專利名稱：全無(wú)油潤(rùn)滑高壓空壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣壓縮機(jī)，具體涉及一種高壓空氣壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
在高壓空氣壓縮機(jī)領(lǐng)域，市場(chǎng)上主要有兩種結(jié)構(gòu)型式隔膜式和往復(fù)活塞式。隔膜式空氣壓縮機(jī)排出的氣體可保證潔凈無(wú)油，但機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有獨(dú)立的液壓系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)，零件加工精度要求高，產(chǎn)品造價(jià)昂貴，易損件須采用進(jìn)口材料制造；當(dāng)壓縮某些危險(xiǎn)性氣體時(shí)還應(yīng)使用具有特殊性能的潤(rùn)滑油，機(jī)器運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用高。受膜片變形量限制，氣缸行程容積較小，一般用于小氣量及增壓等特殊場(chǎng)合。往復(fù)活塞式高壓空壓機(jī)的氣缸部分大多數(shù)采用注油或微油潤(rùn)滑，而其運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)采用稀油潤(rùn)滑，要保證排出的氣體不含潤(rùn)滑油，必須在機(jī)身與氣缸之間增加隔離段，防止機(jī)身內(nèi)的潤(rùn)滑油竄入氣缸。一些對(duì)油份敏感的氣體如q等，在氣缸內(nèi)被壓縮成高溫高壓狀態(tài)，如果遇到潤(rùn)滑油會(huì)立刻燃爆，危險(xiǎn)性巨大，雖然機(jī)器設(shè)置有中間隔離段，但隱患始終存在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種全無(wú)油潤(rùn)滑高壓空壓機(jī)，能實(shí)現(xiàn)全無(wú)油壓縮，壓縮氣體不受污染；氣缸密封性好，壓縮效率高；加工簡(jiǎn)單，制造成本低，易損件壽命長(zhǎng)；使用安全，可壓縮危險(xiǎn)性氣體介質(zhì)。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的全無(wú)油潤(rùn)滑高壓空壓機(jī)，包括曲軸箱，曲軸箱上通過(guò)密封軸承活動(dòng)設(shè)置有曲軸，還包括連桿，連桿一端與曲軸通過(guò)密封軸承活動(dòng)連接，另一端活動(dòng)連接有導(dǎo)向氣缸，所述的導(dǎo)向氣缸通過(guò)中間體與氣缸固定連接，導(dǎo)向氣缸的內(nèi)腔通過(guò)支撐環(huán)活動(dòng)設(shè)置有導(dǎo)向活塞；氣缸的內(nèi)腔固定設(shè)置有外缸套，外缸套的兩端分別通過(guò)下壓塊、 上壓塊固定在氣缸上；外缸套的內(nèi)腔活動(dòng)設(shè)置有柱塞，柱塞與外缸套的內(nèi)腔壁之間沿軸向依次設(shè)置有導(dǎo)套、多個(gè)密封盒、內(nèi)缸套；導(dǎo)套與柱塞之間還設(shè)置有導(dǎo)環(huán)；密封盒與外缸套之間設(shè)置有外0型圈，每個(gè)密封盒內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)與柱塞配合的密封環(huán)，多個(gè)密封環(huán)與密封盒之間分別設(shè)置有內(nèi)0型圈；下壓塊與導(dǎo)套之間設(shè)置有下襯板，上壓塊與內(nèi)缸套之間設(shè)置有上襯板；柱塞與導(dǎo)向活塞連接；氣缸上部安裝有氣閥和缸頭；所述的導(dǎo)環(huán)、支撐環(huán)、內(nèi)缸套、密封環(huán)采用自潤(rùn)滑材料制造。所述的導(dǎo)向活塞與柱塞之間還設(shè)置有調(diào)心裝置。在上述技術(shù)方案中，由于內(nèi)缸套、密封環(huán)和導(dǎo)環(huán)與活塞是滑動(dòng)摩擦接觸，其中內(nèi)缸套、柱塞和缸頭組成氣缸工作腔，內(nèi)缸套和導(dǎo)環(huán)與柱塞采用過(guò)渡配合。壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，隨著導(dǎo)向活塞的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)柱塞作壓縮運(yùn)動(dòng)，氣缸工作腔內(nèi)氣體被壓縮，壓力逐漸升高至額定壓力，部分高壓氣體沿著柱塞與內(nèi)缸套之間的微小間隙泄露到第一組密封盒處，密封盒與內(nèi)缸套下端采用外0型圈靜密封，一條泄露通道被阻斷；密封環(huán)與密封盒之間采用內(nèi)0型圈靜密封；剩下唯一泄露通道是柱塞與密封環(huán)間的間隙，密封環(huán)與柱塞之間采用過(guò)盈配合，裝配時(shí)無(wú)間隙，另外密封環(huán)上的內(nèi)0型圈施加一個(gè)預(yù)緊力，工作時(shí)高壓氣體從密封環(huán)背面壓向柱塞，使密封環(huán)內(nèi)表面與柱塞抱緊，高壓氣體只能沿著柱塞與密封環(huán)之間由于機(jī)加工形成的極微間隙泄露，但漏出的氣體壓力下降很多，再經(jīng)過(guò)后面幾組密封環(huán)的密封作用，最終泄露出的氣體極少，達(dá)到密封的目的，氣缸密封性好，壓縮效率高。本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置了調(diào)心裝置，結(jié)合調(diào)心裝置對(duì)柱塞定位，保證柱塞與內(nèi)缸套中心線重合，可以減小磨損，延長(zhǎng)易損件壽命。本發(fā)明的動(dòng)力裝置部分采用了密封型油脂潤(rùn)滑的軸承連接，因此不存在潤(rùn)滑油泄漏。本發(fā)明的柱塞為金屬材質(zhì)，內(nèi)缸套、密封環(huán)、導(dǎo)環(huán)和支撐環(huán)等產(chǎn)生摩擦部分均采用自潤(rùn)滑材料制造，因而保證過(guò)盈配合時(shí)，不需要添加任何潤(rùn)滑油脂仍能流暢運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全無(wú)油壓縮，壓縮氣體不受潤(rùn)滑油脂污染；本發(fā)明的密封盒采用了模組結(jié)構(gòu)，加工簡(jiǎn)單，制造成本低， 可以單個(gè)更換，維護(hù)成本低；由于工作時(shí)壓縮氣體保持潔凈，因而高溫高壓下無(wú)爆炸危險(xiǎn)， 使用安全，可壓縮危險(xiǎn)性氣體介質(zhì)。


圖1是本發(fā)明全無(wú)油潤(rùn)滑高壓空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明全無(wú)油潤(rùn)滑高壓空壓機(jī)的密封盒部分示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一種全無(wú)油潤(rùn)滑高壓空壓機(jī)做進(jìn)一步說(shuō)明。由圖1、圖2可見(jiàn)，本發(fā)明的全無(wú)油潤(rùn)滑高壓空壓機(jī)，包括曲軸箱20，曲軸箱20上通過(guò)密封軸承活動(dòng)設(shè)置有曲軸22，還包括連桿21，連桿21 —端與曲軸22通過(guò)密封軸承活動(dòng)連接，另一端活動(dòng)連接有導(dǎo)向氣缸1 ；由于曲軸22、連桿21都通過(guò)密封軸承連接，密封軸承是油脂潤(rùn)滑并帶有密封圈，是標(biāo)準(zhǔn)件，無(wú)潤(rùn)滑油泄漏之虞，確保不會(huì)污染壓縮氣體。所述的導(dǎo)向氣缸1通過(guò)中間體4與氣缸10固定連接，導(dǎo)向氣缸1、中間體4、氣缸 10的內(nèi)腔同軸設(shè)置，保證其余部件的安裝和工作；導(dǎo)向氣缸1的內(nèi)腔通過(guò)支撐環(huán)3活動(dòng)設(shè)置有導(dǎo)向活塞2，支撐環(huán)3裝配在導(dǎo)向活塞2外圓，使之可沿導(dǎo)向氣缸1上下移動(dòng)。氣缸10的內(nèi)腔固定設(shè)置有外缸套12，外缸套12的兩端分別通過(guò)下壓塊6、上壓塊 6’固定在氣缸10上；外缸套12的內(nèi)腔活動(dòng)設(shè)置有柱塞14，柱塞14與外缸套12的內(nèi)腔壁之間沿軸向依次設(shè)置有導(dǎo)套8、多個(gè)密封盒11、內(nèi)缸套15。導(dǎo)套8為金屬材質(zhì)，可以對(duì)上方的多個(gè)密封盒11、內(nèi)缸套15起到支撐定位作用，導(dǎo)套8是筒體結(jié)構(gòu)，上端封閉且在上端面中心開(kāi)孔，孔徑大于柱塞14直徑，因此導(dǎo)套8與柱塞 14不直接接觸，導(dǎo)套8與柱塞14之間還設(shè)置有導(dǎo)環(huán)9，導(dǎo)環(huán)9的內(nèi)徑與柱塞14匹配，兩者之間構(gòu)成滑動(dòng)摩擦。密封盒11為金屬材質(zhì)的筒體結(jié)構(gòu)，底部完全開(kāi)放，上端封閉且在上端面中心開(kāi)孔，孔徑大于柱塞14直徑，因此密封盒11與柱塞14也不直接接觸，從而避免金屬之間的互相磨損。密封盒11的上緣外端加工有缺口，在此缺口內(nèi)設(shè)置有外0型圈13，此外0型圈13 設(shè)置在密封盒11與外缸套12之間，外0型圈13為橡膠材質(zhì)，對(duì)密封盒11與外缸套12之間的間隙進(jìn)行靜密封。每個(gè)密封盒11內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)與柱塞14配合的密封環(huán)18，本實(shí)施例中，設(shè)置有兩個(gè)密封環(huán)18。多個(gè)密封環(huán)18與密封盒11之間分別設(shè)置有內(nèi)0型圈19 ；內(nèi)0型圈19也是橡膠材質(zhì)的，其作用是對(duì)密封環(huán)18與密封盒11之間的間隙進(jìn)行靜密封。下壓塊6與導(dǎo)套8之間設(shè)置有下襯板7，上壓塊6’與內(nèi)缸套15之間設(shè)置有上襯板 7'；柱塞14與導(dǎo)向活塞2連接；氣缸10上部安裝有氣閥16和缸頭17。氣閥16兼具吸氣和排氣兩種功能，吸氣時(shí)，排氣通道完全關(guān)閉；排氣時(shí)，吸氣通道完全關(guān)閉。所述的導(dǎo)環(huán)9、支撐環(huán)3、內(nèi)缸套15、密封環(huán)18采用自潤(rùn)滑材料制造，本實(shí)施例中采用以聚四氟乙烯樹(shù)脂為基材的復(fù)合材料，該復(fù)合材料還包括以下成分青銅粉、玻璃纖維、 碳纖維、二硫化鉬。聚四氟乙烯材料有良好的自潤(rùn)滑性能，摩擦系數(shù)小，韌性和耐磨性也好。 青銅粉的作用是改善基材的耐磨性能，提高硬度并增加導(dǎo)熱率；玻璃纖維和碳纖維用于改善耐磨性和導(dǎo)熱性，并提高了強(qiáng)度；二硫化鉬用于改善熱導(dǎo)率，提高自潤(rùn)滑性能，增強(qiáng)耐磨性。該復(fù)合材料具備較好的耐高溫、耐磨等性能，同時(shí)具備良好的自潤(rùn)滑效果，因而無(wú)需添加潤(rùn)滑油，實(shí)現(xiàn)全無(wú)油壓縮，可以適用于各種對(duì)壓縮氣體潔凈程度要求較高的環(huán)境使用，同時(shí)機(jī)器在高溫高壓下工作時(shí)，由于氣體中不含油，沒(méi)有爆炸隱患，因此具備較高的安全系數(shù)。該復(fù)合材料具備一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，能夠滿足工作需要。本發(fā)明的動(dòng)力部分各部件通過(guò)密封軸承連接，因此不存在潤(rùn)滑油泄漏，不會(huì)污染壓縮氣體。在上述技術(shù)方案中，由于內(nèi)缸套15、密封環(huán)18、導(dǎo)環(huán)9與柱塞14是滑動(dòng)摩擦接觸， 其中內(nèi)缸套15、柱塞14和氣閥16、缸頭17組成氣缸工作腔20，內(nèi)缸套15和導(dǎo)環(huán)9與柱塞 14采用過(guò)渡配合。壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，動(dòng)力裝置通過(guò)連桿21驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向活塞2運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向活塞2 驅(qū)動(dòng)柱塞14。隨著導(dǎo)向活塞2的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)柱塞14作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。柱塞14做壓縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸工作腔20內(nèi)氣體被壓縮，壓力逐漸升高至額定壓力 OlOMPa)，部分高壓氣體沿著柱塞14與內(nèi)缸套15之間的微小間隙泄露到第一組密封盒11 處，密封盒11與內(nèi)缸套15下端采用外0型圈13靜密封，這條泄露通道被阻斷；密封環(huán)18 與密封盒11之間采用內(nèi)0型圈19靜密封；剩下唯一泄露通道是柱塞14與密封環(huán)18間的間隙，密封環(huán)18與柱塞14之間采用過(guò)盈配合，裝配時(shí)無(wú)間隙，另外密封環(huán)18上設(shè)置的內(nèi)0 型圈19施加一個(gè)預(yù)緊力，工作時(shí)高壓氣體從密封環(huán)18背面壓向柱塞14，使密封環(huán)18內(nèi)表面與柱塞14抱緊，高壓氣體只能沿著柱塞14與密封環(huán)18之間由于機(jī)加工形成的極微間隙泄露，但漏出的氣體壓力下降很多，再經(jīng)過(guò)后面幾組密封環(huán)18的密封作用，最終泄露出的氣體極少，達(dá)到密封的目的。柱塞14與導(dǎo)向活塞2連接可以直接連接，并不影響本發(fā)明的工作。但在生產(chǎn)過(guò)程中，存在較小的零件加工和裝配誤差，柱塞14和內(nèi)缸套15易產(chǎn)生不同軸的現(xiàn)象，為解決此問(wèn)題，本發(fā)明進(jìn)一步在導(dǎo)向活塞2與柱塞14之間設(shè)置有調(diào)心裝置5， 調(diào)心裝置5包括調(diào)心本體50，調(diào)心本體50內(nèi)設(shè)置有上軸承51、下軸承52，柱塞14 一端通過(guò)上軸承51設(shè)置于調(diào)心本體50內(nèi)，導(dǎo)向活塞2 —端通過(guò)下軸承52設(shè)置于調(diào)心本體50內(nèi)。 因上軸承51、下軸承52是調(diào)心軸承，因此調(diào)心裝置5具備自動(dòng)調(diào)心功能，壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)可保證柱塞14和內(nèi)缸套15始終保持同軸狀態(tài)；從而保證密封，減少磨損，能夠延長(zhǎng)內(nèi)缸套15、 密封環(huán)18、導(dǎo)環(huán)9等易損件的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種全無(wú)油潤(rùn)滑高壓空壓機(jī)，包括曲軸箱(20)，曲軸箱(20)上通過(guò)密封軸承活動(dòng)設(shè)置有曲軸(22)，還包括連桿(21)，連桿(21)—端與曲軸(22)通過(guò)密封軸承活動(dòng)連接，另一端活動(dòng)連接有導(dǎo)向氣缸(1)，其特征在于所述的導(dǎo)向氣缸(1)通過(guò)中間體(4)與氣缸 (10)固定連接，導(dǎo)向氣缸(1)的內(nèi)腔通過(guò)支撐環(huán)(3)活動(dòng)設(shè)置有導(dǎo)向活塞(2);氣缸(10)的內(nèi)腔固定設(shè)置有外缸套(12)，外缸套(12)的兩端分別通過(guò)下壓塊(6)、上壓塊(6’)固定在氣缸(10)上；外缸套(12)的內(nèi)腔活動(dòng)設(shè)置有柱塞(14)，柱塞(14)與外缸套(12)的內(nèi)腔壁之間沿軸向依次設(shè)置有導(dǎo)套(8)、多個(gè)密封盒(11)、內(nèi)缸套(15)；導(dǎo)套(8)與柱塞(14)之間還設(shè)置有導(dǎo)環(huán)(9)；密封盒(11)與外缸套(12)之間設(shè)置有外0型圈(13)，每個(gè)密封盒(11) 內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)與柱塞(14)配合的密封環(huán)(18)，多個(gè)密封環(huán)(18)與密封盒(11)之間分別設(shè)置有內(nèi)0型圈(19);下壓塊(6)與導(dǎo)套(8)之間設(shè)置有下襯板(7)，上壓塊(6’)與內(nèi)缸套(15)之間設(shè)置有上襯板(7’)；柱塞(14)與導(dǎo)向活塞(2)連接；氣缸(10)上部安裝有氣閥(16)和缸頭(17);所述的導(dǎo)環(huán)(9)、支撐環(huán)(3)、內(nèi)缸套(15)、密封環(huán)(18)采用自潤(rùn)滑材料制造。
2.如權(quán)利要求1所述的全無(wú)油潤(rùn)滑高壓空壓機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)向活塞(2)與柱塞(14)之間還設(shè)置有調(diào)心裝置(5)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種全無(wú)油潤(rùn)滑高壓空壓機(jī)，其包括動(dòng)力裝置，還包括內(nèi)腔相通的導(dǎo)向氣缸、中間體、氣缸；氣缸的內(nèi)腔固定設(shè)置有外缸套，柱塞與外缸套的內(nèi)腔壁之間沿軸向依次設(shè)置有導(dǎo)套、多個(gè)密封盒、內(nèi)缸套；導(dǎo)套與柱塞之間還設(shè)置有導(dǎo)環(huán)；還包括上、下壓塊和上、下襯板；柱塞與調(diào)心裝置活動(dòng)連接；氣缸上部安裝有氣閥和缸頭。密封盒與外缸套之間設(shè)置有外O型圈。密封盒內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)與柱塞配合的密封環(huán)，多個(gè)密封環(huán)與密封盒之間分別設(shè)置有內(nèi)O型圈。本發(fā)明的內(nèi)缸套、密封環(huán)、導(dǎo)環(huán)、支撐環(huán)均采用自潤(rùn)滑材料制造，動(dòng)力裝置采用無(wú)油潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)全無(wú)油壓縮，壓縮氣體不受污染，使用安全；氣缸密封性好，壓縮效率高；制造成本低，壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F04B37/12GK102434435SQ201110423960
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者汪潛 申請(qǐng)人:安慶市佰聯(lián)無(wú)油壓縮機(jī)有限公司