CN106870323A - 液力驱动车载活塞式空压机集成设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车用空压机、水泵集成，公开液力驱动车载活塞式空压机集成设备，包括转子油泵、空压机、水泵、支撑支架和油箱，空压机、水泵和油箱均固定在支撑支架上，还包括能够同时驱动转子油泵、空压机和水泵的液压马达，液压马达与转子油泵连接，液压马达的输出轴上连接有分轮联轴器，转子油泵上设有油泵联轴器，分轮联轴器与油泵联轴器之间设有联轴器弹垫，转子油泵与空压机连接，空压机与水泵连接，转子油泵安装在油箱内。液力来源是车辆电机驱动油泵提供，省掉了空压机电机、水泵电机、转向油泵电机三个电机成本，由于空压机与水泵采用直联，减少了电机转化机械能的效率损失，成功的实现了车载活塞式空压机采用液力驱动的模式。

Description

液力驱动车载活塞式空压机集成设备

技术领域

本发明涉及一种汽车用空压机、水泵集成，尤其涉及液力驱动车载活塞式空压机集成设备。

背景技术

目前，新能源汽车用车载空压机，水泵、助力转向泵，大都采用电机驱动，各自功能独立，每样都需要单独配备一个电机，存在能源浪费和增加整机成本，相应的需要增加电气设备和使客车电气控制系统复杂化，增加了客车刹车系统和安全辅助系统的故障点。

随着新能源汽车对配件质保年限和性能要求的提高，汽车刹车系统和安全辅助系统设备向着模块化、轻量化、高寿命发展。空压机、油泵、水泵一体化设计就出现了市场需求。

市场上常见的新能源电动空压机是用电机驱动，具有启动电流大，电气容易老化影响寿命的特点，特别是水泵电机国内质量尚不成熟，很难保证五年以上质保要求，因电机原因引起的故障模式非常多。

由于活塞式空压机本身结构原因，具有扭矩不均匀分布和曲轴受交变不平衡惯性力作用，所以用液力驱动活塞式空压机，存在技术难点，由于马达本身转动惯量较小，不足以平衡不均匀扭矩，需要重新对活塞空压机设计曲轴平衡块和系统飞轮，以达到需求的排气压力和相对较小的振动和噪音。传统车载活塞式空压机柴油机驱动和电动空压机，柴油机和电机都有较大的转动惯量，驱动系统转动惯量能满足排气压力的要求。

发明内容

本发明针对现有技术中电机引起的故障多、采用电机作为动力源时结构复杂的缺点，提供液力驱动车载活塞式空压机集成设备。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

液力驱动车载活塞式空压机集成设备，包括转子油泵、空压机、水泵和支撑支架，空压机和水泵均固定在支撑支架上，还包括能够同时驱动转子油泵、空压机和水泵的液压马达，液压马达与转子油泵连接，液压马达的输出轴上连接有分轮联轴器，转子油泵上设有油泵联轴器，分轮联轴器与油泵联轴器之间设有联轴器弹垫，转子油泵与空压机连接，空压机与水泵连接。本发明采用液压马达同时驱动转子油泵、空压机和水泵，省去了助力转向油泵电机、空压机电机、水泵电机，部件结构更加的紧凑，整个集成设备具备模块化、轻量化、高寿命、高效节能的液力驱动特点。

作为优选，分轮联轴器上设有第一凹槽，第一凹槽内底面到其外底面上设有锥形螺纹孔，液压马达的输出轴顶端穿过锥形螺纹孔并穿入第一凹槽内，液压马达的输出轴顶端固定有第一锁紧螺母，第一锁紧螺母与液压马达的输出轴顶端直螺纹固定连接。液压马达与分轮联轴器通过锥形螺纹连接牢靠，同时液压马达的端部还通过第一锁紧螺母锁死在分轮联轴器的第一凹槽内，使得两者之间连接更加的牢靠，很难发生松动。

作为优选，还包括用于连接油泵联轴器和空压机的螺栓，油泵联轴器一端设有第二凹槽，另一端设有第三凹槽，第二凹槽与第三凹槽之间设有通道，通道均与第二凹槽和第三凹槽连通，空压机的输入轴端部设有凸台，凸台卡入到第三凹槽内，螺栓一端压紧第二凹槽的底面，另一端穿出第三凹槽与空压机的输入轴螺纹连接。空压机通过输入轴端部的凸台与油泵联轴器的第三凹槽进行定位，定位精确方便螺栓将两者固定在一起。

作为优选，油泵联轴器外表面两侧沿着轴向方向切有两个相互对称的限位平面，转子油泵上设有与限位平面相配合的通孔，油泵联轴器与转子油泵作同步运动。油泵联轴器两外侧面的限位平面使得其不在转子油泵内转动，限位平面实现油泵联轴器与转子油泵作同步运转。

作为优选，还包括油箱，转子油泵安装在油箱内，油箱与支撑支架固定连接，油箱与空压机之间设有法兰。油箱用于存放油液，支撑架支撑油箱，使得油箱更加的稳定牢靠，法兰使得油箱与空压机固定牢靠，拆卸方便。

作为优选，空压机外侧壁上设有排气口，排气口上固定有电磁阀。由于液力空压机工作时不会停止，当系统压力满足要求时，电磁阀打开放空，使空压机空转以减少功耗。

作为优选，支撑支架底部设有减震器。空压机、转子油泵和水泵工作时会产生震动，减震器具有吸震功能，防止空压机、转子油泵、水泵与其他部件产生共振，使得汽车在行驶时更加的稳定。

作为优选，空压机与支撑支架之间设有阻尼减震装置，阻尼减震装置包括第一阻尼垫、螺柱、阻尼弹簧和第二阻尼垫，阻尼弹簧套在螺柱上，螺柱一端与第一阻尼垫连接，另一端穿过第二阻尼垫与支撑支架固定连接。阻尼减震装置吸收空压机工作时产生的震动，通过第一阻尼垫、阻尼弹簧和第二阻尼垫进行三级调节，大大减少空压机的震动强度，使得空压机在支撑支架上更加的稳定。

作为优选，第一阻尼垫上设有空腔，空压机工作时，螺柱一端伸入到空腔，第一阻尼垫沿着螺柱上下升降。空腔使得空压机震动时，空腔用于调节空压机震动强度。

作为优先，还包括底座，支撑支架数量至少为三个，空压机、油箱和水泵底部分别固定有一个支撑支架，支撑支架固定在底座上，相邻支撑支架延长线彼此相交，支撑支架延长线不在一条线上，错位排布使得其上的部件在底座上更加的稳定。

作为优先，油箱上端还设有与其连通的呼吸器。呼吸器防止油箱内气压过高，影响排气量和油压。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：采用液力驱动，使系统具备液压驱动传动平稳、质量轻体积小、寿命长可靠性高等优点；液力来源是车辆电机驱动油泵提供，省掉了空压机电机、水泵电机、转向油泵电机三个电机成本，由于空压机与水泵采用直联，减少了电机转化机械能的效率损失，成功的实现了车载活塞式空压机采用液力驱动的模式，并获得了较为理想的节能效果及振动和噪音。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中油泵联轴器的结构示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，10—转子油泵、11—空压机、12—水泵、13—支撑支架、14—液压马达、15—分轮联轴器、16—油泵联轴器、17—联轴器弹垫、18—第一锁紧螺母、19—螺栓、20—油箱、21—法兰、22—电磁阀、23—减震器、24—阻尼减震装置、25—底座、26—呼吸器、101—通孔、111—空压机的输入轴、112—凸台、113—排气口、141—液压马达的输出轴、151—第一凹槽、152—锥形螺纹孔、161—第二凹槽、162—第三凹槽、163—通道、164—限位平面、241—第一阻尼垫、242—螺柱、243—阻尼弹簧、244—第二阻尼垫、245—第二锁紧螺母、2411—空腔。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

液力驱动车载活塞式空压机集成设备，如图1-2所示，包括转子油泵10、空压机11、水泵12和支撑支架13，空压机11和水泵12均固定在支撑支架13上，本实施例空压机11和水泵12均通过螺栓与支撑支架13固定连接，还包括能够同时驱动转子油泵10、空压机11和水泵12的液压马达14，本实施例整个设备机组没有电机，液压马达14与转子油泵10连接，液压马达14的输出轴上连接有分轮联轴器15，转子油泵10上设有油泵联轴器16，本实施例油泵联轴器16为梅花联轴器；还包括润滑油泵，润滑油泵安装在油泵联轴器16上，给空压机提供润滑油动力源，分轮联轴器15与油泵联轴器16之间设有联轴器弹垫17，转子油泵10与空压机11连接，空压机11与水泵12连接，本发明采用液压马达14驱动系统容易设计满足空压机11转动惯量匹配要求，而水泵12的叶轮对空压机11有起平衡块作用，同时在空压机11的机体下设置阻尼减震装置24，整个空压机11的机组设置减震块，从而使得空压机11满足所需排气压力要求，并在工作时满足符合要求的振动和噪音。。

分轮联轴器15上设有第一凹槽151，第一凹槽151内底面到其外底面上设有锥形螺纹孔152，液压马达的输出轴141顶端穿过锥形螺纹孔152并穿入第一凹槽151内，液压马达的输出轴141顶端固定有第一锁紧螺母18，第一锁紧螺母18与液压马达的输出轴141顶端直螺纹固定连接。

本实施例还包括用于连接油泵联轴器16和空压机11的螺栓19，油泵联轴器16一端设有第二凹槽161，另一端设有第三凹槽162，本实施例第二凹槽161的内直径大于第三凹槽162的内直径，因螺栓19头部较大，方便螺栓19安装固定，第二凹槽161与第三凹槽162之间设有通道163，通道163均与第二凹槽161和第三凹槽162连通，空压机的输入轴111端部设有凸台112，凸台112卡入到第三凹槽162内，螺栓19一端压紧第二凹槽161的底面，另一端穿出第三凹槽162与空压机的输入轴111螺纹连接；油泵联轴器16的中轴线与分轮联轴器15的中轴线在同一直线上，液压马达14在传递动力时能量不会损失，使得设备具备足够的动力源。

油泵联轴器16外表面两侧沿着轴向方向切有两个相互对称的限位平面164，转子油泵10上设有与限位平面164相配合的通孔101，油泵联轴器16与转子油泵10作同步运动。

本实施例还包括油箱20，转子油泵10安装在油箱20内，油箱20与支撑支架13固定连接，油箱20与空压机11之间设有法兰21。

空压机11外侧壁上设有排气口113，排气口113上固定有电磁阀22。

支撑支架13底部设有减震器23，减震器23与支撑支架13固定连接。

空压机11与支撑支架13之间设有阻尼减震装置24，阻尼减震装置24包括第一阻尼垫241、螺柱242、阻尼弹簧243和第二阻尼垫244，阻尼弹簧243套在螺柱242上，螺柱242一端与第一阻尼垫241连接，另一端穿过第二阻尼垫244与支撑支架13固定连接，支撑支架13上设有螺纹孔，螺柱242与支撑支架13螺纹固定连接，螺柱242上设有第二锁紧螺母245，第二锁紧螺母245压紧第二阻尼垫244，使得螺柱242与支撑支架13固定牢靠。

第一阻尼垫241上设有空腔2411，空压机11工作时，螺柱242一端伸入到空腔2411，第一阻尼垫241沿着螺柱242上下升降。

本实施例还包括底座25，支撑支架13数量至少为三个，本实施例支撑支架13数量为三个，空压机11、油箱20和水泵12底部分别固定有一个支撑支架13，支撑支架13固定在底座25上，相邻支撑支架13延长线彼此相交，支撑支架13延长线不在一条线上，本实施例支撑支架13排布成三角形排布，支撑支架13在底座25上更加的稳定，支撑支架13上的部件也更加稳定牢靠，错位排布使得其上的部件在底座25上更加的稳定。

油箱20上端还设有与其连通的呼吸器26。呼吸器26防止油箱20内气压过高，影响排气量和油压。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (8)

1.液力驱动车载活塞式空压机集成设备，包括转子油泵(10)、空压机(11)、水泵(12)、支撑支架(13)和油箱(20)，空压机(11)、水泵(12)和油箱(20)均固定在支撑支架(13)上，还包括能够同时驱动转子油泵(10)、空压机(11)和水泵(12)的液压马达(14)，液压马达(14)与转子油泵(10)连接，液压马达(14)的输出轴上连接有分轮联轴器(15)，转子油泵(10)上设有油泵联轴器(16)，分轮联轴器(15)与油泵联轴器(16)之间设有联轴器弹垫(17)，转子油泵(10)与空压机(11)连接，空压机(11)与水泵(12)连接，转子油泵(10)安装在油箱(20)内，油箱(20)与空压机(11)之间设有法兰(21)，法兰(21)一端与油箱(20)固定连接，另一端与空压机(11)固定连接，油箱(20)上端还设有与其连通的呼吸器(26)。

2.根据权利要求1所述的液力驱动车载活塞式空压机集成设备，其特征在于：分轮联轴器(15)上设有第一凹槽(151)，第一凹槽(151)内底面到其外底面上设有锥形螺纹孔(152)，液压马达的输出轴(141)顶端穿过锥形螺纹孔(152)并穿入第一凹槽(151)内，液压马达的输出轴(141)顶端固定有第一锁紧螺母(18)，第一锁紧螺母(18)与液压马达的输出轴(141)顶端直螺纹固定连接。

3.根据权利要求1所述的液力驱动车载活塞式空压机集成设备，其特征在于：还包括用于连接油泵联轴器(16)和空压机(11)的螺栓(19)，油泵联轴器(16)一端设有第二凹槽(161)，另一端设有第三凹槽(162)，第二凹槽(161)与第三凹槽(162)之间设有通道(163)，通道(163)均与第二凹槽(161)和第三凹槽(162)连通，空压机的输入轴(111)端部设有凸台(112)，凸台(112)卡入到第三凹槽(162)内，螺栓(19)一端压紧第二凹槽(161)的底面，另一端穿出第三凹槽(162)与空压机的输入轴(111)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的液力驱动车载活塞式空压机集成设备，其特征在于：油泵联轴器(16)外表面两侧沿着轴向方向切有两个相互对称的限位平面(164)，转子油泵(10)上设有与限位平面(164)相配合的通孔(101)，油泵联轴器(16)与转子油泵(10)作同步运动。

5.根据权利要求1所述的液力驱动车载活塞式空压机集成设备，其特征在于：空压机(11)外侧壁上设有排气口(113)，排气口(113)上固定有电磁阀(22)。

6.根据权利要求1所述的液力驱动车载活塞式空压机集成设备，其特征在于：支撑支架(13)底部设有减震器(23)。

7.根据权利要求1所述的液力驱动车载活塞式空压机集成设备，其特征在于：空压机(11)与支撑支架(13)之间设有阻尼减震装置(24)，阻尼减震装置(24)包括第一阻尼垫(241)、螺柱(242)、阻尼弹簧(243)和第二阻尼垫(244)，阻尼弹簧(243)套在螺柱(242)上，螺柱(242)一端与第一阻尼垫(241)连接，另一端穿过第二阻尼垫(244)与支撑支架(13)固定连接。

8.根据权利要求7所述的液力驱动车载活塞式空压机集成设备，其特征在于：第一阻尼垫(241)上设有空腔(2411)，空压机(11)工作时，螺柱(242)一端伸入到空腔(2411)，第一阻尼垫(241)沿着螺柱(242)上下升降。