CN111120256B - 一种空压机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空压机，包括机体，所述机体内设有左右贯穿的安装孔；所述机体的左端固定安装有左端盖、右端固定安装有右端盖；所述安装孔内设有左右移动的活塞体，所述左端盖的左侧设有左泵气组件，所述右端盖的右侧设有右泵气组件；所述机体的外侧面上在靠近左端盖处设有与安装孔连通的P1口和T1口、在靠近右端盖处设有与安装孔连通的P2口和T2口；还包括用于控制活塞体在安装孔内左右移动的控制组件；所述控制组件包括缸筒、左溢流阀、右溢流阀；缸筒在靠近左端盖的侧面上设有左回油孔、第一油孔、第二油孔，在靠近右端盖的侧面上设有右回油孔、第三油孔、第四油孔；该空压机不仅结构简单、体积小，且驱动方式简单、无需电控控制。

Description

一种空压机

技术领域

本发明属于一种空气压缩机，具体涉及一种液压驱动的空气压缩机。

背景技术

空气压缩机是一种往复式压缩机，其有多种结构形式，其中一种是使用普通旋转电机，通过曲柄连杆机构带动活塞在缸筒内往复运动来压缩气体。当活塞进行压缩行程时，吸气阀关闭，排气阀打开。当活塞进行抽吸行程时，排气阀关闭，吸气阀打开。这种压缩机的工作压缩比小，其往复运动的行程较短，工作时震动和噪音大，易磨损，而且由旋转运动变成直线运动结构复杂，效率低，还有机械传动机构工作时噪声大。第二种是直线压缩机，现有的直线压缩机大多采用单定子线圈结构，该种直线压缩机要实现其内动子的往复运动来压缩气体，一般在动子完成压缩行程后，需要依靠弹簧回复力进行复位。可弹簧的使用增加了活塞移动时的阻力，且在动子回复过程中不再压缩空气，因而存在着系统效率低的缺陷。还有一种是螺杆空压机，其加工难度大，工作时需要专门的润滑油进行润滑和密封，所提供的压缩空气必须进行油气分离才能使用，不能提供高压空气。

综上所述，现有的空气压缩机存在工作效率低、耗能大、耗能高的缺点，故还可作进一步改进。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种液压驱动的空压机，其具有低噪音、能高频率自动往复。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空压机，包括机体，所述机体内设有左右贯穿的安装孔；所述机体的左端固定安装有左端盖、右端固定安装有右端盖；所述安装孔内设有左右移动的活塞体，所述左端盖的左侧设有左泵气组件，所述右端盖的右侧设有右泵气组件；所述机体的外侧面上在靠近左端盖处设有与安装孔连通的P1口和T1口、在靠近右端盖处设有与安装孔连通的P2口和T2口；还包括用于控制活塞体在安装孔内左右移动的控制组件；所述控制组件包括缸筒、左溢流阀、右溢流阀，所述缸筒转动连接在所述安装孔，所述活塞体滑动连接在所述缸筒内；所述缸筒在靠近左端盖的侧面上设有左回油孔、与P1口配合的第一油孔、以及与T1口配合的第二油孔，所述缸筒在靠近右端盖的侧面上设有右回油孔、与P2口配合的第三油孔、以及与T2口配合的第四油孔；当活塞体运动至缸筒的左端极限位置时，活塞体将第二油孔和左回油孔封堵；当活塞体运动至缸筒的右端极限位置时，活塞体将第四油孔和右回油孔封堵。

进一步的技术方案中，所述左泵气组件包括左泵壳，所述左泵壳固定安装在左端盖的左侧，所述活塞体的左端设有穿过左端盖伸入左泵壳内的左连接杆，所述左连接杆的左端设有滑动连接在左泵壳内的左活塞，所述左泵壳内在左活塞和左泵壳的左端之间形成左无杆腔、在左活塞和左端盖之间形成左有杆腔，所述左泵壳的左端设有与左无杆腔连通的左进单向阀和左出单向阀；所述右泵气组件包括右泵壳、所述右泵壳固定安装在右端盖的右侧，所述活塞体的右端设有穿过右端盖伸入右泵壳内的右连接杆，所述右连接杆的右端设有滑动连接在右泵壳内的右活塞；所述右泵壳内在右活塞和右泵壳的右端之间形成右无杆腔、在右活塞和右端盖之间形成右有杆腔；所述右泵壳的右端设有与右无杆腔连通的右进单向阀和右出单向阀。

进一步的技术方案中，所述缸筒的左端设有套接在左连接杆上的左端板、右端设有套接在右连接杆上的右端板；所述缸筒内在活塞体的左端和左端板之间形成左活塞腔、在活塞体的右端和右端板之间形成右活塞腔；

所述左端盖在朝向左端板的面上设有以左连接杆为圆心的左弧形切槽，所述右端盖在朝向右端板的面上设有以右连接杆为圆心的右弧形切槽；所述左端板上设有伸入左弧形切槽内的左挡片，所述右端板上设有伸入右弧形切槽内的右挡片；所述左挡片将左弧形切槽分成左一腔和左二腔，所述右挡片将右弧形切槽分成右一腔和右二腔；所述左二腔与T1口连通，所述右二腔与T2口连通，所述左一腔通过第一阻尼器与T1口连通，所述右一腔通过第二阻尼器与T2口连通；所述左溢流阀安装在左端盖上，所述左溢流阀的进口与第二油孔连通、出口与左一腔连通，所述右溢流阀安装在右端盖上，所述右溢流阀的进口与第四油孔连通、出口与右一腔连通；

当活塞体运动至缸筒的左端极限位置时，缸筒转动使得左活塞腔通过第一油孔与P1口连通，右活塞腔通过第四油孔与T2口连通，右活塞腔通过右回油孔、以及第四阻尼器与右一腔连通；当活塞体运动至缸筒的右端极限位置时，缸筒反向转动使得左活塞腔通过第二油孔与T1口连通，右活塞腔通过第三油孔与P2口连通，左活塞腔通过左回油孔、以及第三阻尼器与左一腔连通。

进一步的技术方案中，所述左泵壳的侧面设有与左有杆腔连通的左通气孔；所述右泵壳的侧面设有与右有杆腔连通的右通气孔。

进一步的技术方案中，所述左端盖内设有与左一腔连通的左一孔，以及与左二腔连通的左二孔；所述右端盖内设有与右一腔连通的右一孔，以及与右二腔连通的右二孔；所述左端盖和机体1内设有与T1口连通的左三孔，所述右端盖和机体1内设有与T2口连通的右三孔；所述左端盖内设有用于连通左一孔和左二孔的左四孔，所述左四孔内在靠近左二孔处设有第一阻尼器；所述右端盖内设有用于连通右一孔和右二孔的右四孔，所述右四孔内在靠近右二孔处设有第二阻尼器；

所述左端盖内设有用于连通左溢流阀的进口和安装孔的左五孔，所述缸筒的左端设有与左五孔连通的左弧形槽，所述缸筒内设有用于连通左弧形槽和第二油孔的左六孔；所述右端盖内设有用于连通右溢流阀的进口和安装孔的右五孔，所述缸筒的右端设有与右五孔连通的右弧形槽，所述缸筒内设有用于连通右弧形槽和第四油孔的右六孔；

所述左端盖内设有用于连通左四孔和安装孔的左七孔，所述第三阻尼器安装在左七孔内；所述缸筒的左端设有与左回油孔连通的左八孔；所述右端盖内设有用于连通右四孔和安装孔的右七孔，所述第四阻尼器安装在右七孔内；所述缸筒的右端设有与右回油孔连通的右八孔；当活塞体向左端板运动时，所述左七孔与左八孔连通，所述右七孔与右八孔断开；当活塞体向右端板运动时，所述左七孔与左八孔断开，所述右七孔与右八孔连通。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明无需复杂的位移传感器和电控元件，就可以自动实现往复的空气压缩，并且零部件少、结构简单、体积紧凑、成本低，可以实现大行程的往复式空气压缩；活塞体运动到左右位置时能够实现制动，不会产生碰撞、无撞击噪音，延长了使用寿命，本发明高度集成、体积紧凑、制造成本低。

附图说明

图1为本发明的结构图，此时活塞向右运动；

图2为图1中的A-A剖面结构示意图；

图3为图1中的B-B剖面结构示意图；

图4为图1中的C-C剖面结构示意图；

图5-8为本发明活塞体运动到左端转为向右运动的过程示意图；

图9-12为本发明活塞体运动到右端转为向左运动的过程示意图；

图13-14为本发明中的缸筒的三维结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1-14所示，一种空压机，包括机体1，所述机体1内设有左右贯穿的安装孔111；所述机体1的左端固定安装有左端盖5a、右端固定安装有右端盖5b；所述安装孔111内设有左右移动的活塞体3，所述左端盖5a的左侧设有左泵气组件，所述右端盖5b的右侧设有右泵气组件；所述机体1的外侧面上在靠近左端盖5a处设有与安装孔111连通的P1口和T1口、在靠近右端盖5b处设有与安装孔111连通的P2口和T2口；还包括用于控制活塞体3在安装孔111内左右移动的控制组件；所述控制组件包括缸筒2、左溢流阀8a、右溢流阀8b，所述缸筒2转动连接在所述安装孔111，所述活塞体3滑动连接在所述缸筒2内；所述缸筒2在靠近左端盖5a的侧面上设有左回油孔27、与P1口配合的第一油孔26、以及与T1口配合的第二油孔22，所述缸筒2在靠近右端盖5b的侧面上设有右回油孔29、与P2口配合的第三油孔21、以及与T2口配合的第四油孔24；当活塞体3运动至缸筒2的左端极限位置时，活塞体3将第二油孔22和左回油孔27封堵；当活塞体3运动至缸筒2的右端极限位置时，活塞体3将第四油孔24和右回油孔29封堵。

所述左泵气组件包括左泵壳4a，所述左泵壳4a固定安装在左端盖5a的左侧，所述活塞体3的左端设有穿过左端盖5a伸入左泵壳4a内的左连接杆3a1，所述左连接杆3a1的左端设有滑动连接在左泵壳4a内的左活塞31，所述左泵壳4a内在左活塞31和左泵壳4a的左端之间形成左无杆腔4a1、在左活塞31和左端盖5a之间形成左有杆腔4a2，所述左泵壳4a的左端设有与左无杆腔4a1连通的左进单向阀6a和左出单向阀7a；所述右泵气组件包括右泵壳4b、所述右泵壳4b固定安装在右端盖5b的右侧，所述活塞体3的右端设有穿过右端盖5b伸入右泵壳4b内的右连接杆3b1，所述右连接杆3b1的右端设有滑动连接在右泵壳4b内的右活塞32；所述右泵壳4b内在右活塞32和右泵壳4b的右端之间形成右无杆腔4b1、在右活塞32和右端盖5b之间形成右有杆腔4b2；所述右泵壳4b的右端设有与右无杆腔4b1连通的右进单向阀6b和右出单向阀7b。

所述缸筒2的左端设有套接在左连接杆3a1上的左端板211、右端设有套接在右连接杆3b1上的右端板212；所述缸筒2内在活塞体3的左端和左端板211之间形成左活塞腔1a、在活塞体3的右端和右端板212之间形成右活塞腔1b；

所述左端盖5a在朝向左端板211的面上设有以左连接杆3a1为圆心的左弧形切槽5a1，所述右端盖5b在朝向右端板212的面上设有以右连接杆3b1为圆心的右弧形切槽5b1；所述左端板211上设有伸入左弧形切槽5a1内的左挡片2a，所述右端板212上设有伸入右弧形切槽5b1内的右挡片2b；所述左挡片2a将左弧形切槽5a1分成左一腔51和左二腔52，所述右挡片2b将右弧形切槽5b1分成右一腔53和右二腔54；所述左二腔52与T1口连通，所述右二腔54与T2口连通，所述左一腔51通过第一阻尼器10a与T1口连通，所述右一腔53通过第二阻尼器10b与T2口连通；所述左溢流阀8a安装在左端盖5a上，所述左溢流阀8a的进口与第二油孔22连通、出口与左一腔51连通，所述右溢流阀8b安装在右端盖5b上，所述右溢流阀8b的进口与第四油孔24连通、出口与右一腔53连通；

当活塞体3运动至缸筒2的左端极限位置时，缸筒2转动使得左活塞腔1a通过第一油孔26与P1口连通，右活塞腔1b通过第四油孔24与T2口连通，右活塞腔1b通过右回油孔29、以及第四阻尼器9b与右一腔53连通；当活塞体3运动至缸筒2的右端极限位置时，缸筒2反向转动使得左活塞腔1a通过第二油孔22与T1口连通，右活塞腔1b通过第三油孔21与P2口连通，左活塞腔1a通过左回油孔27、以及第三阻尼器9a与左一腔51连通。

所述左泵壳4a的侧面设有与左有杆腔4a2连通的左通气孔4a3；所述右泵壳4b的侧面设有与右有杆腔4b2连通的右通气孔4b3。

所述左端盖5a内设有与左一腔51连通的左一孔501，以及与左二腔52连通的左二孔502；所述右端盖5b内设有与右一腔53连通的右一孔601，以及与右二腔54连通的右二孔602；所述左端盖5a和机体1内设有与T1口连通的左三孔503，所述右端盖5b和机体1内设有与T2口连通的右三孔603；所述左端盖5a内设有用于连通左一孔501和左二孔502的左四孔504，所述左四孔504内在靠近左二孔502处设有第一阻尼器10a；所述右端盖5b内设有用于连通右一孔601和右二孔602的右四孔604，所述右四孔604内在靠近右二孔602处设有第二阻尼器10b；

所述左端盖5a内设有用于连通左溢流阀8a的进口和安装孔111的左五孔505，所述缸筒2的左端设有与左五孔连通的左弧形槽201，所述缸筒2内设有用于连通左弧形槽和第二油孔22的左六孔23；所述右端盖5b内设有用于连通右溢流阀8b的进口和安装孔111的右五孔605，所述缸筒2的右端设有与右五孔连通的右弧形槽202，所述缸筒2内设有用于连通右弧形槽和第四油孔24的右六孔25；

所述左端盖5a内设有用于连通左四孔504和安装孔111的左七孔507，所述第三阻尼器9a安装在左七孔507内；所述缸筒2的左端设有与左回油孔27连通的左八孔28；所述右端盖5b内设有用于连通右四孔604和安装孔111的右七孔607，所述第四阻尼器9b安装在右七孔内；所述缸筒2的右端设有与右回油孔29连通的右八孔203；当活塞体3向左端板211运动时，所述左七孔507与左八孔28连通，所述右七孔607与右八孔203断开；当活塞体3向右端板212运动时，所述左七孔507与左八孔28断开，所述右七孔607与右八孔203连通。

本发明使用时，P1口、P2口与液压泵的出口相连，P1口、P2口与液压泵出口之间可以设置电磁换向阀来控制液压泵出口与P1口、P2口的通断。T1口、T2口与油箱直接相连通。本发明中的左溢流阀8a的进口并不是一直与左活塞腔1a相连通的，而是在左活塞腔1a处于与P1口连通时才相通，当活塞体3将第二油孔22封闭时就断开了左溢流阀8a与左活塞腔1a的连通，这样设计的目的是为了在活塞体3制动时，防止封闭的左活塞腔1a压力上升将左溢流阀8a打开影响缸筒2转动；同理右溢流阀8b的进口并不是一直与右活塞腔1b相连通的，而是在右活塞腔1b处于与P2口连通时才相通，当活塞体3将第四油孔24封闭时就断开了右溢流阀8b与右活塞腔1b的连通，这样设计的目的是为了在活塞体3制动时，防止封闭的右活塞腔1b压力上升将右溢流阀8b打开影响缸筒2转动。

另外，第二油孔22使左活塞腔1a回油时存在一定的背压，第四油孔24使右活塞腔1b回油时存在一定压力的背压，此背压使缸筒2可以保持在转动后的位置。本发明的左二腔52一直与T1口保持连通，右二腔54一直与T2口保持连通。

如图1所示，为本发明中的活塞体3自右向左运动，此时P2口通过第三油孔21与右活塞腔1b相连，T1口通过第二油孔22与左活塞腔1a相连，右无杆腔4b1吸气，右进单向阀7b打开，右出单向阀7a6b关闭；左无杆腔4a1排气，左出单向阀6a打开，左进单向阀6b关闭。此时，安装在右七孔内的第四阻尼器9b与右八孔203连通，安装在左七孔内的第三阻尼器9a与左八孔28相连通。

如图5所示，当活塞体3运动到左端将第二油孔22和左回油孔27封闭时，由于左活塞腔1a的油液无法再由第二油孔22流出，因此活塞体3会停止运动不会与左端板211产生碰撞，同时右活塞腔1b的压力迅速上升，右活塞腔1b的压力通过第四油孔24、右六孔25、右弧形槽202传导到右溢流阀8b的进口，使右溢流阀8b开启，油液由右活塞腔1b经右溢流阀8b、右一孔601进入右一腔53，作用到右挡片2b上，推动右挡片2b带动缸筒2转动到图7位置，此时P1口通过第一油孔26和左活塞腔1a连通，右活塞腔1b通过第四油孔24与T2口相连通，右八孔203与安装在右七孔内的第四阻尼器9b相通，左八孔28与安装在左七孔内的第三阻尼器9a断开，活塞体3开始向右运动，右活塞腔1b的回油背压通过右回油孔29、右八孔203、右七孔、第四阻尼器9b进入右一腔53使缸筒2保持在转动后的位置。当活塞体3向右运动时，左无杆腔4a1吸气，无杆腔排气。

如图9所示，当活塞体3运动到右端将第四油孔24和右回油孔29封闭时，由于右活塞腔1b的油液无法再由第四油孔24流出，因此活塞体3会停止运动不会与右端板212产生碰撞，同时左活塞腔1a的压力迅速上升，左活塞腔1a的压力通过第二油孔22、左六孔23、左弧形槽201、左五孔传导到左溢流阀8a的进口，使左溢流阀8a开启，油液由左活塞腔1a经左溢流阀8a、左一孔501进入左一腔51，作用到左挡片2a上，推动左挡片2a带动缸筒2转动到图11位置，此时P2口通过第三孔21和右活塞腔1b连通，左活塞腔1a通过第二油孔22与T1口相连通，左八孔28与安装在左七孔内的第三阻尼器9a相通，右八孔203与安装在右七孔内的第四阻尼器9b断开，活塞体3开始向左运动，左活塞腔1a的回油背压通过左回油孔27、左八孔28、左七孔、第三阻尼器9a、左四孔、左一孔501进入左一腔51使缸筒2保持在转动后的位置。

其中，第一阻尼器10a的作用是当左回油孔27被挡住时，保证左一腔51不形成封闭容腔，而是通过第一阻尼器10a与T1口连通，使缸筒2能转动到位。第二阻尼器10b的作用是当右回油孔29被挡住时，保证右一腔53不形成封闭容腔，而是通过第二阻尼器10b与T2口连通，使缸筒2能转动到位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种空压机，其特征在于，包括机体，所述机体内设有左右贯穿的安装孔；所述机体的左端固定安装有左端盖、右端固定安装有右端盖；所述安装孔内设有左右移动的活塞体，所述左端盖的左侧设有左泵气组件，所述右端盖的右侧设有右泵气组件；所述机体的外侧面上在靠近左端盖处设有与安装孔连通的P1口和T1口、在靠近右端盖处设有与安装孔连通的P2口和T2口；还包括用于控制活塞体在安装孔内左右移动的控制组件；所述控制组件包括缸筒、左溢流阀、右溢流阀，所述缸筒转动连接在所述安装孔，所述活塞体滑动连接在所述缸筒内；所述缸筒在靠近左端盖的侧面上设有左回油孔、与P1口配合的第一油孔、以及与T1口配合的第二油孔，所述缸筒在靠近右端盖的侧面上设有右回油孔、与P2口配合的第三油孔、以及与T2口配合的第四油孔；当活塞体运动至缸筒的左端极限位置时，活塞体将第二油孔和左回油孔封堵；当活塞体运动至缸筒的右端极限位置时，活塞体将第四油孔和右回油孔封堵；

所述左泵气组件包括左泵壳，所述左泵壳固定安装在左端盖的左侧，所述活塞体的左端设有穿过左端盖伸入左泵壳内的左连接杆，所述左连接杆的左端设有滑动连接在左泵壳内的左活塞，所述左泵壳内在左活塞和左泵壳的左端之间形成左无杆腔、在左活塞和左端盖之间形成左有杆腔，所述左泵壳的左端设有与左无杆腔连通的左进单向阀和左出单向阀；所述右泵气组件包括右泵壳、所述右泵壳固定安装在右端盖的右侧，所述活塞体的右端设有穿过右端盖伸入右泵壳内的右连接杆，所述右连接杆的右端设有滑动连接在右泵壳内的右活塞；所述右泵壳内在右活塞和右泵壳的右端之间形成右无杆腔、在右活塞和右端盖之间形成右有杆腔；所述右泵壳的右端设有与右无杆腔连通的右进单向阀和右出单向阀；

所述缸筒的左端设有套接在左连接杆上的左端板、右端设有套接在右连接杆上的右端板；所述缸筒内在活塞体的左端和左端板之间形成左活塞腔、在活塞体的右端和右端板之间形成右活塞腔；所述左端盖在朝向左端板的面上设有以左连接杆为圆心的左弧形切槽，所述右端盖在朝向右端板的面上设有以右连接杆为圆心的右弧形切槽；所述左端板上设有伸入左弧形切槽内的左挡片，所述右端板上设有伸入右弧形切槽内的右挡片；所述左挡片将左弧形切槽分成左一腔和左二腔，所述右挡片将右弧形切槽分成右一腔和右二腔；所述左二腔与T1口连通，所述右二腔与T2口连通，所述左一腔通过第一阻尼器与T1口连通，所述右一腔通过第二阻尼器与T2口连通；所述左溢流阀安装在左端盖上，所述左溢流阀的进口与第二油孔连通、出口与左一腔连通，所述右溢流阀安装在右端盖上，所述右溢流阀的进口与第四油孔连通、出口与右一腔连通；当活塞体运动至缸筒的左端极限位置时，缸筒转动使得左活塞腔通过第一油孔与P1口连通，右活塞腔通过第四油孔与T2口连通，右活塞腔通过右回油孔、以及第四阻尼器与右一腔连通；当活塞体运动至缸筒的右端极限位置时，缸筒反向转动使得左活塞腔通过第二油孔与T1口连通，右活塞腔通过第三油孔与P2口连通，左活塞腔通过左回油孔、以及第三阻尼器与左一腔连通。

2.根据权利要求1所述的空压机，其特征在于，所述左泵壳的侧面设有与左有杆腔连通的左通气孔；所述右泵壳的侧面设有与右有杆腔连通的右通气孔。

3.根据权利要求1所述的空压机，其特征在于，所述左端盖内设有与左一腔连通的左一孔，以及与左二腔连通的左二孔；所述右端盖内设有与右一腔连通的右一孔，以及与右二腔连通的右二孔；所述左端盖和机体内设有与T1口连通的左三孔，所述右端盖和机体内设有与T2口连通的右三孔；所述左端盖内设有用于连通左一孔和左二孔的左四孔，所述左四孔内在靠近左二孔处设有第一阻尼器；所述右端盖内设有用于连通右一孔和右二孔的右四孔，所述右四孔内在靠近右二孔处设有第二阻尼器；

所述左端盖内设有用于连通左溢流阀的进口和安装孔的左五孔，所述缸筒的左端设有与左五孔连通的左弧形槽，所述缸筒内设有用于连通左弧形槽和第二油孔的左六孔；所述右端盖内设有用于连通右溢流阀的进口和安装孔的右五孔，所述缸筒的右端设有与右五孔连通的右弧形槽，所述缸筒内设有用于连通右弧形槽和第四油孔的右六孔；

所述左端盖内设有用于连通左四孔和安装孔的左七孔，所述第三阻尼器安装在左七孔内；所述缸筒的左端设有与左回油孔连通的左八孔；所述右端盖内设有用于连通右四孔和安装孔的右七孔，所述第四阻尼器安装在右七孔内；所述缸筒的右端设有与右回油孔连通的右八孔；当活塞体向左端板运动时，所述左七孔与左八孔连通，所述右七孔与右八孔断开；当活塞体向右端板运动时，所述左七孔与左八孔断开，所述右七孔与右八孔连通。

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