CN209818239U - 柱塞式流体压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于流体压缩设备，特别是指一种柱塞式流体压缩机。包括压缩机本体，设置于压缩机本体内且由主轴旋转驱动的偏心轮，柱塞、柱塞套以及缸体；偏心轮旋转带动柱塞在柱塞套内做往复运动从而实现流体压缩，柱塞套上方设有与其内部连通的流入单向阀、排出单向阀，流入单向阀、排出单向阀分别与流体进入端口及流体排出端口连通；柱塞杆上固定的联轴节卡装间隙配合于偏心轮轮缘内，联轴节的曲面与同轴滚动装配偏心轮上的环形滑槽滚动配合。本实用新型有效解决了现有技术中能耗大、结构复杂等技术难题，具有结构简单、能耗小等优点。

Description

柱塞式流体压缩机

技术领域

本实用新型属于流体压缩设备，特别是指一种柱塞式流体压缩机。

背景技术

通常压缩机按结构形式主要有：往复活塞(或柱塞)式、旋转叶片或旋转螺杆式等。往复活塞式流体(气体或液体)压缩机一般由驱动轴(曲轴或凸轮轴)、活塞及缸套(或柱塞及柱塞套)、流入单向阀、排出单向阀等组成。

往复活塞压缩机一般是将驱动轴旋转运动转换为活塞的往复直线运动，从而使压缩腔内的流体压力升高。大多数压缩机借助于曲轴和连杆组件完成上述动作，此结构设计的不足是在整个循环中曲柄连杆机构需要空间较大。此外，由于曲轴、连杆形状复杂，加工难度大，导致压缩机安装过程复杂，设备投资大。现有凸轮驱动活塞杆结构省去了曲柄连杆机构，简化了装置的驱动机构，结构相对简单。但一般凸轮驱动活塞杆装置中，因凸轮转动推动活塞(或柱塞)做直线运动，活塞(或柱塞)杆端部需要贴合于凸轮曲面上相对滑动，但凸轮与活塞杆(或柱塞)是相对分离结构，即凸轮不能拉动活塞(或柱塞)回位，因此需配有复位弹簧等装置将活塞(或柱塞)推回，使活塞(或柱塞)杆端始终贴合凸轮曲面，实现活塞(或柱塞)的往复运动。

申请人检索的专利文献包括：

公开号为CN103603786A的专利文献中公开了一种对称凸轮驱动的无油空气压缩机，所述机构为凸轮顶动导向杆推动活塞进行压缩空气，由复位弹簧使活塞及导向杆回到原位。上述现有技术采用复位弹簧，在气缸压缩行程时，除对气缸做功外(有效做功)，还需压缩复位弹簧做功(无效做功)，同时采用复位弹簧使机构较复杂，占用空间较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种柱塞式流体压缩机，通过在柱塞底部设置联轴节，偏心轮带动联轴节随其旋转带动柱塞实现柱塞套内的往复运动，省去复位弹簧结构，使结构更加紧凑，在有效空间内可以布置更多套柱塞机构，节省了压缩行程顶动复位弹簧所做的无用功，从而减少能耗，提高效率，并且还能够减少顶动过程的摩擦力和磨损。

本实用新型的整体技术构思是：

柱塞式流体压缩机，包括压缩机本体，设置于压缩机本体内且由主轴旋转驱动的偏心轮，柱塞、柱塞套以及缸体；偏心轮旋转带动柱塞在柱塞套内做往复运动从而实现流体压缩，柱塞套上方设有与其内部连通的流入单向阀、排出单向阀，流入单向阀、排出单向阀分别与流体进入端口及流体排出端口连通；柱塞杆上固定的联轴节卡装间隙配合于偏心轮轮缘内，联轴节的曲面与同轴滚动装配偏心轮上的环形滑槽滚动配合。

本实用新型的具体技术构思还有：

为便于实现联轴节与环形滑槽之间有效的滚动装配，同时减少摩擦和噪音，更为优选的技术方案是，联轴节采用球形节，球形节的球面与同轴滚动装配偏心轮上的环形滑槽球面滚动配合。

为便于实现环形滑槽与偏心轮的装配以及联轴节与环形滑槽之间的装配，同时满足便于制作的需要，优选的技术方案是，偏心轮包括装配于主轴上偏心旋转体以及固定于其外侧的偏心旋转体端盖，环形滑槽设于偏心旋转体与偏心旋转体端盖之间的腔体内。

环形滑槽较为优选的设计方案是，所述的环形滑槽包括滚子，滚动装配于滚子内、外两侧的滚子内套及滚子外套。

为便于实现设备运行的平稳，同时有效提高工作效率，优选的技术方案是，偏心轮沿轴向设置且与主轴呈径向对称。

为便于进一步提高流体压缩效率，同时有效利用空间，更为优选的结构设计是，柱塞套在缸体上沿径向分布。

更为优选的结构设计是，柱塞套在缸体上沿径向等角度均布。

压缩机本体可以采用多种结构形式实现，为便于缸体的安装以及流体运动，优选的结构设计是，所述的压缩机本体包括呈筒形的压缩机壳体以及固定于其两侧的压缩机左端盖和压缩机右端盖。

为便于缸体的安装牢固，以便减少设备故障并提高运行的稳定性，优选的结构设计是，缸体左、右两侧分别与压缩机左端盖及压缩机右端盖固定装配。

流体进出柱塞腔可以采用多种技术方案实现，均不脱离本实用新型的技术实质，其中较为优选的结构设计是，缸体与压缩机本体之间形成的环形进料腔一端接流体进入端口，环形进料腔的另一端经流入单向阀与柱塞套内腔连通；柱塞套内腔经排出单向阀、环形排料腔接流体排出端口。

申请人需要说明的是：

在本实用新型的描述中，术语“进入”、“排出”、“径向”、“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，仅是为了便于简化描述本实用新型，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。

本实用新型所取得的技术进步在于：

1、本实用新型中的柱塞式流体压缩机可用于对气体和液体等多种流体的压缩，适用范围宽。

2、本实用新型采用驱动轴带动偏心轮及环形滑槽产生转动,带动与柱塞相连的联轴节沿径向往复运动，其结构简单，节省空间，因此可以实现在径向方向均布多组，从而提高了工作效率，提高了空间利用率。

3、环形滑槽以及偏心轮内部的结构设计不仅将偏心轮的旋转动作巧妙转化为对于柱塞的上顶及下拉，而且由于其与偏心轮组成的摩擦副主要为滚动摩擦，相对一般凸轮机构的滑动摩擦其摩擦力大大减小，结构的受力条件大为改善，同时噪音较小。

4、偏心轮沿轴向设置且与主轴呈径向对称的结构设计，不仅使主轴的受力条件得到改观，即主轴及其带动的偏心轮在转动状态下径向受力保持平衡，而且进一步提高了流体压缩效率。同时上述结构可以根据实际需要方便沿主轴轴向多组布置。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1的A-A向视图；

图3是图1左视图；

图4是图5的B-B向视图；

图5本实用新型的偏心轮整体结构示意图；

图6是图1中C部局部放大图；

图7是图1的俯视图；

图8是压缩机右端盖的主视图；

图9是图8的D-D向视图。

附图中的附图标记如下：

1、主轴；2、压缩机左端盖；3、压缩机外壳体；4、流体进入端口；5、压缩机右端盖；6、流体排出端口；7、滚子内套；8、滚子；9、滚子外套；10、偏心旋转体端盖；11、球形节；12、流入单向阀；13、排出单向阀；14、柱塞；15、柱塞套；16、环形进料腔；17、环形排料腔；18、偏心旋转体；19、缸体。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型做进一步描述，但不应理解为对本实用新型的限定，本实用新型的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书所做出的等效技术手段替换，均不脱离本实用新型的保护范围。

本实施例的整体结构如图示，其中包括压缩机本体，设置于压缩机本体内且由主轴1旋转驱动的偏心轮，柱塞14、柱塞套15以及缸体19；偏心轮旋转带动柱塞14在柱塞套15内做往复运动从而实现流体压缩，柱塞套15上方设有与其内部连通的流入单向阀12、排出单向阀13，流入单向阀12、排出单向阀13分别与流体进入端口4及流体排出端口6连通；柱塞14杆上固定的联轴节卡装间隙配合于偏心轮轮缘内，联轴节的曲面与同轴滚动装配偏心轮上的环形滑槽滚动配合。

偏心轮包括装配于主轴1上偏心旋转体18以及固定于其外侧的偏心旋转体端盖10，环形滑槽设于偏心旋转体18与偏心旋转体端盖10之间的腔体内。

所述的环形滑槽包括滚子8，滚动装配于滚子8内、外两侧的滚子内套7及滚子外套9。

偏心轮沿轴向设置且与主轴1呈径向对称。

柱塞套15在缸体19上沿径向等角度均布。

所述的压缩机本体包括呈筒形的压缩机壳体3以及固定于其两侧的压缩机左端盖2和压缩机右端盖5。

缸体19左、右两侧分别与压缩机左端盖2及压缩机右端盖5螺栓固定。

缸体19与压缩机本体之间形成的环形进料腔16一端接流体进入端口4，环形进料腔16的另一端经流入单向阀12与柱塞套15内腔连通；柱塞套15内腔经排出单向阀13、环形排料腔17接流体排出端口6。

本实施例的工作原理是：

当主轴1在外接动力装置输入扭矩的作用下发生转动时，带动制有花键的偏心旋转体18及滚子内套7以及限制滚子内套7轴向移动的偏心旋转体端盖10也发生相应转动,当偏心旋转体18的高点转到球形节11的下方时，通过滚子8和环形滑槽将顶动力传递给柱塞14下部的球形节11，驱动柱塞14沿柱塞套15完成向上的压缩过程,这时柱塞套15内的流体压力升高,流体便顶开排出单向阀13进入环形排料腔17汇合，压缩流体汇合后通过流体排出端口6向外排出。

当偏心旋转体18的转动高点开始离开当下这个球形节11时,由于柱塞套15内开始出现负压,这时通过流体进入端口4已经进入到环形进料腔16内部的待压缩流体通过流入单向阀12进到柱塞套15内，开始向柱塞套15内充入流体，与此同时球形节11通过偏心旋转体18及偏心旋转体端盖10转动下拉完成下移。如此周而复始，柱塞14在柱塞套15内发生连续的往复运动,完成流体吸入和压缩的循环过程。

Claims (10)

1.柱塞式流体压缩机，包括压缩机本体，设置于压缩机本体内且由主轴(1)旋转驱动的偏心轮，柱塞(14)、柱塞套(15)以及缸体(19)；偏心轮旋转带动柱塞(14)在柱塞套(15)内做往复运动从而实现流体压缩，柱塞套(15)上方设有与其内部连通的流入单向阀(12)、排出单向阀(13)，流入单向阀(12)、排出单向阀(13)分别与流体进入端口(4)及流体排出端口(6)连通；其特征在于柱塞(14)杆上固定的联轴节卡装间隙配合于偏心轮轮缘内，联轴节的曲面与同轴滚动装配偏心轮上的环形滑槽滚动配合。

2.根据权利要求1所述的柱塞式流体压缩机，其特征在于联轴节采用球形节(11)，球形节(11)的球面与同轴滚动装配偏心轮上的环形滑槽球面滚动配合。

3.根据权利要求1所述的柱塞式流体压缩机，其特征在于偏心轮包括装配于主轴(1)上偏心旋转体(18)以及固定于其外侧的偏心旋转体端盖(10)，环形滑槽设于偏心旋转体(18)与偏心旋转体端盖(10)之间的腔体内。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的柱塞式流体压缩机，其特征在于所述的环形滑槽包括滚子(8)，滚动装配于滚子(8)内、外两侧的滚子内套(7)及滚子外套(9)。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的柱塞式流体压缩机，其特征在于偏心轮沿轴向设置且与主轴(1)呈径向对称。

6.根据权利要求1所述的柱塞式流体压缩机，其特征在于柱塞套(15)在缸体(19)上沿径向分布。

7.根据权利要求1或6中任一项所述的柱塞式流体压缩机，其特征在于柱塞套(15)在缸体(19)上沿径向等角度均布。

8.根据权利要求1所述的柱塞式流体压缩机，其特征在于所述的压缩机本体包括呈筒形的压缩机壳体(3)以及固定于其两侧的压缩机左端盖(2)和压缩机右端盖(5)。

9.根据权利要求1所述的柱塞式流体压缩机，其特征在于缸体(19)左、右两侧分别与压缩机左端盖(2)及压缩机右端盖(5)固定装配。

10.根据权利要求1所述的柱塞式流体压缩机，其特征在于缸体(19)与压缩机本体之间形成的环形进料腔(16)一端接流体进入端口(4)，环形进料腔(16)的另一端经流入单向阀(12)与柱塞套(15)内腔连通；柱塞套(15)内腔经排出单向阀(13)、环形排料腔(17)接流体排出端口(6)。