CN207920810U - 缸体总成及包含其的空气压缩设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种缸体总成及包含其的空气压缩设备。缸体总成包括缸体组件和排气装置，缸体组件设有空腔以及排气口，排气装置包括：高压出气盖，设有盖导向部；高压出气门，能够相对于所述排气口移动，以在关闭状态和打开状态之间变化，高压出气门设有滑动连接于盖导向部的门导向部，当在关闭状态时，高压出气门密封连接于排气口，当在打开状态时，所述排气口被打开；复位部件，作用于所述高压出气门，并用于使得高压出气门沿一关闭方向移动以从打开状态复位到关闭状态。本实用新型能够避免高压出气门在由打开状态切换为关闭状态时相对于排气口易产生偏移，使得高压出气门与排气口之间的闭合到位，从而保证了空气压缩设备的使用性能。

Description

缸体总成及包含其的空气压缩设备

技术领域

本实用新型涉及一种缸体总成及包含其的空气压缩设备。

背景技术

降低排放，减少空气污染，已越来越受到人们的重视。燃料电池系统无疑能在这方面起到很重要的作用。空气压缩设备是燃料电池系统当前需要突破的技术瓶颈之一。

目前，传统的空气压缩设备包括缸体总成，缸体总成包括缸体组件和排气装置，缸体组件设有空腔以及与空腔相连通的排气口，排气装置包括高压出气盖和高压出气门，高压出气盖固定于气缸体组件，高压出气门设置于排气口。

然而，采用这种结构存在以下缺陷：高压出气门在由打开状态切换为关闭状态时相对于排气口易产生偏移，从而导致高压出气门与排气口之间的闭合不到位，使得空腔内的气体泄漏至空腔外以及已排出至空腔外的气体倒流进空腔内，进而影响空气压缩设备的使用性能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，提供一种缸体总成及包含其的空气压缩设备。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种缸体总成，其包括缸体组件，所述缸体组件设有空腔以及与所述空腔相连通的排气口，所述缸体总成还包括排气装置，所述排气装置包括：

高压出气盖，所述高压出气盖固定于所述缸体组件，并设有盖导向部；

高压出气门，所述高压出气门能够相对于所述排气口移动，以在关闭状态和打开状态之间变化，所述高压出气门设有门导向部，所述门导向部滑动连接于所述盖导向部，当所述高压出气门处于关闭状态时，所述高压出气门密封连接于所述排气口，当所述高压出气门处于打开状态时，所述排气口被打开，以使所述空腔内被压缩的气体通过所述排气口排出；

复位部件，所述复位部件设于所述高压出气盖并作用于所述高压出气门，所述复位部件能够发生弹性变形，并用于使得所述高压出气门沿一关闭方向移动以从所述打开状态复位到所述关闭状态。

在本方案中，高压出气门的门导向部滑动连接于盖导向部，从而对高压出气门在打开状态与关闭状态的切换过程中起到导向作用，避免高压出气门在由打开状态切换为关闭状态时相对于排气口易产生偏移，使得高压出气门与排气口之间的闭合到位，避免空腔内的气体泄漏至空腔外以及已排出至空腔外的气体倒流进空腔内。且排气装置结构简单、紧凑，使得缸体总成的结构更加紧凑，占用空间小。

另外，复位部件使得空腔内的气体被压缩至其压力达到复位部件的预设压力时高压出气门才能被打开，并能够非常方便地使得高压出气门由打开状态复位到关闭状态。

较佳地，所述门导向部设有门导向孔，所述盖导向部滑设于所述门导向孔，所述盖导向部的外壁面设有泄气槽，且所述泄气槽与所述门导向孔相连通，以将所述门导向孔内的气体导出。

在本方案中，设置泄气槽，能够避免在高压出气门运动的过程中产生憋住气的情况，确保高压出气门在打开状态与关闭状态之间更加顺利地切换。

较佳地，所述泄气槽具有多个，多个所述泄气槽沿所述盖导向部的周向间隔设置。

较佳地，所述泄气槽从所述盖导向部的一端沿所述盖导向部的轴向延伸。

较佳地，所述泄气槽延伸至所述盖导向部的另一端。

较佳地，所述门导向部设有门导向孔，所述盖导向部滑设于所述门导向孔，并设有与所述门导向孔连通的盖孔。

较佳地，所述盖导向部设有盖导向孔，所述门导向部滑设于所述盖导向孔，所述门导向部的外壁面设有泄气槽，所述泄气槽与所述盖导向孔相连通，以将所述盖导向孔内的气体导出。

较佳地，当所述高压出气门处于关闭状态时，所述高压出气门与所述排气口的壁面之间为线密封。这样使得高压出气门与排气口的壁面之间的密封性更好。

较佳地，所述复位部件为锥形弹簧。在锥形弹簧压缩到极限位置后，其厚度仅为线径，从而使得高压出气门的运动行程能够更大。

较佳地，所述复位部件自靠近所述高压出气盖的一端朝向靠近所述高压出气门的一端外径逐渐减小。

较佳地，当所述高压出气门处于关闭状态时，所述高压出气盖与所述高压出气门、所述缸体组件限定有密闭的空间；

当所述高压出气门处于打开状态时，所述空腔通过所述排气口与所述空间连通，以使所述空腔内被压缩的气体通过所述排气口进入所述空间内。

较佳地，所述缸体组件设有高压气体储存腔室，所述高压气体储存腔室与所述空间连通。

较佳地，所述缸体组件包括：

缸体，所述缸体设有所述空腔；

缸端盖，所述缸端盖固定于所述缸体，并位于所述空腔的一端，所述排气口设置于所述缸端盖，所述高压出气盖固定于所述缸端盖；

当所述高压出气门处于关闭状态时，所述高压出气盖与所述高压出气门、所述缸端盖限定有密闭的空间，当所述高压出气门处于打开状态时，所述空腔通过所述排气口与所述空间连通，以使所述空腔内被压缩的气体通过所述排气口进入所述空间内。

较佳地，所述缸体组件包括：

缸体，所述缸体设有缸孔；

缸套，所述缸套嵌设于所述缸孔内，并设有所述空腔；

缸端盖，所述缸端盖固定于所述缸体，所述缸端盖抵靠于所述缸套的一端，并位于所述空腔的一端，所述排气口设置于所述缸端盖，所述高压出气盖固定于所述缸端盖；

当所述高压出气门处于关闭状态时，所述高压出气盖与所述高压出气门、所述缸端盖限定有密闭的空间，当所述高压出气门处于打开状态时，所述空腔通过所述排气口与所述空间连通，以使所述空腔内被压缩的气体通过所述排气口进入所述空间内。

较佳地，所述缸体组件采用环形结构体，所述空腔具有多个，多个所述空腔沿所述缸体组件的周向均匀间隔设置，所述排气装置具有多个，多个所述排气装置与多个所述空腔一一对应设置。

在本方案中，采用上述结构形式，能够与多个活塞组件配合，实现连续不间断压缩空气，从而提高空气压缩效率。

本实用新型还公开了一种空气压缩设备，所述空气压缩设备包括如上所述的缸体总成。

在本方案中，包括上述缸体总成的空气压缩设备，避免高压出气门在由打开状态切换为关闭状态时相对于排气口易产生偏移，使得高压出气门与排气口之间的闭合到位，避免空腔内的气体泄漏至空腔外以及已排出至空腔外的气体倒流进空腔内，从而保证了空气压缩设备的使用性能。且空气压缩设备结构简单、紧凑，占用空间小。

较佳地，所述空气压缩设备还包括活塞组件，所述活塞组件用于嵌设于所述空腔，并与所述缸体组件限定气室；

当所述高压出气门处于打开状态时，所述排气口被打开，以使所述气室内被压缩的气体通过所述排气口排出。

较佳地，所述活塞组件包括活塞和滚动结构，所述滚动结构设置于所述活塞的侧面，所述滚动结构与所述空腔的壁面接触。

在本方案中，滚动结构与空腔的壁面接触，从而减少了活塞组件移动时的摩擦力，提高了活塞组件的移动效率。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型的缸体总成及包含其的空气压缩设备，能够避免高压出气门在由打开状态切换为关闭状态时相对于排气口易产生偏移，使得高压出气门与排气口之间的闭合到位，避免空腔内的气体泄漏至空腔外以及已排出至空腔外的气体倒流进空腔内，从而保证了空气压缩设备的使用性能。且空气压缩设备结构简单、紧凑，占用空间小。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的缸体总成的立体结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的缸体总成的内部结构示意图。

图3为图2中A部分的放大结构示意图。

图4为本实用新型一实施例的缸体总成的排气装置与缸端盖配合的结构示意图。

图5为本实用新型一实施例的缸体总成的高压出气盖与缸端盖配合的结构示意图。

图6为本实用新型一实施例的缸体总成的高压出气盖的结构示意图。

图7为本实用新型一实施例的缸体总成的高压出气门的结构示意图。

图8为本实用新型一实施例的空气压缩设备的活塞组件的结构示意图。

附图标记说明：

缸体总成：1

缸体组件：2

缸体：20

缸孔：200

缸出气口：201

缸端盖：21

端盖出气口：210

缸套：22

空腔：23

排气口：24

高压气体储存腔室：25

排气装置：3

高压出气盖：30

盖导向部：300

盖孔：301

泄气槽：302

高压出气门：31

门导向部：310

门导向孔：311

空间：32

活塞组件：4

活塞：40

滚动结构：41

活塞杆：42

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

图1-2根据本实用新型一实施例示出了一种缸体总成1的示意性结构。如图1-2所示，缸体总成1包括缸体组件2和排气装置3。结合图1-3予以理解，缸体组件2设有空腔23以及与空腔23相连通的排气口24。在本实施例中，排气口24位于空腔23的一端。

排气装置3包括高压出气盖30、高压出气门31和复位部件(图中未示出)。高压出气盖30固定于缸体组件2，并设有盖导向部300。在本实施方式中，盖导向部300设置于高压出气盖30朝向缸体组件2的一侧；盖导向部300的轴线与空腔23的轴线平行或位于同一直线上。

高压出气门31能够相对于排气口24移动，以在关闭状态和打开状态之间变化。高压出气门31设有门导向部310，门导向部310滑动连接于盖导向部300。在本实施方式中，高压出气门31处于关闭状态或打开状态时，门导向部310始终与盖导向部300活动连接；门导向部310设置于高压出气门31背离缸体组件2的一侧，即设置于高压出气门31朝向高压出气盖30的一侧；门导向部310的轴线与空腔23的轴线平行或位于同一直线上。

当高压出气门31处于关闭状态时，高压出气门31密封连接于排气口24。当高压出气门31处于打开状态时，排气口24被打开，以使空腔23内被压缩的气体通过排气口24排出。

复位部件设于高压出气盖30并作用于高压出气门31。复位部件能够发生弹性变形，并用于使得高压出气门31沿一关闭方向移动以从打开状态复位到关闭状态。在本实施方式中，关闭方向为高压出气门31从高压出气盖30朝向排气口24的方向，并在门导向部310相对于盖导向部300的滑动方向上；通过高压出气门31的直线运动实现打开状态与关闭状态之间的切换。

高压出气门31的门导向部310滑动连接于盖导向部300，从而对高压出气门31在打开状态与关闭状态的切换过程中起到导向作用，避免高压出气门31在由打开状态切换为关闭状态时相对于排气口24易产生偏移，使得高压出气门31与排气口24之间的闭合到位，避免空腔23内的气体泄漏至空腔23外以及已排出至空腔23外的气体倒流进空腔23内。且排气装置3结构简单、紧凑，使得缸体总成1的结构更加紧凑，占用空间32小。

复位部件使得空腔23内的气体被压缩至其压力达到复位部件的预设压力时高压出气门31才能被打开，并能够非常方便地使得高压出气门31由打开状态复位到关闭状态。

另外，当高压出气门31处于关闭状态时，高压出气门31与排气口24的壁面之间为线密封。这样使得高压出气门31与排气口24的壁面之间的密封性更好。

此外，复位部件为锥形弹簧。在锥形弹簧压缩到极限位置后，其厚度仅为线径，从而使得高压出气门31的运动行程能够更大。进一步地，复位部件自靠近高压出气盖30的一端朝向靠近高压出气门31的一端外径逐渐减小。

如图3-7所示，当高压出气门31处于关闭状态时，高压出气盖30与高压出气门31、缸体组件2限定有密闭的空间32。当高压出气门31处于打开状态时，空腔23通过排气口24与空间32连通，以使空腔23内被压缩的气体通过排气口24进入空间32内。缸体组件2设有高压气体储存腔室25，高压气体储存腔室25与空间32连通。这样可以使得空腔23内被压缩的气体进入高压气体储存腔室25。

缸体组件2包括缸体20、缸套22和缸端盖21。缸体20设有缸孔200。缸套22嵌设于缸孔200内，空腔23位于缸套22内。且空腔23沿缸套22的轴向贯穿于缸套22。缸端盖21固定于缸体20，缸端盖21抵靠于缸套22的一端，并位于空腔23的一端。缸套22的另一端延伸出缸孔200。排气口24设置于缸端盖21，高压出气盖30固定于缸端盖21。

当高压出气门31处于关闭状态时，高压出气盖30与高压出气门31、缸端盖21限定有密闭的空间32。当高压出气门31处于打开状态时，空腔23通过排气口24与空间32连通，以使空腔23内被压缩的气体通过排气口24进入空间32内。

在本实施方式中，高压气体储存腔室25设置于缸体20，并位于空腔23的上方。缸体20上还设有与高压气体储存腔室25连通的缸出气口201。缸端盖21还设置有端盖出气口210。空间32、端盖出气口210、缸出气口201和高压气体储存腔室25依次连通，以形成一高压气体流路。

如图1-3所示，缸体组件2采用环形结构体。在本实施方式中，缸体20采用环形结构。空腔23具有多个，多个空腔23沿缸体组件2的周向均匀间隔设置。排气装置3具有多个，多个排气装置3与多个空腔23一一对应设置。这样能够与多个活塞组件4配合，实现连续不间断压缩空气，从而提高空气压缩效率。

在缸体组件2的另一可替代的实施方式中，缸体组件2也可以包括缸体20和缸端盖21，但不包括气缸套22。空腔23设置于缸体20，空腔23的两端均为开口。缸端盖21固定于缸体20，并位于空腔23的一端。排气口24设置于缸端盖21，高压出气盖30固定于缸端盖21。

当高压出气门31处于关闭状态时，高压出气盖30与高压出气门31、缸端盖21限定有密闭的空间32，当高压出气门31处于打开状态时，空腔23通过排气口24与空间32连通，以使空腔23内被压缩的气体通过排气口24进入空间32内。

如图3-7所示，门导向部310设有门导向孔311，盖导向部300滑设于门导向孔311。盖导向部300设有与门导向孔311连通的盖孔301。如图3-6所示，盖导向部300的外壁面设有泄气槽302，且泄气槽302与门导向孔311相连通，以将门导向孔311内的气体导出。设置泄气槽302，能够避免在高压出气门31运动的过程中产生憋住气的情况，确保高压出气门31在打开状态与关闭状态之间更加顺利地切换。

进一步地，泄气槽302具有多个，多个泄气槽302沿盖导向部300的周向间隔设置。更进一步地，泄气槽302从盖导向部300的一端沿盖导向部300的轴向延伸。泄气槽302延伸至盖导向部300的另一端。在本实施方式中，泄气槽302具有四个，且四个泄气槽302沿盖导向部300的周向均匀间隔设置。

在另一可替代的实施方式中，盖导向部300设有盖导向孔，门导向部310滑设于盖导向孔。门导向部310的外壁面设有泄气槽302，泄气槽302与盖导向孔相连通，以将盖导向孔内的气体导出。

本实施例还公开了一种空气压缩设备，空气压缩设备包括如上的缸体总成1。包括上述缸体总成1的空气压缩设备，避免高压出气门31在由打开状态切换为关闭状态时相对于排气口24易产生偏移，使得高压出气门31与排气口24之间的闭合到位，避免空腔23内的气体泄漏至空腔23外以及已排出至空腔23外的气体倒流进空腔23内，从而保证了空气压缩设备的使用性能。且空气压缩设备结构简单、紧凑，占用空间32小。

如图8所示，空气压缩设备还包括活塞组件4。结合图2-3予以理解，活塞组件4用于嵌设于空腔23，并与缸体组件2限定气室。当高压出气门31处于打开状态时，排气口24被打开，以使气室内被压缩的气体通过排气口24排出。

结合图8予以理解，活塞组件4包括活塞40和滚动结构41。滚动结构41设置于活塞40的侧面，滚动结构41与空腔23的壁面接触。这样减少了活塞组件4移动时的摩擦力，提高了活塞组件4的移动效率。

在本实施方式中，活塞组件4具有多个，多个活塞组件4与多个空腔23一一对应设置，每一活塞组件4设置于相对应的空腔23内。

结合图8予以理解，活塞杆42连接于活塞40。通过活塞杆42的运动联动活塞40在空腔23内往复移动，以压缩空气。

进一步地，滚动结构41为轴承组。轴承组的滚动摩擦力更小，减少活塞40阻滞。当然，滚动结构41也可以为其他形式，例如，滚动结构41可以为嵌入活塞40中并相对于活塞40可滚动的滚珠。

在本实施方式中，每一活塞组件4包括多个滚动结构41，多个滚动结构41沿活塞40的周向布置。当然，滚动结构41可以是均匀地周向布置或不均匀的周向布置。在本实施例中，活塞组件4包括四个滚动结构41，四个滚动结构41两两对称布置，而侧面上未布置滚动结构41的活塞40的部分向内凹进，从而只有滚动结构41与气缸套22接触，从而减小活塞组件4的摩擦力。在图中，相邻的滚动结构41的间隔不同，因此是不均匀的周向布置。滚动结构41周向布置和对称布置可以使得活塞组件4受到的摩擦力较为均匀，避免产生径向扭矩。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (18)

1.一种缸体总成，其包括缸体组件，所述缸体组件设有空腔以及与所述空腔相连通的排气口，其特征在于，所述缸体总成还包括排气装置，所述排气装置包括：

高压出气盖，所述高压出气盖固定于所述缸体组件，并设有盖导向部；

高压出气门，所述高压出气门能够相对于所述排气口移动，以在关闭状态和打开状态之间变化，所述高压出气门设有门导向部，所述门导向部滑动连接于所述盖导向部，当所述高压出气门处于关闭状态时，所述高压出气门密封连接于所述排气口，当所述高压出气门处于打开状态时，所述排气口被打开，以使所述空腔内被压缩的气体通过所述排气口排出；

复位部件，所述复位部件设于所述高压出气盖并作用于所述高压出气门，所述复位部件能够发生弹性变形，并用于使得所述高压出气门沿一关闭方向移动以从所述打开状态复位到所述关闭状态。

2.如权利要求1所述的缸体总成，其特征在于，所述门导向部设有门导向孔，所述盖导向部滑设于所述门导向孔，所述盖导向部的外壁面设有泄气槽，且所述泄气槽与所述门导向孔相连通，以将所述门导向孔内的气体导出。

3.如权利要求2所述的缸体总成，其特征在于，所述泄气槽具有多个，多个所述泄气槽沿所述盖导向部的周向间隔设置。

4.如权利要求2所述的缸体总成，其特征在于，所述泄气槽从所述盖导向部的一端沿所述盖导向部的轴向延伸。

5.如权利要求4所述的缸体总成，其特征在于，所述泄气槽延伸至所述盖导向部的另一端。

6.如权利要求1所述的缸体总成，其特征在于，所述门导向部设有门导向孔，所述盖导向部滑设于所述门导向孔，并设有与所述门导向孔连通的盖孔。

7.如权利要求1所述的缸体总成，其特征在于，所述盖导向部设有盖导向孔，所述门导向部滑设于所述盖导向孔，所述门导向部的外壁面设有泄气槽，所述泄气槽与所述盖导向孔相连通，以将所述盖导向孔内的气体导出。

8.如权利要求1所述的缸体总成，其特征在于，当所述高压出气门处于关闭状态时，所述高压出气门与所述排气口的壁面之间为线密封。

9.如权利要求1所述的缸体总成，其特征在于，所述复位部件为锥形弹簧。

10.如权利要求9所述的缸体总成，其特征在于，所述复位部件自靠近所述高压出气盖的一端朝向靠近所述高压出气门的一端外径逐渐减小。

11.如权利要求1-10任一项所述的缸体总成，其特征在于，当所述高压出气门处于关闭状态时，所述高压出气盖与所述高压出气门、所述缸体组件限定有密闭的空间；

当所述高压出气门处于打开状态时，所述空腔通过所述排气口与所述空间连通，以使所述空腔内被压缩的气体通过所述排气口进入所述空间内。

12.如权利要求11所述的缸体总成，其特征在于，所述缸体组件设有高压气体储存腔室，所述高压气体储存腔室与所述空间连通。

13.如权利要求1-10任一项所述的缸体总成，其特征在于，所述缸体组件包括：

缸体，所述缸体设有所述空腔；

缸端盖，所述缸端盖固定于所述缸体，并位于所述空腔的一端，所述排气口设置于所述缸端盖，所述高压出气盖固定于所述缸端盖；

当所述高压出气门处于关闭状态时，所述高压出气盖与所述高压出气门、所述缸端盖限定有密闭的空间，当所述高压出气门处于打开状态时，所述空腔通过所述排气口与所述空间连通，以使所述空腔内被压缩的气体通过所述排气口进入所述空间内。

14.如权利要求1-10任一项所述的缸体总成，其特征在于，所述缸体组件包括：

缸体，所述缸体设有缸孔；

缸套，所述缸套嵌设于所述缸孔内，并设有所述空腔；

缸端盖，所述缸端盖固定于所述缸体，所述缸端盖抵靠于所述缸套的一端，并位于所述空腔的一端，所述排气口设置于所述缸端盖，所述高压出气盖固定于所述缸端盖；

当所述高压出气门处于关闭状态时，所述高压出气盖与所述高压出气门、所述缸端盖限定有密闭的空间，当所述高压出气门处于打开状态时，所述空腔通过所述排气口与所述空间连通，以使所述空腔内被压缩的气体通过所述排气口进入所述空间内。

15.如权利要求1-10任一项所述的缸体总成，其特征在于，所述缸体组件采用环形结构体，所述空腔具有多个，多个所述空腔沿所述缸体组件的周向均匀间隔设置，所述排气装置具有多个，多个所述排气装置与多个所述空腔一一对应设置。

16.一种空气压缩设备，其特征在于，所述空气压缩设备包括如权利要求1-15任一项所述的缸体总成。

17.如权利要求16所述的空气压缩设备，其特征在于，所述空气压缩设备还包括活塞组件，所述活塞组件用于嵌设于所述空腔，并与所述缸体组件限定气室；

当所述高压出气门处于打开状态时，所述排气口被打开，以使所述气室内被压缩的气体通过所述排气口排出。

18.如权利要求17所述的空气压缩设备，其特征在于，所述活塞组件包括活塞和滚动结构，所述滚动结构设置于所述活塞的侧面，所述滚动结构与所述空腔的壁面接触。