CN208431127U - 一种活塞式空压机、运动转换机构及车用空压机 - Google Patents

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Abstract

一种活塞式空气压缩机，包括，机体，第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置，驱动装置；其中，所述第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置结构相同，且均包括单拐曲轴，与所述单拐曲轴的曲柄销相连接的四个活塞，所述四个活塞于所述曲柄销上的布置方式如下：位于两侧两活塞以及位于中间两活塞运动方向分别呈180度角布置，位于两侧的两活塞运动方向均与位于中间两活塞运动方向相垂直；所述第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置均设于所述机体上，且所述两旋转往复运动转换装置的曲轴均与所述驱动装置驱动轴相连接。本实用新型还提供一种旋转往复运动转换机构及一种车用空压机。

Description

一种活塞式空压机、运动转换机构及车用空压机
本申请要求于2017年03月23日提交中国专利局、申请号为 201720289774.X、发明名称为“一种活塞式空压机、运动转换机构及车用空压机”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本实用新型涉及空压机技术领域。具体涉及一种活塞式空压机。
背景技术
目前主流的用于车辆制动的空压机多采用一台电机共轴驱动的两台V型双缸空压机构成的压缩机总成。对于每一个V型空压机，均采用一根单拐曲轴，在该曲轴的曲柄销上不止两个相互成90度角的活塞，活塞与曲柄销的连接结构为曲柄连杆结构，在机器上未布置平衡配重。上述结构的空压机结构简单，易于维护，但是流量较小，振动较大，难以满足车辆日益大型化和舒适化的要求。
实用新型内容
本实用新型提供一种活塞式空气压缩机，以解决上述活塞式空气压缩机具有的问题。本实用新型还提供一种旋转往复运动转换机构及一种车用空压机。
本申请提供的一种活塞式空气压缩机，包括，机体，第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置，驱动装置；
其中，所述第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置结构相同，且均包括单拐曲轴，与所述单拐曲轴的曲柄销相连接的四个活塞，所述四个活塞于所述曲柄销上的布置方式如下：位于两侧两活塞以及位于中间两活塞运动方向分别呈180度角布置，位于两侧的两活塞运动方向均与位于中间两活塞运动方向相垂直；
所述第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置均设于所述机体上，且所述两旋转往复运动转换装置的曲轴均与所述驱动装置驱动轴相连接。
可选的，所述第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置对称设置于所述机体上；且所述两旋转往复运动转换装置的曲轴均所述驱动装置驱动轴均共轴相连接。
可选的，所述活塞与所述曲轴通过连杆相连接，构成曲柄连杆结构旋转往复运动转换装置。
可选的，所述活塞与曲轴通过圆滑块相连接，构成曲柄圆滑块结构的旋转往复运动转换装置。
可选的，在所述每一旋转往复运动转换装置的曲轴和曲柄的曲柄臂上还分别布置由平衡配重。
可选的，连接所述活塞与曲柄销的连接件与活塞、曲柄销之间采用无油轴承。
另外，本申请还提供一种旋转与往复运动转换装置，包括单拐曲轴，与所述单拐曲轴的曲柄销相连接的四个活塞，所述四个活塞于所述曲柄销上的布置方式如下：位于两侧两活塞以及位于中间两活塞运动方向分别呈180度角布置，位于两侧的两活塞运动方向均与位于中间两活塞运动方向相垂直。
另外，本申请还提供一种活塞式空气压缩机，包括，机体，往复旋转运
转换装置，驱动装置；
其中，所述旋转往复运动转换装置包括单拐曲轴，与所述单拐曲轴的曲柄销相连接的四个活塞，所述四个活塞于所述曲柄销上的布置方式如下：位于两侧两活塞以及位于中间两活塞运动方向分别呈180度角布置，位于两侧的两活塞运动方向均与位于中间两活塞运动方向相垂直；
所述旋转往复运动转换装置设于所述机体上，且所述复旋转运动转换装置的曲轴与所述驱动装置驱动轴共轴相连接。
另外，本申请还提供一种活塞式空气压缩机包括，机体，第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置，驱动装置；
其中，所述第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置结构相同，且均为双曲柄圆滑块机构；每一旋转往复运动转换装置包括：包括单拐曲轴，两个双作用活塞，与所述两双作用活塞的活塞座容置孔相配合的两圆滑块；两圆滑块相位呈180度布置，偏心孔相对准，分别置于双作用活塞的活塞座容置孔中，单拐曲轴的曲柄销穿过所述偏心孔；两双作用活塞运动方向相垂直布置。
所述第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置均设于所述机体上，且所述两旋转往复运动转换装置的曲轴均与所述驱动装置驱动轴相连接。
另外，本申请还提供一种车用空压机，该空压机采用上述任一所述的活塞式空气压缩机。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本申请的实施例的活塞式空气压缩机采用了两个如下结构的旋转往复运动转换装置：所述旋转往复运动转换装置包括单拐曲轴，与所述单拐曲轴的曲柄销相连接的四个活塞，所述四个活塞于所述曲柄销上的布置方式如下：位于两侧两活塞以及位于中间两活塞运动方向分别呈180度角布置，位于两侧的两活塞运动方向均与位于中间两活塞运动方向相垂直；该布置方式使得活塞的往复惯性力转化为作用在曲柄销上的离心力，一级往复惯性力矩为零，二级往复惯性力自行平衡。在所述曲柄上可以通过设置平衡配置的方式将一级往复惯性力平衡后，仅余数量极小的二级往复惯性力矩未获得平衡。该布置方式的结构平衡性能大大增强，使得采用该结构的整机具有优异的平衡性能。进一步的，相对于现有的两个2V结构的活塞式空气压缩机，本结构的活塞式空气压缩机在不增大机体体积的情况下，还使得排量提高一倍。
附图说明
图1为本申请的活塞式空气压缩机的旋转往复运动转换装置的结构示意图之一；
图2为为本申请的活塞式空气压缩机的旋转往复运动转换装置的结构示意图之二；
图3为本申请实施例的活塞式空气压缩机的曲轴的结构示意图；
图4示处了本实施例的活塞式空气压缩机的结构示意图之一；
图5示处了本实施例的活塞式空气压缩机的结构示意图之二；
图6示出了本实施例的活塞式空气压缩机其中一侧机体的剖视图；
图7为本实施例的活塞式空气压缩机的圆滑块的结构示意图；
图8为本实施例的活塞式空气压缩机的活塞的结构示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
本申请的下述实施例中，提供了一种活塞式空气压缩机。本申请的活塞式空气压缩机包括机体、驱动装置、第一旋转往复运动转换装置、第二旋转往复运动转换装置。其中，所述机体与所述驱动装置及第一旋转往复运动转换装置、第二旋转往复运动转换装置相适配，可采用现有的活塞式空气压缩机结构。驱动装置可以使电机或者内燃机。其输出功率根据活塞式空气压缩机的排量及转速而决定。本申请的实施例的活塞式空气压缩机还包括结构相同的两旋转往复运动转换装置，每一装置均包括单拐曲轴，与所述单拐曲轴的曲柄销相连接的四个活塞，所述四个活塞于所述曲柄销上的布置方式如下：位于两侧两活塞以及位于中间两活塞运动方向分别呈180度角布置，位于两侧的两活塞运动方向均与位于中间两活塞运动方向相垂直。所述两旋转往复运动转换装置均设于所述机体上，且所述两旋转往复运动转换装置的曲轴均与所述驱动装置驱动轴相连接。通过驱动装置驱动轴驱动所述两旋转往复运动转换装置运动，实现旋转运动到往复运动的转换，往复运动的活塞在气缸中运动对气体进行压缩。
下面结合具体实施例对本申请的活塞式空气压缩机进行详细说明。
实施例一
本实施例为8缸双十字型结构(或称为双X型结构)的活塞式空气压缩机。图4和图5示处了本实施例的活塞式空气压缩机的结构示意图，本实施例中，主要结合其布置形式对本实施例的活塞式压缩机进行说明，对于压缩机的机体、驱动装置及附配件不做过多描述，相关之处可参考现有的活塞式压缩机。
请参考图4和图5，本实施例的8缸双十字型结构包括八个压缩气缸20，分置于压缩机两侧，一侧四个气缸，且单侧四个气缸呈十字型布置，中间设置驱动装置，本实施例中驱动装置为驱动电机10。整个机器设置于底座30上。
本实施例的活塞式空气压缩机除包括机体、驱动装置外，还包括两旋转往复运动转换装置，分别称为第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置。本实施例中，两旋转往复运动转换装置结构可以相同，对称设置于机体相对侧，通过驱动装置的驱动轴相连接。下面对其中一旋转往复运动转换装置进行描述。图1和图2为本申请的活塞式空气压缩机的旋转往复运动转换装置的结构示意图。
请参考图1和图2，本实施例中，旋转往复运动转换装置包括一单拐曲轴4，该单拐曲轴可以为一体式结构，也可以为分体式结构，即其中的曲柄与曲柄销 (如图3中所示的曲柄销7)为可拆装结构，通过螺栓、定位销等结构件固为一体。四个活塞1-1,1-2,1-3和1-4分别通过连杆与所述曲轴的曲柄销相连接。其中，四个活塞1-1,1-2,1-3和1-4所对应的连杆为2-1、2-2、2-3和2-4。所述活塞与连杆于曲柄销上的布置方式如下：相邻两活塞运动方向相垂直，位于两侧两活塞以及位于中间两活塞运动方向分别呈180度角布置；即活塞1-1与活塞1-4除轴向(曲柄销轴线方向)分开设定距离外，运动方向呈180度角布置，活塞1-2 与活塞1-3运动方向呈180度角布置，活塞1-1、1-4均与活塞2-2、2-3相垂直。活塞外侧对应机体位置设置气缸。该布置方式使得活塞的往复惯性力转化为作用在曲柄销上的离心力，一级往复惯性力矩为零，二级往复惯性力自行平衡。在所述曲柄上可以通过设置平衡配置5的方式将一级往复惯性力平衡后，仅余数量极小的二级往复惯性力矩未获得平衡。该布置方式的结构平衡性能大大增强，使得整机具有优异的平衡性能。上述的两旋转往复运动转换结构相同，可对称设置于机体两侧，通过电机驱动轴相连接，例如，可以共轴连接。
进一步的，相对于现有的两个2V结构的活塞式空气压缩机，本结构的活塞式空气压缩机在不增大机体体积的情况下，还使得排量提高一倍。
此外，上述实施例中，所述连杆大头与曲柄销之间还设置有轴承，具体的，本实施例中，可以为无油轴承。
实施例二
本实施例的活塞式空气压缩机与上述实施例一的相同，也为8缸双十字型结构，所不同的是，本实施例的活塞式空气压缩机的两旋转往复运动转换机构采用曲柄圆滑块结构。每一旋转往复运动转换机构包括四个单作用活塞，四个圆滑块，活塞布置方式同实施例一。活塞与圆滑块之间可以采用无油轴承，本实施例的活塞式空气压缩机其他结构可以与上述实施例一相同，这里不再展开论述。本实施例的活塞式空气压缩机与上述实施例具有相同的技术效果，并且进一步的，二级往复惯性力矩也为零。具有更好的平衡效果。
实施例三
本实施例中，活塞式空气压缩机为4缸十字型结构，即采用一旋转往复运动转换装置。旋转往复运动转换装置可以采用上述实施例一的结构，也可以采用上述实施例二的的结构，本实施例活塞式空气压缩机的其它方面可以与上述实施例相同，这里不再展开论述。
实施例四
本实施例中，本实施例的活塞式空气压缩机与上述实施例一的相同，也为8 缸双十字型结构，所不同的是，本实施例的活塞式空气压缩机的两旋转往复运动转换机构采用曲柄圆滑块结构。图6示出了本实施例的活塞式空气压缩机其中一侧机体的剖视图。图7为本实施例的活塞式空气压缩机的圆滑块的结构示意图，图8为本实施例的活塞式空气压缩机的活塞的结构示意图。请参考图6、图7和图8，每一旋转往复运动转换机构包括两个双作用活塞200(200a，200b)，与所述两双作用活塞的活塞座容置孔200-1相配合的两圆滑块300a和300b，两圆滑块相位呈180度布置，偏心孔相对准，分别置于双作用活塞的活塞座容置孔中，单拐曲轴的曲柄销穿过所述偏心孔；两双作用活塞运动方向相垂直布置。活塞与圆滑块之间可以采用无油轴承或轴瓦，这里不再展开论述。本实施例的活塞式空气压缩机其他结构可以与上述实施例一相同，并且与上述实施例具有相同的技术效果。并且进一步的，二级往复惯性力矩也为零。具有更好的平衡效果。
本申请还提供一种车用空压机，为机车或汽车制动提供动力，该车用空压机采用上述任一实施例所述的活塞式空气压缩机。
本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种活塞式空气压缩机，其特征在于包括，机体，第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置，驱动装置；
其中，所述第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置结构相同，且均包括单拐曲轴，与所述单拐曲轴的曲柄销相连接的四个活塞，所述四个活塞于所述曲柄销上的布置方式如下：位于两侧两活塞以及位于中间两活塞运动方向分别呈180度角布置，位于两侧的两活塞运动方向均与位于中间两活塞运动方向相垂直；
所述第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置均设于所述机体上，且所述两旋转往复运动转换装置的曲轴均与所述驱动装置驱动轴相连接。
2.根据权利要求1所述的活塞式空气压缩机，其特征在于，所述第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置对称设置于所述机体上；且所述两旋转往复运动转换装置的曲轴均所述驱动装置驱动轴均共轴相连接。
3.根据权利要求1或2任一所述的活塞式空气压缩机，其特征在于，所述活塞与所述曲轴通过连杆相连接，构成曲柄连杆结构旋转往复运动转换装置。
4.根据权利要求1或2任一所述的活塞式空气压缩机，其特征在于，所述活塞与曲轴通过圆滑块相连接，构成曲柄圆滑块结构的旋转往复运动转换装置。
5.根据权利要求1或2任一所述的活塞式空气压缩机，其特征在于，在所述每一旋转往复运动转换装置的曲轴和曲柄的曲柄臂上还分别布置由平衡配重。
6.根据权利要求1或2任一所述的活塞式空气压缩机，其特征在于，连接所述活塞与曲柄销的连接件与活塞、曲柄销之间采用无油轴承。
7.一种旋转与往复运动转换装置，其特征在于，包括单拐曲轴，与所述单拐曲轴的曲柄销相连接的四个活塞，所述四个活塞于所述曲柄销上的布置方式如下：位于两侧两活塞以及位于中间两活塞运动方向分别呈180度角布置，位于两侧的两活塞运动方向均与位于中间两活塞运动方向相垂直。
8.一种活塞式空气压缩机，其特征在于包括，机体，往复旋转运转换装置，驱动装置；
其中，所述旋转往复运动转换装置包括单拐曲轴，与所述单拐曲轴的曲柄销相连接的四个活塞，所述四个活塞于所述曲柄销上的布置方式如下：位于两侧两活塞以及位于中间两活塞运动方向分别呈180度角布置，位于两侧的两活塞运动方向均与位于中间两活塞运动方向相垂直；
所述旋转往复运动转换装置设于所述机体上，且所述复旋转运动转换装置的曲轴与所述驱动装置驱动轴共轴相连接。
9.一种活塞式空气压缩机，其特征在于包括，机体，第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置，驱动装置；
其中，所述第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置结构相同，且均为双曲柄圆滑块机构；每一旋转往复运动转换装置包括：包括单拐曲轴，两个双作用活塞，与所述两双作用活塞的活塞座容置孔相配合的两圆滑块；两圆滑块相位呈180度布置，偏心孔相对准，分别置于双作用活塞的活塞座容置孔中，单拐曲轴的曲柄销穿过所述偏心孔；两双作用活塞运动方向相垂直布置；
所述第一旋转往复运动转换装置和第二旋转往复运动转换装置均设于所述机体上，且所述两旋转往复运动转换装置的曲轴均与所述驱动装置驱动轴相连接。
10.一种车用空压机，其特征在于，该空压机采用权利要求1、权利要求8或权利要求9所述的活塞式空气压缩机。
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