專利名稱：一種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，特別地涉及一種凸輪
約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
眾所周知，目前往復(fù)活塞式壓縮機(jī)主要采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力及運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)
換，其活塞的運(yùn)動(dòng)規(guī)律乃由連桿及曲柄所決定，很顯然，壓縮機(jī)活塞的"往"與"復(fù)"的運(yùn)動(dòng)規(guī) 律基本上是相同的，換言之活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律不能按需設(shè)計(jì)，這就必然帶來一些不足比
如在壓縮行程的早期，希望安排活塞運(yùn)動(dòng)得稍快一些，而在其后期的排氣期間則應(yīng)控制活 塞運(yùn)動(dòng)得慢一些，以便減少壓縮機(jī)的排氣噪聲；另外，在壓縮機(jī)的進(jìn)氣行程，希望能根據(jù)進(jìn) 氣口的進(jìn)氣馬赫數(shù)來控制活塞的進(jìn)程，以便兼顧進(jìn)氣效率及工作效率達(dá)到較優(yōu)。凡此種種， 均要求活塞的運(yùn)動(dòng)規(guī)律能按特定需求獲得優(yōu)化安排與控制，而這是傳統(tǒng)曲柄連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng) 機(jī)構(gòu)難以做到的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，目的在于能按需實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的 活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 —種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，它包括氣缸、活塞和連桿，所述連桿的一端與活 塞連接，設(shè)置有一個(gè)凸輪，所述凸輪上設(shè)置有一個(gè)凹槽狀的軌道或凸軌狀的軌道，所述軌道 呈閉環(huán)形且圍繞凸輪軸的軸線進(jìn)行偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，在軌道上有兩個(gè)工作軌面，所述軌面的發(fā)生 線與凸輪軸的軸線平行，在連桿上安裝有軸銷，所述軸銷上至少套裝有一個(gè)滾輪，所述滾 輪被凸輪約束并沿著凸輪的軌道運(yùn)動(dòng)，由凸輪推動(dòng)連桿進(jìn)而推動(dòng)活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)；凸輪 的軌道按照實(shí)現(xiàn)活塞特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律而設(shè)定，它有兩個(gè)工作軌面， 一個(gè)軌面負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)活塞的 "往"行程，另一個(gè)軌面負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)活塞的"復(fù)"行程，形成所述軌面的母線處在與轉(zhuǎn)軸軸線垂 直的一個(gè)平面上，形成軌面的發(fā)生線則保持與轉(zhuǎn)軸的軸線平行。 上述軌面的形成母線為一個(gè)平面圓。 上述氣缸、活塞和連桿具有一套或兩套。 上述滾輪為滾套或滾動(dòng)軸承。 上述凸輪上設(shè)置有平衡孔或平衡塊。 上述連桿上套裝有導(dǎo)套，所述導(dǎo)套與連桿滑動(dòng)接觸配合。 上述連桿上與殼體的結(jié)合處套裝有密封件，所述密封件與連桿滑動(dòng)密封配合。 本實(shí)用新型擯棄了傳統(tǒng)壓縮機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，采用凸輪來約束活塞的往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，由于凸輪可按需設(shè)定其軌道的工作軌面，故能約束并實(shí)現(xiàn)活塞的特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可以用 于制作壓縮機(jī)、液壓泵、水泵、真空泵或冷氣泵。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1之凸輪為凹槽狀且具有單滾輪結(jié)構(gòu)的橫剖面示意圖； 圖2是圖1的縱剖面示意圖； 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1具有雙滾輪結(jié)構(gòu)的縱剖面示意圖； 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1具有雙氣缸、雙活塞和雙連桿以及橢圓形凸輪軌道的 結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例1具有雙活塞和雙連桿以及圓形凸輪軌道的結(jié)構(gòu)示意 圖； 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例2之凸輪為凸軌軌道的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例2之凸輪為凸軌軌道的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例2具有雙氣缸、雙活塞和雙連桿以及橢圓形凸輪軌道的
的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例2具有雙氣缸、雙活塞和雙連桿以及圓形凸輪軌道的結(jié) 構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式下面以具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述 實(shí)施例1 :參見圖1-5 : —種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，它包括氣缸1、活塞2和連桿3，設(shè)置有一個(gè)凹 槽狀軌道的凸輪4，所述凸輪4的軌道呈閉環(huán)形且圍繞凸輪軸的軸線01進(jìn)行偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，所 述連桿3的一端與活塞2連接，在連桿3上通過軸銷5設(shè)置有一個(gè)或兩個(gè)滾輪6，所述滾輪 6被凸輪4約束并沿著凸輪4的軌道運(yùn)動(dòng)，由凸輪4推動(dòng)連桿3進(jìn)而推動(dòng)活塞2作往復(fù)運(yùn) 動(dòng)；在本實(shí)施例中，凸輪4的軌道按照實(shí)現(xiàn)活塞2特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律而設(shè)定，它具有兩個(gè)工作軌 面(A，B)，其中一個(gè)軌面A負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)活塞2的"往"行程，另一個(gè)軌面B則負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)活塞2的 "復(fù)"行程，形成軌面(A，B)的母線處在與凸輪軸的軸線01垂直的一個(gè)平面上，形成軌面(A， B)的發(fā)生線則始終與凸輪軸的軸線01平行(允許存在一定的制造誤差)，為了獲得各種活 塞行程規(guī)律，比如讓活塞2在壓縮行程時(shí)具有"先緩后急"的特性、讓其在進(jìn)氣行程時(shí)具有 "急回"特性，又比如讓活塞升程曲線具有"簡諧曲線"規(guī)律以獲得平順特性等等，當(dāng)然，此時(shí) 凸輪4軌道的軌面(A， B)應(yīng)該采用諸如高次方型線、三次方曲線、B樣條曲線、三角函數(shù)曲 線等等；在本案中，最好將軌面A與軌面B布置成等距面，另外一種便于加工的情形是將凸 輪4的軌道設(shè)置成圓形，換句話說形成軌面(A， B)的母線為一個(gè)平面圓；本實(shí)用新型的氣 缸、活塞2和連桿3的數(shù)量可以是一套也可以是兩套，當(dāng)其采用雙氣缸、雙活塞2和雙連桿 3時(shí)最好將它們按對置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置；值得指出的是，上述滾輪6可以為滾套也可以為滾 動(dòng)軸承，其最佳情形是在同一軸銷5上同時(shí)布置兩個(gè)滾輪6，并讓它們分別與軌面A或B滾 動(dòng)接觸配合，此時(shí)軌面A與軌面B雖然仍然為等距面，但它們沿軸向方向存在一定的錯(cuò)位距 離布置，亦即不是直接面對面布置的；為了平衡離心慣性力和部分往復(fù)慣性力，可以在凸輪 4上設(shè)置平衡孔7或平衡塊，這樣可以簡化平衡裝置；另外，為了減少活塞2對氣缸1產(chǎn)生 的側(cè)壓力，可以在殼體10上設(shè)置導(dǎo)套8來分擔(dān)該側(cè)壓力，這種情況在壓縮機(jī)為單氣缸1和 單活塞2時(shí)尤為重要，此時(shí)導(dǎo)套8套裝在連桿3上并與之滑動(dòng)接觸配合；當(dāng)壓縮機(jī)為有油潤滑時(shí)，為了防止?jié)櫥瓦M(jìn)入氣缸1內(nèi)，可以在連桿3與殼體10的結(jié)合處套裝密封件9，所述 密封件9與連桿3密封滑動(dòng)配合，當(dāng)然，如壓縮機(jī)為無油潤滑時(shí)，也可以不要此密封件9 ;需 要說明的是，上述連桿3與活塞2的連接可以采用緊固連接也可以為一體制作，軸銷5與連 桿3的連接也可以采用緊固連接或一體制作，另外氣缸1、導(dǎo)套8和密封件9均可以安裝在 殼體10上。 實(shí)施例2，參見圖6-9: 圖6-9中零件的標(biāo)號、名稱以及功能繼承圖l-5及實(shí)施例l，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與 實(shí)施例l基本相同，所不同之處在于所述凸輪4的軌道為凸軌狀軌道，此時(shí)軌道的工作面 (A，B)的生成方法雖然與前面的實(shí)施例l相同，但卻是等距的兩個(gè)軌面(A，B)，其相對位置 是這樣定位的首先在連桿3上設(shè)置兩個(gè)滾輪6，相應(yīng)地軸銷5也設(shè)兩個(gè)，然后確保所述兩 個(gè)滾輪6始終與兩個(gè)工作軌面A或B單獨(dú)接觸配合，顯然凸輪4無論處在任何那個(gè)轉(zhuǎn)角位 置，兩軸銷5的連線被軌面A及軌面B截取的長度應(yīng)該始終保持相等，因?yàn)檫@有這樣才能保 證兩滾輪6同時(shí)與兩軌面(A，B)處在滾動(dòng)接觸的狀態(tài)；為了消除間隙減少?zèng)_擊，可以讓兩個(gè) 滾輪6與軌面(A，B)預(yù)先保持有一定的接觸預(yù)緊力。 本實(shí)用新型擯棄了傳統(tǒng)壓縮機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，采用凸輪4來約束活塞2的往復(fù) 運(yùn)動(dòng)，由于凸輪4可按照需要來設(shè)定其軌道的工作軌面(A，B)，故能約束并實(shí)現(xiàn)活塞2的特 定運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 本實(shí)用新型一種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的用途，可用于制作成各種壓縮機(jī)、 液壓泵、水泵、真空泵和冷氣泵等裝置。 上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的若干較佳實(shí)施例，并非依此限制本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍，故凡依本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，包括氣缸、活塞和連桿，所述連桿的一端與活塞連接，其特征在于設(shè)置有一個(gè)凸輪，所述凸輪上設(shè)置有一個(gè)凹槽狀的軌道或凸軌狀的軌道，所述軌道呈閉環(huán)形且圍繞凸輪軸的軸線進(jìn)行偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，在軌道上有兩個(gè)工作軌面，所述軌面的發(fā)生線與凸輪軸的軸線平行，在連桿上安裝有軸銷，所述軸銷上至少套裝有一個(gè)滾輪，所述滾輪被凸輪約束并沿著凸輪的軌道運(yùn)動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，其特征在于所述軌面的形 成母線為一個(gè)平面圓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，其特征在于所述氣缸、 活塞和連桿具有一套或兩套。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，其特征在于所述滾輪為滾 套或滾動(dòng)軸承。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，其特征在于所述凸輪上設(shè) 置有平衡孔或平衡塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，其特征在于所述連桿上套 裝有導(dǎo)套，所述導(dǎo)套與連桿滑動(dòng)接觸配合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，其特征在于所述連桿上與 殼體的結(jié)合處套裝有密封件，所述密封件與連桿滑動(dòng)密封配合。
專利摘要本實(shí)用新型屬于壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種凸輪約束往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，包括氣缸、活塞和連桿，所述連桿的一端與活塞連接，另外設(shè)置有一個(gè)凸輪，所述凸輪上設(shè)置有一個(gè)凹槽狀的軌道或凸軌狀的軌道，所述軌道呈閉環(huán)形且圍繞凸輪軸的軸線進(jìn)行偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，在軌道上有兩個(gè)工作軌面，所述軌面的發(fā)生線與凸輪軸的軸線平行，在連桿上安裝有軸銷，軸銷上至少套裝有一個(gè)滾輪，所述滾輪被凸輪約束并沿著凸輪的軌道運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型擯棄了傳統(tǒng)壓縮機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，采用凸輪來約束活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由于凸輪可按需設(shè)定其軌道的工作軌面，故能約束并實(shí)現(xiàn)活塞的特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
文檔編號F04B35/01GK201517481SQ20092018954
公開日2010年6月30日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者王治超, 耿愛農(nóng), 阮勤江, 陳君立 申請人:浙江鴻友壓縮機(jī)制造有限公司