CN2597707Y - 全平衡无振动微型无油润滑压缩机 - Google Patents
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Abstract
全平衡无振动微型无油润滑压缩机,由压缩执行机构和动力执行机构组成;压缩执行机构由曲轴连杆组件、活塞气缸组件和吸排气组件配套构成,动力执行机构由双向出轴的电机(1)构成;其关键在于四套压缩执行机构分别设置在一台电机的左上、左下、右上、右下四个方向和位置,并与其配合安装连为一体,共用主轴(13),且连杆(12)偏置,同侧活塞(10)中心线重合,异侧活塞(10)中心线平行;内部往复运动部分的惯性力相互抵消,旋转运动部分的离心力相互平衡,整机动态平衡。优点:零部件简单通用,易于生产,整机体积小,效率高,成本低,寿命长,运行平稳无振动;广泛应用于轻工、家电、医疗、保健等行业,提供洁净气源。
Description
一.技术领域
本实用新型属于机电技术领域,具体是一种无油润滑压缩机。
二.背景技术
无油润滑压缩机主要应用于医疗器械、精密仪器、食品加工、轻工、环保等行业,可提供无油洁净的气源。目前常见的无油润滑压缩机有活塞式、隔膜式、螺杆式、滑片式、斜轴式等,但存在不同缺陷,其中:活塞式的结构复杂,工艺要求高,运行振动大;隔膜式的排气量小,寿命短,效率低;螺杆式的工艺要求高,泄漏大,转速高,噪音大;滑片式的磨擦大,效率低,寿命短;斜轴式的工艺要求高,体积大,排气量小等。
参照文献:对称平衡式微型无油空气压缩机(实用新型专利:ZL94238865.8),主要特点为:该实用新型由两套曲轴连杆组件、两套活塞气缸组件、两套吸排气组件与一台双向出轴的电机配合安装连为一体,并相对于电机,左右对称设置;整机结构简单,但其内部旋转运动部分的离心力不能完全平衡,往复运动部分的惯性力完全不能抵消,所以不能实现动态平衡,运行时振动很大。
三.发明内容
本实用新型的目的在于克服上述缺陷,提供一种零部件结构简单、通用性强、易于批量生产,整机体积小、效率高、成本低、寿命长,运行稳定可靠、基本无振动的微型无油润滑压缩机。
为实现上述目的,本实用新型依据了如下的技术方案:全平衡无振动微型无油润滑压缩机,由压缩执行机构和动力执行机构组成,压缩执行机构由曲轴连杆组件、活塞气缸组件和吸排气组件配套构成,动力执行机构由双向出轴的电机构成,其关键在于四套压缩执行机构分别设置在一台电机的左上、左下、右上、右下四个方向和位置,并与其配合安装连为一体,共用同一根主轴。
具体结构为:
曲轴连杆组件由曲轴和连杆组成;曲轴由连为一体的平衡块部分和偏心轴部分构成,且相对于主轴的中心线,平衡块部分的重心和偏心轴部分的重心反置;连杆由连为一体的曲轴端连杆部分和活塞端连杆部分构成,且相对于活塞部分的中心线,曲轴端连杆部分偏置。
活塞气缸组件由活塞、活塞环和缸套组成;同侧的两套活塞气缸组件的中心线相互重合,工作相位相同;异侧的两组活塞气缸组件的中心线相互平行,工作相位相反。
吸排气组件由缸盖、阀板和阀片组成;阀板为平板结构,设有进气阀口和排气阀口,进气阀片和排气阀片分别相应安装其上;缸盖为双凹腔结构,形成进气腔和排气腔。
具体连接关系为:四个活塞分别安装在四个活塞端连杆部分上,四个曲轴端连杆部分分别通过四个轴承配合安装在四个曲轴上,四个曲轴分别安装在同一根主轴的两端;四个缸盖分别叠压在四个阀板上方,并分别将四个缸套固定在两个机壳的两端,之间分别由缸盖密封圈和缸套密封圈密封,两个机壳分别安装在同一台电机的两端。
缸套和活塞环采用常规的自润滑材料和技术制作。
本实用新型的优越之处在于:零部件结构简单,通用性强,易于批量生产;整机具有体积小,效率高,成本低,寿命长的特点;机器启动后基本无振动,运行平稳可靠;既可用作压缩机,也可用作真空泵。
四.附图说明
附图为本实用新型的结构示意图。
图中:1.电机,2.机壳,3.缸盖,4.阀板,5.阀片,6.缸盖密封圈,7.缸套密封圈,8.缸套,9.活塞环,10.活塞,11.曲轴,12.连杆,13.主轴,14.轴承。
五.具体实施方式
参见附图,全平衡无振动微型无油润滑压缩机,由电机(1)、机壳(2)、缸盖(3)、阀板(4)、阀片(5)、缸盖密封圈(6)、缸套密封圈(7)、缸套(8)、活塞环(9)、活塞(10)、曲轴(11)、连杆(12)、主轴(13)、轴承(14)和相应的固定螺栓组成。
相对于双向出轴电机(1)的左上、左下、右上、右下四个方向和位置,设置四套压缩执行机构,并共用一根主轴(13);每套压缩执行机构分别由曲轴连杆组件、活塞气缸组件和吸排气组件配套构成。
缸套(8)采用硬质自润滑复合材料制作,表面抛光;活塞环(9)采用弹性高分子耐磨材料制作,为碗状环形结构。
其中:相对于活塞(10)的中心线,将连杆(12)偏置,使得同一侧的两套活塞气缸组件的中心线重合,工作相位相同,方向相反,实现压缩机工作时,上下两套活塞(10)、活塞环(9)及活塞端连杆部分(12d)之和的惯性力相互抵消(即:实现往复运动部分的动态平衡);并适当设置曲轴(11)的结构,使平衡块部分(11b)的重心与偏心轴部分(11a)的重心相对于主轴(13)的中心线,方向相反,大小合适,当主轴(13)旋转时,实现偏心轴部分(11a)、曲轴端连杆部分(12c)及轴承(14)之和的离心力与平衡块部分(11b)的离心力在主轴(13)中心线上的力矩相互平衡。(由于各部件等量对称设置,活塞气缸组件中心线和主轴中心线的交叉点为等效平衡点,所以,当平衡块部分的配重合适,各旋转运动部分的离心力相对于该平衡点的力矩之和为零时,即实现旋转运动部分的动态平衡。)
所以,本实用新型不仅其内部往复运动部分的惯性力相互抵消,旋转运动部分的离心力也相互平衡,从而实现整机的动态平衡,理论上不产生振动。
本实用新型的工作过程为:对其中一套压缩执行机构而言,当电机(1)接通电源,主轴(13)旋转,带动曲轴(11)、轴承(14)旋转,随之通过连杆(12)带动活塞(10)下降时,气缸间(15)产生负压,进气阀片(5)开启,排气阀片(5)关闭,低压气体经进气管(19),进气腔(18),进入气缸间(15),完成吸气周期;随后,连杆(12)带动带动活塞(10)上升,压缩气体,气缸间(15)产生高压,进气阀片(5)关闭,排气阀片(5)开启,高压气体经排气腔(17),排气管(16)排出,完成排气周期,周而复始;其它三套压缩执行机构的工作过程与此相同。
因为:同一侧的两套活塞气缸组件为一组,中心线重合,工作相位相同,方向相反,其往复运动部分的惯性力相互抵消,不产生振动;同一侧的两套曲轴连杆组件为一组,其旋转部分的离心力相互平衡,也不产生振动;又因为:电机两侧的两组活塞气缸组件的中心线平行,工作相位相反,两侧连续交替压缩做功,电机转速均匀;两侧吸、排气周期互补,气体脉动小。所以:整机工作平稳。
Claims (4)
1.全平衡无振动微型无油润滑压缩机,由压缩执行机构和动力执行机构组成,压缩执行机构由曲轴连杆组件、活塞气缸组件和吸排气组件配套构成,动力执行机构由双向出轴的电机(1)构成,其特征在于:四套压缩执行机构分别设置在一台电机(1)的左上、左下、右上、右下四个方向和位置,并与其配合安装连为一体,共用一根主轴(13)。
2.如权利要求1所述的全平衡无振动微型无油润滑压缩机,其特征在于曲轴连杆组件、活塞气缸组件、吸排气组件和电机(1)的配合安装关系为:四个活塞(10)分别安装在四个连杆(12)的一端,四个连杆(12)的另一端分别通过四个轴承(14)配合安装在四个曲轴(11)上,四个曲轴(11)分别安装在同一根主轴(13)的两端;四个缸盖(3)分别叠压在四个阀板(4)上方,并将四个缸套(8)分别固定在两个机壳(2)的两端,两个机壳(2)分别安装在同一台电机(1)的两端。
3.如权利要求2所述的全平衡无振动微型无油润滑压缩机,其特征在于:相对于活塞(10)的中心线,连杆(12)偏置。
4.如权利要求3所述的全平衡无振动微型无油润滑压缩机,其特征在于:同侧的两套活塞气缸组件的中心线相互重合,异侧的两组活塞气缸组件的中心线相互平行。
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