CN210769198U - 一种活塞压缩机吸气结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了本实用新型公开了一种活塞压缩机吸气结构，包括连杆、转轴、活塞和吸气滑片；连杆与转轴连接的一端设有驱动结构，驱动结构与连杆固定，驱动结构包括依次分布的上驱动段、压紧段和下驱动段；上驱动段上设有与吸气滑片接触的上圆弧段，上圆弧段的轴线相对于转轴向压紧段一侧偏心设置；下驱动段上设有与吸气滑片接触的下圆弧段，下圆弧段的轴线相对于转轴向压紧段一侧偏心设置；吸气滑片上设有通气孔，活塞上设有吸气孔。本实用新型提供了一种活塞压缩机吸气结构，吸气结构可以主动开闭，减小吸气阻力和回流，提高压缩机的容积效率，同时去除传统易损的吸气阀，提高活塞压缩机的可靠性。

Description

一种活塞压缩机吸气结构

技术领域

本实用新型涉及活塞压缩机技术领域，尤其是涉及一种活塞压缩机吸气结构，。

背景技术

气阀是活塞压缩机的重要部件之一，活塞压缩机所使用的气阀都是受阀片两侧气体压力差控制而自行开启和关闭的被动阀。当压缩机气缸内的压力低于吸气压力，吸气阀两侧的压差足以克服阀片的弹簧力时，吸气阀开启，压缩机吸气；当活塞运行到下止点附近，吸气阀两侧的压差等于或小于吸气阀弹簧力时，吸气阀开始关闭。一方面吸气阀打开需克服吸气阀弹簧力，压缩机吸入气缸的气体的压力一般低于吸气压力，这将直接影响压缩机的容积效率；另一方面受弹簧力影响，吸气阀关闭不及时，吸入压缩机气缸的气体会有部分回流，这也会影响压缩机的容积效率。此外，在压缩机的整个生命周期里，吸气阀长期高频率开启和关闭，承受周期性的冲击载荷，容易出现冲击疲劳破坏，吸气阀失效已经成为影响活塞压缩机寿命的重要因素。

中国专利申请公开号CN206738114U，公开日为2017年12月12日，名称为“一种密封性好的活塞压缩机”，公开了一种密封性好的活塞压缩机，包括电机，所述电机的一端有转轴、曲轴和支撑杆，所述支撑杆的中间连接有连杆，所述连杆远离支撑杆的一端连接有活塞，所述活塞的顶端外表面开设有凹槽，所述凹槽的底部连接有两排弹簧，所述弹簧之间设置有支撑柱，所述支撑柱的顶端连接有活塞环，所述活塞环的上方设置有橡胶圈，所述活塞设置在汽缸中，所述汽缸的顶端一侧开设有进气口、第一储气室和吸气阀口，所述吸气阀口远离第一储气室的一侧设置有吸气阀门，所述汽缸的顶端远离进气口的一侧开设有出气口、第二储气室和有排气阀门。但是该专利采用的仍然是弹簧气阀结构，仍存在上述问题。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术中吸气阀结构影响压缩机的容积效率，且会有部分气体回流的问题，提供一种活塞压缩机吸气结构，吸气结构可以主动开闭，减小吸气阻力和回流，提高压缩机的容积效率，同时去除传统易损的吸气阀，提高活塞压缩机的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种活塞压缩机吸气结构，包括连杆、转轴和活塞，连杆与活塞通过转轴转动连接，还包括吸气滑片，吸气滑片设置在连杆与活塞之间且与连杆和活塞接触；连杆与转轴连接的一端设有驱动结构，驱动结构与连杆固定，驱动结构包括依次分布的上驱动段、压紧段和下驱动段；上驱动段上设有与吸气滑片接触的上圆弧段，上圆弧段的轴线相对于转轴向压紧段一侧偏心设置；下驱动段上设有与吸气滑片接触的下圆弧段，下圆弧段的轴线相对于转轴向压紧段一侧偏心设置；吸气滑片上设有通气孔，活塞上设有吸气孔，吸气孔向上驱动段一侧偏心设置。

上述技方案中，所述吸气滑片可以采用具有一定弹性的材料制造，保证吸气滑片的密封性。连杆带动活塞移动的同时，会相对活塞产生一定的转动。当活塞压缩时，前半程，连杆转动并带动吸气滑片向下驱动段一侧滑动，吸气滑片上的通气孔与活塞上的吸气孔错开并远离，后半程，连杆反向转动并带动吸气滑片向上驱动段一侧滑动，吸气滑片上的通气孔与活塞上的吸气孔错开并靠近，且在整个压缩过程中，吸气滑片靠近下驱动段一侧，通气孔与吸气孔始终错开，保证气腔内的密封性，压缩机可以完成气体的压缩和排气过程；当活塞吸气时，前半程，连杆转动并带动吸气滑片向上驱动段一侧运动，通气孔与吸气孔逐渐靠近后连通，且连杆转动角度越大，通气孔与吸气孔的重合面积越大，后半程，连杆反向转动并带动吸气滑片向下驱动段一侧运动，通气孔与吸气孔逐渐远离，当气腔容积最大时，吸气滑片回到活塞中心，此时通气孔与吸气孔完全错开，压缩机完成吸气。连杆和活塞完成一个完整的行程时，刚好完成一次膨胀-吸气-压缩-放气的过程，整个过程通气孔与吸气孔连通与断开只与活塞的位置相关，实现了吸气结构自动开闭，相对气阀结构，减小了吸气阻力和回流，提高了压缩机的容积效率，取消了传统易损吸气阀，提高了活塞压缩机的可靠性。 在压缩过程中，由于气腔内的气体会对活塞产生反作用力，而活塞与连杆转动连接之间存在一定的间隙，活塞会在反作用力的作用下，靠近连杆，并与连杆一起夹紧吸气滑片，从而保证了活塞与吸气滑片之间的气密性。上述连杆相对活塞的偏转角度为a，上圆弧段和转轴的偏心距为d，吸气滑片位移ds=d*sin(a)。

作为优选，所述活塞包括密封端面和容纳空腔；连杆的一端和吸气滑片设置在容纳空腔内；吸气孔设置在密封端面上。所述结构使吸气滑片和驱动结构设置在活塞内，保证结构的稳定性和紧凑型。

作为优选，所述活塞还包括密封环壁，密封环壁上设有密封环槽，密封环槽内设有密封圈。所述结构可以保证活塞移动时的气密性。

作为优选，所述吸气滑片包括支撑部和滑动端面，通气孔设置在滑动端面上，驱动结构设置在支撑部内侧，上圆弧段、下圆弧段分别与支撑部接触。所述结构可以保证吸气滑片可以随着连杆的转动滑移，并可以贴紧活塞。

作为优选，所述通气孔向下驱动段一侧偏心设置。所述通气孔的偏心量与吸气孔的偏心量叠加，可以保证压缩时通气孔与吸气孔完全错开。

作为优选，所述滑动端面上设有避让孔。避让孔的作用是，可增大吸气滑片位移距离，可以进一步增大吸气口面积，减小吸气阻力。

作为优选，所述吸气孔为长条孔，长条孔延伸方向与吸气滑片的滑动方向垂直。所述结构可以在不改变吸气滑片滑移距离的前提下增大进气速率。

作为优选，所述压紧段的截面为一段圆弧，所述圆弧的中心与转轴中心重合。所述结构可以保证在连杆转动时压紧段始终压紧吸气滑片。

作为优选，所述压紧段的截面为一段曲线，曲线的曲率中心与转轴中心重合，曲线的曲率半径由下驱动段向上驱动段递增。当活塞吸气时，曲线曲率半径较小的一侧与吸气滑片接触，吸气滑片与活塞之间具有小间隙，吸气滑片与活塞滑动顺畅，减少磨损，增加零件使用寿命；当活塞压缩时，曲线的曲率半径较大的一侧与吸气滑片接触，压紧段压紧吸气滑片可以保证吸气结构的气密性。

本实用新型的有益效果是：（1）吸气结构随连杆移动自动开闭，可以减小吸气阻力和回流；（2）去除了传统易损吸气阀，提高活塞压缩机的容积效率和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的爆炸图；

图2是本实用新型中压缩机吸气时的结构示意图；

图3是本实用新型中压缩机压缩时的结构示意图。

图中：连杆1、转轴2、活塞3、密封端面3.1、密封环壁3.2、容纳空腔3.3、吸气孔3.4、密封环槽3.5、吸气滑片4、支撑部4.1、滑动端面4.2、通气孔4.3、避让孔4.4、驱动结构5、上驱动段5.1、上圆弧段5.1.1、压紧段5.2、下驱动段5.3、下圆弧段5.3.1。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。

实施例1：

如图1所示，一种活塞压缩机吸气结构，包括连杆1、转轴2、活塞3和吸气滑片4，连杆1与活塞3通过转轴2转动连接，吸气滑片4设置在连杆1与活塞3之间且与连杆1和活塞3接触；如图2和图3所示，连杆1与转轴2连接的一端设有驱动结构5，驱动结构5与连杆1固定，驱动结构5包括依次分布的上驱动段5.1、压紧段5.2和下驱动段5.3；上驱动段5.1上设有与吸气滑片4接触的上圆弧段5.1.1，上圆弧段5.1.1的轴线相对于转轴2向压紧段5.2一侧偏心设置；下驱动段5.3上设有与吸气滑片4接触的下圆弧段5.3.1，下圆弧段5.3.1的轴线相对于转轴2向压紧段5.2一侧偏心设置；所述压紧段5.2的截面为一段圆弧，所述圆弧的中心与转轴2中心重合；吸气滑片4包括支撑部4.1和滑动端面4.2，滑动端面4.2上设有通气孔4.3和避让孔4.4，通气孔4.3向下驱动段5.3一侧偏心设置；驱动结构5设置在支撑部4.1内侧，上圆弧段5.1.1、下圆弧段5.3.1分别与两侧的支撑部4.1接触；活塞3包括密封端面3.1、密封环壁3.2和容纳空腔3.3；连杆1的一端和吸气滑片4设置在容纳空腔3.3内；密封端面3.1上设有长条形的吸气孔3.4，长条孔延伸方向与吸气滑片4的滑动方向垂直，吸气孔3.4向上驱动段5.1一侧偏心设置；密封环壁3.2上设有密封环槽3.5，密封环槽3.5内设有密封圈。

上述技方案中，连杆1带动活塞3移动的同时，会相对活塞3产生一定的转动。当活塞3压缩时，前半程，连杆1转动并带动吸气滑片4向下驱动段5.3一侧滑动，吸气滑片4上的通气孔4.3与活塞3上的吸气孔3.4错开并远离，后半程，连杆1反向转动并带动吸气滑片4向上驱动段5.1一侧滑动，吸气滑片4上的通气孔4.3与活塞3上的吸气孔3.4错开并靠近，且在整个压缩过程中，吸气滑片4靠近下驱动段5.3一侧，通气孔4.3与吸气孔3.4始终错开，保证气腔内的密封性，压缩机可以完成气体的压缩和排气过程；当活塞3吸气时，前半程，连杆1转动并带动吸气滑片4向上驱动段5.1一侧运动，通气孔4.3与吸气孔3.4逐渐靠近后连通，且连杆1转动角度越大，通气孔4.3与吸气孔3.4的重合面积越大，后半程，连杆1反向转动并带动吸气滑片4向下驱动段5.3一侧运动，通气孔4.3与吸气孔3.4逐渐远离，当气腔容积最大时，吸气滑片4回到活塞3中心，此时通气孔4.3与吸气孔3.4完全错开，压缩机完成吸气。连杆1和活塞3完成一个完整的行程时，刚好完成一次膨胀-吸气-压缩-放气的过程，整个过程通气孔4.3与吸气孔3.4连通与断开只与活塞3的位置相关，实现了吸气结构自动开闭，相对气阀结构，减小了吸气阻力和回流，提高了压缩机的容积效率，取消了传统易损吸气阀，提高了活塞3压缩机的可靠性。 在压缩过程中，由于气腔内的气体会对活塞3产生反作用力，而活塞3与连杆1转动连接之间存在一定的间隙，活塞3会在反作用力的作用下，靠近连杆1，并与连杆1一起夹紧吸气滑片4，从而保证了活塞3与吸气滑片4之间的气密性。上述连杆1相对活塞3的偏转角度为a，上圆弧段5.1.1和转轴2的偏心距为d，吸气滑片4位移ds=d*sin(a)。

实施例2：

本实施例与实施例1大部分技术内容相同，不同之处在于：所述压紧段5.2的截面为一段曲线，曲线的曲率中心与转轴2中心重合，曲线的曲率半径由下驱动段5.3向上驱动段5.1递增。当活塞3吸气时，曲线曲率半径较小的一侧与吸气滑片4接触，吸气滑片4与活塞3之间具有小间隙，吸气滑片4与活塞3滑动顺畅，减少磨损，增加零件使用寿命；当活塞3压缩时，曲线的曲率半径较大的一侧与吸气滑片4接触，压紧段5.2压紧吸气滑片4可以保证吸气结构的气密性。

本实用新型的有益效果是：吸气结构随连移动自动开闭，可以减小吸气阻力和回流；去除了传统易损吸气阀，提高活塞压缩机的容积效率和可靠性。

Claims (8)

1.一种活塞压缩机吸气结构，包括连杆、转轴和活塞，连杆与活塞通过转轴转动连接，其特征是，还包括吸气滑片，吸气滑片设置在连杆与活塞之间且与连杆和活塞接触；连杆与转轴连接的一端设有驱动结构，驱动结构与连杆固定，驱动结构包括依次分布的上驱动段、压紧段和下驱动段；上驱动段上设有与吸气滑片接触的上圆弧段，上圆弧段的轴线相对于转轴向压紧段一侧偏心设置；下驱动段上设有与吸气滑片接触的下圆弧段，下圆弧段的轴线相对于转轴向压紧段一侧偏心设置；吸气滑片上设有通气孔，活塞上设有吸气孔。

2.根据权利要求1所述的一种活塞压缩机吸气结构，其特征是，所述活塞包括密封端面和容纳空腔；连杆的一端和吸气滑片设置在容纳空腔内；吸气孔设置在密封端面上，吸气孔向上驱动段一侧偏心设置。

3.根据权利要求1所述的一种活塞压缩机吸气结构，其特征是，所述活塞还包括密封环壁，密封环壁上设有密封环槽，密封环槽内设有密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种活塞压缩机吸气结构，其特征是，所述吸气滑片包括支撑部和滑动端面，通气孔设置在滑动端面上，驱动结构设置在支撑部内侧，上圆弧段、下圆弧段分别与支撑部接触。

5.根据权利要求4所述的一种活塞压缩机吸气结构，其特征是，所述滑动端面上设有避让孔。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种活塞压缩机吸气结构，其特征是，所述吸气孔为长条孔，长条孔延伸方向与吸气滑片的滑动方向垂直。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种活塞压缩机吸气结构，其特征是，所述压紧段的截面为一段圆弧，所述圆弧的中心与转轴中心重合。

8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种活塞压缩机吸气结构，其特征是，所述压紧段的截面为一段曲线，曲线的曲率中心与转轴中心重合，曲线的曲率半径由下驱动段向上驱动段递增。

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