CN2641316Y

CN2641316Y - 长行程旋转往复式压缩机

Info

Publication number: CN2641316Y
Application number: CN 03279371
Authority: CN
Inventors: 赵永军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2013-09-16

Abstract

一种长行程旋转往复式压缩机，主要由缸体[1]、活塞[2]、连杆[3]和驱动装置组成，其特征在于：驱动装置采用旋转电机[4]作为动力，经过减速传动机构、链轮链条传动机构或同步带同步轮传动机构与连杆[3]连接，其中，链传动或同步带传动机构由链条或同步带与两个传动轮构成长圆形闭环传动链，减速传动机构与传动轮传动连接，链条或同步带上的任意一点与连杆[3]铰接。本实用新型将旋转动力传递到一个长圆形闭环传动链上，由传动链上某点的运动轨迹作用于连杆一端，带动活塞在缸体中来回往复运动。由于闭环传动链为长圆形结构，因此可以使活塞实现长行程往复运动。

Description

长行程旋转往复式压缩机

技术领域

本实用新型涉及活塞式压缩机，具体涉及一种具有长行程和大压缩比的旋转往复式压缩机结构。该压缩机可适应气体介质和液体介质的压缩，并可以广泛适用于国民经济各行业。

背景技术

压缩机在各行各业中的应用非常普遍，现有的活塞式压缩机主要由缸体、活塞、连杆和驱动结构组成，驱动方式有旋转电机驱动和直线电机驱动两种。

旋转电机驱动的活塞式压缩机一般由旋转电机提供动力，通过曲柄连杆机构使活塞在缸体中往复运动。这种压缩机因其具有制造简单、成本低和使用寿命长等优点，已成为目前使用最广泛的一种机型。但这种机型的不足是：活塞直径、活塞行程和电机功率三者存在“最佳联锁关系”，即当活塞直径和电机功率确定后，余隙效率随之确定，此时活塞行程不能随意加长，否则适得其反。以往的设计理论告诉我们，压缩比一般控制在10左右为宜。

直线电机驱动的活塞式压缩机一般由直线电机提供动力，通过连杆推拉活塞，使其在缸体中往复运动。这种机型很少采用，它属于高频振荡式压缩机，机构往复振荡频率很高，几乎与50赫交流市电同步，活塞行程极短，容积余隙效率极低，并且这种非牵制型活塞的行程控制是靠牺牲很大的容积余隙效率来保证的。因此，只有在远小于10的低压缩比的工况下才能正常工作。所以它只适合做成一百瓦左右的小功率机型，其实用价值很有限，市场上很少见到这种机型。

但是，从另一个角度看，这种机型的问世却开创了活塞式压缩机的另一个发展方向。因为它省略了传统活塞式压缩机中“转动变平动”的机构转换。一旦实现了长行程，在确定了最高工作压力(与电机功率有关)后，所消耗的电机功率与活塞行程就无关了，这就可以在不改变电机功率的前提下，大幅度提高活塞行程，使容积余隙效率得到大幅度提高。

然而，到目前为止在直线电机驱动中，由于以下两个关键问题一直未能解决，因此这种高效率(高压缩比)机型一直未能得到成功应用：

1、活塞往复运动换向时，都会使直线电机经常处于周期性启动状态，那样直线电机的电耗必然会大得惊人，以致失去存在的价值。

2、采用直线电机作为动力，在压缩比有所变化(不可避免)的情况下，难以准确控制活塞行程。

本实用新型目的是组合两种机型的特点，通过改进驱动结构提供一种新型的长行程、高压缩比的压缩机结构。

发明内容

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种长行程旋转往复式压缩机，主要由缸体、活塞、连杆和驱动装置组成，其创新在于：驱动装置采用旋转电机作为动力，经过减速传动机构、链轮链条传动机构或同步带同步轮传动机构与连杆连接，其中，链传动或同步带传动机构由链条或同步带与两个传动轮构成长圆形闭环传动链，减速传动机构与传动轮传动连接，链条或同步带上的任意一点与连杆铰接。

上述技术方案的有关内容和变化解释如下：

1、上述方案中，所述旋转电机指普通提供旋转动力的电动机或燃料发动机，主要是为了区别于直线驱动电机。

2、上述方案中，减速传动机构是普通技术人员容易理解的一种上位概念，它包括现有技术提供的各种减速机构，比如齿轮减速机构、蜗轮蜗杆减速机构等。

3、上述方案中，所述“长圆形闭环传动链”是指由两个传动轮张紧一根封密环形链条或同步带而形成的传动链，该传动链外形是：两端为半圆，中间为矩形，活塞的行程可以根据两个传动轮的轮轮距来调节。

4、上述方案中，可以采用一套闭环传动链通过连杆来带动活塞，但为了使连杆铰接处的受力更加均衡，也可以采用两套闭环传动链在连杆铰接处两侧通过销轴同步带动来实现，这样可以减少振动，但机构更复杂。

5、上述方案中，所述一套驱动装置可以驱动一个缸体和活塞，也可以同时驱动两个缸体和活塞。当压缩机采用双缸结构时，具体结构为：并列设置两套相同的链传动或同步带传动机构，旋转电机通过减速传动机构同步驱动并列的两套链传动或同步带传动机构，两套缸体、活塞和连杆对称布置在两端位置，其中，两个连杆通过同一根铰接销轴跨接在两套链传动或同步带传动机构之间的相同位置上。

本实用新型工作原理是：驱动装置采用旋转电机作为动力，通过减速机构后将动力传递到一个长圆形闭环传动链上，由传动链上某点的运动轨迹作用于连杆一端，带动活塞在缸体中来回往复运动，其中闭环传动链为长圆形结构，因此可以使活塞实现长行程往复运动。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、由于本实用新型组合了旋转电机驱动和直线电机驱动两者的优点，较好的实现了活塞的长行程，在确定了最高工作压力后，所消耗的电机功率与活塞行程就无关了，这就可以在不改变电机功率的前提下，大幅度提高活塞行程，使容积余隙效率得到大幅度提高。

2、本实用新型适合于高压缩比、长行程、低速的压缩机，该压缩机与现有相应的机型相比效率大大提高，而且节省能耗。

3、由于本实用新型闭环传动轮为长圆形结构，其压缩、拉伸行程与两端顶点间歇在时间上的分布更为合理，有利于气缸的吸气和排气。

4、本实用新型在低速条件下工作，其磨损和噪音相对减少。

5、本实用新型特别适合于大功率气体和液体的压缩。

附图说明

附图1为本实用新型实施例长行程旋转往复式双缸压缩机结构示意图；

附图2为本实用新型实施例双缸驱动装置结构示意图。

以上附图中：1、缸体；2、活塞；3、连杆；4、旋转电机；5、销轴；6、支架；7、链条；8、链轮；9、传动轴；10、齿轮传动；11、机体固定板；12、固定垫块；13、进气口；14、出气口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图1和图2所示，一种长行程旋转往复式双缸空气压缩机，由两套缸体1、活塞2、连杆3结构和一套驱动装置组成。

两套缸体1、活塞2和连杆3对称布置在机体固定板11的两端位置，缸体1与机体固定板11之间通过固定垫块12和螺栓固定连接。缸体1的顶端设有进气口13和出气口14，两个气口中分别设有相应的单向阀结构。

所述驱动装置由旋转电机4、减速传动机构、链轮链条传动机构组成，其中，减速传动机构有两组齿轮传动10构成，链轮链条传动机构也有两套并列设置构成，见图2所示，每套链轮链条传动机构由一根链条7和两个链轮8组成，两个链轮8由支架6支承张紧链条7形面长圆形闭环传动链，旋转电机4通过传动轴9与两个齿轮传动10连接，两个齿轮传动10分别通过各自的转轴与两个链轮8连接，两个连杆3通过同一根铰接销轴5跨接在两套链传动之间的相同位置上。工作时，旋转电机4通过传动轴9同步带动两个齿轮传动10，两个齿轮传动10分别通过各自的转轴将动力传递给两个链轮8，两个链轮8带动两个链条7转动，转动过程中链条7通过铰接点同时带动两个连杆3分别推动各自的活塞2在缸体1来回往复运动。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1、一种长行程旋转往复式压缩机，主要由缸体[1]、活塞[2]、连杆[3]和驱动装置组成，其特征在于：驱动装置采用旋转电机[4]作为动力，经过减速传动机构、链轮链条传动机构或同步带同步轮传动机构与连杆[3]连接，其中，链传动或同步带传动机构由链条或同步带与两个传动轮构成长圆形闭环传动链，减速传动机构与传动轮传动连接，链条或同步带上的任意一点与连杆[3]铰接。

2、根据权利要求1所述的长行程旋转往复式压缩机，其特征在于：上述结构中，并列设置两套相同的链传动或同步带传动机构，旋转电机[4]通过减速传动机构同步驱动并列的两套链传动或同步带传动机构；所述压缩机采用双缸结构，两套缸体[1]、活塞[2]和连杆[3]对称布置在两端位置，其中，两个连杆[3]通过同一根铰接销轴[5]跨接在两套链传动或同步带传动机构之间的相同位置上。