CN113915104B - 一种活塞式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞式压缩机，包括机架，机架上设有气缸，气缸内设有活塞，活塞包括活塞本体和活塞环，活塞上设有活塞杆，活塞杆的一端伸出气缸外并与驱动机构连接，所述驱动机构包括转轴、导轨、滑块，转轴侧身上设有左螺旋凹槽和右螺旋凹槽，左螺旋凹槽的螺距从右到左逐渐变小，右螺旋凹槽的螺距相等且不小于左螺旋凹槽的最右端螺距。本发明用转轴代替传统的曲轴，具有平稳、静音优点；螺旋凹槽的螺距变化设计，使活塞在做工时减速进给，在空载时匀快速返回，使供给活塞的动力始终与活塞的工作状态相匹配，大大地提高工作效率；活塞的设计能减小与气缸的摩擦，能确保进气渠道畅通。

Description

一种活塞式压缩机

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，具体为一种活塞式压缩机。

背景技术

目前，气体压缩机一般采用两种形式实现，一种是弹性瓣膜，利用磁性原件驱动弹性瓣膜产生扩张和收缩以实现气体压缩，该结构存在的问题是，弹性瓣膜的驱动力较小，因此所产生的压缩气体的压力也相对较小，一般用在水族等供氧系统中。另一种是采用活塞，利用活塞在气缸的移动实现气体压缩，该结构广泛的用在各种气压较高的场合。目前活塞式的气体压缩机的驱动一般是使用电机，电机通过曲轴再带动活塞实现前后移动。活塞式的气体压缩机存在问题有：活塞在压缩冲程和吸气冲程中的速度相同且为匀速，使得整个装置效率较低；曲轴是非对称性结构，运行时会产生很大的震动，产生很大的噪音。另外的活塞结构不尽合理，其密封、气体流通性能较差。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种活塞式压缩机。

本发明所采用的技术方案是：一种活塞式压缩机，包括机架，机架上设有气缸，气缸的左端设有出气逆止阀，气缸内设有活塞，活塞上设有活塞杆，活塞杆的一端伸出气缸外并与驱动机构连接，其特征是：

所述活塞包括活塞本体和活塞环，所述活塞本体由左圆盘、中间圆盘、右圆盘同轴依次叠加而成，其中左圆盘和右圆盘大小相同，中间圆盘的直径小于左圆盘或右圆盘直径，左圆盘、中间圆盘、右圆盘同轴依次叠加形成周边凹槽，左圆盘沿周向设置若干个与凹槽贯通进气孔，中间圆盘与进气孔相对处设有向里凹陷的进气槽，右圆盘连接活塞杆，所述活塞环为弹性活塞环，活塞环嵌在活塞本体凹槽内，活塞环的厚度小于凹槽的宽度，使活塞环在凹槽内能纵向滑动，当活塞向左运动时，活塞环与右圆盘贴合，活塞环密闭气缸内气体，当活塞向右运动时，活塞环与左圆盘贴合，气体能通过进气孔进入气缸内；

所述驱动机构包括转轴、导轨、滑块，所述转轴转动设置在机架上，转轴的一端与动力源传动连接，动力源带动转轴定向转动，转轴侧身上设有两个旋向相反的螺旋凹槽，分别是左螺旋凹槽和右螺旋凹槽，左螺旋凹槽和右螺旋凹槽在两端曲线过渡连通，左螺旋凹槽的螺距从右到左逐渐变小，右螺旋凹槽的螺距相等且不小于左螺旋凹槽的最右端螺距，所述导轨设置在机架上且与转轴平行，所述滑块穿套在转轴和导轨上，滑块能在转轴和导轨上左右滑动，滑块上设有滚珠，滚珠嵌在转轴螺旋凹槽内，滚珠嵌在左螺旋凹槽内时，转轴转动驱动滑块向左滑动，滑块滑动到转轴左端时，滚珠从左螺旋凹槽内通过左端曲线过渡槽滑动到右螺旋凹槽内，滚珠嵌在右螺旋凹槽内时，转轴转动驱动滑块向右滑动，滑块滑动到转轴右端时，滚珠从右螺旋凹槽内通过右端曲线过渡槽滑动到左螺旋凹槽内，滑块左右往复循环运动，滑块与活塞杆连接，滑块通过活塞杆驱动活塞左右往复循环运动。

进一步，所述活塞本体由左圆盘、中间圆盘、右圆盘一体构成。

进一步，所述动力源为电机。

进一步，所述活塞环为橡胶材料制成。

本发明工作过程，启动电机，电机带动转轴定向转动，转轴定向转动通过其螺旋凹槽与滚珠配合来驱动滑块滑动，滚珠嵌在左螺旋凹槽内时，转轴驱动滑块向左滑动，由于左螺旋凹槽的螺距从右到左逐渐变小，因此滑块向左减速滑动，滑块通过活塞杆驱动活塞向左运动，由于滑块向左是减速滑动，因此滑块能提供给活塞的动力越来越大，活塞向左运动时，活塞环与右圆盘贴合，活塞以左的气体被活塞封闭压缩，活塞越向左运动，气体对活塞的阻力越大，因此滑块给活塞的变化动力恰好满足活塞工作需求，被压缩气体经出气逆止阀排出，当滑块滑动到转轴左端时，滚珠从左螺旋凹槽内通过左端曲线过渡槽滑动到右螺旋凹槽内，滚珠嵌在右螺旋凹槽内时，转轴驱动滑块向右滑动，由于右螺旋凹槽的螺距相等且不小于左螺旋凹槽的最右端螺距，因此滑块向右匀快速滑动，滑块通过活塞杆驱动活塞向右运动，由于滑块向右是匀快速滑动，因此活塞能快速返回，活塞向左运动时，出气逆止阀关闭，活塞环与左圆盘贴合，气体能通过进气孔进入气缸内，活塞空载返回，活塞所需动力较小，因此滑块匀快速滑动恰好与活塞空载返回相适应，提高了工作效率；当滑块滑动到转轴右端时，滚珠从右螺旋凹槽内通过右端曲线过渡槽滑动到左螺旋凹槽内，重复以上工作循环。

本发明有益效果：用转轴代替传统的曲轴，运行过程中不会产生震动，整个装置具有平稳、静音优点；螺旋凹槽的螺距变化设计，使活塞在做工时减速进给，在空载时匀快速返回，使供给活塞的动力始终与活塞的工作状态相匹配，不仅运行可靠，还大大地提高工作效率；活塞的设计能明显减小与气缸的摩擦，能确保进气渠道畅通。

附图说明

如图1是本发明实施例外观结构示意图。

如图2是本发明实施例活塞结构示意图。

如图3是本发明实施例转轴结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种活塞式压缩机，包括机架1，机架1上设有气缸2，气缸2的左端设有出气逆止阀3，气缸2内设有活塞4，活塞4上设有活塞杆5，活塞杆5的一端伸出气缸2外并与驱动机构连接，其特征是：

如图2所示，所述活塞4包括活塞本体6和活塞环7，所述活塞本体6由左圆盘8、中间圆盘9、右圆盘10同轴依次叠加而成，其中左圆盘8和右圆盘10大小相同，中间圆盘9的直径小于左圆盘8或右圆盘10直径，左圆盘8、中间圆盘9、右圆盘10同轴依次叠加形成周边凹槽11，左圆盘8沿周向设置若干个与凹槽11贯通进气孔12，中间圆盘9与进气孔12相对处设有向里凹陷的进气槽13，右圆盘10连接活塞杆5，所述活塞环7为橡胶材料制成，活塞环7嵌在活塞本体6凹槽11内，活塞环7的厚度小于凹槽11的宽度，使活塞环7在凹槽11内能纵向滑动，当活塞4向左运动时，活塞环7与右圆盘10贴合，活塞环7密闭气缸2内气体，当活塞4向右运动时，活塞环7与左圆盘8贴合，气体能通过进气孔12进入气缸2内；

如图1、图3所示，所述驱动机构包括转轴14、导轨15、滑块16，所述转轴14转动设置在机架1上，转轴14的一端与电机17传动连接，电机17带动转轴14定向转动，转轴14侧身上设有两个旋向相反的螺旋凹槽，分别是左螺旋凹槽18和右螺旋凹槽19，左螺旋凹槽18和右螺旋凹槽19在两端曲线过渡连通，左螺旋凹槽18的螺距从右到左逐渐变小，右螺旋凹槽19的螺距相等且不小于左螺旋凹槽的最右端螺距，所述导轨15设置在机架1上且与转轴14平行，所述滑块16穿套在转轴14和导轨15上，滑块16能在转轴14和导轨15上左右滑动，滑块16上设有滚珠，滚珠嵌在转轴14螺旋凹槽内，滚珠嵌在左螺旋凹槽18内时，转轴14转动驱动滑块16向左滑动，滑块16滑动到转轴14左端时，滚珠从左螺旋凹槽18内通过左端曲线过渡槽滑动到右螺旋凹槽19内，滚珠嵌在右螺旋凹槽19内时，转轴14转动驱动滑块16向右滑动，滑块16滑动到转轴14右端时，滚珠从右螺旋凹槽19内通过右端曲线过渡槽滑动到左螺旋凹槽18内，滑块16左右往复循环运动，滑块16与活塞杆5连接，滑块16通过活塞杆5驱动活塞4左右往复循环运动。

Claims (4)

1.一种活塞式压缩机，包括机架，机架上设有气缸，气缸的左端设有出气逆止阀，气缸内设有活塞，活塞上设有活塞杆，活塞杆的一端伸出气缸外并与驱动机构连接，其特征是：

所述活塞包括活塞本体和活塞环，所述活塞本体由左圆盘、中间圆盘、右圆盘同轴依次叠加而成，其中左圆盘和右圆盘大小相同，中间圆盘的直径小于左圆盘或右圆盘直径，左圆盘、中间圆盘、右圆盘同轴依次叠加形成周边凹槽，左圆盘沿周向设置若干个与凹槽贯通进气孔，中间圆盘与进气孔相对处设有向里凹陷的进气槽，右圆盘连接活塞杆，所述活塞环为弹性活塞环，活塞环嵌在活塞本体凹槽内，活塞环的厚度小于凹槽的宽度，使活塞环在凹槽内能纵向滑动，当活塞向左运动时，活塞环与右圆盘贴合，活塞环密闭气缸内气体，当活塞向右运动时，活塞环与左圆盘贴合，气体能通过进气孔进入气缸内；

所述驱动机构包括转轴、导轨、滑块，所述转轴转动设置在机架上，转轴的一端与动力源传动连接，动力源带动转轴定向转动，转轴侧身上设有两个旋向相反的螺旋凹槽，分别是左螺旋凹槽和右螺旋凹槽，左螺旋凹槽和右螺旋凹槽在两端曲线过渡连通，左螺旋凹槽的螺距从右到左逐渐变小，右螺旋凹槽的螺距相等且不小于左螺旋凹槽的最右端螺距，所述导轨设置在机架上且与转轴平行，所述滑块穿套在转轴和导轨上，滑块能在转轴和导轨上左右滑动，滑块上设有滚珠，滚珠嵌在转轴螺旋凹槽内，滚珠嵌在左螺旋凹槽内时，转轴转动驱动滑块向左滑动，滑块滑动到转轴左端时，滚珠从左螺旋凹槽内通过左端曲线过渡槽滑动到右螺旋凹槽内，滚珠嵌在右螺旋凹槽内时，转轴转动驱动滑块向右滑动，滑块滑动到转轴右端时，滚珠从右螺旋凹槽内通过右端曲线过渡槽滑动到左螺旋凹槽内，滑块左右往复循环运动，滑块与活塞杆连接，滑块通过活塞杆驱动活塞左右往复循环运动。

2.根据权利要求1所述一种活塞式压缩机，其特征是：所述活塞本体由左圆盘、中间圆盘、右圆盘一体构成。

3.根据权利要求1所述一种活塞式压缩机，其特征是：所述动力源为电机。

4.根据权利要求1所述一种活塞式压缩机，其特征是：所述活塞环为橡胶材料制成。