CN113847227A - 一种往复活塞式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种往复活塞式压缩机，属于机械工程领域。由电机驱动机构1，排气口2，进气口3，活塞4，气缸5，外圈6，内圈组7，弹簧8，机架9构成，利用无保持架曲沟球轴承和弹簧组合将回转运动转换成活塞的往复运动。与传统曲柄连杆机构组成的压缩机相比较，本发明公开的压缩机具有以下优点：1.省略了曲轴和连杆，振动噪音小；2.只有回转运动部件和往复直线运动部件，结构简单；3.所需零件少，零件加工要求低，容易制造。

Description

一种往复活塞式压缩机

背景技术

往复活塞式压缩机利用活塞在气缸中作往复运动，不断改变活塞的容积，容积增大时气缸进气，容积减小时完成压缩和排气。活塞的往复运动依靠曲柄连杆机构，把电机的回转运动转换成往复直线运动，把电能转换成气体的压力能。压缩机在工业生产和人们生活中应用广泛，其中往复活塞式压缩机应用占据较大比例。活塞式压缩机主要由机体、曲柄、连杆、活塞组、阀门等部件组成。

曲柄是活塞式压缩机的主要部件之一，其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。曲柄结构复杂，体积大，很难实现完全的动静平衡，对材料要求高，加工难度大；连杆由杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓等结构。连杆是曲柄与活塞间的连接件，它将曲柄的回转运动转化为活塞的往复运动，并把动力传递给活塞对气体做功。曲柄连杆机构的受力和运动状态复杂，机器笨重，运行时产生较大的振动，并产生复杂惯性效应和噪音，是压缩机行业无法有效解决问题。

为了克服基于曲柄和连杆机构构成的往复活塞式压缩机的弊端，申请号为：2019102008388的专利公开一种无曲柄连杆机构的往复活塞式压缩机，利用无保持架曲沟球轴承专利申请号：CN201910024162.1能够将回转运动转换成往复直线运动的功能实现。但是，该发明公开的无曲柄连杆机构的往复活塞式压缩机在工作时，活塞和曲沟球轴承外圈将产生往复运动惯性力。为了平衡单缸压缩机活塞往复运动所产生的惯性力，申请号为：201910661083.1的发明，将2个单缸活塞和外圈对称布置，用一个双内圈驱动，这样做出的双缸压缩机可以相互平衡往复运动的惯性力。但是，该专利需要加工4个无保持架曲沟球轴承的外圈。为了进一步简化结构，本专利公开一种无保持架曲沟球轴承和拉簧组合的往复活塞式压缩机。

发明内容

实现上述发明目的往复活塞式压缩机，利用无保持架曲沟球轴承能够实现相向往复运动的推程功能，拉簧实现往复运动的回程功能。将气缸活塞的中心轴向与曲沟球轴承内外圈的中心轴线偏心布置，使内圈在旋转过程中，外圈和活塞只能作往复直线运动，形成压缩行程，在回程时用拉簧将活塞和外圈拉回。实现上述发明目的的技术方案是：

一种往复活塞式压缩机，由电机驱动机构1，排气口2，进气口3，活塞4，气缸5，外圈6，内圈组7，弹簧8，机架9构成，其特征是：所述的活塞4、气缸5、外圈6各为2个，分别是结构尺寸相同、质量相等、左、右对称且水平布置；所述的内圈组7为一中空圆筒零件，用轴承支承在机架9上，中间固连一与电机驱动机构1的驱动齿轮啮合的齿轮，左右两边的无保持架曲沟球轴承内圈的曲沟结构对称，且左右峰、谷相位相同；所述的活塞4与外圈6偏心固连，且在左右两端分别连接弹簧8的一端；在左、右两端布置的活塞4和气缸5的中心线在同一条直线上；在左、右两端布置的外圈6和内圈组7的中心线在同一条直线上；

所述的活塞4和气缸5的中心线与外圈6和内圈组7的中心线平行但不重合，其相互位置有两种形式：其一是活塞4和气缸5的中心线在下，外圈6和内圈组7的中心线在上；其二是活塞4和气缸5的中心线在上，外圈6和内圈组7的中心线下。

本发明公开的往复活塞式具有以下优点：

1.运动部件全部为对称布置的零件，自动往复运动平衡惯性力；

2.只有回转运动和往复运动直线，噪音小；

3.所需零件少，零件加工要求低，容易制造。

附图说明

图1为往复活塞式压缩机结构示意图：

图2为往复活塞式压缩机内圈组和外圈结构示意图；

图中各图例标记分别表示的意义如下：

1-电机驱动机构，2-排气口，3-进气口，4-活塞，5-气缸，6-外圈，7-内圈组，8-弹簧，9-机架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。如图1-2所示，本发明的往复活塞式压缩机，由由电机驱动机构1，排气口2，进气口3，活塞4，气缸5，外圈6，内圈组7，弹簧8，机架9构成，活塞4、气缸5、外圈6各为2个，分别是结构尺寸相同、质量相等、左、右对称且水平布置；内圈组7为一中空圆筒零件，用轴承支承在机架9上，中间固连一与电机驱动机构1的驱动齿轮啮合的齿轮，左右两边的无保持架曲沟球轴承内圈的曲沟结构对称，左右峰、谷相位相同；所述的活塞4与外圈6偏心固连，左右两端分别连接弹簧8的一端；在左、右两端布置的活塞4和气缸5的中心线同在一条直线上；在左、右两端布置的外圈6和内圈的中心线同在一条直线上；活塞4的中心线与外圈6的中心线平行但不重合；

优选的，活塞4的中心线在下，外圈6的中心线在上；

优选的，活塞4的中心线在上，外圈6的中心线下。

在本发明的基本构思原理相同的条件下，本发明可以设计成不同气缸大小、不同细部结构变化和局部改进的结构形式，这些都构成本发明的其他实施例。

Claims (2)

1.一种往复活塞式压缩机，由电机驱动机构[1]，排气口[2]，进气口[3]，活塞[4]，气缸[5]，外圈[6]，内圈组[7]，弹簧[8]，机架[9]构成，其特征是：所述的活塞[4]、气缸[5]、外圈[6]各为2个，分别是结构尺寸相同、质量相等、左、右对称且水平布置；所述的内圈组[7]为一中空圆筒零件，用轴承支承在机架[9]上，中间固连一与电机驱动机构[1]的驱动齿轮啮合的齿轮，左右两边的无保持架曲沟球轴承内圈的曲沟结构对称，且左右峰、谷相位相同；所述的活塞[4]与外圈[6]偏心固连，且在左右两端分别连接弹簧[8]的一端；在左、右两端布置的活塞[4]和气缸[5]的中心线在同一条直线上；在左、右两端布置的外圈[6]和内圈组[7]的中心线在同一条直线上。

2.根据权利要求1所述的往复活塞式压缩机，其特征是：所述的活塞[4]和气缸[5]的中心线与外圈[6]和内圈组[7]的中心线平行但不重合，其相互位置有两种形式：其一是活塞[4]和气缸[5]的中心线在下，外圈[6]和内圈组[7]的中心线在上；其二是活塞[4]和气缸[5]的中心线在上，外圈[6]和内圈组[7]的中心线下。

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