CN201209546Y - 空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及空气压缩技术，特别是一种空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，包括具有左右端盖的缸体，活塞相对缸体作往复运动，左右端盖均开有装有止逆阀的进气孔，活塞和活塞杆制成相通的中空结构，其中活塞两端周沿与缸体内壁之间具有径向间隙，活塞的中部制有容置活塞环的环槽，活塞环与缸体内壁密贴滑动配合，环槽的槽底开有多个与活塞内腔相通的径向通孔。本实用新型的活塞和活塞杆制成相通的中空结构，活塞在缸体内往复滑动时，利用活塞环在环槽内左右滑动或活塞环的弹性变形，左右端盖都可吸气、压缩，从活塞杆排气，工作效率和能源利用率明显提高，而且结构简单，体积缩小，运行成本和生产成本都可以降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气压缩技术，特别是一种活塞式双作用空气压缩机的泵气装置。
背景技术
空气压缩机通常是用气泵将空气泵入储气罐内，现有的活塞气泵均是动力驱动活塞杆推动活塞作往复运动，在气缸的一端设置止逆阀，只能一个方向工作，单向吸气、单向供气，活塞的回程时动力在作无用功，工作效率和能源利用率都较低。
实用新型内容
为了克服现有活塞气泵只能单向工作所产生的缺陷，本实用新型提供一种工作效率和能源利用率都得到提高的空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置。
本实用新型空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，包括具有左右端盖的缸体，活塞相对缸体作往复运动，其特征在于所述左右端盖均开有进气孔，进气孔处装有止逆阀，活塞和活塞杆制成相通的中空结构，其中活塞两端周沿与缸体内壁之间具有径向间隙，活塞的中部制有容置活塞环并允许活塞环轴向往复移动的环槽，活塞环与缸体内壁密贴滑动配合，环槽的槽底开有多个与活塞内腔相通的径向通孔。
所述的与活塞内腔相通的径向通孔制于环槽槽底的中间，以使活塞环(4)在槽内滑至左右槽边时通孔均可露出。
活塞杆与活塞的交接端制成扩孔，孔内装有由阀座、钢珠、弹簧组成的单向阀。
所述的环槽制成允许活塞环轴向往复移动的宽度。
所述的活塞环由两个外环面呈锥面的密封圈构成，两密封圈与缸体的贴合处制成锋状沿，两密封圈的锋状沿正对嵌入上述环槽内。
所述的两密封圈之间设置有支撑环，支撑环的环面间隔开有与活塞内腔相通的径向通孔。
所述的活塞环采用自润滑材料制成。
所述的缸体内套有工程陶瓷制成的缸套。
所述的止逆阀的膜片采用橡胶阀片或金属弹性阀片构成。
所述的左右端盖的进气孔为圆周间隔均匀分布的2-8个，进气孔外侧设置空气滤清器。
本实用新型空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，在缸体的左右端盖都设置装有止逆阀的进气孔，活塞和活塞杆制成相通的中空结构，活塞在缸体内作相对往复滑动时，利用活塞环在环槽内左右滑动，或锥面密封圈的弹性变形，左右端盖都可吸气、压缩，从活塞杆排气，工作效率高，往复一次的排气量接近相同容积的单向工作活塞气泵的两倍；能源利用率明显提高，据试验，与现有1.1KW的空气压缩机相比，本实用新型只采用0.75KW的电机，就可达到相同的作功指标，节约电能三分之一以上，而且结构简单，体积缩小，运行成本和生产成本都可以降低。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的结构原理图。
图2是本实用新型实施例二的结构原理图。
图3是图1的左视图。
图4是图2中B处的局部放大图。
图5是本实用新型实施例三的结构示意图。
图6是本实用新型实施例四的结构示意图。
图7是本实用新型实施例五的结构示意图。
图8是本实用新型凸轮机构缸体的一端作圆周运动实施例的回转示意图。
图中：1、左端盖，11、进气孔，2、止逆阀膜片，3、活塞环槽，4、密封圈，5、活塞，51、径向通孔，6、缸体，61、左气腔，62、右气腔，7、右端盖，71、密封圈，8、活塞杆，81、活塞杆内孔，9、工程陶瓷缸套，10、空气滤清器。
具体实施方式
参照图1、图3实施例一，空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，缸体6两端分别与左端盖1、右端盖7螺钉连接，左端盖1、右端盖7开有螺钉孔12和圆周间隔均匀分布的8个进气孔11，右端盖7还开有装有密封圈71的中心轴孔，左右端盖进气孔11的内侧面各装有由橡胶阀片或弹性金属阀片2构成的膜片式止逆阀，缸体6内的活塞5制成中空结构，其两端周沿与缸体内壁之间具有径向间隙D，中部制有容置截面呈矩形或Y形的活塞环4并允许活塞环4轴向往复移动的环槽3，环槽3的槽底的中间开有均匀分布的4个径向通孔51，使缸体左气腔61或右气腔62与活塞5的内腔相通。活塞杆8也制成具有内孔81的中空结构，活塞杆内孔81与活塞5的内腔相通，活塞杆8的另一端穿出右端盖7的密封圈71与储气罐连通，动力通过活塞杆8或缸体6的驱动，使活塞5与缸体6作相对往复运动。
活塞环4与缸体内壁密贴滑动配合，活塞环4可采用自润滑材料制成，比如含油材料或石墨材料。活塞环槽3的槽宽应不小于2倍的活塞环的厚度，使活塞环在槽内往复滑至左右槽边时径向通孔51均可露出。
参照图2、图4实施例二，结构与实施例一基本相同，所不同的是活塞环4由两个外环面呈锥面的橡胶密封圈构成，两密封圈与缸体的贴合处制成锋状沿，两密封圈的锋状圈沿正对嵌入上述环槽3内。两密封圈之间设置有支撑环41，支撑环的环面间隔开有与活塞壁径向通孔51和活塞内腔相通的径向通孔411。
参照图5实施例三，结构与上述实施例相同，所不同的是缸体6内套有工程陶瓷制成的缸套9。由于工程陶瓷质地坚硬，抗磨性强，表面可以做得高度光滑，因此活塞环和缸套之间的滑动摩擦力极小，可以实现无油工作。
参照图6实施例四，泵体结构与上述实施例相同，所不同的是为了减小被吸入的空气中的灰尘所产生的负面影响，在左右端盖的进气孔11外侧设置空气滤清器10对进气进行过滤。
参照图7实施例五，为了防止储气罐内的高压气体倒流，在活塞杆8与活塞5的交接端制成扩孔，孔内装有由阀座82、钢珠83、弹簧84组成的单向阀。
下面结合附图说明本活塞式双作用空气压缩机的泵气装置的工作过程：
所述动力可以是电动机通过曲轴或凸轮机构驱动缸体6的一端作圆周运动，如图8所示，活塞杆和活塞相对缸体6作往复运动，图中标记63为凸轮销；也可以是缸体6静止不动，采用电磁铁或其他直线驱动机构，驱动活塞杆和活塞相对缸体6作往复运动。当动力驱动活塞杆8向外抽动，活塞5随活塞杆8从左向右滑动，如图1中虚线所示，缸体6内的活塞5左边的气腔61增大，气压减小，外界大气从进气孔11顶开止逆阀进入气腔61，由于活塞从左向右的滑动过程中，密封圈(活塞环)4被迫紧贴在活塞环槽3的左边，进入的气体被该密封圈挡住，而活塞右边的气腔62内的气体被压缩，右端盖7的进气孔11被橡胶阀片封盖，被压缩的气体依次从缸体6与活塞5之间的间隙D、环槽槽底的径向通孔51进入活塞内腔，再经活塞杆8的轴向通孔81输出至储气罐，如图中箭头所示，而同时左气腔61完成吸气过程。
当活塞杆8向左推入活塞5时，密封圈4被迫紧贴在活塞环槽3的右边，压缩左气腔61内的气体，左端盖1的进气孔11被橡胶阀片封盖，左边的气腔61内的气体被压缩，被压缩的气体依次从缸体6与活塞5之间的间隙D、环槽槽底的径向通孔51进入活塞内腔，再经活塞杆8的轴向通孔81输出至储气罐，如图中箭头所示，而同时右气腔62完成吸气过程，周而复始双向运动。
如图2、图4所示，当动力驱动活塞杆向外抽动，活塞随活塞杆从左向右滑动，活塞5左边的气腔61增大，气压减小，而活塞右边的气腔62内的气体被压缩，由于活塞从左向右的滑动过程中，活塞环4的右密封圈锋状圈沿产生弹性变形被顶开，如图中虚线所示，活塞环4的左密封圈锋状圈沿紧贴在缸壁将左气腔61隔离，被压缩的气体依次从缸体6与活塞5之间的间隙D、活塞环4的右密封圈锋状圈沿、支撑环环面径向通孔411、环槽槽底的径向通孔51进入活塞内腔，再经活塞杆8的轴向通孔81输出至储气罐，如图中箭头所示，而同时左气腔61完成吸气过程，周而复始双向运动。
Claims (10)
1、一种空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，包括具有左右端盖(1，7)的缸体(6)，活塞(5)相对缸体作往复运动，其特征在于所述左右端盖均开有进气孔(11)，进气孔处装有止逆阀，活塞(5)和活塞杆(8)制成相通的中空结构，其中活塞(5)两端周沿与缸体(6)内壁之间具有径向间隙(D)，活塞的中部制有容置活塞环(4)的环槽(3)，活塞环与缸体内壁密贴滑动配合，环槽(3)的槽底开有多个与活塞内腔相通的径向通孔(51)。
2、根据权利要求1所述的空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，其特征在于环槽(3)制成允许截面呈矩形或Y形的活塞环(4)轴向往复移动的宽度。
3、根据权利要求1所述的空气压缩机的单泵活塞式双作用的泵气装置，其特征在于活塞环(4)由两个外环面呈锥面的密封圈构成，两密封圈与缸体的贴合处制成锋状沿，两密封圈的锋状沿正对嵌入上述环槽(3)内。
4、根据权利要求3所述的空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，其特征在于两密封圈之间设置有支撑环(41)，支撑环(41)的环面间隔开有与活塞内腔相通的径向通孔(411)。
5、根据权利要求1或2所述的空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，其特征在于与活塞内腔相通的径向通孔(51)制于环槽(3)槽底的中间，以使活塞环(4)在槽内滑至左右槽边时通孔(51)均可露出。
6、根据权利要求1所述的空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，其特征在于活塞杆(8)与活塞(5)的交接端制成扩孔，孔内装有由阀座(82)、钢珠(83)、弹簧(84)组成的单向阀。
7、根据权利要求1或5所述的空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，其特征在于活塞环(4)采用自润滑材料制成。
8、根据权利要求1所述的空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，其特征在于缸体(6)内套有工程陶瓷制成的缸套(9)。
9、根据权利要求1所述的空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，其特征在于止逆阀的膜片采用橡胶阀片或金属弹性阀片(2)构成。
10、根据权利要求1所述的空气压缩机的单泵活塞式双作用泵气装置，其特征在于左右端盖的进气孔(11)外侧设置空气滤清器。
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