CN218913081U - 一种空气压缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气压缩装置，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：包括两端分别连接有进气端盖和排气端盖的储气罐，进气端盖下端连接有第一活塞安装筒，排气端盖下端连接有第二活塞安装筒且第二活塞安装筒内径小于第一活塞安装筒内径；进气端盖内设有进气通道和输出流道，排气端盖内设有排气通道和输入流道；输出流道与输入流道之间设有连通管；进气通道出气端、输出流道进气端、输入流道出气端以及排气通道进气端上皆设有单向阀。本实用新型提供的一种空气压缩装置，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

一种空气压缩装置

技术领域

本实用新型涉及空气压缩机技术领域，尤其涉及一种空气压缩装置。

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空气压缩装置，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空气压缩装置，包括一水平设置且两端分别连接有进气端盖和排气端盖的储气罐，所述进气端盖下端连接有第一活塞安装筒，排气端盖下端连接有第二活塞安装筒且第二活塞安装筒内径小于第一活塞安装筒内径，所述第一活塞安装筒、第二活塞安装筒内皆设有与内壁滑动密封配合且交替上下移动的活塞体；

所述进气端盖内设有出气端与第一活塞安装筒内腔连通的进气通道，还设有进气端与第一活塞安装筒内腔连通的输出流道，所述排气端盖内设有进气端与第二活塞安装筒内腔连通，出气端与储气罐连通的排气通道，还设有出气端与第二活塞安装筒内腔连通的输入流道；所述输出流道出气端与输入流道进气端之间设有连通管；所述进气通道出气端、输出流道进气端、输入流道出气端以及排气通道进气端上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，所述第一活塞安装筒、第二活塞安装筒的相对侧侧壁上皆设有电机接口，且第一活塞安装筒、第二活塞安装筒之间还设有能同时驱动两个活塞体的电机。

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两端分别与第一活塞安装筒、第二活塞安装筒上的电机接口连接，所述电机转子两端分别通过转子安装轴承转动式安装在第一活塞安装筒、第二活塞安装筒的电机接口中；

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，所述偏心轴通过活塞体驱动杆与活塞体传动连接。

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体的移动方向垂直，所述活塞体驱动杆上端与活塞体连接，下端设有供偏心轴转动式插入的偏心轴插孔。

作为本实用新型的更进一步改进，所述偏心轴插孔内设有与偏心轴套接配合的偏心轴安装轴承。

作为本实用新型的更进一步改进，所述活塞体的外壁上设有围绕其轴心设置的密封环。

作为本实用新型的更进一步改进，所述密封环下方的活塞体外壁上还设有围绕其轴心设置的导向环。

作为本实用新型的更进一步改进，所述密封环与活塞体外壁之间还设有围绕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。

作为本实用新型的更进一步改进，所述储气罐上部侧壁上设有储气罐排气口。

与现有技术相比，本实用新型的一种空气压缩装置的优点为：

1、随着活塞体的往复移动，空气先是从进气通道被吸入到第一活塞安装筒中，然后，受到活塞体的压缩，接着，一次压缩后的空气经由输出流道、连通管以及输入流道，被送入到第二活塞安装筒中，再次受到活塞体的二次压缩，并经排气通道送入到储气罐中，从而完成整个空气压缩过程。

该装置中，由于第一活塞安装筒的内径大于第二活塞安装筒的内径，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活塞体的压缩下回流到进气通道中，而设置在输出流道进气端和输入流道出气端的单向阀可以保证空气在第一活塞安装筒中压缩达到预设压力后才能通过输出流道、连通管以及输入流道进入到第二活塞安装筒中且不会回流。同时，设置在输入流道出气端的单向阀还可以避免空气在活塞体的压缩下回流到连通管中，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安装筒中压缩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、通过电机中的电机转子的转动，能够带动电机转子两端偏心轴偏心转动，进而通过活塞体驱动杆，带动第一活塞安装筒和第二活塞安装筒中的活塞体交替式上下往复移动。该驱动结构能够稳定、持续的驱动第一活塞安装筒和第二活塞安装筒中的活塞体交替式上下往复移动，保证了整个二级空气机压缩机的正常运作。

3、设置在活塞体外壁上的密封环能够保证活塞体与第一活塞安装筒、第二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，导向环能起到滑动导向的作用，能够保证活塞体往复移动时的稳定。

4、密封顶圈能够顶住密封环，从而保证了密封环与第一活塞安装筒、第二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为为本实用新型的爆炸结构示意图。

其中：1-储气罐；11-储气罐排气口；2-进气端盖；21-进气通道；22-输出流道；23-连通管；3-排气端盖；31-排气通道；32-输入流道；4-第一活塞安装筒；5-第二活塞安装筒；6-电机接口；61-转子安装轴承；7-活塞体；71-导向环；72-密封环；73-活塞体驱动杆；74-偏心轴安装轴承；75-密封顶圈；8-电机；81-电机定子外壳；82-电机转子；83-偏心轴；9-单向阀；91-阀板；92-阀片。

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，一种空气压缩装置，包括一水平设置且两端分别连接有进气端盖2和排气端盖3的储气罐1。进气端盖2下端连接有第一活塞安装筒4，排气端盖3下端连接有第二活塞安装筒5且第二活塞安装筒5内径小于第一活塞安装筒4内径。第一活塞安装筒4、第二活塞安装筒5内皆设有与内壁滑动密封配合且交替上下移动的活塞体7。进气端盖2内设有出气端与第一活塞安装筒4内腔连通的进气通道21，还设有进气端与第一活塞安装筒4内腔连通的输出流道22。排气端盖3内设有进气端与第二活塞安装筒5内腔连通，出气端与储气罐1连通的排气通道31，还设有出气端与第二活塞安装筒5内腔连通的输入流道32。输出流道22出气端与输入流道32进气端之间设有连通管23。进气通道21出气端、输出流道22进气端、输入流道32出气端以及排气通道31进气端上皆设有能沿空气流向开启的单向阀9。本实施例中，储气罐1上部侧壁上设有储气罐排气口11。

随着活塞体7的往复移动，空气先是从进气通道21被吸入到第一活塞安装筒4中，然后，受到第一活塞安装筒4中的活塞体7的压缩，接着，一次压缩后的空气经由输出流道22、连通管23以及输入流道32，被送入到第二活塞安装筒5中，再次受到第二活塞安装筒5中的活塞体7的二次压缩，并经排气通道31送入到储气罐1中，从而完成整个空气压缩过程。

如图1所示，由于第一活塞安装筒4中的活塞体7和第二活塞安装筒5中的活塞体7为交替式上下移动，当第一活塞安装筒4中的活塞体7从上往下运行时，第二活塞安装筒5中的活塞体7会从下往上运行。第一活塞安装筒4中的活塞体7从下往上运行时，第二活塞安装筒5中的活塞体7会从上往下运行。

具体的，当第一活塞安装筒4中的活塞体7从上往下运行时，进气通道21出气端的单向阀9打开，空气从进气通道21被吸入到第一活塞安装筒4中。然后，第一活塞安装筒4中的活塞体7从下往上运行时，进气通道21出气端的单向阀9关闭，第一活塞安装筒4中的活塞体7开始对第一活塞安装筒4中的的空气进行压缩，当第一活塞安装筒4中的空气压缩到预设压力时，输出流道22进气端和输入流道32出气端的单向阀9同时打开，空气经输出流道22、连通管23以及输入流道32到达第二活塞安装筒5中。输出流道22、连通管23、输入流道32与第二活塞安装筒5的空腔里面存满了压缩气体，完成对空气的一级压缩。

之后，当第一活塞安装筒4中的活塞体7进行下一吸气循环，开始从上往下运行时，第二活塞安装筒5中的活塞体7会从下往上运行，此时输出流道22进气端和输入流道32出气端的单向阀9会在压力差的作用下迅速关闭，第二活塞安装筒5中的活塞体7开始对第二活塞安装筒5中的空气进行压缩，当第二活塞安装筒5中的空气压缩导预设压力时，排气通道31上的单向阀9打开，并将高压气体经过排气通道31上的单向阀9压到储气罐1内完成二级压缩。与此同时，进气通道21上的单向阀9也会打开，并随着第一活塞安装筒4中的活塞体7的下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，由于输出流道22进气端和输入流道32出气端的单向阀9都处于关闭状态，所以在吸入新的气体时，输出流道22、连通管23以及输入流道32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，由于第一活塞安装筒4的内径大于第二活塞安装筒5的内径，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21出气端的单向阀9可以避免空气在活塞体7的压缩下回流到进气通道21中，而设置在输出流道22进气端和输入流道32出气端的单向阀9可以保证空气在第一活塞安装筒4中压缩达到预设压力后才能通过输出流道22、连通管23以及输入流道32进入到第二活塞安装筒5中且不会回流。同时，设置在输入流道32出气端的单向阀9还可以避免空气在活塞体7的压缩下回流到连通管12中，而设置在排气通道31进气端的单向阀9可以保证空气在第二活塞安装筒5中压缩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。

而关于活塞体7的驱动，第一活塞安装筒4、第二活塞安装筒5的相对侧侧壁上皆设有电机接口6，且第一活塞安装筒4、第二活塞安装筒5之间还设有能同时驱动两个活塞体7的电机8。具体的，电机8包括电机定子外壳81与同轴设置在电机定子外壳81内的电机转子82。电机定子外壳81的两端分别与第一活塞安装筒4、第二活塞安装筒5上的电机接口6密封连接。电机转子82两端分别通过转子安装轴承61转动式安装在第一活塞安装筒4、第二活塞安装筒5的电机接口6中。本实施例中，安装在所述电机接口6中的电机转子82端面上设有偏心设置的偏心轴83，偏心轴83通过活塞体驱动杆73与活塞体7传动连接。具体的，电机转子82、偏心轴83的延伸方向皆与活塞体7的移动方向垂直。活塞体驱动杆73上端与活塞体7连接，具体的，活塞体7下端有一凸出部，活塞体驱动杆73上端活动式套接在该凸出部外部，下端设有供偏心轴83转动式插入的偏心轴插孔。如图1所示，为了安装偏心轴83，偏心轴插孔内设有与偏心轴83套接配合的偏心轴安装轴承74。

通过电机8中的电机转子82的转动，能够带动电机转子82两端的偏心轴83偏心转动，进而通过活塞体驱动杆73，带动第一活塞安装筒4和第二活塞安装筒5中的活塞体7交替式上下往复移动。该驱动结构能够稳定、持续的驱动第一活塞安装筒4和第二活塞安装筒5中的活塞体7交替式上下往复移动，保证了整个二级空气机压缩机的正常运作。

并且，活塞体7的外壁上设有围绕其轴心设置的密封环72，密封环72下方的活塞体7外壁上还设有围绕其轴心设置的导向环71。设置在活塞体7外壁上的密封环72能够保证活塞体7与第一活塞安装筒4、第二活塞安装筒5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，导向环71能起到滑动导向的作用，能够保证活塞体7往复移动时的稳定。本实施例中，密封环72与活塞体7外壁之间还设有围绕活塞体7轴心设置的密封顶圈75。密封顶圈75能够顶住密封环72，从而保证了密封环72与第一活塞安装筒4、第二活塞安装筒5内壁之间的密封效果。

另外，关于单向阀9，本实施例中的单向阀9包括重叠设置的阀板91和阀片92。阀板91和阀片92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)

1.一种空气压缩装置，其特征在于，包括一水平设置且两端分别连接有进气端盖(2)和排气端盖(3)的储气罐(1)，所述进气端盖(2)下端连接有第一活塞安装筒(4)，排气端盖(3)下端连接有第二活塞安装筒(5)且第二活塞安装筒(5)内径小于第一活塞安装筒(4)内径，所述第一活塞安装筒(4)、第二活塞安装筒(5)内皆设有与内壁滑动密封配合且交替上下移动的活塞体(7)；

所述进气端盖(2)内设有出气端与第一活塞安装筒(4)内腔连通的进气通道(21)，还设有进气端与第一活塞安装筒(4)内腔连通的输出流道(22)，所述排气端盖(3)内设有进气端与第二活塞安装筒(5)内腔连通，出气端与储气罐(1)连通的排气通道(31)，还设有出气端与第二活塞安装筒(5)内腔连通的输入流道(32)；所述输出流道(22)出气端与输入流道(32)进气端之间设有连通管(23)；所述进气通道(21)出气端、输出流道(22)进气端、输入流道(32)出气端以及排气通道(31)进气端上皆设有能沿空气流向开启的单向阀(9)。

2.根据权利要求1所述的一种空气压缩装置，其特征在于，所述第一活塞安装筒(4)、第二活塞安装筒(5)的相对侧侧壁上皆设有电机接口(6)，且第一活塞安装筒(4)、第二活塞安装筒(5)之间还设有能同时驱动两个活塞体(7)的电机(8)。

3.根据权利要求2所述的一种空气压缩装置，其特征在于，所述电机(8)包括电机定子外壳(81)与同轴设置在电机定子外壳(81)内的电机转子(82)，所述电机定子外壳(81)的两端分别与第一活塞安装筒(4)、第二活塞安装筒(5)上的电机接口(6)连接，所述电机转子(82)两端分别通过转子安装轴承(61)转动式安装在第一活塞安装筒(4)、第二活塞安装筒(5)的电机接口(6)中；

安装在所述电机接口(6)中的电机转子(82)端面上设有偏心设置的偏心轴(83)，所述偏心轴(83)通过活塞体驱动杆(73)与活塞体(7)传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种空气压缩装置，其特征在于，所述电机转子(82)、偏心轴(83)的延伸方向皆与活塞体(7)的移动方向垂直，所述活塞体驱动杆(73)上端与活塞体(7)连接，下端设有供偏心轴(83)转动式插入的偏心轴插孔。

5.根据权利要求4所述的一种空气压缩装置，其特征在于，所述偏心轴插孔内设有与偏心轴(83)套接配合的偏心轴安装轴承(74)。

6.根据权利要求1所述的一种空气压缩装置，其特征在于，所述活塞体(7)的外壁上设有围绕其轴心设置的密封环(72)。

7.根据权利要求6所述的一种空气压缩装置，其特征在于，所述密封环(72)下方的活塞体(7)外壁上还设有围绕其轴心设置的导向环(71)。

8.根据权利要求6或7所述的一种空气压缩装置，其特征在于，所述密封环(72)与活塞体(7)外壁之间还设有围绕活塞体(7)轴心设置的密封顶圈(75)。

9.根据权利要求1所述的一种空气压缩装置，其特征在于，所述单向阀(9)包括重叠设置的阀板(91)和阀片(92)，所述阀板(91)和阀片(92)的表面皆与空气流向垂直。

10.根据权利要求1所述的一种空气压缩装置，其特征在于，所述储气罐(1)上部侧壁上设有储气罐排气口(11)。

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