專利名稱：全平衡無(wú)振動(dòng)微型無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)的制作方法
專利說明
一.技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型屬于機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)。
二.
背景技術(shù)：
無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)主要應(yīng)用于醫(yī)療器械、精密儀器、食品加工、輕工、環(huán)保等行業(yè)，可提供無(wú)油潔凈的氣源。目前常見的無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)有活塞式、隔膜式、螺桿式、滑片式、斜軸式等，但存在不同缺陷，其中活塞式的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求高，運(yùn)行振動(dòng)大；隔膜式的排氣量小，壽命短，效率低；螺桿式的工藝要求高，泄漏大，轉(zhuǎn)速高，噪音大；滑片式的磨擦大，效率低，壽命短；斜軸式的工藝要求高，體積大，排氣量小等。
參照文獻(xiàn)對(duì)稱平衡式微型無(wú)油空氣壓縮機(jī)(實(shí)用新型專利ZL94238865.8)，主要特點(diǎn)為該實(shí)用新型由兩套曲軸連桿組件、兩套活塞氣缸組件、兩套吸排氣組件與一臺(tái)雙向出軸的電機(jī)配合安裝連為一體，并相對(duì)于電機(jī)，左右對(duì)稱設(shè)置；整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其內(nèi)部旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部分的離心力不能完全平衡，往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分的慣性力完全不能抵消，所以不能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡，運(yùn)行時(shí)振動(dòng)很大。
三.
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種零部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、易于批量生產(chǎn)，整機(jī)體積小、效率高、成本低、壽命長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠、基本無(wú)振動(dòng)的微型無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型依據(jù)了如下的技術(shù)方案全平衡無(wú)振動(dòng)微型無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，由壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)和動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)由曲軸連桿組件、活塞氣缸組件和吸排氣組件配套構(gòu)成，動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)由雙向出軸的電機(jī)構(gòu)成，其關(guān)鍵在于四套壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在一臺(tái)電機(jī)的左上、左下、右上、右下四個(gè)方向和位置，并與其配合安裝連為一體，共用同一根主軸。
具體結(jié)構(gòu)為曲軸連桿組件由曲軸和連桿組成；曲軸由連為一體的平衡塊部分和偏心軸部分構(gòu)成，且相對(duì)于主軸的中心線，平衡塊部分的重心和偏心軸部分的重心反置；連桿由連為一體的曲軸端連桿部分和活塞端連桿部分構(gòu)成，且相對(duì)于活塞部分的中心線，曲軸端連桿部分偏置。
活塞氣缸組件由活塞、活塞環(huán)和缸套組成；同側(cè)的兩套活塞氣缸組件的中心線相互重合，工作相位相同；異側(cè)的兩組活塞氣缸組件的中心線相互平行，工作相位相反。
吸排氣組件由缸蓋、閥板和閥片組成；閥板為平板結(jié)構(gòu)，設(shè)有進(jìn)氣閥口和排氣閥口，進(jìn)氣閥片和排氣閥片分別相應(yīng)安裝其上；缸蓋為雙凹腔結(jié)構(gòu)，形成進(jìn)氣腔和排氣腔。
具體連接關(guān)系為四個(gè)活塞分別安裝在四個(gè)活塞端連桿部分上，四個(gè)曲軸端連桿部分分別通過四個(gè)軸承配合安裝在四個(gè)曲軸上，四個(gè)曲軸分別安裝在同一根主軸的兩端；四個(gè)缸蓋分別疊壓在四個(gè)閥板上方，并分別將四個(gè)缸套固定在兩個(gè)機(jī)殼的兩端，之間分別由缸蓋密封圈和缸套密封圈密封，兩個(gè)機(jī)殼分別安裝在同一臺(tái)電機(jī)的兩端。
缸套和活塞環(huán)采用常規(guī)的自潤(rùn)滑材料和技術(shù)制作。
本實(shí)用新型的優(yōu)越之處在于零部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，易于批量生產(chǎn)；整機(jī)具有體積小，效率高，成本低，壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)；機(jī)器啟動(dòng)后基本無(wú)振動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)可靠；既可用作壓縮機(jī)，也可用作真空泵。
四.

附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.電機(jī)，2.機(jī)殼，3.缸蓋，4.閥板，5.閥片，6.缸蓋密封圈，7.缸套密封圈，8.缸套，9.活塞環(huán)，10.活塞，11.曲軸，12.連桿，13.主軸，14.軸承。
五.具體實(shí)施方式
參見附圖，全平衡無(wú)振動(dòng)微型無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，由電機(jī)(1)、機(jī)殼(2)、缸蓋(3)、閥板(4)、閥片(5)、缸蓋密封圈(6)、缸套密封圈(7)、缸套(8)、活塞環(huán)(9)、活塞(10)、曲軸(11)、連桿(12)、主軸(13)、軸承(14)和相應(yīng)的固定螺栓組成。
相對(duì)于雙向出軸電機(jī)(1)的左上、左下、右上、右下四個(gè)方向和位置，設(shè)置四套壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并共用一根主軸(13)；每套壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別由曲軸連桿組件、活塞氣缸組件和吸排氣組件配套構(gòu)成。
缸套(8)采用硬質(zhì)自潤(rùn)滑復(fù)合材料制作，表面拋光；活塞環(huán)(9)采用彈性高分子耐磨材料制作，為碗狀環(huán)形結(jié)構(gòu)。
其中相對(duì)于活塞(10)的中心線，將連桿(12)偏置，使得同一側(cè)的兩套活塞氣缸組件的中心線重合，工作相位相同，方向相反，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)工作時(shí)，上下兩套活塞(10)、活塞環(huán)(9)及活塞端連桿部分(12d)之和的慣性力相互抵消(即實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分的動(dòng)態(tài)平衡)；并適當(dāng)設(shè)置曲軸(11)的結(jié)構(gòu)，使平衡塊部分(11b)的重心與偏心軸部分(11a)的重心相對(duì)于主軸(13)的中心線，方向相反，大小合適，當(dāng)主軸(13)旋轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)偏心軸部分(11a)、曲軸端連桿部分(12c)及軸承(14)之和的離心力與平衡塊部分(11b)的離心力在主軸(13)中心線上的力矩相互平衡。(由于各部件等量對(duì)稱設(shè)置，活塞氣缸組件中心線和主軸中心線的交叉點(diǎn)為等效平衡點(diǎn)，所以，當(dāng)平衡塊部分的配重合適，各旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部分的離心力相對(duì)于該平衡點(diǎn)的力矩之和為零時(shí)，即實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部分的動(dòng)態(tài)平衡。)所以，本實(shí)用新型不僅其內(nèi)部往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分的慣性力相互抵消，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部分的離心力也相互平衡，從而實(shí)現(xiàn)整機(jī)的動(dòng)態(tài)平衡，理論上不產(chǎn)生振動(dòng)。
本實(shí)用新型的工作過程為對(duì)其中一套壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)而言，當(dāng)電機(jī)(1)接通電源，主軸(13)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)曲軸(11)、軸承(14)旋轉(zhuǎn)，隨之通過連桿(12)帶動(dòng)活塞(10)下降時(shí)，氣缸間(15)產(chǎn)生負(fù)壓，進(jìn)氣閥片(5)開啟，排氣閥片(5)關(guān)閉，低壓氣體經(jīng)進(jìn)氣管(19)，進(jìn)氣腔(18)，進(jìn)入氣缸間(15)，完成吸氣周期；隨后，連桿(12)帶動(dòng)帶動(dòng)活塞(10)上升，壓縮氣體，氣缸間(15)產(chǎn)生高壓，進(jìn)氣閥片(5)關(guān)閉，排氣閥片(5)開啟，高壓氣體經(jīng)排氣腔(17)，排氣管(16)排出，完成排氣周期，周而復(fù)始；其它三套壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作過程與此相同。
因?yàn)橥粋?cè)的兩套活塞氣缸組件為一組，中心線重合，工作相位相同，方向相反，其往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分的慣性力相互抵消，不產(chǎn)生振動(dòng)；同一側(cè)的兩套曲軸連桿組件為一組，其旋轉(zhuǎn)部分的離心力相互平衡，也不產(chǎn)生振動(dòng)；又因?yàn)殡姍C(jī)兩側(cè)的兩組活塞氣缸組件的中心線平行，工作相位相反，兩側(cè)連續(xù)交替壓縮做功，電機(jī)轉(zhuǎn)速均勻；兩側(cè)吸、排氣周期互補(bǔ)，氣體脈動(dòng)小。所以整機(jī)工作平穩(wěn)。
權(quán)利要求1.全平衡無(wú)振動(dòng)微型無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，由壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)和動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)由曲軸連桿組件、活塞氣缸組件和吸排氣組件配套構(gòu)成，動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)由雙向出軸的電機(jī)(1)構(gòu)成，其特征在于四套壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在一臺(tái)電機(jī)(1)的左上、左下、右上、右下四個(gè)方向和位置，并與其配合安裝連為一體，共用一根主軸(13)。
2.如權(quán)利要求1所述的全平衡無(wú)振動(dòng)微型無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，其特征在于曲軸連桿組件、活塞氣缸組件、吸排氣組件和電機(jī)(1)的配合安裝關(guān)系為四個(gè)活塞(10)分別安裝在四個(gè)連桿(12)的一端，四個(gè)連桿(12)的另一端分別通過四個(gè)軸承(14)配合安裝在四個(gè)曲軸(11)上，四個(gè)曲軸(11)分別安裝在同一根主軸(13)的兩端；四個(gè)缸蓋(3)分別疊壓在四個(gè)閥板(4)上方，并將四個(gè)缸套(8)分別固定在兩個(gè)機(jī)殼(2)的兩端，兩個(gè)機(jī)殼(2)分別安裝在同一臺(tái)電機(jī)(1)的兩端。
3.如權(quán)利要求2所述的全平衡無(wú)振動(dòng)微型無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，其特征在于相對(duì)于活塞(10)的中心線，連桿(12)偏置。
4.如權(quán)利要求3所述的全平衡無(wú)振動(dòng)微型無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，其特征在于同側(cè)的兩套活塞氣缸組件的中心線相互重合，異側(cè)的兩組活塞氣缸組件的中心線相互平行。
專利摘要全平衡無(wú)振動(dòng)微型無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，由壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)和動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成；壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)由曲軸連桿組件、活塞氣缸組件和吸排氣組件配套構(gòu)成，動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)由雙向出軸的電機(jī)(1)構(gòu)成；其關(guān)鍵在于四套壓縮執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在一臺(tái)電機(jī)的左上、左下、右上、右下四個(gè)方向和位置，并與其配合安裝連為一體，共用主軸(13)，且連桿(12)偏置，同側(cè)活塞(10)中心線重合，異側(cè)活塞(10)中心線平行；內(nèi)部往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分的慣性力相互抵消，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部分的離心力相互平衡，整機(jī)動(dòng)態(tài)平衡。優(yōu)點(diǎn)零部件簡(jiǎn)單通用，易于生產(chǎn)，整機(jī)體積小，效率高，成本低，壽命長(zhǎng)，運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)振動(dòng)；廣泛應(yīng)用于輕工、家電、醫(yī)療、保健等行業(yè)，提供潔凈氣源。
文檔編號(hào)F04B35/00GK2597707SQ0323525
公開日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2003年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月15日
發(fā)明者侯亮, 劉欣, 聶秀娟, 王紅, 賈鳳琴, 亮 侯 申請(qǐng)人:侯亮, 亮 侯