CN212454735U - 一种新能源车专用无油空压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源车专用无油空压机，包括底板以及安装于底板的电机，电机为双输出轴电机，电机的两个输出端各连接一箱体，电机的两个输出轴各连接一偏心轮，偏心轮位于箱体内，箱体的端部开口由箱体边盖封闭，箱体沿周向连接两个压缩气缸装置，还包括风冷装置，风冷装置包括风扇轴、安装于风扇轴的风扇以及罩设于风扇外的导风罩，导风罩与箱体连接，且导风罩内壁与箱体外壁之间形成有导风腔，还包括用于连接偏心轮和风扇轴的偏心减振联接器。本实用新型采用风冷结构对箱体内部和气缸内部进行强力降温，保证无油活塞空气压缩机正常运行，通过偏心减振联接器使风扇轴和电机输出轴达到同心的效果。

Description

一种新能源车专用无油空压机

技术领域

本实用新型涉及空压机，具体涉及新能源车专用无油空压机。

背景技术

当前国家正大力推广新能源汽车的应用，尤其是在公共交通服务行业，如城市公交客车、物流车。车载空压机作为整车用气系统(制动系统、开关门系统、减震系统等)提供稳定的气压源，是整车的关键零部件。随着新能源汽车的发展，对整车及零部件节能降耗要求更高，针对此市场需求，开发一款新能源车专用的高效节能无油空压机迫在眉睫。

空气压缩机靠电机带动偏心轮旋转，偏心轮带动压缩气缸做往复运动，对空气进行压缩。无油活塞空气压缩机由于没有油冷系统降温，需要通过风冷进行降温，因此合理设计风冷结构，才能保证无油活塞空气压缩机正常运行。

若在电机输出轴连接风扇，可以大大简化结构，但由于电机输出轴连接了偏心轮，风扇无法和偏心轮直接连接。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种新能源车专用无油空压机，实现电机直接带动风扇，并通过风冷达到良好的散热效果，实现无油空压机高效运行。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种新能源车专用无油空压机，包括底板以及安装于底板的电机，所述电机为双输出轴电机，电机的两个输出端各连接一箱体，电机的两个输出轴各连接一偏心轮，所述偏心轮位于箱体内，所述箱体的端部开口由箱体边盖封闭，所述箱体沿周向连接两个压缩气缸装置，

所述压缩气缸装置包括与箱体固定的缸体，所述缸体上封盖有缸盖，所述缸体的中心设有活塞筒，所述箱体设有与活塞筒密封连接的连通口，所述活塞筒内活动连接活塞组件，所述活塞组件连接连杆组件，偏心轮通过连杆组件带动活塞组件往复运动，所述缸体和缸盖设有轴向贯通的冷却风道；

还包括风冷装置，所述风冷装置包括风扇轴、安装于风扇轴的风扇以及罩设于风扇外的导风罩，所述导风罩与箱体连接，且导风罩内壁与箱体外壁之间形成有导风腔，所述冷却风道与导风腔连通；

还包括用于连接偏心轮和风扇轴的偏心减振联接器，所述偏心减振联接器包括：

轴套一，所述轴套一与位于偏心轮圆心的中心轴连接；

轴套二，所述轴套二与风扇轴连接；

弹性连接件，所述弹性连接件设有连接孔一和连接孔二，所述轴套一弹性卡入连接孔一，所述轴套二弹性卡入连接孔二；

所述轴套一和所述轴套二的偏心距为D，所述偏心距D与偏心轮的偏心距相等，以使偏心轮圆心与风扇轴轴心的轴向投影重合。

优选的，所述弹性连接件为橡胶。

优选的，所述轴套一为圆形轴套，所述连接孔一为对应配合的圆孔。

优选的，所述轴套二为方形轴套，所述连接孔二为对应配合的方孔。

优选的，所述偏心减振联接器还包括包覆弹性连接件的钢骨架，所述钢骨架对应连接孔一和连接孔二设有通孔。

优选的，所述钢骨架包括外圆钢骨架和平面钢骨架，所述外圆钢骨架的一端具有开口，通过开口放入弹性连接件，所述平面钢骨架封闭外圆钢骨架的开口。

优选的，所述电机为永磁同步电机。

优选的，所述导风罩是整体注塑成型结构，所述箱体是整体铝压铸工艺成型结构。

优选的，所述活塞筒与缸体外壳之间设有支撑筋条，活塞筒、支撑筋条以及缸体外壳之间形成冷却风道。

优选的，所述压缩气缸装置中气缸的缸径≥60mm。

本实用新型采用的技术方案，具有如下有益效果：

1、本实用新型提供的偏心减振联接器，一端连接偏心轮，一端连接风扇轴，使风扇轴和电机输出轴达到同心的效果，从而在电机带动偏心轮旋转的同时，由电机带动风扇产生冷却风，因而大大简化结构。

2、箱体的端部开口由箱体边盖封闭，导风罩与箱体连接，使导风罩与箱体形成密闭空间，并在导风罩内壁与箱体外壁之间形成只与冷却风道连通导风腔，因而风扇产生的冷却风进入导风腔，然后流过冷却风道，将风扇产生的风尽可能多的引入到缸体和缸盖的风道中，减少风的损失，可以对箱体内部和气缸内部进行强力降温，保证无油活塞空气压缩机正常运行。

3、带挡板结构的箱体一体设计，便于安装，采用整体铝压铸工艺成型，使得制造成本降低。

4、轴套一与轴套二中间通过橡胶等弹性连接件连接并固定，能很好的起到减振和缓冲风扇的旋转冲击力，同时也能有效阻断活塞往复运动过程中产生的振动噪音通过风叶轴传出。并可调整轴套一和轴套二偏心距与偏心轮的偏心距，使两者相等，大大降低了生产的难度。平面钢骨架和外圆钢骨架又能起到固定和增加刚性的作用，所以偏心减振联接器兼有柔性又有刚性的特点。

5、电机采用永磁同步电机，由新能源车装载的电池供电，具有结构简单，体积小、效率高、功率因数高等优点。在这里，尤其是温升更低的优点，因而无需再对电机表面进行风冷。

6、采用四个压缩气缸装置，且压缩气缸装置的缸径≥60mm，上气速度快，排气量、容积效率优，4个压缩气缸合计理论扫气容积V＝610L(额定转速1500n)， 1MPa下排气量最低能达到330L/min，比功率达到7.628，容积效率达到61％，能效比超过国家一级能效；180L的气罐，0.68MPA-1MPA时间为67.3秒， 0MPA-1MPA时间为227.9秒。

本实用新型的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

图1为新能源车专用无油空压机的分解示意图；

图2为电机其中一侧两个压缩气缸装置的分解示意图；

图3为导风罩的结构示意图；

图4为偏心减振联接器用于连接偏心轮和风扇的示意图；

图5为偏心减振联接器分解结构示意图；

图6为偏心减振联接器连接偏心轮和风扇的正向视图；

图中：1-电机；10-底板；11-进气组件；101-橡胶垫；2-箱体；201-连通口； 21-偏心轮；211-中心轴，22-箱体边盖；3-压缩气缸装置；31-缸体；311-活塞筒； 32-缸盖；33-活塞组件；34-连杆组件；301-冷却风道；4-风冷装置；41-导风罩； 411-罩体；412-挡板；42-风扇；43-风扇轴；5-偏心减振联接器；51-圆形轴套； 52-弹性连接件；53-方形轴套；54-平面钢骨架；55-外圆钢骨架；56-拧紧螺钉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

参考图1至图6所示，一种新能源车专用无油空压机，包括底板10以及安装于底板的电机1，所述电机1为双输出轴电机，电机1的两个输出端各连接一箱体2，电机1的两个输出轴各连接一偏心轮21，所述偏心轮21位于箱体2内，所述箱体2的端部开口由箱体边盖22封闭，所述箱体2沿周向连接两个压缩气缸装置3，且同一箱体2连接的两个压缩气缸装置3轴向垂直，一个位于上侧，一个位于旁侧。因而，总共具有4个压缩气缸装置3，即气缸数量为4个，在电机1两侧均匀对称式分布。

其中，所述压缩气缸装置3包括与箱体固定的缸体31，所述缸体31上封盖有缸盖32，所述缸体的中心设有活塞筒311，所述箱体2设有与活塞筒311密封连接的连通口201，所述活塞筒311内活动连接活塞组件33，所述活塞组件33 连接连杆组件34，偏心轮21通过连杆组件34带动活塞组件33往复运动。所述缸体31和缸盖32设有轴向贯通的冷却风道301，用于通过冷却风对压缩气缸装置3进行冷却。

另外，压缩气缸装置3连接有进气组件11和排气组件。所述进气组件11 包括两根进气波纹管、一个进气转换接头以及一个进气三通底座，所述进气三通底座安装于底板10，所述进气三通底座的三个接口分别与进气转换接头和两个进气波纹管连接，两个进气波纹管再通过分支管为压缩气缸装置3的气缸供气。

压缩气缸装置3的其他结构及其工作原理参考现有技术，在此不再赘述。所述底板10的底部设有橡胶垫101，起到减振和降低噪音的效果。

为了实现强制风冷，还包括风冷装置4，所述风冷装置4包括风扇轴43、安装于风扇轴的风扇42以及罩设于风扇外的导风罩41，所述导风罩41与箱体2 连接，且导风罩41内壁与箱体2外壁之间形成有导风腔，所述冷却风道301与导风腔连通。导风罩41与箱体2形成密闭空间，即导风腔，只与冷却风道301 连通，因而风扇42产生的冷却风进入导风腔，然后流过冷却风道301，将风扇产生的风尽可能多的引入到缸体31和缸盖32的冷却风道中，减少风的损失，可以对箱体2内部和气缸内部进行强力降温，保证无油活塞空气压缩机正常运行。

参考图3所示，所述导风罩41包括具有格栅的罩体411以及从罩体外缘向箱体延伸的罩板412。所述导风罩41是加强型阻燃尼龙材料注塑工艺成型结构。另外，带挡板结构的箱体2一体设计，便于安装，采用整体铝压铸工艺成型，使得制造成本降低。带挡板结构的箱体2上的挡板与导风罩41上罩板412接合。

为了形成冷却风道301，所述活塞筒311与缸体外壳之间设有支撑筋条，活塞筒、支撑筋条以及缸体外壳之间并形成缸体31上的冷却风道301。缸盖32中间对应活塞筒位置与缸盖外壳之间设有支撑筋条，从而形成与缸盖上的冷却风道301。进一步的，所述缸体31和缸盖32的外表面设有起到加强结构强度和散热作用的凸筋，以与内部冷却风道配合加强散热效果。

为了加快上气速度，提升排气量和容积效率，所述压缩气缸装置中气缸的缸径≥60mm，与普通压缩气缸相比更大。经过实际验证，4个压缩气缸合计理论扫气容积V＝610L(额定转速1500n)，1MPa下排气量最低能达到330L/min，比功率达到7.628，容积效率达到61％，能效比超过国家一级能效；180L的气罐，0.68MPA-1MPA时间为67.3秒，0MPA-1MPA时间为227.9秒。

由于与新能源汽车上装载的电池作为电源，因此，所述电机1优选为永磁同步电机。具有结构简单，体积小、效率高、功率因数高等优点。在这里，尤其是温升更低的优点，因而无需再对电机表面进行风冷。

为了使电机1直接带动风扇42，偏心轮21和风扇轴43之间通过偏心减振联接器5连接，参考图4至图6所示的偏心减振联接器1，包括：

轴套一，所述轴套一与位于偏心轮21圆心的中心轴211连接，本实施例中，所述轴套一通过拧紧螺钉56与偏心轮21圆心的中心轴211固定。

轴套二，所述轴套二与风扇轴43连接；

弹性连接件52，所述弹性连接件52设有连接孔一和连接孔二，所述轴套一弹性卡入连接孔一，所述轴套二弹性卡入连接孔二；

所述轴套一和所述轴套二的偏心距为D，所述偏心距D与偏心轮21的偏心距相等，以使偏心轮21圆心与风扇轴43轴心的轴向投影重合。因而可以使风扇轴43和电机输出轴达到同心的效果，由电机1带动风扇42，因而大大简化结构。

在本实施例中，所述弹性连接件52为橡胶。所述橡胶为圆柱体。所述轴套一为圆形轴套51，所述连接孔一为对应配合的圆孔。所述轴套二为方形轴套53，所述连接孔二为对应配合的方孔。

进一步的，所述偏心减振联接器5还包括包覆弹性连接件52的钢骨架。所述钢骨架包括外圆钢骨架55和平面钢骨架54，所述外圆钢骨架55的一端具有开口，另一端封闭，通过开口放入弹性连接件52，所述平面钢骨架54封闭外圆钢骨架的开口。所述外圆钢骨架55的底壁和平面钢骨架54对应连接孔一和连接孔二设有通孔。

轴套一与轴套二中间通过橡胶等弹性连接件52连接并固定，能很好的起到减振和缓冲风扇的旋转冲击力，并可调整轴套一和轴套二偏心距与偏心轮的偏心距，使两者相等，大大降低了生产的难度。平面钢骨架54和外圆钢骨架55 又能起到固定和增加刚性的作用，所以偏心减振联接器5兼有柔性又有刚性的特点。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种新能源车专用无油空压机，其特征在于：包括底板以及安装于底板的电机，所述电机为双输出轴电机，电机的两个输出端各连接一箱体，电机的两个输出轴各连接一偏心轮，所述偏心轮位于箱体内，所述箱体的端部开口由箱体边盖封闭，所述箱体沿周向连接两个压缩气缸装置，

所述压缩气缸装置包括与箱体固定的缸体，所述缸体上封盖有缸盖，所述缸体的中心设有活塞筒，所述箱体设有与活塞筒密封连接的连通口，所述活塞筒内活动连接活塞组件，所述活塞组件连接连杆组件，偏心轮通过连杆组件带动活塞组件往复运动，所述缸体和缸盖设有轴向贯通的冷却风道；

还包括风冷装置，所述风冷装置包括风扇轴、安装于风扇轴的风扇以及罩设于风扇外的导风罩，所述导风罩与箱体连接，且导风罩内壁与箱体外壁之间形成有导风腔，所述冷却风道与导风腔连通；

还包括用于连接偏心轮和风扇轴的偏心减振联接器，所述偏心减振联接器包括：轴套一，所述轴套一与位于偏心轮圆心的中心轴连接；

轴套二，所述轴套二与风扇轴连接；

弹性连接件，所述弹性连接件设有连接孔一和连接孔二，所述轴套一弹性卡入连接孔一，所述轴套二弹性卡入连接孔二；

所述轴套一和所述轴套二的偏心距为D，所述偏心距D与偏心轮的偏心距相等，以使偏心轮圆心与风扇轴轴心的轴向投影重合。

2.根据权利要求1所述的一种新能源车专用无油空压机，其特征在于：所述弹性连接件为橡胶。

3.根据权利要求1所述的一种新能源车专用无油空压机，其特征在于：所述轴套一为圆形轴套，所述连接孔一为对应配合的圆孔。

4.根据权利要求1所述的一种新能源车专用无油空压机，其特征在于：所述轴套二为方形轴套，所述连接孔二为对应配合的方孔。

5.根据权利要求1所述的一种新能源车专用无油空压机，其特征在于：所述偏心减振联接器还包括包覆弹性连接件的钢骨架，所述钢骨架对应连接孔一和连接孔二设有通孔。

6.根据权利要求5所述的一种新能源车专用无油空压机，其特征在于：所述钢骨架包括外圆钢骨架和平面钢骨架，所述外圆钢骨架的一端具有开口，通过开口放入弹性连接件，所述平面钢骨架封闭外圆钢骨架的开口。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种新能源车专用无油空压机，其特征在于：所述电机为永磁同步电机。

8.根据权利要求7所述的一种新能源车专用无油空压机，其特征在于：所述导风罩是整体注塑成型结构，所述箱体是整体铝压铸工艺成型结构。

9.根据权利要求8所述的一种新能源车专用无油空压机，其特征在于：所述活塞筒与缸体外壳之间设有支撑筋条，活塞筒、支撑筋条以及缸体外壳之间形成冷却风道。

10.根据权利要求7所述的一种新能源车专用无油空压机，其特征在于：所述压缩气缸装置中气缸的缸径≥60mm。

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