CN219081810U - 一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，属于隔膜压缩机技术领域，包括曲轴、轴承、导套端板、垫板和柱塞；曲轴的曲拐部位与轴承内圈过渡配合，轴承外圈与垫板间隙配合，垫板与柱塞均连接在导套端板上；曲轴做偏心运动的同时带动轴承推动导套端板，进而推动两个柱塞做往复直线运动。本实用新型设计了轴承垫板式驱动机构，驱动机构整体更加轻量化，结构更简单，从而降低了生产成本，方便了制造与维修。

Description

一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构

技术领域

本实用新型涉及机械领域，具体涉及一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构。

背景技术

隔膜压缩机是一种容积式压缩机，其主要工作原理是：由驱动机构驱动活塞或者柱塞作往复运动，活塞或者柱塞推动油缸中的油液( 油液是不可以压缩的) 带动膜片压缩气体，在膜腔中气体的容积得到了改变，在吸、排气阀的配合下实现了气体压缩的目的。

驱动机构是隔膜压缩机的核心部件，隔膜压缩机正常工作时，负载主要集中在曲轴上，它的强度和可靠性是保证整机正常运动的保障。现有的隔膜压缩机驱动机构一般采用的是曲柄滑块机构，这种机构一般体积较大、重量重且传动结构相对复杂、拆装麻烦，例如现有技术中公开号为CN207526657U，公告日为2018年06月22日，名称为对置式直线往复泵驱动机构的中国实用新型授权专利，其技术方案为：一种对置式直线往复泵驱动机构，包括滑块机构、曲轴及偏心滑块，滑块机构由滑块、两个连杆及两个活塞组成，且两个活塞的中心轴线与滑块的中心轴线正交；曲轴的曲拐上套装有偏心滑块，滑块同心套装在偏心滑块上，活塞同轴心插装在往复泵机架上的两个对称滑道中；偏心滑块在跟随曲拐绕曲轴转动的同时绕曲拐反向自转，且整个转动过程中偏心滑块的中心轴线与曲拐的中心轴线始终保持平行，使偏心滑块在水平方向的运动轨迹近似直线，通过偏心滑块带动滑块水平直线运动，进而使两个活塞分别在往复泵的两个对称滑道中往复直线运动。

上述专利所述的驱动机构，其滑块与偏心滑块之间通过滑套Ⅰ滑动接触，滑块与滑套Ⅰ之间的接触为面接触，摩擦热较大，时间长容易磨损，影响驱动机构的使用寿命，并且该驱动机构体积大、重量重、运转结构相对复杂，还有拆装麻烦、加工制造成本较高的缺点，不满足现目前隔膜压缩机低成本、轻量化的设计趋势。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中隔膜压缩机的驱动机构存在的上述问题，提出了一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，该驱动机构具有质量轻、结构简单、拆装方便、成本低廉等优点。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案如下：

一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，其特征在于，包括曲轴、轴承、导套端板、垫板和柱塞；曲轴的曲拐部位与轴承内圈过渡配合，轴承外圈与垫板间隙配合，垫板与柱塞均连接在导套端板上；曲轴旋转带动轴承推动导套端板，进而推动导套端板上的柱塞做往复直线运动。

在某一实施例中，所述导套端板连接在导套框架上，所述导套框架包括平行间隔设置的两块中空的矩形框，两块导套端板相对而立地固定在两块矩形框的棱边上，与两块矩形框连接为一个整体。

在某一实施例中，所述垫板位于导套端板相对的两个端面上，所述柱塞对称连接在两个导套端板的外侧面，且两个柱塞的中心轴线重合。

在某一实施例中，所述曲轴从导套框架的中空部位穿过，曲轴的中心轴线方向与两个柱塞的中心轴线方向垂直。

在某一实施例中，所述曲轴包括主轴轴颈、曲拐、连接曲拐与主轴轴颈的曲柄臂；曲拐两侧的主轴轴颈处对称设置有配重块，配重块上设置有与主轴轴颈配合连接的圆孔。

在某一实施例中，所述配重块包括分体连接的第一平衡块和第二平衡块，第一平衡块和第二平衡块上分别设有半圆缺口，二者相对拼接后形成容纳曲轴轴颈通过的整圆，第一平衡块和第二平衡块通过螺栓固定连接在一起。

在某一实施例中，所述垫板采用65Mn材料。

在某一实施例中，所述轴承为调心滚子轴承。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型中，驱动机构中的曲轴与轴承内圈为过渡配合，轴承外圈与其两侧的垫板为间隙配合，曲轴旋转带动轴承推动两块导套端板上的柱塞在缸体的两个对称滑道内做往复水平直线运动，实现对气体做工。本实用新型设计了新的轴承垫板式驱动机构，相比于传统的曲柄滑块驱动形式，驱动机构整体更加轻量化，结构更简单，从而降低了生产成本，方便了制造与维修。

2、本实用新型中，轴承外圈与其两侧的垫板为间隙配合，轴承与垫板之间为线接触，减少了运转过程中产生的摩擦热，延长了驱动机构的寿命。

3、本实用新型中，曲轴、导套框架、轴承以及平衡块之间的连接方式更加简单，具有拆装方便、成本低廉等优点。

附图说明

图1为本实用新型驱动机构的结构剖视图；

图2为本实用新型驱动机构的结构侧视图；

图3为本实用新型轴承与垫板的位置关系图；

图4为本实用新型的曲轴结构示意图；

图5为本实用新型的导套端板的结构示意图；

图6为本实用新型的配重块结构示意图；

图7为本实用新型的安装示意图；

图中：

1、导套框架，2、曲轴，3、轴承，4、配重块，5、柱塞，6、导套端板，7、垫板，8、曲拐，9、第一平衡块，10、第二平衡块，11、螺栓孔，12、主轴轴颈，13、曲柄臂，14、缸体。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“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，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、 “安装”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

本实用新型提供了一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，其结构如图1-3所示，包括曲轴2、轴承3、导套端板6、垫板7和柱塞5。曲轴2的曲拐8部位与轴承3内圈过渡配合，轴承3外圈与垫板7之间为间隙配合，垫板7与柱塞5均连接在导套端板6上；曲轴2做偏心运动的同时带动轴承3推动导套端板6，进而推动两个柱塞5分别在左右缸体14内做往复直线运动。

如图3所示，导套端板6可拆卸地连接在导套框架1上。导套框架1包括平行间隔设置的两块中空的矩形框，这两个矩形框的中空位置相对，两块导套端板6分别通过连接螺栓对称固定在两块矩形框的棱边上，与两块矩形框一起连接为一个整体，且这两块导套端板6的端面相对而立。

与轴承3外圈接触的垫板7共设置有两块，且这两块垫板7分别位于两块导套端板6相对的两个端面上。在两块导套端板6的外侧面分别固定连接有一根柱塞5，这两根柱塞5的中心轴线在同一条直线上。如图7所示，两根柱塞5的自由端分别连接在左右缸体14内部的滑道中，在驱动机构的带动下，对油腔内的液压油做功。

曲轴2的结构如图4所示，其包括主轴轴颈12、曲拐8、连接曲拐8与主轴轴颈12的曲柄臂13。曲柄臂13、主轴轴颈12与曲拐8的外径相同，相比于传统的曲轴，本实施例中的曲轴结构在满足强度的情况下结构更简单、质量更轻。曲轴2从导套框架1的中空部位穿过，其装配有轴承3的曲拐8位于导套框架1与导套端板6构成的空间内部，曲轴2所在的中心轴线与柱塞5的中心轴线方向垂直。

本实用新型的工作原理如下：

驱动机构与飞轮连接，飞轮与电机或车载取力器连接实现动力输入，曲轴通过曲拐带动轴承，轴承随曲轴转动的同时，推动其两侧的导套端板，使导套端板推动与之连接的柱塞在左右缸体的对称滑道内做往复直线运动，实现柱塞对油腔中的液压油进行做功。本实用新型所设计的轴承垫板式驱动机构整体更加轻量化，结构更简单，从而降低了生产成本，方便了制造与维修。由于轴承外圈与其两侧的垫板为间隙配合，轴承外圈与垫板之间为线接触，减少了运转过程中产生的摩擦热，延长了驱动机构的寿命。

实施例2

本实施例提供了一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，在实施例1的基础上，进一步地，如图2和图5所示，由于曲轴2旋转时其质心不在轴线上，会出现剧烈振动、抖动，造成不规律、噪杂的响声。曲拐处的偏心质量、轴承质量、柱塞质量，这几部分的共同组成的系统的偏心质量等效到曲轴曲拐处，将由配重块来进行平衡。在曲轴2质心偏移的另一侧增加配重块4，保证曲轴2在旋转时质心在其轴线上。本实施例中，配重块4对称设置在曲轴2的主轴轴颈12处，用于平衡驱动机构的偏心质量，配重块4上设置有与主轴轴颈12间隙配合的圆孔。

进一步地，配重块4的结构如图5所示，配重块4包含分体连接的第一平衡块9和第二平衡块10，第一平衡块9和第二平衡块10上分别设有半圆弧缺口，二者相对拼接后形成可以容纳曲轴2轴颈通过的整圆，第一平衡块9和第二平衡块10通过螺栓固定连接在一起。

为了防止配重块4与曲轴2发生相对转动，配重块4与曲轴2上均开设有销孔，通过定位销与销孔配合，可将配重块4与曲轴2固定连接。

实施例3

本实施例提供了一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，与实施例1或实施例2不同的是，优选的，本实施例中，轴承3选用调心滚子轴承，可采用型号为NU2211E的圆柱滚子轴承。

实施例4

本实施例提供了一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，与实施例1或2不同的是，优选的，本实施例中，垫板7选用硬度高、塑性好并带有一定的耐磨性的材料，如65Mn材料，热处理后HRC52～60。

虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，其特征在于，包括曲轴（2）、轴承（3）、导套端板（6）、垫板（7）和柱塞（5）；曲轴（2）的曲拐（8）部位与轴承（3）内圈过渡配合，轴承（3）外圈与垫板（7）间隙配合，垫板（7）与柱塞（5）均连接在导套端板（6）上；曲轴（2）旋转带动轴承（3）推动导套端板（6），进而推动柱塞（5）往复直线运动。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，其特征在于，所述导套端板（6）连接在导套框架（1）上，所述导套框架（1）包括平行间隔设置的两块中空的矩形框，两块导套端板（6）相对而立地固定在两块矩形框的棱边上，与两块矩形框连接为一个整体。

3.根据权利要求2所述的一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，其特征在于，所述垫板（7）位于两块导套端板（6）相对的两个端面上，所述柱塞（5）对称连接在两个导套端板（6）的外侧面，且两个柱塞（5）的中心轴线重合。

4.根据权利要求3所述的一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，其特征在于，所述曲轴（2）从导套框架（1）的中空部位穿过，曲轴（2）的中心轴线方向与两个柱塞（5）的中心轴线方向垂直。

5.根据权利要求1所述的一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，其特征在于，所述曲轴（2）包括主轴轴颈（12）、曲拐（8）、连接曲拐（8）与主轴轴颈（12）的曲柄臂（13）；曲拐（8）两侧的主轴轴颈（12）处对称设置有配重块（4），配重块（4）上设置有与主轴轴颈（12）配合连接的圆孔。

6.根据权利要求5所述的一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，其特征在于，所述配重块（4）包括分体连接的第一平衡块（9）和第二平衡块（10），第一平衡块（9）和第二平衡块（10）上分别设有半圆缺口，二者相对拼接后形成容纳曲轴轴颈通过的整圆，第一平衡块（9）和第二平衡块（10）通过螺栓固定连接在一起。

7.根据权利要求1所述的一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，其特征在于，所述垫板（7）采用65Mn材料。

8.根据权利要求1所述的一种轻量化的隔膜压缩机驱动机构，其特征在于，所述轴承（3）为调心滚子轴承。

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