CN2656664Y

CN2656664Y - 对称平衡式无油润滑压缩机

Info

Publication number: CN2656664Y
Application number: CN 200320113264
Authority: CN
Inventors: 侯亮; 刘欣; 聂秀娟; 王红; 贾凤琴
Original assignee: 侯亮
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2013-11-20

Abstract

对称平衡式无油润滑压缩机，由四套压缩机构和一台双向出轴的电机1组成，共用主轴12，其关键在于压缩机构平分为两组，安装在电机1两端，同组压缩机构互相垂直，两组压缩机构方向一致，两个偏置轴11方向相反；同组压缩机构中，两个连杆9末端分别安装的两只轴承13并列安装在偏置轴11上；或者，两个连杆9的末端相互铰接，一只轴承13单独安装在偏置轴11上。其内部往复运动的惯性力和旋转运动的离心力的矢量之和为零，实现动态平衡；四套压缩机构工作相位的间隔为90度，做功连续，转速均匀；吸、排气周期互补，气体脉动小。优点：体积小，效率高，振动小，寿命长，运行平稳可靠；广泛应用于轻工、医疗等行业，提供洁净气源。

Description

对称平衡式无油润滑压缩机

一.技术领域

本实用新型属于机械技术领域，是一种将气体压缩从而提高气体压力或输送气体的机器，通称为压缩机。

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，但各有优缺点。相对而言：活塞式的结构较为复杂，运行振动大；隔膜式的排气量小，寿命短，效率低；螺杆式的精度要求高，泄漏大，噪音大；滑片式的磨擦大，效率低，寿命短；斜轴式的精度要求高，体积大，排气量小等。

参照文献：全平衡无振动微型无油润滑压缩机，实用新型：03235254.9，该实用新型由由压缩机构和动力机构组成，压缩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，动力机构由双向出轴的电机构成；其特点在于四套压缩机构分别设置在一台电机的左上、左下、右上、右下四个方位，共用主轴，连杆偏置，同侧活塞中心线重合，异侧活塞中心线平行；理论上其内部往复运动部件的惯性力相互抵消，旋转运动部件的离心力相互平衡，如果电机匀速工作，可以实现动态平衡。但实际上其两侧压缩机构的工作相位间隔较大，为180度，所以带负载工作时，电机的转速不均匀，仍然表现为设备的振动较大，输出气体的脉动也较大。

三.发明内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种体积小、效率高、成本低、寿命长的无油润滑压缩机，要求其结构简单、通用性强、易于批量生产，特别是运行稳定振动小、输出气体脉动小。

为实现上述目的，本实用新型依据了如下的技术方案：

对称平衡式无油润滑压缩机，由四套压缩机构和一台双向出轴的电机组成，共用主轴，每套压缩机构均由曲轴连杆组件、活塞气缸组件和吸排气组件配套构成。

其特点在于：压缩机构平分为两组，分别安装在电机的两端，同组的两套压缩机构在主轴径向上互相垂直，共用一个偏置轴，两组压缩机构在主轴径向上的安装方向一致，每个偏置轴上有一圆孔与主轴配合，此圆孔与偏置轴的中心线平行但偏置，两个偏置轴在主轴径向上的安装方向相反。

每组压缩机构中，两个连杆的末端分别安装一只轴承，两只轴承并列安装在偏置轴上。

或者，每组压缩机构中，一个连杆与另一个连杆的末端铰接，位于该连杆末端的一只轴承单独安装在偏置轴上。

平衡块位于偏置轴的一端或两端。

在偏置轴的外侧安装扇叶。

具体结构为：

曲轴连杆组件由曲轴和连杆组成；曲轴由主轴、偏置轴和平衡块构成，相对于主轴的中心线，平衡块的重心和偏心轴的重心反置。

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垂直；异侧的两组活塞气缸组件的中心线相互平行。

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：活塞位于连杆的一端，位于连杆另一端的轴承安装在相应的偏置轴上，偏置轴分别安装在主轴的两端；缸盖叠压在阀板上方，一并将缸套固定在机壳上，之间分别由密封圈密封，机壳分别安装在电机的两端。

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；机器工作时基本无振动，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

图1为实施例一外观效果图。

图2为实施例一主视剖面示意图。

图3为实施例一侧视示意图。

图4为实施例二主视剖面示意图。

图5为实施例二侧视示意图。

图6为实施例三主视剖面示意图。

图7为实施例三侧视示意图。

图中：1.电机，2.机壳，3.缸盖，4.阀片，5.阀板，6.活塞环，7.活塞，8.缸套，9.连杆，10.平衡块，11.偏置轴，12.主轴，13.轴承，14.扇叶。

五.具体实施方式

对称平衡式无油润滑压缩机，由四套压缩机构和一台双向出轴的电机1组成，共用主轴12，每套压缩机构均由曲轴连杆组件、活塞气缸组件和吸排气组件配套构成。

四套压缩机构平分为两组，分别安装在电机1的两端，同组的两套压缩机构在径向上互相垂直，共用一个偏置轴11；两端的两组压缩机构在径向上的安装方向一致。

偏置轴11上有一圆孔与主轴1配合，此圆孔与偏置轴11的中心线平行但偏置；两个偏置轴11在径向上的安装方向相反。

具体结构为：

曲轴连杆组件由曲轴和连杆9组成；曲轴由主轴12、偏置轴11和平衡块10构成，平衡块10的重心和偏心轴11的重心反置。

活塞气缸组件由活塞7、活塞环6和缸套8组成；缸套8采用硬质铝合金材料制作，表面阳极氧化抛光处理；活塞环6采用弹性高分子耐磨材料制作，为碗状环形结构。

吸排气组件由缸盖3、阀板5和阀片4组成；阀板5为平板结构，设有进气阀口和排气阀口，阀片4分别相应安装其上；缸盖3为双凹腔结构，形成进气腔和排气腔。

具体连接关系为：

缸盖3叠压在阀板5上方，一并将缸套8固定在机壳2上，之间分别由相应的密封圈密封，机壳2分别安装在电机1的两端。

每组压缩机构中，两个连杆9的末端分别安装一只轴承13，两只轴承13并列安装在同一偏置轴11上。

或者，每组压缩机构中，一个连杆9与另一个连杆9的末端铰接，位于该连杆9末端的一只轴承13单独安装在偏置轴11上。

平衡块10位于偏置轴11的一端或两端。

在偏置轴11的外侧安装扇叶14，共用主轴12。

连杆9的顶端与活塞7既可活动铰接，也可固定连接，即采用摇摆式活塞气缸结构，也可采用隔膜式活塞气缸结构。

实施例一：

参见图1、图2和图3，对称平衡式无油润滑压缩机，由电机1、机壳2、缸盖3、阀片4、阀板5、活塞环6、活塞7、缸套8、连杆9、平衡块10、偏置轴11、主轴12、轴承13、扇叶14和相应的固定螺栓组成。

本实施例的由四套压缩机构和一台双向出轴的电机1组成，共用主轴12；四套压缩机构平分为两组，分别安装在电机1的两端；同组的两套压缩机构在径向上互相垂直，共用一个偏置轴11；两端的两组压缩机构在径向上的安装方向一致。

每组压缩机构中，两个连杆9的末端分别安装一只轴承13，两只轴承13并列安装在偏置轴11上；偏置轴11上有一圆孔与主轴1配合，此圆孔与偏置轴11的中心线平行但偏置；两个偏置轴11在径向上的安装方向相反。

平衡块10位于偏置轴11的两端；相对于主轴12的中心线，平衡块10的重心与偏置轴11相反，其质量适当配置，足以抵消偏置轴11、轴承13、连杆9、活塞7和活塞环6的离心力和惯性力的矢量之和。

因为，本实用新型内部往复运动部分的惯性力和旋转运动部分的离心力的矢量之和为零，从而实现整机的动态平衡，理论上不产生振动。又因为，电机1两侧四套活塞气缸组件的工作相位相互间隔90度，连续交替压缩做功，电机1转速均匀；吸、排气周期互补，输出气体脉动小。所以：整机工作平稳。

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12旋转，通过偏置轴11、轴承13和连杆9，带动活塞7下降时，气缸间产生负压，进气阀片4开启，排气阀片4关闭，低压气体经进气腔进入气缸间，完成吸气周期；随后，连杆9带动活塞7上升，压缩气体，气缸间产生高压，进气阀片4关闭，排气阀片4开启，高压气体经排气腔排出，完成排气周期，周而复始；其它三套压缩机构的工作过程与此相同。

实施例二：

参见图4和图5，对称平衡式无油润滑压缩机，本实施例与实施例一类似，也由四套压缩机构和一台双向出轴的电机1组成，共用主轴12；四套压缩机构平分为两组，分别安装在电机1的两端；同组的两套压缩机构在径向上互相垂直，共用一个偏置轴11；两端的两组压缩机构在径向上的安装方向一致。其区别在于：连杆9的顶端与活塞7铰接，平衡块10位于偏置轴11的一端，在偏置轴的外侧安装扇叶。该实施例的其它结构和工作过程与实施例一相同，不再详述。

实施例三：

参见图6和图7，对称平衡式无油润滑压缩机，本实施例与实施例一类似，也由四套压缩机构和一台双向出轴的电机1组成，共用主轴12；四套压缩机构平分为两组，分别安装在电机1的两端；同组的两套压缩机构在径向上互相垂直，共用一个偏置轴11；两端的两组压缩机构在径向上的安装方向一致。其区别在于：每组压缩机构中，一个连杆9与另一个连杆9的末端铰接，位于该连杆9末端的一只轴承13单独安装在偏置轴11上。该实施例的其它结构和工作过程与实施例一相同，不再详述。

Claims

1.对称平衡式无油润滑压缩机，由四套压缩机构和一台双向出轴的电机1组成，共用主轴12，每套压缩机构均由曲轴连杆组件、活塞气缸组件和吸排气组件配套构成，其特征在于：压缩机构平分为两组，分别安装在电机1的两端，同组的两套压缩机构互相垂直，共用一个偏置轴11，两组压缩机构在主轴12径向上的安装方向一致，偏置轴11上有一圆孔与主轴12配合，此圆孔与偏置轴11的中心线平行但偏置，两个偏置轴11在主轴12径向上的安装方向相反。

2.如权利要求1所述的对称平衡式无油润滑压缩机，其特征在于：每组压缩机构中，两个连杆9的末端分别安装一只轴承13，两只轴承13并列安装在偏置轴11上。

3.如权利要求1所述的对称平衡式无油润滑压缩机，其特征在于：每组压缩机构中，一个连杆9与另一个连杆9的末端铰接，位于该连杆9末端的一只轴承13单独安装在偏置轴11上。

4.如权利要求2或3所述的对称平衡式无油润滑压缩机，其特征在于：平衡块10位于偏置轴11的一端或两端。

5.如权利要求4所述的对称平衡式无油润滑压缩机，其特征在于：在偏置轴11的外侧安装扇叶14，共用主轴12。