CN203867802U - 一种四缸活塞式压缩机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种四缸活塞式压缩机，属于压缩机技术领域，其包括电机、曲轴、曲轴箱，曲轴与电机输出轴的前端固定连接，所述曲轴的径向方向上设置有四个由该曲轴驱动的气缸，曲轴的中心线两侧设有错位布置的两个曲拐，所述四个气缸分为两对，每个气缸的活塞均通过连杆与曲轴传动连接，同一对气缸的缸体互相垂直呈V型排列固定在曲轴箱外，同一对气缸的连杆大头分别通过轴承可相对转动地安装在曲轴的同一个曲拐上，同一对气缸的活塞运动之间的相位差为90度。本实用新型的四缸活塞式压缩机工作效率高，运行稳定，摩擦小，振动小，噪音小，而且维修方便，维修成本低，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及压缩机技术领域，具体地说涉及一种用于冷媒回收的单驱动四缸活塞式压缩机。
背景技术
行业中用于冷媒回收的压缩机多为活塞式压缩机，现有技术的单缸活塞式压缩机存在工作不平稳、振动大、噪音大的缺点，而且单缸工作气体流量小，工作效率低。
公开日为2013年7月24日、公开号为CN203081683U的专利文件公开了一种四缸压缩机结构，包括曲轴及设置在曲轴径向上且由该曲轴驱动的四个气缸，四个气缸的中心轴线与曲轴的中心轴线在同一平面上，气缸的活塞孔分两对对称设置在曲轴的两侧，同一对气缸的活塞通过同一连杆固定连接，连杆的中间设有滑槽，滑槽横向穿过连杆长度方向上的中心线，曲轴的中心线两侧设有错位布置的两个曲拐，滑槽在连杆横向上的长度与曲拐的旋转直径相适配，滑槽的宽度与曲拐的直径相适配，两个曲拐分别滑动连接在两根连杆的滑槽内，位于曲轴同一侧的两个气缸活塞运动之间的相位差为一百八十度。这种单轴四缸的结构布置使压缩机气体流量在电机额定转速一定时为单缸的四倍，而且压缩机工作平稳、振动小、噪音小。但是这种四缸压缩机结构仍存在一定缺陷：1、同一对气缸的活塞通过同一连杆固定连接，因此当其中一个气缸工作异常时，会影响到另一个气缸的正常工作，而且一个连杆损坏时需要拆卸两个活塞更换整个连杆，导致维修麻烦、维修成本高；2、连杆滑槽与曲轴曲拐的配合模式对连杆及曲轴的加工精度要求高，一旦加工误差造成配合误差，很容易造成曲轴连杆机构运作不顺畅、摩擦大、振动大，从而导致压缩机工作噪音大，而且曲轴和连杆的磨损大，影响压缩机的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提供一种工作效率高、工作稳定、摩擦小、振动小、噪音小、维修方便的四缸活塞式压缩机。
本实用新型的技术方案是：
一种四缸活塞式压缩机，包括电机、曲轴、曲轴箱，曲轴与电机输出轴的前端固定连接，其特征在于：所述曲轴的径向方向上设置有四个由该曲轴驱动的气缸，曲轴的中心线两侧设有错位布置的两个曲拐，所述四个气缸分为两对，每个气缸的活塞均通过连杆与曲轴传动连接，同一对气缸的缸体互相垂直呈V型排列固定在曲轴箱外，同一对气缸的连杆大头分别通过轴承可相对转动地安装在曲轴的同一个曲拐上，同一对气缸的活塞运动之间的相位差为90度。单驱动四缸的结构布置使压缩机气体流量在电机额定转速一定时为单缸的四倍，工作效率得到显著的提高。每个气缸的活塞通过各自的连杆与曲轴连接，因此每个气缸各自独立运作，即使其中一个工作异常，也不会影响到其他气缸的正常运作，而且维修时只需要拆卸更换损坏的连杆，维修方便，维修成本低。连杆大头与曲轴通过轴承相互连接配合，轴承能够降低曲轴连杆机构传动过程中的载荷摩擦系数，从而减少噪音和部件磨损，延长压缩机的使用寿命。
进一步的，本实用新型所述气缸的活塞与连杆小头固定连接，活塞与连杆小头之间设有活塞环，所述活塞环的外缘包裹活塞的外圆周，活塞往复运动时活塞环与气缸缸体内腔摩擦，活塞环采用PTFE材料制成，气缸缸体的内腔涂覆有耐磨涂层。本实用新型的四缸活塞式压缩机为无油压缩机，PTFE材料耐高温、摩擦系数极低，因此活塞环与缸体内腔相对运动时可实现自润滑而不需要添加任何润滑剂。
进一步的，本实用新型所述的活塞嵌设在连杆小头上设置的凹槽内，并通过螺钉连接固定。活塞与连杆固定连接，而不使用活塞销，避免了活塞销磨损的问题，从而延长压缩机的使用寿命。
进一步的，本实用新型所述的连杆大头为与连杆一体的用于安装轴承的轴承座，连杆上还设有轴承座锁紧结构。轴承座锁紧结构用于安装好轴承后夹紧轴承外圈，避免轴承外圈与轴承座相对滑动。
进一步的，本实用新型所述的曲轴箱的两端分别设有前端盖和后端盖，电机输出轴的前端穿过所述后端盖与曲轴的一端螺纹连接，曲轴的另一端通过轴承安装在所述前端盖上。电机输出轴的前端与曲轴螺纹连接，从而带动曲轴旋转。
进一步的，本实用新型所述的气缸缸体的一端设有缸盖，缸盖上设有进气孔和排气孔，进气孔、排气孔处分别设置进气阀、排气阀，所述进气阀、排气阀通过气阀座安装在缸盖内，进气孔和排气孔的外端口均装有接头。电机通过曲轴连杆机构带动活塞往复运动使气缸内腔的容积发生周期性变化，当气缸容积扩大时，气缸内为真空，缸外气压大于缸内气压，被作用气体通过进气阀进入气缸，此时为吸气过程：当容积缩小时，进入气缸内的气体受到压缩，缸内气压迅速增加，当大于缸外气压时，排气阀被打开，此时为排气过程。
进一步的，本实用新型所述的曲轴箱与气缸的缸体通过螺栓固定连接。
进一步的，本实用新型所述的两对互相垂直呈V型排列的气缸的排列方式为：两个V型的开口方向一致，或者两个V形的开口方向呈180度相反。当开口方向一致时，压缩机的结构紧凑，占用空间小，但活塞的单向运动不能够抵消，振动相对大一些；当开口方向呈180度相反时，活塞的单向运动能够部分抵消，压缩机运行更稳定，振动小，噪音小，缺点是占用空间较大。使用者可以根据实际需要选择其中一种排列方式。
本实用新型的有益效果是：
1、单驱动四缸的结构布置使压缩机气体流量在电机额定转速一定时为单缸的四倍，工作效率得到显著的提高；
2、各气缸的活塞连杆独立运作，互不影响，而且维修方便，维修成本低；
3、连杆与曲轴通过轴承相互连接配合，轴承能够降低曲轴连杆机构传动过程中的载荷摩擦系数，从而减少噪音和部件磨损，延长压缩机的使用寿命；
4、当两对气缸的V型开口方向相反时，气缸活塞的单向运动能够部分抵消，从而减少压缩机运行时产生的振动，减少噪音，运行更稳定。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型实施例1的局部剖视图；
图3为本实用新型实施例1中活塞和连杆的结构示意图；
图4为本实用新型实施例1的立体图；
图5为本实用新型实施例1的内部结构立体图；
图6为本实用新型实施例2的立体图。
具体实施方式
现结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：
实施例1
如图1-图5所示的实施例1中，一种四缸活塞式压缩机，包括电机（图中未画出）、曲轴10、曲轴箱20，曲轴10的径向方向上设置有四个由该曲轴10驱动的气缸30，气缸30的缸体31通过螺栓固定连接在曲轴箱20外。
曲轴箱20的两端分别设有前端盖21和后端盖22，后端盖22上设有轴孔，前端盖21上设有轴承室，电机输出轴40的前端穿过后端盖22的轴孔与曲轴10的一端螺纹连接，曲轴10的另一端通过轴承211安装在前端盖21的轴承室内。曲轴箱20后端盖22的内侧还是设有轴封221，轴封221的内圈与电机轴40密封连接，轴封221外设置用于固定轴封221的轴封压板222。
曲轴10的中心线两侧设有错位布置的两个曲拐11，四个气缸30分为两对，每个气缸30的活塞50均通过连杆60与曲轴10传动连接，同一对气缸30的缸体31互相垂直呈V型排列固定在曲轴箱20外，两个V形的开口方向呈180度相反。同一对气缸30的连杆大头61分别通过轴承12可相对转动地安装在曲轴10的同一个曲拐11上，同一对气缸30的活塞50运动之间的相位差为90度。连杆大头61为与连杆60一体的用于安装轴承12的轴承座，连杆60上还设有轴承座锁紧结构，该锁紧结构具体的为：连杆60上具有与轴承座轴承孔连通的开口槽，在该开口槽处垂直于开口的方向上安装有螺栓螺母，轴承12安装到轴承座内后旋紧螺母以夹紧轴承外圈，避免轴承外圈与轴承座相对滑动。
连杆小头62上设有凹槽，气缸30的活塞50嵌设在该凹槽内，并通过螺钉与连杆小头62固定连接，活塞50与连杆小头62之间还设有活塞环51，活塞环51的外缘包裹住活塞50的外圆周，活塞50往复运动时活塞环51与气缸缸体31内腔摩擦。活塞环51采用PTFE材料制成，气缸缸体31的内腔涂覆有耐磨涂层，PTFE材料耐高温、摩擦系数极低，因此活塞环51与缸体31内腔相对运动时可实现自润滑而不需要添加任何润滑剂。
气缸缸体31的一端设有缸盖32，缸盖32上设有进气孔和排气孔，进气孔、排气孔处分别设置进气阀321、排气阀322，进气阀321、排气阀322通过气阀座323安装在缸盖32内，进气孔和排气孔的外端口均装有二通或三通接头324。
实施例2
如图6所示的实施例2中，四个气缸30分为两对，同一对气缸30的缸体31互相垂直呈V型排列固定在曲轴箱20外，两个V型的开口方向一致，其余和实施例1相同。
本实用新型的四缸活塞式压缩机的工作原理如下：
电机通过曲轴连杆机构同时带动四个气缸的活塞往复运动使气缸内腔的容积发生周期性变化。当气缸容积扩大时，气缸内为真空，缸外气压大于缸内气压，被作用气体通过进气阀进入气缸，此时为吸气过程：当容积缩小时，进入气缸内的气体受到压缩，缸内气压迅速增加，当大于缸外气压时，排气阀被打开，此时为排气过程。电机运转一周每个气缸都完成一次吸气、压缩、排气的过程，因此该四缸活塞式压缩机工作时的气体流量在电机额定转速一定时为单缸的四倍。
本实用新型的四缸活塞式压缩机工作效率高，运行稳定，摩擦小，振动小，噪音小，而且维修方便，维修成本低，使用寿命长。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，但本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，则这些修改或者等同替换均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之中。
Claims (8)
1.一种四缸活塞式压缩机，包括电机、曲轴、曲轴箱，曲轴与电机输出轴的前端固定连接，其特征在于：所述曲轴的径向方向上设置有四个由该曲轴驱动的气缸，曲轴的中心线两侧设有错位布置的两个曲拐，所述四个气缸分为两对，每个气缸的活塞均通过连杆与曲轴传动连接，同一对气缸的缸体互相垂直呈V型排列固定在曲轴箱外，同一对气缸的连杆大头分别通过轴承可相对转动地安装在曲轴的同一个曲拐上，同一对气缸的活塞运动之间的相位差为90度。
2.按照权利要求1所述的一种四缸活塞式压缩机，其特征在于：所述气缸的活塞与连杆小头固定连接，活塞与连杆小头之间设有活塞环，所述活塞环的外缘包裹活塞的外圆周，活塞往复运动时活塞环与气缸缸体内腔摩擦，活塞环采用PTFE材料制成，气缸缸体的内腔涂覆有耐磨涂层。
3.按照权利要求2所述的一种四缸活塞式压缩机，其特征在于：所述活塞嵌设在连杆小头上设置的凹槽内，并通过螺钉连接固定。
4.按照权利要求2所述的一种四缸活塞式压缩机，其特征在于：所述连杆大头为与连杆一体的用于安装轴承的轴承座，连杆上还设有轴承座锁紧结构。
5.按照权利要求1所述的一种四缸活塞式压缩机，其特征在于：所述曲轴箱的两端分别设有前端盖和后端盖，电机输出轴的前端穿过所述后端盖与曲轴的一端螺纹连接，曲轴的另一端通过轴承安装在所述前端盖上。
6.按照权利要求1所述的一种四缸活塞式压缩机，其特征在于：所述气缸缸体的一端设有缸盖，缸盖上设有进气孔和排气孔，进气孔、排气孔处分别设置进气阀、排气阀，所述进气阀、排气阀通过气阀座安装在缸盖内，进气孔和排气孔的外端口均装有接头。
7.按照权利要求1至6中任意一项所述的一种四缸活塞式压缩机，其特征在于：所述曲轴箱与气缸的缸体通过螺栓固定连接。
8.按照权利要求1至6中任意一项所述的一种四缸活塞式压缩机，其特征在于：所述两对互相垂直呈V型排列的气缸的排列方式为：两个V型的开口方向一致，或者两个V形的开口方向呈180度相反。
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