CN210317920U - 无油空气泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种无油空气泵，包括泵壳、驱动轴，设置于驱动轴上的轴承座和压缩叶轮，泵壳构成用以容纳压缩叶轮的压缩腔室、以及用以容纳轴承座的散热腔室，泵壳包括可以打开或关闭散热腔室的轴承盖。本实用新型通过将泵壳分隔成多个独立腔室，并将压缩叶轮与轴承座分设于两个不同的腔室内，减小空气压缩时产生的热量对于轴承影响，同时在散热腔体上设置可开合的轴承盖，方便对损坏的轴承进行更换。

Description

无油空气泵

技术领域

本实用新型属于机械设备设计技术领域，具体涉及一种用于分子筛制氧系统供气的带有开放式轴承自冷结构的无油空气泵装置。

背景技术

采用低压吸附制氧代替传统的高压吸附制氧具有节能、低噪音等优点，同时采用低压吸附制氧技术可以采用无油空气泵代替传统的微油螺杆空压机，不需要系统中再单独设置除油装置，也避免了制氧过程中气源中含油对制氧系统中的分子筛产生的不良影响，从而实现了制氧过程中的气源全无油。

传统的无油空气泵在使用时会间断运行或者处于散热条件好的环境中，因此对系统的可靠性要求不高，但用在低压吸附制氧系统中时，由于环境温度高，容易导致轴承损坏。并且由于为医院或养殖行业供氧时的特殊性，不能间断供氧，所以在日常无油空气泵的保养时，需要保养的时间短，在储氧罐的氧气消耗完前完成保养，通常只有2个小时的时间，但是现有的空气泵采用的全密封结构，内部的高温导致轴承容易出现故障，而且轴承也是保养过程中的易损件，更换非常复杂，需要将空气泵从设备上拆下，再依次拆下各级固定螺丝，更换时间达到4小时以上，无法满足制氧系统的使用要求。

因此，如何提供一种用于在高温、高可靠性的制氧系统中使用的带有开放式轴承自冷结构的无油空气泵，是一个急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型一实施例提供一种无油空气泵，用于解决现有技术中轴承易损确不易更换的问题。包括：

一实施例中，提供一种无油空气泵，包括：泵壳、驱动轴、轴承座和压缩叶轮，所述轴承座和压缩叶轮设置于所述驱动轴上，

所述泵壳构成用以容纳所述压缩叶轮的压缩腔室、以及用以容纳所述轴承座的散热腔室，所述泵壳包括可以打开或关闭所述散热腔室的轴承盖，所述轴承盖上设置有散热孔或散热筋。

与现有技术相比，本实用新型通过将泵壳分隔成多个独立腔室，并将压缩叶轮与轴承座分设于压缩腔室和散热腔室内，使得高温高压的压缩腔室与用于散热的散热腔室分隔设置，减小空气压缩时产生的热量对于轴承影响，实现空气泵轴承的自冷；在散热腔室上正对轴承座的位置设有轴承盖，可以在轴承出现损坏时单独打开散热腔室，对损坏的轴承进行更换，简单方便，省时省力；由于易损零件更换简单快速，本实用新型的无油空气泵还能满足医用与养殖用制氧系统的使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式中无油空气泵的主视图；

图2是本申请一实施方式中无油空气泵的纵截面图；

图3是本申请一实施方式中无油空气泵的轴承座中固定结构的细节图。

具体实施方式

通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本实用新型。本文中揭示本实用新型的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本实用新型的示范性，本实用新型可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本实用新型的代表性基础。

本实用新型提供了一种无油空气泵，包括：

泵壳、驱动轴、轴承座和压缩叶轮，所述轴承座和压缩叶轮设置于所述驱动轴上，

所述泵壳构成用以容纳所述压缩叶轮的压缩腔室、以及用以容纳所述轴承座的散热腔室，所述泵壳包括可以打开或关闭所述散热腔室的轴承盖。

在上述技术方案中，所述驱动轴是整个机构的动力源，轴承座用于固定支撑驱动轴，散热风叶用于对轴承座进行散热，压缩叶轮用于对空气进行压缩提供压缩空气。

在上述技术方案中，在驱动轴工作过程中，会带动压缩叶轮压缩空气，产生大量的热，然后经过驱动轴传递到前端轴承座上，因为轴承的润滑油使用温度有上限要求，当达到上限温度时，润滑油会挥发损耗，最终导致轴承失去润滑作用而损坏，因此设计多个独立的腔室，分别将压缩叶轮与轴承座安装在不同的腔室内，对前端的轴承座进行散热。

在上述技术方案中，所述轴承盖设于所述轴承相对面的散热腔室壁上，使得打开轴承盖时，能轻易地对轴承进行保养和更换，省时省力。

进一步的，所述轴承盖上设置有散热孔。

进一步的，所述轴承盖上设置有用于散热的散热翅片。

进一步的，所述轴承盖上分布有用于散热的散热管路。

进一步的，所述轴承盖上开设有冷却槽，所述散热管路分布于所述冷却槽内。

进一步的，所述轴承盖通过螺丝固定于所述散热腔室上。

进一步的，所述驱动轴贯穿所述压缩腔室，所述驱动轴一端延伸于所述散热腔室内。

进一步的，所述驱动轴与所述散热腔室、压缩腔室的连接处还设置有第一密封件。

在上述技术方案中，第一密封件的安装实现了具有散热功能的散热腔室与高温高压的压缩腔室之间的隔离。

进一步的，所述轴承座包括固定设于散热腔室内的固定结构以及设于固定结构内的轴承，固定结构用于固定轴承。

进一步的，所述固定结构中部开设有供驱动轴穿过的通孔；

所述固定结构设有相对的第一端面和第二端面；

所述第一端面上开设有第一凹槽，所述第一凹槽与所述通孔同轴设置，所述轴承置于所述第一凹槽内；

所述第二端面上内凹形成有第二凹槽，所述第二凹槽与所述通孔同轴设置。

进一步的，所述第二凹槽内设有第二密封件，所述第二密封件用于防止轴承上的润滑油泄露。

在上述技术方案中，所述第一密封件、第二密封件可以为密封圈。

进一步的，还包括轴承帽和固定螺丝，所述轴承帽通过所述固定螺丝将所述轴承固定于所述第一凹槽内。

在上述技术方案中，所述轴承帽的边缘能覆盖所述轴承的内圈，所述固定螺丝穿过轴承帽中心，与驱动轴螺纹连接，将轴承帽固定于轴承座上，同时，轴承帽压缩轴承于轴承座内。

进一步的，所述驱动轴还连接有电机，为其旋转提供驱动力。

实施例1：

参考图1、图2以及图3所示，本实用新型提供了一种无油空气泵，包括泵壳1，驱动轴2，轴承3，散热风叶4，压缩叶轮5，固定结构6，轴承帽7，固定螺丝8，第二密封件9以及第一密封件10。

泵壳1具有一中空腔室，中空腔室包括用于散热的散热腔室11和用于压缩空气的压缩腔室12。

驱动轴2设于泵壳1的中空腔室内，贯穿压缩腔室12并且一端延伸于散热腔室11内，驱动轴2与散热腔室11和压缩腔室12的连接处安装有第一密封件10，第一密封件10使得散热腔室11和压缩腔室12完全阻隔开，第一密封件10可以为密封圈。

轴承3设于位于散热腔室11内的驱动轴2上，用于固定和支撑驱动轴2。

散热风叶4与驱动轴2连接设置，散热风叶4安装于散热腔室1内、轴承3与散热腔室、压缩腔室共同的腔室壁之间，散热风叶4在驱动轴2的带动下能产生吹向轴承3的气流，用于对轴承3进行散热。

压缩叶轮5为与驱动轴2连接的压缩片，压缩叶轮5设于压缩腔室12内，用于对空气进行压缩提供压缩空气。

固定结构6固定设于散热腔室11内，用于固定轴承4。

参考图3所示，固定结构6的中部开设有供驱动轴2穿过的通孔61，固定结构6上设有相对的第一端面62和第二端面63，第一端面62上开设有第一凹槽621，第一凹槽621与通孔61同轴设置，轴承2套于驱动轴上并置于第一凹槽621内。

第二端面63上内凹形成有第二凹槽631，第二凹槽631与通孔61同轴设置，第二凹,631内设有第二密封件9，第二密封件9为一密封圈，用于防止轴承4上的润滑油泄露，参考图2所示。

轴承帽7覆盖于驱动轴2以及轴承3上，进一步的，轴承帽7的边缘能覆盖于轴承3的内圈上，轴承帽7用于将轴承3压缩在固定结构6内。

固定螺丝8穿过轴承帽7的中心，与驱动轴螺纹连接，将轴承帽7和轴承3固定于固定结构6上。

泵壳1上还设置有可以打开或关闭散热腔室11的轴承盖111，轴承盖111与轴承3所在位置相对设置，设于轴承3相对面的腔室壁上，进一步说，打开轴承盖111时，从轴承盖正面看过去能观测到固定结构6的第一端面62，轴承盖111镂空设置，其上开设有散热孔(图未示)。

轴承盖111与泵壳分离设置，通过螺丝与散热腔室可拆卸固定连接，也可以一端与泵壳可拆卸连接，另一端与散热腔室壁转轴活动连接。

在上述技术方案中，轴承盖111与轴承3所在位置相对设置，使得打开轴承盖111时，能轻易地对轴承3进行保养和更换，省时省力。

进一步的，驱动驱动轴2的电机(图未示)安装于电机腔室13内，并连接驱动轴3，为驱动轴3的旋转提供动力。

实施例2：

与上述实施例1不同的是，轴承盖111上可设置有散热翅片1111，散热翅片1111沿轴承盖111轴向或者径向分布于外表面，用于增大轴承盖111的散热面积，提高散热效率，散热翅片1111可以与轴承盖111一体成型，也可以采用铝片制成散热翅片，并通过螺栓紧固方式固定于轴承盖111的外表面。

在其他实施方式中，散热翅片还可以通过卡扣等方式与轴承盖连接。

实施例3：

与上述实施例1或2不同的是轴承盖111上可设置有散热管路，轴承盖111上可开设有冷却槽，用于通冷却液或冷却水的散热管路嵌入并固定连接在冷却槽内，冷却槽可沿轴向或者径向分布于轴承盖上，也可以螺纹状盘旋设于轴承盖上，散热管路连接于外部的散热水箱或散热冷却液箱。

散热管路在轴承盖上设置有管路进口和管路出口，管路进口与管路出口分别与外部散热水箱或散热冷却液箱的连接管路螺纹可拆卸连接，方便打开轴承盖时不对外部连接管路造成影响。

轴承盖111外表面上还可沿其轴向固定连接有用于散热和空气导向的散热筋，散热筋既是散热筋，又是结构筋，用于散热的同时能提高轴承盖111的强度。

本实用新型公开了一种适用于在高温、高可靠性的制氧系统中使用的带有开放式轴承自冷结构的空气泵，通过设计多层腔室结构，将轴承所在的散热腔室与高温高压的压缩腔室分隔，并且在散热腔室内设计有单独的散热风叶，与外界空气直接实现对流，达到轴承散热的目的，同时散热腔室上设置开放的轴承盖，正对轴承，可以通过拆开轴承盖而直接更换轴承，不需要再拆下整台设备进行维修保养，更换时间可以缩短在45分钟以内。

本实用新型的目的在于，提供一种可用于高温、高可靠性要求环境下的具有轴承自冷结构的无油空气泵，采用多层腔室结构，将空气泵内部产生高温高压的结构置于一个腔室内，将轴承及散热风叶置于另一腔室内，从而可以通过独立的打开具有轴承的腔室而对设备的易损件轴承件进行更换。

实用新型提供的一种带有开放式自冷轴承结构的无油空气泵，其可以满足医用与养殖用制氧系统的使用需求。

本实用新型的具有轴承自冷结构的空气泵，其轴承自冷的原理在于：

密封圈将压缩叶轮所在的高温高压的压缩腔室与轴承所在的用于散热的散热腔室分隔开，同时在散热腔室内的轴承上安装散热风叶。

压缩腔室内，驱动轴与压缩叶轮连接，通过驱动轴带动压缩叶轮的旋转实现对空气压缩，空气压缩所产生的热量大部分通过压缩腔室的腔室壁散热，另一小部分通过驱动轴传递至轴承上。

散热腔室内，驱动轴旋转带动散热风叶转动，产生气流，从外壳上的进气口进气后，气流经过轴承，将轴承上的剩余热量带走，后穿过轴承盖将热量散出，从而实现了对轴承的散热。

本实用新型中，当需要定期更换轴承时，只需要拆下轴承盖的螺丝，打开轴承盖或取下轴承盖，然后依次取下固定螺丝和轴承帽即可取下轴承，进行更换，安装过程简单省时。

经实际验证，本装置在实际使用时，可应用于恶劣的使用环境中，轴承温度较环境温度温升不超过50℃，可以用于目前所有的制氧系统所需的环境中。

尽管已参考说明性实施例描述了本实用新型，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本实用新型的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本实用新型的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本实用新型的教示。因此，本文并不打算将本实用新型限制于用于执行本实用新型的所揭示特定实施例，而是打算使本实用新型将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。

Claims (10)

1.一种无油空气泵，其特征在于，包括泵壳、驱动轴、轴承座和压缩叶轮，所述轴承座和压缩叶轮设置于所述驱动轴上，

所述泵壳构成用以容纳所述压缩叶轮的压缩腔室、以及用以容纳所述轴承座的散热腔室，所述泵壳包括可以打开或关闭所述散热腔室的轴承盖。

2.根据权利要求1所述的无油空气泵，其特征在于，所述轴承盖上设置有散热孔。

3.根据权利要求1所述的无油空气泵，其特征在于，所述轴承盖上设置有用于散热的散热翅片。

4.根据权利要求1所述的无油空气泵，其特征在于，所述轴承盖上分布有用于散热的散热管路。

5.根据权利要求4所述的无油空气泵，其特征在于，所述轴承盖上开设有冷却槽，所述散热管路分布于所述冷却槽内。

6.根据权利要求1所述的无油空气泵，其特征在于，所述轴承盖通过螺丝固定于所述散热腔室上。

7.根据权利要求1所述的无油空气泵，其特征在于，所述驱动轴贯穿所述压缩腔室，所述驱动轴一端延伸于所述散热腔室内，所述驱动轴与所述散热腔室、压缩腔室的连接处还设置有第一密封件。

8.根据权利要求1所述的无油空气泵，其特征在于，所述轴承座包括固定设于散热腔室内的固定结构以及设于固定结构内的轴承。

9.根据权利要求8所述的无油空气泵，其特征在于，所述固定结构中部开设有供驱动轴穿过的通孔；

所述固定结构设有相对的第一端面和第二端面；

所述第一端面上开设有第一凹槽，所述第一凹槽与所述通孔同轴设置，所述轴承置于所述第一凹槽内；

所述第二端面上内凹形成有第二凹槽，所述第二凹槽与所述通孔同轴设置。

10.根据权利要求9所述的无油空气泵，其特征在于，所述第二凹槽内设有第二密封件，所述第二密封件用于防止轴承上的润滑油泄露。

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