体通道进入所述活塞环内侧的环形凹槽，并通过所述环形凹槽将所述活塞环推向所述气缸方向。
优选地，所述气缸组件还包括盖设于所述缸体顶部的缸盖，所述缸盖包括一体成型的顶壁、底壁和多个侧壁，所述顶壁、所述底壁和所述多个侧壁共同围成所述缸盖的消音空间；所述顶壁在所述消音空间内形成有多个消音柱，每一所述消音柱朝向所述底壁设置其中一个侧壁设有与所述消音空间相连通的出气口，所述底壁设有与所述气缸相连通的通气孔，所述通气孔连通所述气缸和所述消音空间；在工作时，所述气缸内的气体通过所述通气孔进入所述消音空间内，并在所述多个消音柱的作用下降低气体噪音和温度，最后通过所述出气口排出所述缸盖。
优选地，所述多个消音柱规则地设于所述消音空间内，并正对所述底壁地通气孔设置；每一所述消音柱整体为圆锥体结构，且沿从所述顶壁朝向所述底壁方向，所述消音柱的直径依次增大；所述消音柱朝向所述通气孔的末端设置为圆弧形结构。
优选地，所述气缸组件还包括设于所述缸盖内的阀板组件，所述底壁在所述通气孔所在位置还设有用于安装所述阀板组件的阀板槽；所述阀板槽连通所述通气孔和所述消音空间。
优选地，所述阀板组件包括阀板、阀片和限位件，所述限位件将所述阀片限位于在所述阀板表面；所述阀板朝向所述阀片的一侧表面形成有从内向外依次同心设置的第一环形凸台、第二环形凸台和第三环形凸台；所述第一环形凸台、所述第二环形凸台和所述第三环形凸台相互间隔在所述阀板表面形成从内向外依次同心设置的第一环形凹槽、第二环形凹槽和第三环形凹槽；
优选地，所述阀板在所述第三环形凹槽内还设有呈环形均匀设置的多个通孔，在所述第二环形凸台对应每一所述通孔的位置设有连接通道，所述连接通道连通所述第二环形凹槽和所述第三环形凹槽；在装配时，所述限位件穿过所述阀片并伸入所述阀板内，并使得所述阀片接触所述第一环形凸台、所述第二环形凸台和所述第三环形凸台，并盖设在所述第一环形凹槽、所述第二环形凹槽和所述第三环形凹槽表面。
优选地，还包括曲轴箱，且所述空压机内还形成有至少一个散热风道，每一所述散热风道对应一个所述气缸组件设置，并包括对应所述曲轴箱设置的曲轴箱风道、对应所述气缸组件的气缸设置的气缸风道和对应所述缸盖设置的缸盖风道，所述曲轴箱风道、所述气缸风道和所述气缸风道依次连通。
相较于现有技术，本发明的有益效果包括：
1、在所述低能耗的无油静音空压机内，所述活塞本体的外表面包覆所述复合材料层，所述缸套的内壁生长有陶瓷膜层，因此，当所述活塞在所述缸套内往复运动时，所述活塞环与所述缸套内壁的陶瓷膜层相互摩擦，从而降低所述活塞和所述缸套之间的摩擦系数，因此降低了摩擦发热量，提高所述气缸组件的排气量，进而提高所述气缸组件的使用寿命；
2、由于所述陶瓷膜层是从所述缸套内壁原位生长出来的氧化铝陶瓷膜层，并与所述缸套为一体结构，因此所述陶瓷膜层具有更好的结构稳定性和可靠性，进而提高所述气缸组件的可靠性；
3、在所述活塞环内设置有用于相互卡嵌连接的第一连接端和第二连接端，而且在所述活塞环的内侧表面还设有沿所述活塞环延伸方向设置的环形凹槽，从而使得气体通过所述第一连接端和所述第二连接端之间的气体通道进入所述环形凹槽内，进而不仅能够提高所述第一连接端和所述第二连接端之间的密封性能，还可以使得所述活塞环与所述活塞缸的内壁贴合更加紧密，从而减少压缩空气通过所述活塞环和所述活塞缸的漏气量，提高了所述活塞组件的打气效率；
4、在所述空压机的缸盖内，在所述消音空间内设有多个消音柱，每一所述消音柱朝向所述底壁设置，从而将所述气缸内的气体通过所述通气孔进入所述消音空间内，并在所述多个消音柱的作用下降低气体噪音和温度，实现所述缸盖的降噪降温效果；
5、在所述空压机的缸盖内，每一所述消音柱整体为圆锥体结构，且沿朝向所述底壁方向，所述消音柱的直径依次增大，且所述消音柱朝向所述通气孔的末端设置为圆弧形结构，从而使得气体在所述多个消音柱之间的流动更加平滑，从而实现降低气体噪声和温度的效果；
6、在所述空压机的阀板组件内，在所述阀板朝向所述阀片的一侧表面设置从内向外依次同心设置的第一环形凸台、第二环形凸台和第三环形凸台，所述阀片与所述第一环形凸台、所述第二环形凸台和所述第三环形凸台接触碰撞，从而可以使得所述阀片落座时的撞击面积大大减小，进而降低所述阀片的撞击声音；
7、在所述空压机的阀板组件内，沿所述第二环形凹槽朝向所述第三环形凹槽方向，每一所述连接通道的内径宽度逐渐增大，使得在所述阀片落座时，所述第二环形凹槽内的气体不易通过所述连接通道进入所述第三环形凹槽内进行回流，从而使得所述第二环形凹槽内的气体可以起到支撑所述阀片的作用，进而延缓所述阀片的落座时间，使所述阀片的敲击声大大减小；
8、在所述空压机内设置至少一个散热风道，而且所述散热风道设计内外镂空，从而使得所述空压机具有重量更轻、防止烫伤、布风更均匀和资源利用率更高等效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例提供的低能耗的无油静音空压机的剖面结构示意图；
图2是图1所示低能耗的无油静音空压机中气缸组件的结构示意图；
图3是图2所示气缸组件中活塞环的结构示意图；
图4是图3所示活塞环另一角度的结构示意图；
图5是图2所示气缸组件中缸盖的结构示意图；
图6是图5所示缸盖的侧视图；
图7是图5所示缸盖的俯视图；
图8是图2所示气缸组件中阀板组件的结构示意图；
图9是图8所示阀板组件的剖面结构示意图；
图10是图8所示阀板组件中阀板的结构示意图；
图11是图1所示低能耗的无油静音空压机中散热风道的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，所述低能耗的无油静音空压机100包括曲轴箱110、传动组件120和至少一个气缸组件130，所述传动组件120设于所述曲轴箱110内，并带动至少一个所述传动组件130工作。应当理解，所述气缸组件130的数量可以根据需要而设计为一个或者至少两个，本发明对此不做限定。而且，至少一个所述气缸组件130可以相对于所述曲轴箱110对称设置，也可以不对称设置，本发明对此均不做限定。
所述传动组件120包括轴承121、偏心轮122和连杆123，所述轴承121设于所述曲轴箱110内，且所述偏心轮122设于所述轴承121和所述曲轴箱110的内壁之间，所述连杆123一端与所述气缸组件130活动连接，另一端通过轴承销与所述轴承121相连接。
请参阅图2，每一所述气缸组件130包括活塞131、气缸132、缸盖133和阀板组件134，所述活塞131伸入所述气缸132内往复运动，所述缸盖133盖设于所述气缸132的顶部，所述阀板组件134固定于所述缸盖133内，且所述阀板组件134和所述缸盖133之间设有阀板弹簧135。
所述活塞131包括活塞本体1311、套设在所述活塞本体1311顶部的复合材料层1312和嵌设于所述复合材料层1312外侧的活塞环1313。
所述复合材料层1312是由碳材料、聚四氟乙烯和二硫化钼等制备而成的复合材料层，具有导向、润滑和保护所述活塞本体1311的作用。在本实施例中，所述复合材料层1312包覆所述活塞本体1311并正对所述缸套1321内壁的外表面。
所述活塞环1313与所述复合材料层1312采用相同的材料加工而成。具体的，所述复合材料层1312外侧设有活塞凹槽1315，所述活塞环1313嵌设于所述活塞凹槽1315内，从而固定于所述复合材料层1312。
所述气缸132包括内部收容所述活塞131的缸套1321及收容所述缸套1321的气缸体1322。且所述缸套1321的内壁设有陶瓷膜层1321。在本实施例中，所述缸套1321是由铝合金加工而成，而所述陶瓷膜层1321是原位生长于所述缸套1321内壁的氧化铝陶瓷膜层，并与所述气缸132为一体结构。需要说明的是，由于所述陶瓷膜层1321是从所述缸套1321内壁原位生长出来的氧化铝陶瓷膜层，因此具有更好的结构稳定性和可靠性。
在所述活塞131和所述气缸132之间，所述活塞本体1311外侧的复合材料层1312在所述缸套1321内起导向作用，所述活塞131的活塞环1313与所述缸套1321内壁的陶瓷膜层1321相互摩擦，由于所述活塞环1313是由包含碳材料的复合材料制备而成，所述复合材料中的碳材料可以在摩擦的过程中脱落并吸附在所述陶瓷膜层1321的表面，从而进一步的降低所述活塞环1313和所述陶瓷膜层1321之间的摩擦系数；而且，所述复合材料中由于碳材料的添加而具有一定的导热性能，还可以将上述摩擦过程中产生的热量通过所述活塞环1313进行传递，从而避免了热量由于传递不畅导致热量集中的现象。
请再结合参阅图3和图4，进一步地，在所述气缸组件130的活塞131内，所述活塞环1313整体为设有开口的环形结构，而且由包含聚四氟乙烯和碳纤维的复合材料制备而成。具体的，在所述复合材料中还添加了石墨、二硫化钼、铜粉、碳纤维等成分以提高所述活塞环1313的耐磨性、自润滑性和导热性。
所述活塞环1313包括相对平行间隔设置的密封环顶面201和密封环底面202、及相对平行间隔设置的密封环外表面203和密封环内表面204。所述密封环顶面201和所述密封环底面202分别与所述密封环外表面203和所述密封环内表面204垂直设置。
为了描述方便，将平行于所述密封环顶面201和所述密封环底面202的平面记作水平面，所将平行于所述密封环外表面203和所述密封环内表面204的平面记作垂直面。
而且，所述活塞环1313还包括用于相互卡嵌连接的第一连接端210和第二连接端220。
所述第一连接端210包括朝向所述第二连接端220的第一端面211，且还设有朝向所述第二连接端220开口设置的密封凹槽212。其中，所述第一端面211是所述活塞环1313的横截面。
所述密封凹槽212整体为立方体凹槽结构，并靠近所述密封环顶面201一侧设置，且还朝向所述密封环顶面201开口设置。具体的，所述密封凹槽212包括相互垂直连接设置的第一水平密封面213和第一垂直密封面214。所述第一水平密封面213是所述水平面，所述第一垂直密封面214是所述垂直面，且与相对应的所述密封环内表面204相对平行设置。
可选择地，为了加工方便，所述密封凹槽212还可以朝向所述密封环外表面203开口设置。
所述第二连接端220包括朝向所述第一端面211的第二端面221，且还设有与所述密封凹槽212相对应设置的密封凸起222。
其中，所述第二端面221也是所述活塞环1313的横截面，并与所述第一端面211相对平行间隔设置。
所述密封凸起222整体为立方体凸起结构，并靠近所述密封环顶面201一侧设置，且所述密封凸起222的顶面与所述密封环顶面201在同一平面内。具体的，所述密封凸起222包括相互垂直连接设置的第二水平密封面223和第二垂直密封面224。所述第二水平密封面223是所述水平面，所述第二垂直密封面224是所述垂直面，且与相对应的所述密封环内表面204相对平行设置。
而且，在本实施例中，所述第二水平密封面223和所述第二垂直密封面224分别对应所述第一水平密封面213和所述第一垂直密封面122设置。
在工作时，所述第二连接端220的密封凸起222嵌设于所述第一连接端210的密封凹槽212内，且所述第二水平密封面223和所述第一水平密封面213相互抵接密封，所述第二垂直密封面224和所述第一垂直密封面122相互抵接密封，从而分别实现所述第一连接端210和所述第二连接端220之间水平面内的密封连接和垂直面内的密封连接。
而且，为了提高所述第一连接端210和所述第二连接端220之间的密封性能，在垂直于所述密封环顶面201和所述密封环底面202的方向上，所述密封凹槽212的深度等于所述密封凸起222的厚度相同；在垂直于所述密封环外表面203和所述密封环内表面204的方向上，所述密封凹槽212的宽度和所述密封凸起222的宽度相同。
进一步地，当所述密封凸起222嵌设于所述密封凹槽212时，在所述第一连接端210的第一端面211和所述第二连接端220的第二端面221之间间隔形成气体通道205。
应当理解，由于所述密封凹槽212靠近所述密封环顶面201一侧设置，且还朝向所述密封环顶面201开口设置，所述密封凸起222靠近所述密封环顶面201一侧设置，则使得所述气体通道205形成于所述第一端面211和所述第二端面221靠近所述密封环底面202的一侧。
所述活塞环1313的密封环内表面204还设有沿所述活塞环1313延伸方向设置的环形凹槽206。所述环形凹槽206与所述气体通道205相连通，并使得气体通过所述气体通道205进入所述环形凹槽206内。
在本实施例中，所述环形凹槽206的相对两端分别延伸至所述第一端面211和所述第二端面221；并且在所述第一端面211和所述第二端面221内，所述环形凹槽206与所述密封环顶面201和所述密封环底面202的距离相等，从而使得所述环形凹槽206内的高压气体可以均匀地对所述活塞环1313进行施加作用力，提高了所述活塞环1313的稳定性。
在工作时，所述活塞环1313随着所述活塞131在所述气缸132内往复运动，并与所述缸套1321的内壁摩擦接触。
而且，在安装所述活塞环1313时，所述活塞环1313的密封环顶面201朝向所述活塞131下行方向安装，所述密封环底面202朝向所述活塞131上行方向安装。也就是说，在所述活塞131内，所述活塞环1313的气体通道205朝向沿所述活塞131上行方向开口。
由于所述气体通道205朝向沿所述活塞131上行方向开口，当所述活塞131上行时，所述活塞131压缩所述气缸132内的气体，则被压缩的气体可以通过所述气体通道205进入所述活塞环1313内侧的环形凹槽206，并通过所述环形凹槽206将所述活塞环1313推向所述气缸132方向，一方面使得所述第一连接端210的第一垂直密封面122和所述第二连接端220的第二垂直密封面224之间贴合更加紧密，另一方面使得所述活塞环1313与所述缸套1321的内壁贴合更加紧密，从而减少压缩空气通过所述活塞环1313和所述气缸132之间接触处的漏气量，提高了所述气缸组件130的打气效率。
请同时参阅图5、图6和图7，所述缸盖133包括一体成型的顶壁310、底壁320和多个侧壁330，所述顶壁310和所述底壁320相对平行间隔设置，所述多个侧壁330分别与所述顶壁310和所述底壁320垂直连接。而且，所述顶壁310、所述底壁320和所述多个侧壁330共同围成所述缸盖的消音空间301。
所述顶壁310在所述消音空间301内形成有多个消音柱311和阀板定位座312，每一所述消音柱311和所述阀板定位座312均朝向所述底壁320设置。而且，所述多个消音柱311围绕所述阀板定位座312均匀设置。
其中，所述多个消音柱311规则地设于所述消音空间301内，每一所述消音柱311整体为圆锥体结构，且沿朝向所述底壁320方向，所述消音柱311的直径依次增大。具体的，所述消音柱311朝向所述底壁320的末端设置为圆弧形结构。而且，所述消音柱311的数量可以根据实际情况而定，本发明对此不作限定。
所述阀板定位座312用于定位安装所述阀板弹簧135，且所述阀板定位座312形成有用于收容所述阀板弹簧135一端的凹槽3121。其中，所述阀板定位座312是圆柱体结构。
在本实施例中，所述多个消音柱311均匀地设于所述阀板定位座312的周围，而且在从所述顶壁310到所述底壁320的方向上，每一所述消音柱311和所述阀板定位座312的长度均超过所述消声空间101的深度，从而使得气体在所述多个消音柱311之间的流动更加平滑，从而降低气体噪声，更进一步地，使得气体温度相对于出缸前降低4℃。
所述底壁320设有与所述气缸132相连通的通气孔3221和用于安装所述阀板组件134的阀板槽3222，所述阀板槽3222设置在所述通气孔3221所在位置，并连通所述通气孔3221和所述消音空间301。具体的，在所述阀板槽3222内形成有安装台3223，所述安装台3223用于安装定位所述阀板组件134。
在本实施例中，所述阀板槽3222与所述阀板定位座312相对平行间隔设置，且所述阀板槽3222的中心位置正对所述阀板定位座312的凹槽3121设置。
也就是说，在使用所述缸盖133的气缸内，可以通过在所述顶壁310和所述底壁320的之间设置阀板弹簧135，所述阀板弹簧135一端抵接所述顶壁310的阀板定位座312，另一端抵接安装于所述底壁320的阀板，从而进一步的减缓进入所述缸盖133的消音空间内气体的速度和流量，配合所述缸盖133对气体实现降温和降噪的效果。
其中一个所述侧壁330设有与所述消音空间301相连通的出气口302。在本实施例中，为了在所述出气口302降低气体的温度，在所述出气口的周围做格栅化处理，以增大气体风冷的面积。
进一步地，为了增加所述缸盖133的风冷和降噪效果，在所述缸盖133的外侧均设置有相对间隔设置的多个格栅303，相邻两个所述格栅303之间形成间隔通道304。即，在所述顶壁310和每一所述侧壁330的外侧均设置所述格栅303，从而形成多个间隔通道304。
需要说明的是，所述多个间隔通道304可以作为风冷通道，通过在所述多个间隔通道304内引入冷风，从而增加所述缸盖133外侧的风冷面积，进而提高所述缸盖133的降温效果；
而且，所述多个间隔通道304还可以作为降噪通道，即空压机发出的噪声声波在所述缸盖133的多个格栅303之间来回传播，从而提高所述噪声声波被所述格栅303的吸收程度，进而提高所述缸盖133的降噪效果。
为了更好地将所述缸盖133与所述气缸132固定在一起，所述缸盖133的侧壁330还设有多个用于装配固定的安装孔305，每一所述安装孔305对应一个所述格栅303形成的间隔通道304设置。其中，与所述安装孔305对应设置的间隔通道304可以用于收容安装螺丝，从而方便所述缸盖133的装配操作。
请同时参阅图8、图9和图10，所述阀板组件134包括阀板410、阀片420和限位件430，所述限位件430将所述阀片420限位于在所述阀板410表面。
所述阀板410朝向所述阀片420的一侧表面形成有从内向外依次同心设置的第一环形凸台411、第二环形凸台412和第三环形凸台413。
而且，所述第一环形凸台411、所述第二环形凸台412和所述第三环形凸台413相互间隔在所述阀板410表面形成从内向外依次同心设置的第一环形凹槽401、第二环形凹槽402和第三环形凹槽403。
在本实施例中，所述限位件430穿过所述阀片420并伸入所述阀板410内，并使得所述阀片420接触所述第一环形凸台411、所述第二环形凸台412和所述第三环形凸台413，并盖设在所述第一环形凹槽401、所述第二环形凹槽402和所述第三环形凹槽403表面。
其中，所述阀片420与所述第一环形凸台411、所述第二环形凸台412和所述第三环形凸台413接触碰撞，从而可以使得所述阀片420落座时的撞击面积大大减小，进而降低所述阀片420的撞击声音。
而且，在所述阀板410内第一环形凹槽401的中心位置设有螺纹孔404，所述螺纹孔404用于安装所述阀片420。因此，所述第一环形凹槽401提供安装所述限位件430的限位腔体，从而保证所述阀片420的安装精度。
在所述阀板410的第三环形凹槽403内的多个通孔405，所述多个通孔405呈环形均匀设置，并与所述第三环形凹槽403相连通；且每一所述通孔405的直径大于所述第三环形凹槽403的宽度。每一所述通孔405的上端做倒角处理，从而可以使得通过所述通孔405的气流实现平滑过渡，进而减少气体过流阻力和噪音。
由于所述多个通孔405与所述第三环形凹槽403相连通，则在活塞上行压缩气体时，高压气体可以通过所述多个通孔405平均的分配在所述第三环形凹槽403中，使得所述阀片420在上行过程中受力平衡，因此不易发生变形，提高了所述阀片420的工作稳定性。
进一步的，在所述阀板410的第二环形凸台412对应每一所述通孔405的位置设有连接通道406，所述连接通道406连通所述第二环形凹槽402和所述第三环形凹槽403。在本实施例中，沿所述第二环形凹槽402朝向所述第三环形凹槽403方向，每一所述连接通道406的内径宽度逐渐增大。
需要说明的是，由于所述连接通道406内径宽度的变化，使得气体容易从所述第三环形凹槽403进入到所述第二环形凹槽402内，但是却不易从所述第二环形凹槽402进入所述第三环形凹槽403内。因此，在所述阀片420落座时，所述第二环形凹槽402内的气体不易通过所述连接通道406进入所述第三环形凹槽403内进行回流，从而使得所述第二环形凹槽402内的气体可以起到支撑所述阀片420的作用，进而延缓所述阀片420的落座时间，使所述阀片420的敲击声大大减小。
所述阀片420整体为圆形阀片，且是厚度为0.2mm的金属板，因此可以大大减少所述阀片420重量，使得敲击声音大大降低。在本实施例中，所述阀片420的面积大于所述第三环形凹槽403所围的面积。
而且，所述阀片420的中心位置设有阀片通孔(图未示)，所述阀片通孔对应所述阀板410的螺纹孔404设置。
所述限位件430包括头部431和与所述头部431一体成型的螺纹柱432。可选择地，所述限位件430可以是螺钉或螺栓。所述限位件430对所述阀片420起到限位作用。
具体的，在装配时，所述限位件430的螺纹柱432穿过所述阀片420的阀片通孔并伸入所述螺纹孔404内，且所述限位件430的头部431与所述第一环形凹槽401的底面间隔设置，使得所述阀片420可以活动地位于所述阀板410和所述限位件430的头部431之间，从而既保证了较高的气体流动效率又降低了敲击噪音。
需要说明的是，在所述缸盖133和所述阀板组件134之间，所述阀板弹簧135的一端伸入所述缸盖133中阀板定位座312的凹槽3121内，另一端抵接所述阀板组件134的阀片420，从而增加所述阀片420的弹性限位功能，避免所述阀片420因过度变形而失效，提高所述阀片420的使用寿命。
此外，请参阅图11，在所述空压机100内还形成有至少一个散热风道140，每一所述散热风道140对应一个所述气缸组件130设置，并包括对应所述曲轴箱110设置的曲轴箱风道141、对应所述气缸组件130的气缸132设置的气缸风道142和对应所述缸盖133设置的缸盖风道143，所述曲轴箱风道141、所述气缸风道142和所述缸盖风道143依次连通。
应当理解，所述散热风道140的数量与所述气缸组件130的数量相同。
其中，为了形成所述曲轴箱风道141，所述空压机100在所述曲轴箱110外侧的导风罩150，所述导风罩150与所述曲轴箱110的外壳相对平行间隔设置，并相互配合围成所述曲轴箱风道141。
在本实施例中，冷却风从所述曲轴箱风道141进入所述散热风道140内，并首先实现对所述曲轴箱141的冷却，并且有效的降低进气空气温度，提高进气量。
所述气缸风道142形成于所述气缸132的气缸体1322内，并沿所述气缸132延伸方向贯穿所述气缸体1322设置。
其中，所述气缸132靠近所述曲轴箱110的一侧由于不是所述气缸132的工作行程，则发热量交底，而靠近所述缸盖133的一侧为所述气缸132的工作行程，则发热量相对较高。
因此，在所述气缸风道142靠近所述缸盖133的一侧内设置有多个分流肋板1421，所述多个分流肋板1421沿所述气缸132的周向设置，从而不仅使得所述气缸132的结构更加稳定，而且，可以增大所述气缸风道142内气体与所述气缸132的接触面积，增加流阻，使得所述分流肋板1421所在区域的散热时间相对延长，从而取得更好的散热效果。
所述缸盖风道143包括形成于所述缸盖133内部的内缸盖风道1431和形成于所述缸盖133外部的外缸盖风道1432。
需要说明的是，所述内缸盖风道1431和所述外缸盖风道1432是通过设置缸盖肋板1433分隔形成的。所述内缸盖风道1431和所述外缸盖风道1432使得所述缸盖143内的散热面积增加，从而有效的降低所述空压机100的排气温度。
因此，在所述空压机100内设置至少一个散热风道140，而且所述散热风道140设计内外镂空，从而使得所述空压机100具有重量更轻、防止烫伤、布风更均匀和资源利用率更高等效果。
而且，为了检验本发明提供低能耗的无油静音空压机的能耗效果和静音效果，在国家压缩机制冷设备质量监督管理中心对所述无油静音空压机进行检验，检验报告的检验数据如表1所示。根据表1中的数据分析，本发明提供的低能耗的无油静音空压机具有较好的节能静音效果。
表1空压机的检验数据
检验项目 单位 技术要求 检验数据
机组容积流量 m3/min - 0.221
机组输入功率 KW - 1.93
机组输入比功率 KW min/m3 - 8.70
噪声声压级 dB(A) - 75.1
振动烈度 mm/s ≤45 28.0
工况说明：进气温度：22.1℃，压力0.1MPa，湿度0％，排气压力：0.7MPa。
相较于现有技术，本发明提供低能耗的无油静音空压机具有如下有益效果：
1、在所述低能耗的无油静音空压机内，所述活塞本体的外表面包覆所述复合材料层，所述缸套的内壁生长有陶瓷膜层，因此，当所述活塞在所述缸套内往复运动时，所述活塞环与所述缸套内壁的陶瓷膜层相互摩擦，从而降低所述活塞和所述缸套之间的摩擦系数，因此降低了摩擦发热量，提高所述气缸组件的排气量，进而提高所述气缸组件的使用寿命；
2、由于所述陶瓷膜层是从所述缸套内壁原位生长出来的氧化铝陶瓷膜层，并与所述缸套为一体结构，因此所述陶瓷膜层具有更好的结构稳定性和可靠性，进而提高所述气缸组件的可靠性；
3、在所述活塞环内设置有用于相互卡嵌连接的第一连接端和第二连接端，而且在所述活塞环的内侧表面还设有沿所述活塞环延伸方向设置的环形凹槽，从而使得气体通过所述第一连接端和所述第二连接端之间的气体通道进入所述环形凹槽内，进而不仅能够提高所述第一连接端和所述第二连接端之间的密封性能，还可以使得所述活塞环与所述活塞缸的内壁贴合更加紧密，从而减少压缩空气通过所述活塞环和所述活塞缸的漏气量，提高了所述活塞组件的打气效率；
4、在所述空压机的缸盖内，在所述消音空间内设有多个消音柱，每一所述消音柱朝向所述底壁设置，从而将所述气缸内的气体通过所述通气孔进入所述消音空间内，并在所述多个消音柱的作用下降低气体噪音和温度，实现所述缸盖的降噪降温效果；
5、在所述空压机的缸盖内，每一所述消音柱整体为圆锥体结构，且沿朝向所述底壁方向，所述消音柱的直径依次增大，且所述消音柱朝向所述通气孔的末端设置为圆弧形结构，从而使得气体在所述多个消音柱之间的流动更加平滑，从而实现降低气体噪声和温度的效果；
6、在所述空压机的阀板组件内，在所述阀板朝向所述阀片的一侧表面设置从内向外依次同心设置的第一环形凸台、第二环形凸台和第三环形凸台，所述阀片与所述第一环形凸台、所述第二环形凸台和所述第三环形凸台接触碰撞，从而可以使得所述阀片落座时的撞击面积大大减小，进而降低所述阀片的撞击声音；
7、在所述空压机的阀板组件内，沿所述第二环形凹槽朝向所述第三环形凹槽方向，每一所述连接通道的内径宽度逐渐增大，使得在所述阀片落座时，所述第二环形凹槽内的气体不易通过所述连接通道进入所述第三环形凹槽内进行回流，从而使得所述第二环形凹槽内的气体可以起到支撑所述阀片的作用，进而延缓所述阀片的落座时间，使所述阀片的敲击声大大减小；
8、在所述空压机内设置至少一个散热风道，而且所述散热风道设计内外镂空，从而使得所述空压机具有重量更轻、防止烫伤、布风更均匀和资源利用率更高等效果。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低能耗的无油静音空压机，包括至少一个气缸组件，其特征在于，每一所述气缸组件包括活塞和收容所述活塞的气缸；
所述气缸的缸套内壁设有陶瓷膜层；
所述活塞包括活塞本体、套设在所述活塞本体外侧的复合材料层和嵌设于所述复合材料层外侧的活塞环，所述活塞环与所述复合材料层采用相同的材料加工而成，并均由包含碳材料的复合材料制备而成；
在工作时，所述活塞在所述缸套内往复运动，所述活塞环与所述缸套的内壁的陶瓷膜层相互摩擦，且所述活塞本体外侧的复合材料层在所述缸套内起导向作用，从而降低所述活塞和所述缸套之间的摩擦系数以及提高效率。
2.如权利要求1所述的一种低能耗的无油静音空压机，其特征在于：所述缸套由铝合金加工而成；
所述陶瓷膜层是原位生长于所述缸套的内壁的氧化铝陶瓷膜层，并与所述缸体为一体结构。
3.如权利要求1所述的一种低能耗的无油静音空压机，其特征在于：所述活塞环包括用于相互卡嵌连接的第一连接端和第二连接端；
所述第一连接端包括朝向所述第二连接端的第一端面，且还设有朝向所述第二连接端开口设置的密封凹槽，
所述第二连接端包括朝向所述第一端面设置的第二端面，且还设有与所述密封凹槽相对应设置的密封凸起，
所述活塞环的内侧表面还设有沿所述活塞环延伸方向设置的环形凹槽；
在工作时，所述第二连接端的密封凸起嵌设于所述第一连接端的密封凹槽内，并在所述第一端面和所述第二端面之间间隔形成气体通道，所述气体通道与所述环形凹槽相连通，并使得气体通过所述气体通道进入所述环形凹槽内。
4.如权利要求3所述的一种低能耗的无油静音空压机，其特征在于：所述活塞环的气体通道朝向所述活塞上行方向开口，
当所述活塞上行时，所述活塞压缩所述气缸内的气体，则被压缩的气体通过所述气体通道进入所述活塞环内侧的环形凹槽，并通过所述环形凹槽将所述活塞环推向所述气缸方向。
5.如权利要求1所述的一种低能耗的无油静音空压机，其特征在于：所述气缸组件还包括盖设于所述缸体顶部的缸盖，所述缸盖包括一体成型的顶壁、底壁和多个侧壁，所述顶壁、所述底壁和所述多个侧壁共同围成所述缸盖的消音空间；
所述顶壁在所述消音空间内形成有多个消音柱，每一所述消音柱朝向所述底壁设置；
其中一个侧壁设有与所述消音空间相连通的出气口，
所述底壁设有与所述气缸相连通的通气孔，所述通气孔连通所述气缸和所述消音空间；
在工作时，所述气缸内的气体通过所述通气孔进入所述消音空间内，并在所述多个消音柱的作用下降低气体噪音和温度，最后通过所述出气口排出所述缸盖。
6.如权利要求5所述的一种低能耗的无油静音空压机，其特征在于：所述多个消音柱规则地设于所述消音空间内，并正对所述底壁地通气孔设置；
每一所述消音柱整体为圆锥体结构，且沿从所述顶壁朝向所述底壁方向，所述消音柱的直径依次增大；
所述消音柱朝向所述通气孔的末端设置为圆弧形结构。
7.如权利要求5所述的一种低能耗的无油静音空压机，其特征在于：所述气缸组件还包括设于所述缸盖内的阀板组件，
所述底壁在所述通气孔所在位置还设有用于安装所述阀板组件的阀板槽；
所述阀板槽连通所述通气孔和所述消音空间。
8.如权利要求7所述的一种低能耗的无油静音空压机，其特征在于：所述阀板组件包括阀板、阀片和限位件，所述限位件将所述阀片限位于在所述阀板表面；
所述阀板朝向所述阀片的一侧表面形成有从内向外依次同心设置的第一环形凸台、第二环形凸台和第三环形凸台；
所述第一环形凸台、所述第二环形凸台和所述第三环形凸台相互间隔在所述阀板表面形成从内向外依次同心设置的第一环形凹槽、第二环形凹槽和第三环形凹槽。
9.如权利要求8所述的一种低能耗的无油静音空压机，其特征在于：所述阀板在所述第三环形凹槽内还设有呈环形均匀设置的多个通孔，在所述第二环形凸台对应每一所述通孔的位置设有连接通道，所述连接通道连通所述第二环形凹槽和所述第三环形凹槽；在装配时，所述限位件穿过所述阀片并伸入所述阀板内，并使得所述阀片接触所述第一环形凸台、所述第二环形凸台和所述第三环形凸台，并盖设在所述第一环形凹槽、所述第二环形凹槽和所述第三环形凹槽表面。
10.如权利要求5所述的一种低能耗的无油静音空压机，其特征在于：还包括曲轴箱，且所述空压机内还形成有至少一个散热风道，每一所述散热风道对应一个所述气缸组件设置，并包括对应所述曲轴箱设置的曲轴箱风道、对应所述气缸组件的气缸设置的气缸风道和对应所述缸盖设置的缸盖风道，所述曲轴箱风道、所述气缸风道和所述气缸风道依次连通。
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