專利名稱：便攜式直線空氣壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空氣壓縮機(jī),尤其是一種無曲柄連桿結(jié)構(gòu)的便攜式直線 空氣壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
空氣壓縮機(jī)常用于為操作工具提供壓縮空氣，諸如打釘工具、套筒扳手驅(qū)動(dòng) 工具、原料成形工具、打磨工具、噴漆工具、充氣卡fiS類似氣動(dòng)工具，
傳統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)大多數(shù)使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)以驅(qū)動(dòng)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 達(dá)到壓縮氣體的目的，旋轉(zhuǎn)電機(jī)提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如轉(zhuǎn)化為活塞的直線運(yùn)動(dòng)必須有 一套轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，通常的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)為曲柄連桿機(jī)構(gòu)。常見結(jié)構(gòu)如圖l所示，由旋轉(zhuǎn)
電機(jī)帶動(dòng),柄8'轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄8'通過連桿7'帶動(dòng)十字頭5'在滑道6'中滑動(dòng)， 十字頭5'再通過活塞桿4'帶動(dòng)活塞3'在氣缸2'內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，吸氣閥9'吸 氣，排氣閥r排氣。所使用的曲柄連桿機(jī)構(gòu)會(huì)造成壓縮機(jī)總體結(jié)構(gòu)龐大，較多 的傳遞環(huán)節(jié)又使得傳動(dòng)效率低下，此外還帶來摩擦功耗、磨損、噪音等問題。
通過對(duì)曲柄一連桿一活塞機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析可以得知，其作用力主要有三 種慣性力、氣體力(負(fù)載)、摩擦力。慣性力又分為活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣 性力、曲柄不平衡旋轉(zhuǎn)質(zhì)量所產(chǎn)生的離心慣性力、連桿運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)的慣性力，壓縮 機(jī)的摩擦功率包括往復(fù)摩擦功率、旋轉(zhuǎn)摩擦功率。其中曲柄不平衡旋轉(zhuǎn)質(zhì)量所產(chǎn) 生的離心慣性力、連桿運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力以及旋轉(zhuǎn)摩擦功率項(xiàng)都是因?yàn)槭褂眯?轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)而直接帶來的能量損失項(xiàng)，而往復(fù)摩擦功率的損失則很大程度上由曲 柄造成的活塞所受到的徑向力引起，
此外，傳統(tǒng)空氣壓縮機(jī)慣性力的平衡力一般通過添加平衡質(zhì)量來平衡，其運(yùn) 動(dòng)時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣性力和往復(fù)慣性力,旋轉(zhuǎn)慣性力可以在曲柄的對(duì)面加裝一 平衡質(zhì) 量以完全平衡掉而不傳給機(jī)座。往復(fù)慣性力中包含兩項(xiàng)變化周期不同的慣性力， 即--階慣性力和二階慣性力，它們一般不能用加裝平衡質(zhì)量的方法給以抵消。
綜上，此種結(jié)構(gòu)的空氣壓縮機(jī)整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、傳動(dòng)效率低、噪聲 大、磨損嚴(yán)重、壽命短。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一 種無曲柄連桿結(jié)構(gòu)、電機(jī)動(dòng)子與活 塞直接相連的便攜式直線空氣壓縮機(jī)，其摩擦力小、效率商、震動(dòng)小、結(jié)構(gòu)緊湊、
質(zhì)量輕。
本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:該壓縮機(jī)包括電機(jī)動(dòng)子和氣
缸，電機(jī)動(dòng)子可直線運(yùn)動(dòng)地位于氣te內(nèi)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是還設(shè)置有內(nèi)軛鐵部件和外 軛鐵部件，其中內(nèi)軛鐵部件包括線豳和若干內(nèi)設(shè)空腔的內(nèi)硅鋼片，內(nèi)硅鋼片分布
地固定在氣缸的外壁上,線圈位于內(nèi)硅鋼片的空腔中;外軛鐵部件包括外硅鋼片, 且外硅鋼片和內(nèi)硅鋼片之間形成空隙電機(jī)動(dòng)子的磁鐵部分位于該空隙中。
本實(shí)用新型所述的電機(jī)動(dòng)子由活塞、動(dòng)子支架和磁鐵部件組成，磁鐵部件則 由永磁體和永磁體支架組成，活塞位于汽缸內(nèi)并與動(dòng)子支架相固定，永磁體通過
永磁體支架固定在動(dòng)子支架上a
本實(shí)用新型還設(shè)置有外端蓋和共振彈簧，共振彈簧位于外端蓋和動(dòng)子支架之
間的空腔內(nèi)。
本實(shí)用新型所述的內(nèi)硅鋼片通過內(nèi)軛鐵擋圈和支架固定在氣缸的外壁上，內(nèi) 硅鋼片位于內(nèi)軛鐵擋圈和支架之間。
本實(shí)用新型所述的外硅鋼片通過外軛鐵擋圈園定在支架上,且外桂鋼片和外 軛鐵擋圈位于外端蓋和支架之間。
本實(shí)用新型在氣缸的尾部固定有吸排氣閥組件。
本實(shí)用新型所述的線圈通過線圈支架固定在內(nèi)硅鋼片內(nèi)的空腔中o
本實(shí)用新型所述的活塞和氣缸之間設(shè)有活塞環(huán)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果1、由活塞、動(dòng)子支架和 永磁銖組成電機(jī)動(dòng)子，電機(jī)動(dòng)子在電機(jī)^用下做直線運(yùn)動(dòng)，活塞直接受到軸向的 往復(fù)作用力，在氣缸中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)以壓縮氣體，從原理上去除了將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變 為活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，隨著摩擦元件減少，活塞受到的徑向力減小， H此摩擦功耗也將大大減小，從而提高壓縮機(jī)的效率2、活塞與氣缸之間的摩 擦力減小，其潤(rùn)滑可以采用無油潤(rùn)滑，維護(hù)更為簡(jiǎn)單；3、由于電機(jī)做的不是旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以作用在壓縮機(jī)上的往復(fù)慣性力通過合理設(shè)計(jì)都可以得到平衡，從而 使壓縮機(jī)的震動(dòng)得到減??；4、由于壓縮機(jī)的元器件有所減少，其總體結(jié)構(gòu)變得 緊湊，重量輕，可以輕松攜帶，非常方便；5、由于電機(jī)的運(yùn)動(dòng)是直線式的，因 而只有往復(fù)慣性力，使用時(shí)可采用對(duì)動(dòng)式結(jié)構(gòu)，將兩個(gè)一樣的壓縮機(jī)左右國(guó)定在 --起，將兩個(gè)壓縮機(jī)的慣性力相互抵消v達(dá)到平衡，進(jìn)一步減小振動(dòng)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明a


圖1為現(xiàn)有空氣壓縮機(jī)的工作原理圖，
圖2為實(shí)施例1的橫截面圖。
圖3為實(shí)施例1的內(nèi)外軛鐵部分的結(jié)構(gòu)示意圖a 圖4為實(shí)施例1的電機(jī)動(dòng)子部分的結(jié)構(gòu)示意圉。
閣5為實(shí)施例2的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1-
參見圖2 圖4,本實(shí)施例包括氣缸12、活塞13、吸排氣閥組件14、動(dòng)子 支架4、外端蓋l、共振彈簧2以及內(nèi)軛鐵部件、外軛鐵部件和磁鐵部件，活塞 13、動(dòng)子支架4與磁鐵部，組成電機(jī)動(dòng)子，活塞13位于汽缸12內(nèi)并與動(dòng)子支架 4相固定，吸排氣閥組件14固定在氣缸12的尾部，活塞13和氣缸12之間設(shè)有 活塞環(huán)15,—對(duì)共振彈簧2固定于外端蓋1和動(dòng)子支架4之間的空腔內(nèi)，電機(jī) 動(dòng)子可在氣缸內(nèi)移動(dòng)地lfct線運(yùn)動(dòng)。
其中，內(nèi)軛鐵部件包括線圈11和若干塊內(nèi)設(shè)空腔的內(nèi)硅鋼片10，內(nèi)硅鋼片 l()呈圓環(huán)狀地均布于氣缸12的外壁上, 且內(nèi)硅鋼片10通過內(nèi)軛鐵擋圈5和支 架9固定在氣缸12的外壁上，支架9套裝在氣缸12的外圈上并與氣缸12相固 定，內(nèi)硅鋼片10位于內(nèi)軛鐵擋圈5和支架9之間。線圈11通過線圈支架17園 定在內(nèi)硅鋼片10內(nèi)的空腔中。線圈支架17上銑有與內(nèi)硅鋼片10相配合的槽， 以將各塊內(nèi)硅鋼片10分隔開來。
外軛鐵部件包括外硅鋼片8和外軛鐵擋圈3,外硅鋼片8通過外軛鐵擋圈3 呈圓環(huán)狀地均布固定在支架9上，并與內(nèi)硅鋼片10的布置一一對(duì)應(yīng)，外硅鋼片 8的長(zhǎng)度與內(nèi)硅鋼片10的長(zhǎng)度相同外硅鋼片8和外軛鐵擋圈3位于外端蓋1 和支架9之間，且外硅鋼片8和內(nèi)桂鋼片10之間形成空隙。在支架9上畫定有 支座16。
磁鐵部件包括永磁體7和永磁體支架6,永磁體7通過永磁體支架6畫定在
動(dòng)子支架4上并位于外硅鋼片8和內(nèi)桂鋼片10間的空隙中。 本實(shí)用新型所述的內(nèi)硅鋼片10和外硅鋼片8均為硅鋼片。 由于動(dòng)子支架4直接與活塞13連接，當(dāng)永磁體7受到周期性電磁力進(jìn)行直
線運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)子支架4帶動(dòng)活塞13在氣缸12內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。位于氣缸12尾
部的吸排氣閥組件14在活塞13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)作用下，吸入排放氣體。
本實(shí)用新型中，內(nèi)硅鋼片10的內(nèi)部裝有氣缸12，外硅鋼片8在內(nèi)硅鋼片10 的外部，外硅鋼片8與內(nèi)硅鋼片10之間的空隙形成一個(gè)氣隙線圏11位于內(nèi)硅 鋼片10內(nèi)部永磁體支架6插入內(nèi)、外硅鋼片IO、 8形成的氣隙中共振彈簧 2使由活塞13、動(dòng)子支架4與磁鐵部件組成的電機(jī)動(dòng)子在內(nèi)、外硅鋼片10、 8 形成的氣隙中連續(xù)地進(jìn)行共振運(yùn)動(dòng):吸排氣閥組件14用于控制活塞13往復(fù)運(yùn)動(dòng) 時(shí)的吸、排氣。
當(dāng)向線圈11中輸入交流電時(shí)，內(nèi)、外軛鐵部件形成交變磁通，永磁體7在 內(nèi)外硅鋼片IO、 8形成的氣隙中，受到往復(fù)電磁力作用進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與永磁鐵 7相連的動(dòng)子支架帶動(dòng)活塞13在氣缸12內(nèi)部作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使由氣缸12、活 塞13、吸排氣閥組件14組成的壓縮腔做周期膨脹壓縮，于是制冷劑氣體便通過 進(jìn)氣閥片進(jìn)入壓縮腔，經(jīng)過壓縮后又排出。以上工作過程反復(fù)進(jìn)行。
實(shí)施例2:
參見圖5,本實(shí)施例的由左右兩個(gè)完全相同的便攜式直線空氣壓縮機(jī)組成， 兩壓縮機(jī)固定在一起，形成對(duì)動(dòng)式結(jié)構(gòu)。每個(gè)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例l相同。
當(dāng)本實(shí)用新型所述空氣壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，活塞13在氣缸12內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將 產(chǎn)生往復(fù)慣性力。這個(gè)慣性力以及這些力引起的慣性力矩，都屬于自由力及自由 力矩。它們會(huì)使基礎(chǔ)和壓縮機(jī)發(fā)生振動(dòng)，導(dǎo)致機(jī)件易損，功率損耗增加。由于活 塞13的運(yùn)動(dòng)不是由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換過來，而是電機(jī)動(dòng)子直接帶動(dòng)活塞13做直線往 復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以沒有旋轉(zhuǎn)慣性力。
本實(shí)施例為對(duì)動(dòng)式結(jié)構(gòu)，當(dāng)線圈11通入電流時(shí)，通過設(shè)計(jì)電流通入的方向 使左邊的活塞13受到向左的力時(shí)，右邊的活塞13受到向右的力，兩邊的壓縮機(jī) 同時(shí)壓縮、排氣、膨脹、吸氣，這樣左邊電機(jī)動(dòng)子產(chǎn)生的慣性力向左，右邊電機(jī) 動(dòng)子產(chǎn)生的慣性力向右，對(duì)整個(gè)空氣壓縮機(jī)來說，兩個(gè)慣性力相互抵消。
此外，在壓縮機(jī)的側(cè)邊焊有儲(chǔ)罐17。壓縮機(jī)上裝有把柄，其結(jié)構(gòu)緊湊重量 輕，可以輕松攜帶，非常方便。
本實(shí)用新型并不僅限于以上兩實(shí)施例，該領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離權(quán)利 要求范圍的情況下所做的改變和修改均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種便攜式直線空氣壓縮機(jī)，包括電機(jī)動(dòng)子和氣缸(12)，電機(jī)動(dòng)子可直線運(yùn)動(dòng)地位于氣缸(12)內(nèi)，其特征是還設(shè)置有內(nèi)軛鐵部件和外軛鐵部件，其中內(nèi)軛鐵部件包括線圈(11)和若干內(nèi)設(shè)空腔的內(nèi)硅鋼片(10)，內(nèi)硅鋼片(10)分布地固定在氣缸(12)的外壁上，線圈(11)位于內(nèi)硅鋼片(10)的空腔中；外軛鐵部件包括外硅鋼片(8)，且外硅鋼片(8)和內(nèi)硅鋼片(10)之間形成空隙；電機(jī)動(dòng)子的磁鐵部分位于該空隙中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式直線空氣壓縮機(jī)，其特征是所述的電機(jī) 動(dòng)子fe活塞(13)、動(dòng)子支架(4)和磁鐵部件組成，磁鐵部件則由永磁體(7) 和永磁體支架(6)組成，活塞.(13)位于汽缸(12)內(nèi)并與動(dòng)子支架(4)相固 定，永磁體(7)通過永磁體支架(6)園定在動(dòng)子支架(4)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的便攜式直線空氣壓縮機(jī)，其特征是還設(shè)置 有外端蓋(1)和共振彈簧(2)，共振彈簧(2)位于外端蓋(1)和動(dòng)子支架(4) 之間的空腔內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的便攜式直線空氣壓縮機(jī)，其特征是所述的 內(nèi)硅鋼片(10)通過內(nèi)軛鐵擋圈(5)和支架(9)畫定在氣缸(12)的外壁上， 內(nèi)硅鋼片(10)位于內(nèi)軛鐵擋圈(5)和真架(9)之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的便攜式直線空氣壓縮機(jī)，其特征是所述的 內(nèi)硅鋼片(8)通過外軛鐵擋圈(3)固定在支架(9)上，且外桂鋼片(8)和外 軛鐵擋圏(3)位于外端蓋(1)和支架(9)之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的便攜式直線空氣壓縮機(jī)，其特征是在氣缸 (12)的尾部固定有吸排氣閥組件(14)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式直線空氣壓縮機(jī)，其特征是所述的線圈 (11)通過線圈支架(17)畫定在內(nèi)硅鋼片(10)內(nèi)的空腔中。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式直線空氣壓縮機(jī)，其特征是所述的活塞 (!3)和氣缸(12)之間設(shè)有活塞環(huán)(15)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種空氣壓縮機(jī)，尤其是一種無曲柄連桿結(jié)構(gòu)的便攜式直線空氣壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)包括電機(jī)動(dòng)子和氣缸，電機(jī)動(dòng)子可直線運(yùn)動(dòng)地位于氣缸內(nèi)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是還設(shè)置有內(nèi)軛鐵部件和外軛鐵部件，其中內(nèi)軛鐵部件包括線圈和若干內(nèi)設(shè)空腔的內(nèi)硅鋼片，內(nèi)硅鋼片分布地固定在氣缸的外壁上，線圈位于內(nèi)硅鋼片的空腔中；外軛鐵部件包括外硅鋼片，且外硅鋼片和內(nèi)硅鋼片之間形成空隙；電機(jī)動(dòng)子的磁鐵部分位于該空隙中。本實(shí)用新型為無曲柄連桿結(jié)構(gòu)、電機(jī)動(dòng)子與活塞直接相連的便攜式直線空氣壓縮機(jī)，具有摩擦力小、效率高、震動(dòng)小、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F04B35/00GK201206539SQ200820087930
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者劉曉輝, 劉淑蓮, 李志海, 潘曉弘, 鄭水英, 鐘美鵬 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)