CN116816645A - 空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构及其防护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了往复活塞式空气压缩机领域的一种空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构及其防护方法，防护结构包括曲轴箱盖本体，曲轴箱盖本体上开有用于安装曲轴的安装孔，曲轴箱盖本体上设置有入风口，入风口旁侧设置有入风管道，入风管道上滑动安装有用于改变入风口大小的封闭板，封闭板上连接有控制机构，控制机构根据曲轴的转速大小驱动封闭板增大、减小入风口的大小。本发明能够根据曲轴的转速控制封闭板移动来调节入风口的大小，在曲轴转速高、空气压缩量大时，驱动封闭板增大入风口的大小，在增大入风口流量的同时，降低入风口处的空气流速，降低气噪；在曲轴转速低时，驱动封闭板减小入风口的大小，避免灰尘大量进入曲轴箱内。
Description
技术领域
本发明涉及往复活塞式空气压缩机领域，具体为一种空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构及其防护方法。
背景技术
空气压缩机是一种使用非常广泛的机电产品，然而人们发现，空气压缩机在工作时往往会发出很大的噪声，对周围工作人员的健康造成危害。研究表明，压缩机的噪声贡献主要源自于进气噪声、排气噪声和机械噪声，而这些噪声的产生又在很大程度上取决于压缩机的具体结构。目前针对这些噪声在结构上已经有了多项改善措施，如在曲轴上增加配重块以减少曲轴转动时振动产生的噪声；在曲轴箱盖的入风口处增加消声容积，利用“容抗消声原理”进行消声，降低进气噪声等。
研究发现，曲轴箱盖的入风口处是噪声产生的主要源头之一，此处噪声产生的原因主要是外界空气进入曲轴箱盖时气体流动产生的气噪。气体流速是影响气噪大小的一个重要因素，特别是当需要提高空气压缩机功率时，随着曲轴转速的增加，入风口处的空气流速增加，气噪也随之增加，对工作人员的健康造成极大危害。此外当外界大量空气直接通过入风口，冲击曲轴箱内壁，可能致使曲轴箱振动，使得入风口处的噪声增加。
发明内容
本发明的技术问题在于提供一种空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构及其防护方法，本发明在入风口处滑动安装了封闭板，根据曲轴的转速控制封闭板移动来调节入风口的大小，在曲轴转速高、空气压缩量大时，驱动封闭板增大入风口的大小，在增大入风口流量的同时，降低入风口处的空气流速，降低气噪；在曲轴转速低时，空气压缩量小时，驱动封闭板减小入风口的大小，避免灰尘大量进入曲轴箱内。此外本发明通过在入风口处设置入风管道对外界进入曲轴箱内的空气进行导向，防止外界空气直接冲击曲轴箱内壁致使曲轴箱振动。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构，包括曲轴箱盖本体，所述曲轴箱盖本体上开有用于安装曲轴的安装孔，所述曲轴箱盖本体上设置有入风口，所述入风口旁侧设置有入风管道，所述入风管道上滑动安装有用于改变所述入风口大小的封闭板，所述封闭板上连接有控制机构，所述控制机构根据所述曲轴的转速大小驱动所述封闭板增大、减小所述入风口的大小。
本发明提供一种控制机构的实施例，作为本发明的进一步方案，所述控制机构包括设置在曲轴上的感应器和与所述封闭板相连的驱动电杆，所述感应器用于测量所述曲轴的转速并向所述驱动电杆发出控制信号，所述驱动电杆用于根据所述感应器发出的感应信号驱动所述封闭板在所述入风管道上滑动以改变所述入风口大小。
本发明提供另一种控制机构的实施例，作为本发明的进一步方案，所述控制机构包括固定安装在所述曲轴上的转动盘，所述转动盘上滑动安装有滑动柱，滑动方向与所述转动盘的径向方向一致，所述滑动柱沿着所述转动盘的周向间隔设置；在所述滑动柱与所述转动盘之间设置有第一弹簧；所述曲轴箱盖本体上水平滑动安装有驱动板，所述驱动板设置在所述滑动柱旁侧；所述驱动板的下端开有滑动槽，所述滑动槽内竖直滑动安装有驱动杆，所述驱动杆的下端固定安装在所述封闭板上；在所述封闭板和所述入风管道之间设置有第二弹簧。
作为本发明的进一步方案，所述入风管道内转动安装有上、下两组转动轴，所述转动轴上均固定安装有导风板，所述导风板均倾斜指向所述入风管道竖直方向上的中部区域。
作为本发明的进一步方案，所述转动轴上均固定安装有齿轮，所述曲轴箱盖本体上滑动安装有齿条，所述齿条位于上、下两组所述齿轮之间，所述齿条的上下两端均设置为有齿段；所述齿轮与所述齿条相啮合；所述齿条与所述封闭板通过连接杆固定连接。
作为本发明的进一步方案，所述入风管道为弧形管道。
作为本发明的进一步方案，所述入风口处安装有用于过滤灰尘的过滤机构。
作为本发明的进一步方案，所述过滤机构为可拆卸式安装在所述入风管道上的过滤网，所述封闭板靠近所述过滤网的一侧设置有用于清理所述过滤网的毛刷。
本发明还提供一种空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护方法，其主要步骤如下：
S1：启动空气压缩机，曲轴开始在曲轴箱内转动，曲轴通过连杆驱动活塞在气缸内做活塞运动，将外界空气压缩后挤出；
S2：外界空气从曲轴箱盖上的入风口处进入曲轴箱内对曲轴进行冷却，再通过连接管进入位于气缸上端的进气仓，经过进气仓上的进气阀进入气缸进行压缩；再通过出气阀进入排气仓，最终排出；
S3：外界空气通过所述入风口后，先经过入风管道进行导向，避免外界空气直接冲击曲轴箱内壁致使曲轴箱振动；
S4：曲轴转速增加时，入风口处通过的流量增加，流速增快，空气流动时产生的噪声增加，控制机构驱动封闭板移动增大入风口的大小，增大入风口流量的同时，降低入风口处的空气流速，降低气噪；
S5：曲轴转速增加时，曲轴上的转动盘转速增加，转动盘上的滑动柱所受离心力增大，所述滑动柱向转动盘外侧滑动驱动驱动板滑动，所述驱动板通过驱动杆驱动封闭板移动增大入风口面积。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明在入风口处滑动安装了封闭板，根据曲轴的转速控制封闭板移动来调节入风口的大小，在曲轴转速高、空气压缩量大时，驱动封闭板增大入风口的大小，在增大入风口流量的同时，降低入风口处的空气流速，降低气噪；在曲轴转速低时，空气压缩量小时，驱动封闭板减小入风口的大小，避免灰尘大量进入曲轴箱内。此外本发明通过在入风口处设置入风管道对外界进入曲轴箱内的空气进行导向，防止外界空气直接冲击曲轴箱内壁致使曲轴箱振动。
2.本发明的通风管道不仅起到导向、单向阀的作用，还可以根据入风口大小的变化作适应性的调整，在封闭板增大入风口大小时，利用封闭板的移动驱动齿条移动，使得通风管道内允许通风的通道增宽，配合入风口的增大，在增大入风口流量的同时，降低入风口处的空气流速，降低气噪；在封闭板减小入风口大小时，利用封闭板的移动驱动齿条复位，使得通风管道内允许通风的通道减小，配合入风口的减小，避免灰尘大量进入曲轴箱内，辅助防尘。
3.本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为空气压缩机用曲轴箱盖入风口防护结构半剖时的结构示意图；
图2为本发明图1中A部分的局部放大示意图；
图3为本发明防护结构半剖时的轴测示意图；
图4为本发明图3中B部分的局部放大示意图；
图5为本发明去除曲轴箱盖本体时入风管道局部时的结构示意图；
图6为本发明导风板、转动轴在入风管道内部的结构示意图；
图7为本发明空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护方法的工艺流程图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
11-曲轴箱盖本体、12-曲轴、14-入风口、15-入风管道、16-封闭板、21-转动盘、22-滑动柱、23-第一弹簧、24-驱动板、25-滑动槽、26-驱动杆、27-第二弹簧、31-转动轴、32-导风板、33-齿轮、34-齿条、35-连接杆、36-过滤网、41-曲轴箱、42-连杆、43-活塞、44-气缸、45-连接管、46-进气仓、47-进气阀、48-出气阀、49-排气仓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构，包括曲轴箱盖本体11，所述曲轴箱盖本体11上开有用于安装曲轴12的安装孔，所述曲轴箱盖本体11上设置有入风口14，所述入风口14旁侧设置有入风管道15，所述入风管道15上滑动安装有用于改变所述入风口14大小的封闭板16，所述封闭板16上连接有控制机构，所述控制机构根据所述曲轴12的转速大小驱动所述封闭板16增大、减小所述入风口14的大小。
如图1、图3所示，本发明的曲轴箱41盖覆盖在曲轴箱41上，本发明在工作时曲轴12在曲轴箱41内转动，曲轴12通过连杆42驱动活塞43在气缸44内做活塞43运动，将外界空气压缩后挤出。如图2所示，本发明在入风口14处设置了入风管道15，外界空气通过入风口14后经过入风管道15导向进入曲轴箱41内对曲轴12进行冷却，避免了外界空气直接冲击曲轴箱41内壁致使曲轴箱41振动。如图2、图5所示，本发明还在入风管道15上滑动安装了封闭板16，控制机构根据曲轴12的转速控制封闭板16移动来调节入风口14的大小。在曲轴12转速高、空气压缩量大时，驱动封闭板16增大入风口14的大小，在增大入风口14流量的同时，降低入风口14处的空气流速，降低气噪；在曲轴12转速低时，空气压缩量小时，驱动封闭板16减小入风口14的大小，避免灰尘大量进入曲轴箱41内。该设置能够起到降噪、防震、防尘的作用。
本发明提供一种控制机构的实施例，作为本发明的进一步方案，所述控制机构包括设置在曲轴12上的感应器和与所述封闭板16相连的驱动电杆，所述感应器用于测量所述曲轴12的转速并向所述驱动电杆发出控制信号，所述驱动电杆用于根据所述感应器发出的感应信号驱动所述封闭板16在所述入风管道15上滑动以改变所述入风口14大小。该实施方式需要通过电信号控制，所述感应器实时监测曲轴12的转速，通过驱动电杆控制封闭板16增大、减小入风口14的面积。
本发明提供另一种控制机构的实施例，作为本发明的进一步方案，所述控制机构包括固定安装在所述曲轴12上的转动盘21，所述转动盘21上滑动安装有滑动柱22，滑动方向与所述转动盘21的径向方向一致，所述滑动柱22沿着所述转动盘21的周向间隔设置；在所述滑动柱22与所述转动盘21之间设置有第一弹簧23；所述曲轴箱盖本体11上水平滑动安装有驱动板24，所述驱动板24设置在所述滑动柱22旁侧；所述驱动板24的下端开有滑动槽25，所述滑动槽25内竖直滑动安装有驱动杆26，所述驱动杆26的下端固定安装在所述封闭板16上；在所述封闭板16和所述入风管道15之间设置有第二弹簧27。
如图5所示，本发明在工作时，当需要提高空气压缩机功率时，曲轴12转速增加，空气压缩量大，外界空气单位时间内通过入风口14进入曲轴箱41内的空气量增加，入风口14处的空气流速增加，气噪增加，本发明驱动封闭板16增大入风口14的大小以降低入风口14处的空气流速，降低气噪。具体工作过程如下：曲轴12的转速增加，带动着固定安装在曲轴12上的转动盘21转速增加，所以转动盘21上的滑动柱22所受离心力增大，这样所述滑动柱22在离心力的驱动下向转动盘21外侧径向滑动。如图5所示，滑动柱22径向滑动会驱动驱动板24水平向右侧滑动，驱动板24向右侧滑动会带动期下端驱动杆26一起向右侧滑动，驱动杆26与封闭板16固定连接在一起，所以驱动杆26拉动封闭板16向右侧滑动打开入风口14，增大入风口14的面积大小。因为本发明所提供的实施例中的封闭板16滑动安装在入风管道15上，入风管道15为弧形，所以封闭板16的移动轨迹也为弧形，本发明驱动杆26在向右侧滑动的同时会在驱动板24下端的滑动槽25内竖直滑动，以此补偿封闭板16右移打开入风口14是竖直方向上的位移量。在曲轴12转速降低时，空气压缩量小，转动盘21的转速降低，滑动柱22所受的离心力减小，滑动柱22在第一弹簧23的回复力下向转动盘21内侧移动，驱动板24失去驱动力。此时如图6所示，封闭板16在第二弹簧27的回复力下向右侧移动，减小入风口14的面积大小，避免灰尘大量进入曲轴箱41内。本发明利用曲轴12的转速变化判断入风口14处单位时间内进气量的变化，对应调整入风口14大小，在保证进气效率的同时降低进气噪声。
作为本发明的进一步方案，所述入风管道15内转动安装有上、下两组转动轴31，所述转动轴31上均固定安装有导风板32，所述导风板32均倾斜指向所述入风管道15竖直方向上的中部区域。
如图5、图6所示，该设置的目的是使得入风管道15同时起到单向阀的作用。如图6所示，本发明将导风板32设置成上、下两层，且导风板32均倾斜指向所述入风管道15竖直方向上的中部区域，该设置使得外界空气通过入风管道15进入曲轴箱41时没有什么阻力，容易通过；但从曲轴箱41通过入风管道15进入外界时则会被倾斜的导风板32阻挡，很难通过。如图3所示，这样在曲轴12通过连杆42驱动活塞43上下往复时，曲轴箱41内的气体不会从入风口14处排出，只能通过连接管45进入进气仓46然后进入气缸44内被压缩，不会窜气，提高了空气压缩机的工作效率及稳定性。
作为本发明的进一步方案，所述转动轴31上均固定安装有齿轮33，所述曲轴箱盖本体11上滑动安装有齿条34，所述齿条34位于上、下两组所述齿轮33之间，所述齿条34的上下两端均设置为有齿段；所述齿轮33与所述齿条34相啮合；所述齿条34与所述封闭板16通过连接杆35固定连接。
因为本发明在工作时会根据曲轴12的转速大小对应调整入风口14的大小，外界空气通过入风口14后还需要经过入风管道15导向后再最终进入曲轴箱41内，所以同理入风管道15也需要作适应性调整。如图5所示，接前文所述，当曲轴12转速增大时，滑动柱22所受离心力增大驱动驱动板24右移，驱动柱通过驱动杆26拉动封闭板16右移。因为封闭板16与齿条34通过连接杆35固定连接，所以封闭板16右移时通过连接杆35拉动齿条34右移。本发明所提供的实施例中封闭板16为弧形，齿条34也为弧形，且封闭板16与齿条34同心，两者通过连接杆35固定连接。所以在封闭板16右移(向右侧逆时针转动)时，齿条34也右移(向右侧逆时针转动)，两者转动的圆心角相同。齿条34右移会驱动其上、下两端的齿轮33转动，上侧的齿轮33逆时针转动，下侧的齿轮33顺时针转动。齿轮33通过转动轴31驱动上、下两侧的导风板32转动打开，使得上、下两侧的导风板32之间的距离增大，允许通风的通道增宽，配合入风口14的增大，在增大入风口14流量的同时，降低入风口14处的空气流速，降低气噪。反之同理。本发明的通风管道不仅起到导向、单向阀的作用，还可以根据入风口14大小的变化作适应性的调整，在封闭板16增大入风口14大小时，利用封闭板16的移动驱动齿条34移动，使得通风管道内允许通风的通道增宽，配合入风口14的增大，在增大入风口14流量的同时，降低入风口14处的空气流速，降低气噪；在封闭板16减小入风口14大小时，利用封闭板16的移动驱动齿条34复位，使得通风管道内允许通风的通道减小，配合入风口14的减小，避免灰尘大量进入曲轴箱41内，辅助防尘。
作为本发明的进一步方案，所述入风管道15为弧形管道。如图5所示，该设置是为了使得入风管道15的导风通道与曲轴箱41的箱壁形状向对应，能够更好地导风，避免外界空气直接冲击曲轴箱41内壁致使曲轴箱41振动。
作为本发明的进一步方案，所述入风口14处安装有用于过滤灰尘的过滤机构。
作为本发明的进一步方案，所述过滤机构为可拆卸式安装在所述入风管道15上的过滤网36，所述封闭板16靠近所述过滤网36的一侧设置有用于清理所述过滤网36的毛刷。
如图4、图5所示，本发明还在入风口14处设置了过滤网36来过滤灰尘，避免外界空气的灰尘直接通过入风口14进入曲轴箱41内，影响曲轴12的使用寿命。本发明还利用在曲轴12转速改变时，封闭板16增大、减小入风口14大小的滑动动作，在封闭板16靠近过滤网36的一侧设置有用于清理所述过滤网36的毛刷，利用封闭板16的滑动清理过滤网36上的灰尘，避免过滤网36堵塞，影响进气。
本发明还提供一种空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护方法，其主要步骤如下：
S1：启动空气压缩机，曲轴12开始在曲轴箱41内转动，曲轴12通过连杆42驱动活塞43在气缸44内做活塞43运动，将外界空气压缩后挤出；
S2：外界空气从曲轴箱41盖上的入风口14处进入曲轴箱41内对曲轴12进行冷却，再通过连接管45进入位于气缸44上端的进气仓46，经过进气仓46上的进气阀47进入气缸44进行压缩；再通过出气阀48进入排气仓49，最终排出；
S3：外界空气通过所述入风口14后，先经过入风管道15进行导向，避免外界空气直接冲击曲轴箱41内壁致使曲轴箱41振动；
S4：曲轴12转速增加时，入风口14处通过的流量增加，流速增快，空气流动时产生的噪声增加，控制机构驱动封闭板16移动增大入风口14的大小，增大入风口14流量的同时，降低入风口14处的空气流速，降低气噪；
S5：曲轴12转速增加时，曲轴12上的转动盘21转速增加，转动盘21上的滑动柱22所受离心力增大，所述滑动柱22向转动盘21外侧滑动驱动驱动板24滑动，所述驱动板24通过驱动杆26驱动封闭板16移动增大入风口14面积。
Claims (9)
1.空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构，其特征在于：包括曲轴箱盖本体(11)，所述曲轴箱盖本体(11)上开有用于安装曲轴(12)的安装孔，所述曲轴箱盖本体(11)上设置有入风口(14)，所述入风口(14)旁侧设置有入风管道(15)，所述入风管道(15)上滑动安装有用于改变所述入风口(14)大小的封闭板(16)，所述封闭板(16)上连接有控制机构，所述控制机构根据所述曲轴(12)的转速大小驱动所述封闭板(16)增大、减小所述入风口(14)的大小。
2.根据权利要求1所述的空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构，其特征在于：所述控制机构包括设置在曲轴(12)上的感应器和与所述封闭板(16)相连的驱动电杆，所述感应器用于测量所述曲轴(12)的转速并向所述驱动电杆发出控制信号，所述驱动电杆用于根据所述感应器发出的感应信号驱动所述封闭板(16)在所述入风管道(15)上滑动以改变所述入风口(14)大小。
3.根据权利要求1所述的空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构，其特征在于：所述控制机构包括固定安装在所述曲轴(12)上的转动盘(21)，所述转动盘(21)上滑动安装有滑动柱(22)，滑动方向与所述转动盘(21)的径向方向一致，所述滑动柱(22)沿着所述转动盘(21)的周向间隔设置；在所述滑动柱(22)与所述转动盘(21)之间设置有第一弹簧(23)；所述曲轴箱盖本体(11)上水平滑动安装有驱动板(24)，所述驱动板(24)设置在所述滑动柱(22)旁侧；所述驱动板(24)的下端开有滑动槽(25)，所述滑动槽(25)内竖直滑动安装有驱动杆(26)，所述驱动杆(26)的下端固定安装在所述封闭板(16)上；在所述封闭板(16)和所述入风管道(15)之间设置有第二弹簧(27)。
4.根据权利要求3所述的空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构，其特征在于：所述入风管道(15)内转动安装有上、下两组转动轴(31)，所述转动轴(31)上均固定安装有导风板(32)，所述导风板(32)均倾斜指向所述入风管道(15)竖直方向上的中部区域。
5.根据权利要求4所述的空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构，其特征在于：所述转动轴(31)上均固定安装有齿轮(33)，所述曲轴箱盖本体(11)上滑动安装有齿条(34)，所述齿条(34)位于上、下两组所述齿轮(33)之间，所述齿条(34)的上下两端均设置为有齿段；所述齿轮(33)与所述齿条(34)相啮合；所述齿条(34)与所述封闭板(16)通过连接杆(35)固定连接。
6.根据权利要求5所述的空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构，其特征在于：所述入风管道(15)为弧形管道。
7.根据权利要求6所述的空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构，其特征在于：所述入风口(14)处安装有用于过滤灰尘的过滤机构。
8.根据权利要求7所述的空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护结构，其特征在于：所述过滤机构为可拆卸式安装在所述入风管道(15)上的过滤网(36)，所述封闭板(16)靠近所述过滤网(36)的一侧设置有用于清理所述过滤网(36)的毛刷。
9.一种空气压缩机用曲轴箱盖入风口的防护方法，包括上述权利要求3～8中任意一项所述的防护结构，其特征在于：主要步骤如下：
S1：启动空气压缩机，曲轴(12)开始在曲轴箱(41)内转动，曲轴(12)通过连杆(42)驱动活塞(43)在气缸(44)内做活塞(43)运动，将外界空气压缩后挤出；
S2：外界空气从曲轴箱(41)盖上的入风口(14)处进入曲轴箱(41)内对曲轴(12)进行冷却，再通过连接管(45)进入位于气缸(44)上端的进气仓(46)，经过进气仓(46)上的进气阀(47)进入气缸(44)进行压缩；再通过出气阀(48)进入排气仓(49)，最终排出；
S3：外界空气通过所述入风口(14)后，先经过入风管道(15)进行导向，避免外界空气直接冲击曲轴箱(41)内壁致使曲轴箱(41)振动；
S4：曲轴(12)转速增加时，入风口(14)处通过的流量增加，流速增快，空气流动时产生的噪声增加，控制机构驱动封闭板(16)移动增大入风口(14)的大小，增大入风口(14)流量的同时，降低入风口(14)处的空气流速，降低气噪；
S5：曲轴(12)转速增加时，曲轴(12)上的转动盘(21)转速增加，转动盘(21)上的滑动柱(22)所受离心力增大，所述滑动柱(22)向转动盘(21)外侧滑动驱动驱动板(24)滑动，所述驱动板(24)通过驱动杆(26)驱动封闭板(16)移动增大入风口(14)面积。
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Citations (4)
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2023
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