CN217976489U - 一种二级空气压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二级空气压缩机，涉及空气压缩机技术领域，主要用于解决传统的多级空气压缩设备存在空气压缩效率低、能耗高的问题。其主要结构为：包括活塞安装筒安装在其两端的进气缸盖和排气缸盖，进气缸盖内设有进气通道，排气缸盖内设有排气通道，活塞安装筒进气侧内径大于其排气侧内径；活塞安装筒内部设有活塞，活塞两端分别设有第一活塞体和第二活塞体，且活塞内还设有连通流道；进气通道出气端、排气通道进气端以及连通流道两端皆设有单向阀。本实用新型提供的一种二级空气压缩机，该空气压缩机能提高空气压缩效率，从而达到降低能耗的目的。

Description

一种二级空气压缩机

技术领域

本实用新型涉及空气压缩机技术领域，尤其涉及一种二级空气压缩机。

背景技术

目前，随着市场的需求，多级空气压缩机的应用越来越广泛。现有的多级空气压缩机一般是通过直通的连通管路把独立设置的若干个压缩腔连通，通过对空气逐级加压来最终达到所需要的压力——即自然空气先被吸入到第一级压缩腔中，在第一级压缩腔中利用第一活塞将空气压缩至级间压力后，再通过管路将该部分压缩空气送入第二级压缩腔，利用第二活塞进行二次压缩，以此类推，直到空气被压缩到最终排气压力，完成整个压缩过程。

然而，现有的多级空气压缩机在运转过程中，由于压缩腔中的空气在压缩时，会有部分空气跑到连通管路中，导致压缩腔无法将空气压缩到预设的压缩比。因此，传统的多级空气压缩设备一直都存在空气压缩效率低、能耗高的问题，进而导致空气压缩设备的工作效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种二级空气压缩机，该空气压缩机能提高空气压缩效率，从而达到降低能耗的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供一种二级空气压缩机，包括活塞安装筒，所述活塞安装筒的两端分别连接有进气缸盖和排气缸盖，所述进气缸盖内设有出气端与活塞安装筒内腔连通的进气通道，排气缸盖内设有进气端与活塞安装筒内腔连通的排气通道，所述活塞安装筒的进气侧内径大于其排气侧内径；

所述活塞安装筒内部设有能沿空气流向往复移动的活塞，所述活塞两端分别设有与活塞安装筒内壁滑动密封配合的第一活塞体和第二活塞体，且活塞内还设有连通活塞安装筒两端的连通流道；所述进气通道出气端、排气通道进气端以及连通流道两端皆设有能沿空气流向开启的单向阀。

作为本实用新型的更进一步改进，所述活塞安装筒的一侧侧壁上设有电机接口，所述电机接口上设有用于驱动活塞往复移动的电机。

作为本实用新型的更进一步改进，所述电机包括电机定子外壳与同轴设置在电机定子外壳内的电机转子，所述电机定子外壳的一端与电机接口连接，另一端与电机后端盖连接，所述电机转子的一端与电机后端盖转动式连接，另一端通过安装轴承转动式安装在电机接口中；

安装在所述电机接口中的电机转子端面上设有偏心设置的偏心轴，所述偏心轴通过传动块与活塞传动连接。

作为本实用新型的更进一步改进，所述电机转子、偏心轴的延伸方向皆与活塞的移动方向垂直，且活塞上还设有与活塞的移动方向垂直的传动轴销，所述传动块的上部和下部分别设有供偏心轴、传动轴销转动式插入的偏心轴插孔和传动销轴插孔。

作为本实用新型的更进一步改进，所述排气缸盖上还设有干燥器，所述排气通道的出气端与干燥器进气端连通。

作为本实用新型的更进一步改进，所述第一活塞体的外壁上设有围绕其轴心设置的密封环，所述第一活塞体靠近第二活塞体一侧的外壁上设有围绕其轴心设置的活塞导向环。

作为本实用新型的更进一步改进，所述密封环与第一活塞体外壁之间还设有围绕第一活塞体轴心设置的密封顶圈。

作为本实用新型的更进一步改进，所述第二活塞体的外壁上设有围绕其轴心设置的密封环，所述第二活塞体靠近第一活塞体一侧的外壁上设有围绕其轴心设置的活塞导向环。

作为本实用新型的更进一步改进，所述密封环与第二活塞体外壁之间还设有围绕第二活塞体轴心设置的密封顶圈。

作为本实用新型的更进一步改进，所述单向阀包括重叠设置的阀板和阀片，所述阀板和阀片的表面皆与空气流向垂直。

与现有技术相比，本实用新型的一种二级空气压缩机的优点为：

1、随着活塞的往复移动，空气先是从进气通道被吸入到活塞安装筒进气侧，然后，受到第一活塞体的压缩，接着，一次压缩后的空气经由连通流道，被送入到活塞安装筒出气侧，并受到随活塞复位而来的第二活塞体的二次压缩，并被送入到排气通道中，从而完成整个空气压缩过程。

该装置中，由于活塞安装筒的进气侧内径大于其排气侧内径，因此，能够在两次压缩过程中完成对空气的二次加压压缩，达到较高的压缩比。其中，设置在进气通道出气端的单向阀可以避免空气在第一活塞体的压缩下回流到进气通道中，而设置在连通流道两端的单向阀可以保证空气在第一活塞体的压缩下达到预设压力后才能通过连通流道进入到活塞安装筒出气侧且不会回流。同时，设置在连通流道出气端的单向阀还可以避免空气在第二活塞体的压缩下回流到连通流道中，而设置在排气通道进气端的单向阀可以保证空气在第二活塞体的压缩下达到预设压力后才能进入到排气通道。相比于现有的空气压缩设备，该空气压缩机如此设计，能够保证空气在两次压缩过程中都能达到预设的压力提升，从而能够保证整个空气压缩机的空气压缩比，进而能提高空气压缩效率，从而达到降低能耗的目的。

2、该二级空气压缩机利用活塞的往复移动，配合活塞两端的第一活塞体和第二活塞体，能够持续性的进行吸气、一次压缩、二次压缩以及排气。相比于现有的多级空气压缩机，该空气压缩机仅需驱动一个活塞即可流畅且持续的完成空气的二次压缩，减少了零件数量，简化了结构。

3、通过电机中的电机转子的转动，能够带动偏心轴偏心转动，进而通过传动块与传动销轴的联动，带动活塞往复移动。该驱动结构能够稳定、持续的往复式驱动活塞，保证了整个二级空气机压缩机的正常运作。

4、设置在第一活塞体和第二活塞体外壁上的密封环能够保证第一活塞体、第二活塞体与活塞安装筒内壁之间的滑动密封配合，从而避免出现空气渗漏，进而保证能将空气压缩到预设的压缩比，保证了压缩效率。同时，活塞导向环能起到滑动导向的作用，能够保证活塞往复移动时的稳定。

5、密封顶圈能够顶住密封环，从而保证了密封环与活塞安装筒内壁之间的密封效果。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸结构示意图。

其中：1-活塞安装筒；11-电机接口；111-安装轴承；2-活塞；21-第一活塞体；22-第二活塞体；23-传动销轴；231-销轴安装座；24-连通流道；25-活塞导向环；26-密封环；261-密封顶圈；3-排气缸盖；31-排气通道；32-干燥器；4-进气缸盖；41-进气通道；5-单向阀；51-阀板；52-阀片；6-电机；61-偏心轴；62-电机定子外壳；63-电机转子；64-电机后端盖；7-传动块；71-偏心轴插孔；72-传动销轴插孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少3个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现在参考附图描述本实用新型的实施例。

实施例

本实用新型的具体实施方式如图1-2所示，一种二级空气压缩机，包括活塞安装筒1，活塞安装筒1的两端分别连接有进气缸盖4和排气缸盖3。进气缸盖4内设有出气端与活塞安装筒1内腔连通的进气通道41，排气缸盖3内设有进气端与活塞安装筒1内腔连通的排气通道31。活塞安装筒1的进气侧内径大于其排气侧内径，即整个活塞安装筒1的内腔形状沿空气流向成T型。其中，活塞安装筒1内部设有能沿空气流向往复移动的活塞2。活塞2两端分别设有与活塞安装筒1内壁滑动密封配合的第一活塞体21和第二活塞体22，且活塞2内还设有连通活塞安装筒1两端的连通流道24。进气通道41出气端、排气通道31进气端以及连通流道24两端皆设有能沿空气流向开启的单向阀5。本实施例中，排气缸盖3上还设有干燥器32，且排气通道31的出气端与干燥器32进气端连通。

随着活塞2的往复移动，空气先是从进气通道41被吸入到活塞安装筒1进气侧，然后，受到第一活塞体21的压缩，接着，一次压缩后的空气经由连通流道24，被送入到活塞安装筒1出气侧，并受到随活塞2复位而来的第二活塞体22的二次压缩，并被送入到排气通道31中，从而完成整个空气压缩过程。

具体的，如图1所示，当活塞1从上往下运行时，第一活塞体21开始对活塞安装筒1进气侧的空气进行压缩，当活塞安装筒1进气侧的空气压缩到预设压力时，连通流道24两端的单向阀5同时打开，空气经连通流道24到达活塞安装筒1出气侧。此时，连通流道24与活塞安装筒1出气侧的空腔里面存满了压缩气体，完成对空气的一级压缩。之后，当活塞2从下往上运行时，连通流道24两端的单向阀5会在压力差的作用下迅速关闭，第二活塞体22开始对活塞安装筒1出气侧的空气进行压缩，当活塞安装筒1出气侧的空气压缩导预设压力时，排气缸盖3上的单向阀5打开，并将高压气体经过排气缸盖3上的单向阀5压到干燥器32内完成二级压缩。与此同时，进气缸盖4上的单向阀5也会打开，并随着活塞2的上移而再次吸入新的气体，以便于进行下一个循环压缩。在这个过程中，由于连通流道24两端的单向阀5都处于关闭状态，所以在吸入新的气体时，连通流道24内的高压气体不会回流，这样可以大大的提高气体压缩效率。

该装置中，由于活塞安装筒1的进气侧内径大于其排气侧内径，因此，能够在两次压缩过程中完成对空气的二次加压压缩，达到较高的压缩比。其中，设置在进气通道41出气端的单向阀5可以避免空气在第一活塞体21的压缩下回流到进气通道4中，而设置在连通流道24两端的单向阀5可以保证空气在第一活塞体21的压缩下达到预设压力后才能通过连通流道24进入到活塞安装筒1出气侧且不会回流。同时，设置在连通流道24出气端的单向阀5还可以避免空气在第二活塞体22的压缩下回流到连通流道24中，而设置在排气通道31进气端的单向阀5可以保证空气在第二活塞体22的压缩下达到预设压力后才能进入到排气通道31。相比于现有的空气压缩设备，该空气压缩机如此设计，能够保证空气在两次压缩过程中都能达到预设的压力提升，从而能够保证整个空气压缩机的空气压缩比，进而能提高空气压缩效率，从而达到降低能耗的目的。另外，该二级空气压缩机利用活塞2的往复移动，配合活塞2两端的第一活塞体21和第二活塞体22，能够持续性的进行吸气、一次压缩、二次压缩以及排气。相比于现有的多级空气压缩机，该空气压缩机仅需驱动一个活塞2即可流畅且持续的完成空气的二次压缩，减少了零件数量，简化了结构。

而关于活塞2的驱动，活塞安装筒1的一侧侧壁上设有电机接口11，电机接口11上设有用于驱动活塞2往复移动的电机6。具体的，电机6包括电机定子外壳62与同轴设置在电机定子外壳62内的电机转子63。电机定子外壳62的一端与电机接口11密封连接，另一端与电机后端盖64密封连接。电机转子63的一端与电机后端盖64转动式连接，另一端通过安装轴承111转动式安装在电机接口11中。本实施例中，安装在电机接口11中的电机转子63端面上设有偏心设置的偏心轴61，偏心轴61通过传动块7与活塞2传动连接。具体的，电机转子63、偏心轴61的延伸方向皆与活塞2的移动方向垂直，且活塞2上还设有与活塞2的移动方向垂直的传动轴销23。传动块7的上部和下部分别设有供偏心轴61、传动轴销23转动式插入的偏心轴插孔71和传动销轴插孔72。如图1所示，为了容纳传动块7，活塞2侧壁上存在缺口，同时，为了安装传动销轴23，该缺口的下部还设有销轴安装座231。

通过电机6中的电机转子63的转动，能够带动偏心轴61偏心转动，进而通过传动块7与传动销轴23的联动，带动活塞2往复移动。该驱动结构能够稳定、持续的往复式驱动活塞2，保证了整个二级空气机压缩机的正常运作。

并且，第一活塞体21的外壁上设有围绕其轴心设置的密封环26，第一活塞体21靠近第二活塞体22一侧的外壁上设有围绕其轴心设置的活塞导向环25。设置在第一活塞体21外壁上的密封环26能够保证第一活塞体21与活塞安装筒1内壁之间的滑动密封配合，从而避免出现空气渗漏，进而保证能将空气压缩到预设的压缩比，保证了压缩效率。同时，活塞导向环25能起到滑动导向的作用，能够保证活塞2往复移动时的稳定。本实施例中，密封环26与第一活塞体21外壁之间还设有围绕第一活塞体21轴心设置的密封顶圈261。密封顶圈261能够顶住密封环26，从而保证了密封环26与活塞安装筒1内壁之间的密封效果。

同时，第二活塞体22的外壁上也设有围绕其轴心设置的密封环26，第二活塞体22靠近第一活塞体21一侧的外壁上也设有围绕其轴心设置的活塞导向环25。设置在第二活塞体22外壁上的密封环26能够保证第二活塞体22与活塞安装筒1内壁之间的滑动密封配合，从而避免出现空气渗漏，进而保证能将空气压缩到预设的压缩比，保证了压缩效率。同时，活塞导向环25能起到滑动导向的作用，能够保证活塞2往复移动时的稳定。本实施例中，密封环26与第二活塞体22外壁之间还设有围绕第二活塞体22轴心设置的密封顶圈261。密封顶圈261能够顶住密封环26，从而保证了密封环26与活塞安装筒1内壁之间的密封效果。

另外，关于单向阀5，本实施例中的单向阀5包括重叠设置的阀板51和阀片52。阀板51和阀片52的表面皆与空气流向垂直，能够及时感应空气压力变动，并进行开启/关闭。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种二级空气压缩机，其特征在于，包括活塞安装筒(1)，所述活塞安装筒(1)的两端分别连接有进气缸盖(4)和排气缸盖(3)，所述进气缸盖(4)内设有出气端与活塞安装筒(1)内腔连通的进气通道(41)，排气缸盖(3)内设有进气端与活塞安装筒(1)内腔连通的排气通道(31)，所述活塞安装筒(1)的进气侧内径大于其排气侧内径；

所述活塞安装筒(1)内部设有能沿空气流向往复移动的活塞(2)，所述活塞(2)两端分别设有与活塞安装筒(1)内壁滑动密封配合的第一活塞体(21)和第二活塞体(22)，且活塞(2)内还设有连通活塞安装筒(1)两端的连通流道(24)；所述进气通道(41)出气端、排气通道(31)进气端以及连通流道(24)两端皆设有能沿空气流向开启的单向阀(5)。

2.根据权利要求1所述的一种二级空气压缩机，其特征在于，所述活塞安装筒(1)的一侧侧壁上设有电机接口(11)，所述电机接口(11)上设有用于驱动活塞(2)往复移动的电机(6)。

3.根据权利要求2所述的一种二级空气压缩机，其特征在于，所述电机(6)包括电机定子外壳(62)与同轴设置在电机定子外壳(62)内的电机转子(63)，所述电机定子外壳(62)的一端与电机接口(11)连接，另一端与电机后端盖(64)连接，所述电机转子(63)的一端与电机后端盖(64)转动式连接，另一端通过安装轴承(111)转动式安装在电机接口(11)中；

安装在所述电机接口(11)中的电机转子(63)端面上设有偏心设置的偏心轴(61)，所述偏心轴(61)通过传动块(7)与活塞(2)传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种二级空气压缩机，其特征在于，所述电机转子(63)、偏心轴(61)的延伸方向皆与活塞(2)的移动方向垂直，且活塞(2)上还设有与活塞(2)的移动方向垂直的传动轴销(23)，所述传动块(7)的上部和下部分别设有供偏心轴(61)、传动轴销(23)转动式插入的偏心轴插孔(71)和传动销轴插孔(72)。

5.根据权利要求1所述的一种二级空气压缩机，其特征在于，所述排气缸盖(3)上还设有干燥器(32)，所述排气通道(31)的出气端与干燥器(32)进气端连通。

6.根据权利要求1所述的一种二级空气压缩机，其特征在于，所述第一活塞体(21)的外壁上设有围绕其轴心设置的密封环(26)，所述第一活塞体(21)靠近第二活塞体(22)一侧的外壁上设有围绕其轴心设置的活塞导向环(25)。

7.根据权利要求6所述的一种二级空气压缩机，其特征在于，所述密封环(26)与第一活塞体(21)外壁之间还设有围绕第一活塞体(21)轴心设置的密封顶圈(261)。

8.根据权利要求1或6或7中任意一项所述的一种二级空气压缩机，其特征在于，所述第二活塞体(22)的外壁上设有围绕其轴心设置的密封环(26)，所述第二活塞体(22)靠近第一活塞体(21)一侧的外壁上设有围绕其轴心设置的活塞导向环(25)。

9.根据权利要求8所述的一种二级空气压缩机，其特征在于，所述密封环(26)与第二活塞体(22)外壁之间还设有围绕第二活塞体(22)轴心设置的密封顶圈(261)。

10.根据权利要求1所述的一种二级空气压缩机，其特征在于，所述单向阀(5)包括重叠设置的阀板(51)和阀片(52)，所述阀板(51)和阀片(52)的表面皆与空气流向垂直。

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