CN217421454U - 一种气泵箱体及其气泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气泵箱体及其气泵，通过改变气泵箱体与电机连接的结构及电机轴的设计，实现电机泵体的一体化设计，从而取消掉原有的电机的前端盖，缩短了曲轴的悬臂长度，改善了轴的受力条件，增加了轴的刚性；进一步的，电机与气泵的各自发热源所产生的温度场很大程度地融为一体，便于统一冷却散热，减小温差产生的热胀冷缩所造成的部件松动。同时，因为取消了电机的前端盖减少了泵总成的零部件、紧固件，相应节约了生产制造和装配成本。

Description

一种气泵箱体及其气泵

技术领域

本实用新型属于活塞气泵领域，尤其涉及一种气泵箱体及其气泵。

背景技术

在核物理实验，及化工、能源、交通、食品和医疗等领域，对于各种气体的采集、转运和储存等环节，都离不开各种压力、流量及其它要求的电动气泵或气体压缩机，其它要求还包括，比如耐腐蚀，无油，气体工作温度等等。气泵的结构也是多种多样的，

本专利仅涉及一种电动曲轴连杆活塞结构的气泵，传统的电动曲轴连杆活塞结构气泵大部分由独立的电机与气泵连接组成。较为紧密的旋转动力传递方式有通过联轴器或电机输出轴伸入气泵曲轴内的结构，后种结构相对体积小，重量轻，但由于电机轴的前轴承也作为了曲轴的支撑的这种悬臂结构，使得电机轴在气泵运转过程中同时受与旋转轴垂直方向的气缸中心线位置的集中周期径向载荷与电机前轴承的距离所形成的弯矩和电机的扭矩复合应力作用，使得电机轴在旋转运动中变形较大，相应的轴的疲劳应力较大，易产生疲劳断裂。因而大部分此类泵的设计额定工作压力不超过1MPa，大部分在0.7MPa左右。

实用新型内容

本实用新型是本专利的设计，就是在同样重量和体积下，专门设计出一种泵体与电机定子连接的结构，取消了电机的前盖，电机转子采用阶梯轴形式，从而使电机轴的受力条件大为改善，因而提高曲轴与电机轴组成的传动轴和泵体共同的结构刚性，采用本设计的气泵额定压力，经试验验证可达到2Mpa以上。

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案是，

一种气泵箱体，包括，

电机连接面，所述电机连接面设置有与电机定子内孔过渡配合的环状突起段；所述与电机连接面在所述环状突起段外圈区域设有环形槽，所述环形槽用于容纳电机绕组线圈；所述环形槽的大径小于电机定子的大径；

曲轴腔；

电机前端轴承安装腔，所述曲轴腔与所述电机前端轴承安装腔相通；

过渡腔，所述过渡腔与所述曲轴腔联通。

进一步的，还包括用于安装气缸的凹槽，所述凹槽与过渡腔联通。

一种气泵，包括

电机，所述电机包括电机定子和电机转子轴；

气泵箱体，所述气泵箱体设置有电机连接面，所述电机连接面设置有与所述电机定子内孔过渡配合的环状突起段；所述电机连接面在所述环状突起段外圈区域设有环形槽，所述环形槽用于容纳电机绕组线圈；所述环形槽的大径小于电机定子的大径；所述气泵箱体还包括曲轴腔；

曲轴，所述曲轴上有与电机小轴段适配的通孔套接在所述电机转子轴上，所述曲轴在所述曲轴腔转动；所述曲轴设置有偏心平衡块；

连杆，所述连杆通过轴承套接在所述曲轴上；

活塞组，所述连杆与所述活塞组体连接；

气缸，所述活塞组在所述气缸内做轴向及扭摆运动；

薄膜单向阀组，所述薄膜单向阀组用于控制所述气缸中的进出气方向。

进一步的，所述电机转子轴为阶梯轴，包括

大轴段，所述大轴段用于电机的前端轴承支撑；

小轴段，所述小轴段用于安装曲轴和连杆，所述小轴段上设置有一段距离的平面；

台阶轴变径段，用于所述大轴段到所述小轴段过渡。

进一步的，所述曲轴与所述偏心平衡块一体设计，所述偏心平衡块设置有用于将曲轴固定在电机转子轴上的固定孔。

进一步的，所述台阶轴变径段为圆锥过渡或圆弧R过渡。

进一步的，所述活塞组包括，

活塞，所述活塞上有柔性碗形活塞。

进一步的，所述电机前端轴承安装腔与曲轴腔相交处设计有电机前端轴承安装挡边。

本实用新型的有益效果，通过改变气泵箱体电机连接面的结构，实现电机泵体的一体化设计，从而取消掉原有的电机的前盖，缩短了曲轴的悬臂长度，改善了轴的受力条件，增加了轴的刚性；进一步的，电机与气泵的各自发热源所产生的温度场很大程度地融为一体，便于统一冷却散热，减小温差产生的热胀冷缩所造成的部件松动。同时，因为取消了电机的前端盖减少了泵总成的零部件、紧固件，相应节约了生产制造和装配成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的剖视结构图；

图2为本实用新型实施例的去掉部分零件剖视结构图；

图3为本实用新型实施例的爆炸结构示意图；

图4为本实用新型实施例的爆炸结构另一视角示意图

其中，1电机转子轴，1.1小轴段，1.2台阶轴变径段，1.3前端轴承支撑段，1.4曲轴安装面，2电机定子，2.5电机安装孔，3电机前端轴承，4电机后端轴承，5定子绕组线圈，6 转子磁钢，7电机后盖，8曲轴，8.1曲轴孔，8.2偏心外圆，8.3螺钉孔，8.4偏心平衡块，9 曲轴固定螺钉，10气泵箱体，10.1轴承座突起段，10.2电机连接面，10.3曲轴腔，10.4圆柱形凹槽，10.5圆锥形过渡腔，10.6环形槽，10.7电机前端轴承安装腔，10.8电机前端轴承安装挡边，10.11气缸盖螺钉孔，11曲轴轴承，12连杆，12.2活塞连杆孔，13活塞与连杆连接螺钉，14活塞体，15活塞皮碗，16皮碗压板，17气缸，18薄膜单向阀组，19气缸盖，20 气泵箱盖，25气泵箱体连接螺钉，26气泵箱盖安装螺钉，27气缸盖安装螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的阐述。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1-3所示，

一种气泵，

包括电机，所述电机包括电机转子轴1和电机定子2，所述电机转子轴1设计为阶梯轴，其设计包括小轴段1.1、台阶轴变径段1.2、前端轴承支撑段1.3以及曲轴安装面1.4；

还包括气泵箱体10，所述气泵箱体10与电机结合的位子为电机连接面10.2，电机连接面10.2设置有电机前端轴承安装腔10.7，所述电机前端轴承安装腔10.7用于安装电机前端轴承3。所述电机连接面10.2设置有与所述电机定子2内孔过渡配合的环状突起段10.1；所述电机连接面10.2在所述环状突起段10.1外圈区域设有环形槽10.6，所述环形槽用于容纳电机绕组线圈5；所述环形槽10.6的大径小于电机定子2的大径。

电机的转子1的铁芯长度短于电机定子2的铁芯长度，以便于气泵箱体10上设计有与电机定子内孔过渡配合的环状突起段10.1伸入小段定心装配。

气泵箱体10还设置有曲轴腔10.3，曲轴腔10.3与上述电机前端轴承安装腔10.7相通且轴心线共轴，电机前端轴承安装腔10.7与曲轴腔10.3相交处设计有电机前端轴承安装挡边 10.8，用于防止电机轴承及电机转子的轴向窜动。

小轴段1.1通过电机前端轴承安装腔10.7进入曲轴腔10.3，曲轴8套接在所述电机转子轴1的小轴段1.1上，曲轴8设置有偏心平衡块8.4，偏心平衡块8.4上面还有螺钉孔8.3，所述螺钉孔8.3用于止定螺钉9在曲轴安装面1.4上将曲轴8与电机轴1固定；曲轴8的偏心外圆8.2上过盈装配有曲轴轴承11，曲轴轴承11外圈上过盈套接连杆12，所述连杆12通过活塞与连杆连接螺钉13与活塞体14连接，活塞体14上设置有活塞皮碗15，活塞皮碗15通过皮碗压板16紧贴在活塞体14；所述活塞体14在所述气缸内17做往复和扭摆运动。

气泵箱体10上部设置有用于容纳气缸17的圆柱形凹槽10.4，圆柱形凹槽10.4与圆锥形过渡腔10.5联通，该过渡腔通过连接孔10.10与曲轴腔10.3相通。

气缸17上部设置有气缸盖19，所述气缸盖19上设有进出气口，气缸盖安装螺钉27依次固定压紧气缸盖19、薄膜单向阀组18和气缸17在气泵箱体10上，所述薄膜单向阀组18用于控制所述气缸中的进出气放方向。

气泵箱体连接螺钉25经过气泵箱体安装孔和电机安装孔2.5将气泵箱体10、电机定子2 和电机后盖7组装为整体，气泵箱盖安装螺钉26固定气泵箱盖20在气泵箱体10上。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种气泵箱体，其特征在于：包括，

电机连接面，所述电机连接面设置有与电机定子内孔过渡配合的环状突起段；所述电机连接面在所述环状突起段外圈区域设有环形槽，所述环形槽用于容纳电机绕组线圈；所述环形槽的大径小于电机定子的大径；

曲轴腔；

电机前端轴承安装腔，所述曲轴腔与所述电机前端轴承安装腔相通；

过渡腔，所述过渡腔与所述曲轴腔联通。

2.根据权利要求1所述的气泵箱体，其特征在于：还包括用于安装气缸的凹槽，所述凹槽与过渡腔联通。

3.根据权利要求1所述的气泵箱体，其特征在于：所述电机前端轴承安装腔与曲轴腔相交处设计有电机前端轴承安装挡边。

4.一种气泵，其特征在于，包括

电机，所述电机包括电机定子和电机转子轴；

气泵箱体，所述气泵箱体设置有电机连接面，所述电机连接面设置有与所述电机定子内孔过渡配合的环状突起段；所述电机连接面在所述环状突起段外圈区域设有环形槽，所述环形槽用于容纳电机绕组线圈；所述环形槽的大径小于电机定子的大径；所述气泵箱体还包括曲轴腔；

曲轴，所述曲轴上有与电机小轴段适配的通孔套接在所述电机转子轴上，所述曲轴在所述曲轴腔转动；所述曲轴设置有偏心平衡块；

连杆，所述连杆通过轴承套接在所述曲轴上；

活塞组，所述连杆与所述活塞组体连接；

气缸，所述活塞组在所述气缸内做轴向及扭摆运动；

薄膜单向阀组，所述薄膜单向阀组用于控制所述气缸中的进出气方向。

5.根据权利要求4所述的一种气泵，其特征在于，所述电机转子轴为阶梯轴，包括

大轴段，所述大轴段用于电机的前端轴承支撑；

小轴段，所述小轴段用于安装曲轴和连杆，所述小轴段上设置有一段距离的平面；

台阶轴变径段，用于所述大轴段到所述小轴段过渡。

6.根据权利要求4或5任一所述的一种气泵，其特征在于，所述曲轴与所述偏心平衡块一体设计，所述偏心平衡块设置有用于将曲轴固定在电机转子轴上的固定孔。

7.根据权利要求5所述的一种气泵，其特征在于，所述台阶轴变径段为圆锥过渡或圆弧R过渡。

8.根据权利要求4所述的一种气泵，其特征在于，所述活塞组包括，活塞，所述活塞上有柔性碗形活塞。

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