CN108915988A - 一种电动空气压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动空气压缩机，属于空气压缩机领域，包括机体和安装在机体上的缸盖，所述缸盖上设有进气腔和排气腔，所述排气腔连接有排气口，包括气缸体、曲轴箱和电机支架，所述排气腔内设有安装有导流板，所述导流板将排气腔分隔成上排气通道和下排气通道，所述上排气通道和下排气通道之间连通有中间流通孔，排气口与所述上排气通道连通，压缩空气从下排气通道进入，经过中间流通孔后进入上排气通道后并从排气口排出，所述气缸体、曲轴箱、电机支架为一体结构，曲轴腔的中轴线、电机转轴腔的中轴线同轴设置。本发明的优点在于能够有效减少空气压缩机的工作噪音，保证传动系统同轴度。

Description

一种电动空气压缩机

【技术领域】

本发明涉及一种电动空气压缩机，属于空气压缩机领域。

【背景技术】

空气压缩机，尤其是电动空压机，被广泛应用在各个领域中，例如电动汽车领域，由于电动汽车没有了发动机这个噪声源，在这种环境下，电动空压机工作时所产生的噪声就比较突出。

电动空压机噪声主要有空气动力性噪声、机械噪声和电磁噪声，空气动力性噪声是空压机噪声的主要声源，是空压机在进气、排气时产生的。空压机进气噪声是靠空气滤清器和进气消声器降低的，而排气噪声的降低是所有电动空压机生产厂家上主要研究的课题。

另外，目前市场上主要采用的活塞式空压机是在原有的车用直连式空压机的基础上增加了安装支架、驱动电动机及冷却系统。由于目前驱动电机通过分体式的支架与空压机机体实现连接，制造中很难保证传动系统的同轴度，导致空气压缩机工作时噪声大、震动大等缺陷。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种电动空气压缩机，能够有效减少空气压缩机的工作噪音，且保证传动系统同轴度。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种电动空气压缩机，包括机体和安装在机体上的缸盖，所述缸盖上设有进气腔和排气腔，所述排气腔连接有排气口，所述机体包括气缸体、曲轴箱和电机支架，所述气缸体内设有气缸内腔，所述曲轴箱内设有曲轴腔，所述电机支架内设有电机转轴腔，所述排气腔内设有安装有导流板，所述导流板将排气腔分隔成上排气通道和下排气通道，所述上排气通道和下排气通道之间连通有中间流通孔，排气口与所述上排气通道连通，压缩空气从下排气通道进入，经过中间流通孔后进入上排气通道后并从排气口排出，所述气缸体、曲轴箱、电机支架为一体结构，曲轴腔的中轴线、电机转轴腔的中轴线同轴设置。

采用本发明的有益效果：

本发明中，对于缸盖而言，将排气腔用导流板分隔成上排气通道和下排气通道，同时上排气通道和下排气通道之间用中间流通孔连通，这样的设计，实质上延长了压缩空气的流动路径，传统的空气压缩机缸盖，压缩空气进入排气腔后直接从排气口排出，而本发明中压缩空气需要先进入下排气通道，然后通过中间流通孔再进入上排气通道，最后从排气口排出，在相同的排气腔体积的前提下，流通路径明显增加，同时还不增加缸盖的自身体积。而且如果中间流通孔的位置设置的合理一些，比如设置到端部位置，相当于压缩空气的流通路径足足增加了一倍。

延长压缩空气的流动路径后，声波在排气腔内的反射作用会变多，从而声波的能量消耗更大，使得排气时降噪效果更明显，另外，本发明中设置导流板，相当于对整个排气腔的气流也进行了导向，使得排气腔内的气流更加统一、均匀，这样不仅可以进一步加强降噪效果，同时也可以让排气更加顺畅。

对于机体而言，将气缸体、曲轴箱、电机支架均设置成一体结构，这样在制造时，可以直接将曲轴腔的中轴线、电机转轴腔的中轴线同轴设置，可以保证电机的输出轴与曲轴之间的传动保证很好的同轴度，同时气缸体、曲轴箱、电机支架均设置成一体结构，还可以保证气缸腔的中轴线、曲轴腔的中轴线、电机转轴腔位于同一平面上，这样从电机输出轴到曲轴到气缸腔的活塞，其传动精度均可以得到很好的保证，从而使得空气压缩机的整机运行更平稳，降低了噪声、震动，外观结构紧凑。

另外，本发明中，由于气缸体、曲轴箱、电机支架一体结构，从加工上而言，减少了气缸体和曲轴箱结合面的加工，也减少了曲轴箱、电机支架结合面的加工，降低了加工成本，而且还可以减少气缸体与曲轴箱结合处的垫片、紧固件等部件，还可以避免因结合面问题导致的渗漏油故障。

最后，对于电动空气压缩机整体而言，缸盖和机体的配合使用，对工作噪音的控制更好，此外，机体的震动减弱后，压缩空气，尤其在上排气通道和下排气通道之间的中间流通孔位置的窜气现象更少。

作为优选，所述排气腔和/或进气腔呈狭长形通道。

作为优选，所述中间流通孔位于排气腔中远离排气口的端部位置。

作为优选，所述上排气通道和/或下排气通道内设有扰流筋，所述扰流筋的长度方向与气流方向相交。

作为优选，所述排气腔的内壁设有定位台阶，所述导流板安装在定位台阶上。

作为优选，所述排气腔包括正常排气段，以及至少包括一排气腔缩口段，所述排气腔缩口段的横截面面积小于正常排气段的横截面面积。

作为优选，所述缸盖上设有多个紧固用的通孔，所述缸盖在至少一通孔处形成所述排气腔缩口段。

作为优选，所述排气腔还包括至少一排气腔扩口段，所述排气腔扩口段的横截面面积大于正常排气段的横截面面积。

作为优选，所述气缸体包括气缸本体和气缸套，气缸套的内腔形成所述气缸内腔，所述气缸套为合金质体，所述气缸本体与曲轴箱一体成型，所述气缸套镶铸在气缸本体内。

作为优选，所述电机支架连接有电机，所述电机上设有伸入所述电机转轴腔并与电机转轴腔内壁匹配的第一凸台。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为电动空气压缩机的整体结构示意图；

图2为电动空气压缩机的爆炸示意图；

图3为电动空气压缩机中缸盖的上缸盖安装导流板的结构示意图；

图4为电动空气压缩机中上缸盖的结构示意图；

图5为电动空气压缩机中上缸盖的简化示意图；

图6为电动空气压缩机中缸盖内的气流示意图；

图7为电动空气压缩机中机体的剖视示意图；

图8为电动空气压缩机中机体的俯视示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图8所示，本实施例为一种空气压缩机，其主要包括机体、缸盖、电机21。

对于缸盖，本实施例中的缸盖上设有进气腔31和排气腔32，所述排气腔32连接有排气口320，所述排气腔32内设有安装有导流板34，所述导流板34将排气腔32分隔成上排气通道321和下排气通道322，所述上排气通道321和下排气通道322之间连通有中间流通孔323，排气口320与所述上排气通道321连通，压缩空气从下排气通道322进入，经过中间流通孔323后进入上排气通道321后并从排气口320排出。

本实施例中，将排气腔32用导流板34分隔成上排气通道321和下排气通道322，同时上排气通道321和下排气通道322之间用中间流通孔323连通，本实施例中排气口320只与上排气通道321连通，与下排气通道322不连通。这样的设计，实质上延长了压缩空气的流动路径，传统的空气压缩机的缸盖，压缩空气进入排气腔32后直接从排气口320排出，而本实施例中压缩空气需要先进入下排气通道322，然后通过中间流通孔323再进入上排气通道321，最后从排气口320排出，在相同的排气腔32体积的前提下，压缩空气的流通路径明显增加，同时还不增加缸盖的自身体积。而且如果中间流通孔323的位置设置的合理一些，比如设置到远离排气口320的端部位置，相当于压缩空气的流通路径足足增加了一倍。

延长压缩空气的流动路径后，声波在排气腔32内的反射作用会变多，从而声波的能量消耗更大，使得排气时降噪效果更明显，另外，本发明中设置导流板34，相当于对整个排气腔32的气流也进行了导向，使得排气腔32内的气流更加统一、均匀，这样不仅可以进一步加强降噪效果，同时也可以让排气更加顺畅。

具体缸盖的优选实施结构如下：

本实施例中，所述排气腔32呈狭长形通道，这里所指的狭长形通道，指的是排气腔32的长度方向要大于宽度方向，以图3为例，X轴所在方向为排气腔32的长度方向，Y轴所在方向为排气腔32的宽度方向，将排气腔32设置成这种形状，可以让压缩空气的流通路径更长，进一步实现降噪效果。同理，本实施例中的进气腔31的形状也可以设置成狭长形通道，可以减少进气的噪音。

结合图3和图4，为了让压缩空气的流通路径最大化，所述中间流通孔323位于排气腔32远离排气口320的端部位置，本实施例中的中间流通孔323的位置位于排气腔32的右端位置，假设排气腔32的长度为L，以左端位置的压缩空气为例，假设从下排气通道322的最左端流经到最右端的中间流通孔323，路径总长为L，然后从中间流通孔323再流通到上排气通道321的最左端，这样压缩空气相当于流通路径为2L，流通增加了一倍之多，这样的设计，并没有增加缸盖的整体体积。

本实施例中，排气口320的位置优选是在中间流通孔323的相对一侧，当然在其他实施方式中，并不局限于这种布局，如本实施例中，在靠近排气腔32的中间位置也设置有一个排气口320，对于排气口320的设置，可以根据实际需要来定。

为了进一步加强降噪效果，本实施例中在上排气通道321内设置了扰流筋324，参见图4和图5，扰流筋324设置有多条，其中所述扰流筋324的长度方向与气流方向相交，优选是扰流筋324的长度方向与气流方向垂直，如图5中所示，扰流筋324的长度方向基本呈竖直方向，即Y轴方向，而气流方向则是从右往左的水平方向，即X轴方向，当声波从右往左传播时，扰流筋324可以起到阻挡作用，从而加强声波的反射消耗，从而减少噪音。

为了更加稳定地安装好导流板34，所述排气腔32的内壁设有定位台阶325，所述导流板34安装在定位台阶325上。本实施例中的定位台阶325呈环状，沿着排气腔32的内壁而设，这样的设计，不仅使得导流板34安装地更稳固，同时这种台阶状的设计还能起到阻挡作用，起到防漏气的问题，使得下排气通道322的压缩空气只能通过中间流通孔323进入到上排气通道321。台阶325上优选设置有固定柱3251，以方便设计螺纹孔来固定导流板34。

另外，对于排气腔32的具体形状，本实施例中将排气腔32的形状构造成不规则的形状，具体而言，所述排气腔32包括正常排气段，以及至少包括一排气腔缩口段，所述排气腔缩口段的横截面面积小于正常排气段的横截面面积，所述排气腔32还包括至少一排气腔扩口段，所述排气腔扩口段的横截面面积大于正常排气段的横截面面积。

为了方便表示正常排气段、排气腔缩口段、排气腔扩口段三者之间的关系，以图5为例，直线d1和直线d2之间区域宽度形成正常排气段的宽度，标号32a所在的区域，在Y轴方向的宽度要明显大于d1和d2之间的宽度，标号32a所在区域形成排气腔扩口段，而标号32b所在区域，在Y轴方向的宽度要明显小于d1和d2之间的宽度，故，故标号32b所在区域形成排气腔缩口段。

设置排气腔缩口段和排气腔扩口段的目的，均在于将排气腔32的形状构成不规则的形状，不规则形状的排气腔32有助于打乱声波的反射路径，从而使得声波被消耗地更多。本实施例中图5中的正常排气段、排气腔缩口段、排气腔扩口段的形状仅仅是为了相互间对比而设，其他实施方式中并不局限于本实施例中的形状，另外，在别的实施方式中，也可以是仅有排气腔缩口段，也可以是仅有排气腔扩口段。

同理，本实施例中的进气腔31的形状也设置成不规则的形状，同样如图5所示，所述进气腔31包括正常进气段，以及至少包括一进气腔缩口段，所述进气腔缩口段的横截面面积小于正常进气段的横截面面积，所述进气腔31还包括至少一进气腔扩口段，所述进气腔扩口段的横截面面积大于正常进气段的横截面面积，其降噪原理和排气腔中设置排气腔缩口段、排气腔扩口段的原理类似，本文不作过多阐述。

另外，本实施例中为了加工制造方便，缸盖包括上缸盖301和下缸盖302，一般下缸盖也称为阀板，下缸盖上设置有排气阀和进气阀，排气腔由上缸盖的内腔和下缸盖的内腔共同组成，上缸盖301和下缸盖302的装配连接可参见图2，下缸盖302上设有让压缩气体从气缸体11内排入排气腔32内的气孔300。

图3至图5，展示的均为上缸盖的结构示意图，本实施例中导流板34优选是安装在上缸盖301上，但是本领域技术人员通过本实施例的构思，可以相到在其他实施方式中，导流板34也可以设置在下缸盖302上。

本实施例中，上缸盖301和下缸盖302之间通过紧固件固定，其中所述缸盖的上缸盖301上设有多个紧固用的通孔3011，所述缸盖在至少一通孔3011处形成所述排气腔缩口段，由于设计通孔3011的话，排气腔32的内壁自然朝内凸出，如此设计，上缸盖301不用刻意设计排气腔缩口段，利用通孔3011处就自然形成了排气腔缩口段。需要说明的是，这里所指的通孔并不局限于固定上缸盖和下缸盖用，也可以是用于将缸盖固定到机体上的通孔。

另外，本实施例中对机体也作了改进，具体参考图1、图2、图7、图8，本实施例中的机体包括气缸体11、曲轴箱12和电机支架13，所述气缸体11内设有气缸内腔111，所述曲轴箱12内设有曲轴腔121，所述电机支架13内设有电机转轴腔131，所述气缸体11、曲轴箱12、电机支架13为一体结构，曲轴腔121的中轴线121a、电机转轴腔131的中轴线131a同轴设置，且气缸内腔111的中轴线111a、曲轴腔121的中轴线121a、电机转轴腔131的中轴线131a位于同一平面上。

本实施例中，将气缸体11、曲轴箱12、电机支架13均设置成一体结构，这样在制造时，可以直接将曲轴腔121的中轴线121a、电机转轴腔131的中轴线131a同轴设置，可以保证电机21的输出转轴与曲轴之间的传动保证很好的同轴度，同时气缸体11、曲轴箱12、电机支架13均设置成一体结构，还可以保证气缸内腔111的中轴线111a、曲轴腔121的中轴线121a、电机转轴腔131的中轴线131a位于同一平面上，这样从电机21输出转轴到曲轴到汽缸内腔111的活塞，其传动精度均可以得到很好的保证，从而使得空气压缩机的整机运行更平稳，降低了噪声、震动，外观结构紧凑。

另外，本实施例中，由于气缸体11、曲轴箱12、电机支架13一体结构，从加工上而言，减少了气缸体11和曲轴箱12结合面的加工，也减少了曲轴箱12、电机支架13结合面的加工，降低了加工成本，而且还可以减少气缸体11与曲轴箱12结合处的垫片、紧固件等部件，还可以避免因结合面问题导致的渗漏油故障。

本实施例中机体具体如下：

本实施例中，如图7所示，所述气缸体11包括气缸本体112和气缸套113，气缸套113的内腔形成所述气缸内腔111，所述气缸套113为合金质体，这里合金质体指的是耐磨合金材料，所述气缸本体112与曲轴箱12一体成型，所述气缸套113镶铸在气缸本体112内，气缸本体112相当于包覆在气缸套113外。这样设计后，气缸套113的内腔是供活塞活动的，耐磨性上要更好，而气缸本体112部分只是用来固定、支撑用，其强度硬度的要求不需要很高，可以采用铸铁或铝材料，所以本实施例的这种结构，既保证了气缸体11的耐磨问题，又实现了减轻成本的目的，当然气缸本体112优选为铝质体，还可进一步实现轻量化的目的。

本实施例中，所述电机支架13连接有电机21，所述电机21上设有伸入所述电机转轴腔131并与电机转轴腔131内壁匹配的第一凸台211，具体而言，是第一凸台211的外径与电机转轴腔131的内径相同，利用第一凸台211与电机21转轴内腔实现外形定位，从而保证电机21转轴与曲轴保证精确的同轴度。

另外，本实施例中，所述电机21安装于机体的侧部，机体在电机21的下方位置设有容置槽14，本实施例中的容置槽14优选是直接贯通机体的底部，这样可以将轻量化程度做的更好，另外，所述容置槽14上安装有用于支撑电机21底部的支撑条141，利用一根更加轻量化的支撑条来保证电机21底部有一定支撑。

另外，本实施例中所述机体在电机转轴腔131和曲轴腔121之间还设有联轴器腔15，联轴器腔15用于容置联轴器，联轴器腔15也有相应的中轴线15a，所述联轴器腔15的中轴线、曲轴腔121的中轴线、电机转轴腔131的中轴线同轴设置，以保证联轴器与电机21转轴、曲轴三轴之间的同轴度更好。

为了加强联轴器腔15和曲轴箱12之间的润滑油密封效果，所述联轴器腔15和曲轴箱12连通处设有油封孔16，油封孔16内安装油封，本实施例中的油封孔16为圆形，为了进一步加强同轴度，所述油封孔16的中轴线16a与曲轴腔121的中轴线121a同轴。

所述机体在电机支架13的相对一侧还设有侧孔126，所述侧孔上安装有供油泵17，供油泵17上凸设有伸入侧孔126内并与侧孔126内壁匹配的第二凸台，第二凸台由于视角问题未在图2中示出，供油泵17上设有轴孔，所述曲轴的一端安装在轴孔内，第二凸台与侧孔126配合，使得同轴度更好。

本实施例中，所述机体还一体成型有用于安装油底壳22的底架18，所述底架18内设有润滑油腔181，底架18底部还安装有油底壳22，所述油底壳22的内腔与润滑油腔181共同组成存储润滑油的空间。

所述机体上还一体成型有用于安装机油滤清器23的机滤孔122，方便安装机油滤清器23，此外，本实施例中的机体还一体成型有回油管安装孔123、吸油管安装孔124，为安装回油管24、吸油管25提供了方便，而且本实施例中还进一步优化，一体成型有用于安装换热器的换热器安装孔125，换热器26可以通过换热器安装孔125直接安装在机体上，所以对于本实施例而言，一些附加部件安装到机体上是非常方便的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种电动空气压缩机，包括机体和安装在机体上的缸盖，所述缸盖上设有进气腔和排气腔，所述排气腔连接有排气口，所述机体包括气缸体、曲轴箱和电机支架，所述气缸体内设有气缸内腔，所述曲轴箱内设有曲轴腔，所述电机支架内设有电机转轴腔，其特征在于，所述排气腔内设有安装有导流板，所述导流板将排气腔分隔成上排气通道和下排气通道，所述上排气通道和下排气通道之间连通有中间流通孔，排气口与所述上排气通道连通，压缩空气从下排气通道进入，经过中间流通孔后进入上排气通道后并从排气口排出，所述气缸体、曲轴箱、电机支架为一体结构，曲轴腔的中轴线、电机转轴腔的中轴线同轴设置。

2.如权利要求1所述的电动空气压缩机，其特征在于，所述排气腔和/或进气腔呈狭长形通道。

3.如权利要求1所述的电动空气压缩机，其特征在于，所述中间流通孔位于排气腔中远离排气口的端部位置。

4.如权利要求1所述的电动空气压缩机，其特征在于，所述上排气通道和/或下排气通道内设有扰流筋，所述扰流筋的长度方向与气流方向相交。

5.如权利要求1所述的电动空气压缩机，其特征在于，所述排气腔的内壁设有定位台阶，所述导流板安装在定位台阶上。

6.如权利要求1所述的电动空气压缩机，其特征在于，所述排气腔包括正常排气段，以及至少包括一排气腔缩口段，所述排气腔缩口段的横截面面积小于正常排气段的横截面面积。

7.如权利要求6所述的电动空气压缩机，其特征在于，所述缸盖上设有多个紧固用的通孔，所述缸盖在至少一通孔处形成所述排气腔缩口段。

8.如权利要求6所述的电动空气压缩机，其特征在于，所述排气腔还包括至少一排气腔扩口段，所述排气腔扩口段的横截面面积大于正常排气段的横截面面积。

9.如权利要求1所述的电动空气压缩机，其特征在于，所述气缸体包括气缸本体和气缸套，气缸套的内腔形成所述气缸内腔，所述气缸套为合金质体，所述气缸本体与曲轴箱一体成型，所述气缸套镶铸在气缸本体内。

10.如权利要求1所述的电动空气压缩机，其特征在于，所述电机支架连接有电机，所述电机上设有伸入所述电机转轴腔并与电机转轴腔内壁匹配的第一凸台。