專利名稱：直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣壓縮機(jī)曲軸箱的冷卻結(jié)構(gòu)，具體地說(shuō)涉及對(duì)直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲
軸箱進(jìn)行冷卻的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在便攜式空氣壓縮機(jī)中，大量采用電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)方案，這樣做的 好處是壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)非常緊湊，體積較小，因此直聯(lián)式結(jié)構(gòu)成為了便攜式小型空氣壓縮機(jī) 的主力機(jī)型。眾所周知，直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)有三個(gè)最主要的熱源，一個(gè)是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和 定子所產(chǎn)生的電流熱與渦流熱，另一個(gè)是壓縮機(jī)在對(duì)空氣進(jìn)行壓縮的過(guò)程中所形成的壓縮 熱，還有一個(gè)就是摩擦造成的摩擦熱。這些熱量對(duì)于壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是有害的， 一方面熱量 會(huì)引起壓縮機(jī)零部件發(fā)生熱變形、產(chǎn)生熱應(yīng)力以及強(qiáng)度下降，另一方面熱量又會(huì)導(dǎo)致壓縮 機(jī)的容積效率下降、運(yùn)動(dòng)副配合間隙變小摩擦加劇，因此對(duì)壓縮機(jī)實(shí)施冷卻不僅重要而且 必不可少。 迄今為止，直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)無(wú)一例外地都配裝有冷卻裝置，但問(wèn)題是其關(guān)注的 焦點(diǎn)主要落在對(duì)電機(jī)、氣缸和氣缸蓋的冷卻上，典型的做法是在電機(jī)的尾端設(shè)置一個(gè)冷卻 風(fēng)扇，再輔以罩殼構(gòu)成氣道，讓風(fēng)扇產(chǎn)生的相對(duì)較冷的風(fēng)在氣道的引導(dǎo)下先后吹拂過(guò)電機(jī) 定子的外表面、氣缸缸體和氣缸蓋，毫無(wú)疑問(wèn)，對(duì)上述零部件進(jìn)行冷卻是十分重要的。然而， 上述傳統(tǒng)的冷卻方法仍存在有缺陷，這就是對(duì)壓縮機(jī)的曲軸箱冷卻不到位一方面在曲軸 箱與電機(jī)的固定連接處通常只開(kāi)設(shè)若干個(gè)僅依賴自然對(duì)流來(lái)進(jìn)行換熱的通氣槽孔，由于沒(méi) 有采取專門的強(qiáng)制對(duì)流冷卻措施，結(jié)果導(dǎo)致該區(qū)域成為了氣體流動(dòng)的不良區(qū)甚至是死區(qū)， 于是電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱被大量傳入并累積在曲軸箱的箱體上；另一方面空 氣在壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱量被氣缸體大量吸收，除一部分熱量被冷卻風(fēng)帶走外，仍有許多 熱量從氣缸與曲軸箱的連接處導(dǎo)入曲軸箱箱體上。上述兩部分的熱量最終使得曲軸箱箱 體的基礎(chǔ)溫度處在較高的水平，由此引發(fā)以下問(wèn)題1)對(duì)于有油潤(rùn)滑的壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，曲軸 箱的高溫度加快了儲(chǔ)存在其內(nèi)的潤(rùn)滑油的氧化變質(zhì)進(jìn)程，結(jié)果必然影響到壓縮機(jī)的正常工 作；2)對(duì)于無(wú)油潤(rùn)滑的壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，雖然有時(shí)會(huì)在曲柄銷處設(shè)置一個(gè)小風(fēng)扇來(lái)對(duì)連桿大頭 軸承進(jìn)行冷卻，但是由于平衡塊和連桿桿身的遮擋，使其很難對(duì)曲軸箱的箱體進(jìn)行有效降 溫，結(jié)果曲軸箱軸承座孔的環(huán)境比較惡劣，致使支撐曲軸的主軸承長(zhǎng)期處在高溫下運(yùn)行而 壽命縮短，特別地對(duì)于采用曲軸箱進(jìn)氣的無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，曲軸箱的高溫還會(huì)導(dǎo)致進(jìn) 氣溫度上升而降低壓縮機(jī)的容積效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱 冷卻結(jié)構(gòu)，目的在于有效減少傳向曲軸箱的熱量或有效將曲軸箱上的熱量散發(fā)出去，使直 聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱的 度可以控制在較低的溫度水平。
本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)，包括冷卻風(fēng)扇、罩殼、電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子、曲 軸箱和氣缸，所述電機(jī)定子及氣缸與曲軸箱緊固連接，在曲軸箱與電機(jī)定子之間開(kāi)設(shè)有與 殼罩所參與圍構(gòu)的風(fēng)道連通的散熱通道，所述冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)的一部分被強(qiáng)制從散 熱通道的進(jìn)氣風(fēng)口進(jìn)入并穿越電機(jī)定子與曲軸箱之間的散熱通道后從散熱通道的出氣風(fēng) 口排出。 上述的冷卻風(fēng)扇布置在電機(jī)轉(zhuǎn)子的尾端；或冷卻風(fēng)扇布置在電機(jī)轉(zhuǎn)子與曲軸箱之 間；或在電機(jī)轉(zhuǎn)子的尾端并同時(shí)在電機(jī)轉(zhuǎn)子與曲軸箱之間均布置冷卻風(fēng)扇。
上述的進(jìn)氣風(fēng)口和出氣風(fēng)口各具有一個(gè)或者多個(gè)。
上述的氣缸與曲軸箱的連接處設(shè)置有隔熱墊。 上述的出氣風(fēng)口為徑向出風(fēng)口或軸向出風(fēng)口或斜向出風(fēng)口或?yàn)閺较虺鲲L(fēng)口、軸向 出風(fēng)口及斜向出風(fēng)口的不同組合。 上述的進(jìn)氣風(fēng)口為徑向進(jìn)風(fēng)口或軸向進(jìn)風(fēng)口或斜向進(jìn)風(fēng)口或?yàn)閺较蜻M(jìn)風(fēng)口 、軸向 進(jìn)風(fēng)口及斜向進(jìn)風(fēng)口的不同組合。 本發(fā)明采用強(qiáng)制通風(fēng)冷卻的方案，讓冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的一部分溫度相對(duì)較低的風(fēng)橫 渡或側(cè)渡或貫通或掃氣回流或交叉穿越電機(jī)與曲軸箱之間的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)將電機(jī)定子和電機(jī) 轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱量、以及已被曲軸箱吸收的部分熱量有效從出氣風(fēng)口處帶出，故能降低曲軸 箱的溫度；另外，通過(guò)在氣缸與曲軸箱的連接處設(shè)置隔熱墊，實(shí)現(xiàn)有效阻止氣缸的熱量向曲 軸箱的傳遞，同樣有利于降低曲軸箱的溫度。


圖1是本發(fā)明直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)之冷卻風(fēng)扇布置在電機(jī)轉(zhuǎn)子尾 端并采用正向流動(dòng)方案的軸測(cè)圖； 圖2是圖1所示本發(fā)明直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)的縱剖面示意圖；
圖3是圖1所示本發(fā)明直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)的橫剖面示意圖；
圖4是本發(fā)明直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)之冷卻風(fēng)扇同時(shí)布置在電機(jī)轉(zhuǎn) 子尾端及電機(jī)與曲軸箱之間并采用正向流動(dòng)方案的縱剖面示意圖； 圖5是本發(fā)明直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)之冷卻風(fēng)扇同時(shí)布置在電機(jī)轉(zhuǎn) 子尾端及電機(jī)與曲軸箱之間并采用反向流動(dòng)方案的縱剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述參見(jiàn)圖1-5 : 直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)，它包含有冷卻風(fēng)扇1、罩殼2、電機(jī)定子3、電 機(jī)轉(zhuǎn)子4、曲軸箱5、曲軸6和氣缸7，所述電機(jī)定子3與曲軸箱5緊固連接，電機(jī)轉(zhuǎn)子4通過(guò) 曲軸6及主軸承8支撐在曲軸箱5的軸承座孔上；所述氣缸7的一端與曲軸箱5緊固連接， 氣缸7的另一端連接有閥座9和氣缸蓋IO，其中閥座9和氣缸蓋10可以為一體制作；需要 指出的是，上述殼罩2將電機(jī)定子3、曲軸箱5、氣缸7、閥座9或氣缸蓋10全部或部分覆蓋 在其內(nèi)，并圍構(gòu)成所謂的風(fēng)道ll，風(fēng)道ll可以由一條流道構(gòu)成也可以由若干條流道構(gòu)成、 可以有一條風(fēng)道11也可以有多條風(fēng)道ll，風(fēng)道11中的氣體可以貫通流動(dòng)也可以匯流流動(dòng) 還可以分叉流動(dòng)，所謂貫通流動(dòng)是指氣流在流動(dòng)過(guò)程中各風(fēng)道11或流道基本不發(fā)生串流，所謂匯流流動(dòng)是指存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的風(fēng)道11或流道發(fā)生合并匯合流動(dòng)的現(xiàn)象，所謂 分叉流動(dòng)是指存在一個(gè)風(fēng)道11或流道分叉成兩股或兩股以上氣流的現(xiàn)象；本發(fā)明的一個(gè) 特色在于在曲軸箱5與電機(jī)定子3之間開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣風(fēng)口 12a和出氣風(fēng)口 12b，所述進(jìn)氣風(fēng) 口 12a與出氣風(fēng)口 12b之間形成有與風(fēng)道11連通的散熱通道，在冷卻風(fēng)扇1的驅(qū)動(dòng)下，冷 卻風(fēng)形成并主要沿著風(fēng)道11進(jìn)行流動(dòng)，其中一部分風(fēng)被引導(dǎo)吹拂過(guò)電機(jī)定子3、氣缸7、閥 座9和氣缸蓋10等諸零部件的外表面并對(duì)它們實(shí)施冷卻，而另有一部分風(fēng)則被強(qiáng)制從上述 進(jìn)氣口 12a進(jìn)入并穿越電機(jī)定子3與曲軸箱5之間區(qū)域的散熱通道后從上述出氣風(fēng)口 12b 處吹出，由此將電機(jī)定子3和電機(jī)轉(zhuǎn)子4所產(chǎn)生的部分熱量帶出，同時(shí)相對(duì)較冷的風(fēng)吹拂過(guò) 曲軸箱5的箱體表面并對(duì)其進(jìn)行冷卻，故能降低曲軸箱5的基礎(chǔ)溫度，如此對(duì)于有油潤(rùn)滑的 壓縮機(jī)而言能有效延緩潤(rùn)滑油的變質(zhì)時(shí)間，對(duì)于無(wú)油潤(rùn)滑的壓縮機(jī)而言能降低主軸座的溫 度從而有利于提高主軸承8的工作可靠性，特別地對(duì)于采用曲軸箱進(jìn)氣消聲方案的壓縮機(jī) 而言還能降低進(jìn)氣溫度以獲得提高容積效率的效果；需要指出的是，依照結(jié)構(gòu)形式及布局 位置的不同，冷卻風(fēng)扇1所形成的風(fēng)的流向可以分為正向流動(dòng)和反向流動(dòng)兩種形態(tài)，以流 經(jīng)電機(jī)定子3的外表面的主流氣流的方向?yàn)榕卸ㄒ罁?jù)，凡主流氣流最終表現(xiàn)為從定子3的 尾端流向定子3的前端者稱其為正向流動(dòng)方案(如圖1、圖2和圖4所示)，反之則稱其為 反向流動(dòng)方案(如圖5所示)，這里所說(shuō)的主流氣流乃指表征氣流流動(dòng)的主體部分，所說(shuō)的 定子3的前端是指定子3朝向曲軸箱5的那一端，所說(shuō)的定子3的尾端是指定子3背向曲 軸箱5的那一端。 本發(fā)明中的冷卻風(fēng)扇1與電機(jī)轉(zhuǎn)子4一道旋轉(zhuǎn)，其型式可以是軸流風(fēng)扇也可以是 徑流風(fēng)扇還可以是貫流風(fēng)扇，冷卻風(fēng)扇1的位置既可以布置在電機(jī)轉(zhuǎn)子4的尾端(如圖1 和圖2所示)、也可以布置在電機(jī)轉(zhuǎn)子4與曲軸箱5之間、甚至還可以同時(shí)在電機(jī)轉(zhuǎn)子4的 尾端以及在電機(jī)轉(zhuǎn)子4與曲軸箱5之間均布置冷卻風(fēng)扇1 (如圖4和圖5所示)，需要指出 的是，這里所說(shuō)的電機(jī)轉(zhuǎn)子4的尾端包括電機(jī)轉(zhuǎn)子4本體及從電機(jī)轉(zhuǎn)子4本體中伸出來(lái)的 曲軸6部分；另外還需要說(shuō)明的是，還可以讓部分冷卻風(fēng)從電機(jī)轉(zhuǎn)子4與電機(jī)定子3或曲軸 6之間的縫隙中穿越，這種情形特別適合于在電機(jī)轉(zhuǎn)子4與曲軸箱5之間設(shè)置有冷卻風(fēng)扇 l時(shí)；本發(fā)明的進(jìn)氣風(fēng)口 12a和出氣風(fēng)口 12b的數(shù)量可以各具有一個(gè)也可以各具有多個(gè)，可 以直接在曲軸箱5的箱體上開(kāi)設(shè)也可以不在其上開(kāi)設(shè)，進(jìn)氣風(fēng)口 12a及出氣風(fēng)口 12b的形 狀可以是孔型結(jié)構(gòu)也可以是槽狀結(jié)構(gòu)或其它異形孔結(jié)構(gòu)甚至還可以是缺口狀，當(dāng)然還包括 上述結(jié)構(gòu)的不同組合；另外，上述的出氣風(fēng)口 12b可以為徑向出風(fēng)口、軸向出風(fēng)口或斜向出 風(fēng)口，甚至還可以為徑向出風(fēng)口、軸向出風(fēng)口和斜向出風(fēng)口的不同組合；同樣地上述的進(jìn)氣 風(fēng)口 12a可以為徑向進(jìn)風(fēng)口、軸向進(jìn)風(fēng)口或斜向進(jìn)風(fēng)口，甚至可以為徑向進(jìn)風(fēng)口、軸向進(jìn)風(fēng) 口和斜向進(jìn)風(fēng)口的不同組合，在這里，所謂徑向、軸向和斜向是相對(duì)于曲軸6而言的，徑向 指沿曲軸6的旋轉(zhuǎn)半徑方向、軸向指沿曲軸6的軸向方向、斜向指與曲軸6的軸線具有一定 的夾角傾斜方向；顯然，本發(fā)明采用強(qiáng)制通風(fēng)冷卻的方案，由此可以讓冷卻風(fēng)扇1所產(chǎn)生的 一部分溫度相對(duì)較低的風(fēng)橫渡或側(cè)渡或貫通或掃氣回流或交叉穿越電機(jī)與曲軸箱5之間 的區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)將電機(jī)定子3和電機(jī)轉(zhuǎn)子4產(chǎn)生的熱量、以及已被曲軸箱5吸收的部分熱 量有效從出氣風(fēng)口處帶出，故能降低曲軸箱5的溫度，需要說(shuō)明的是，這里所說(shuō)的橫渡乃泛 指在電機(jī)定子3和曲軸箱5之間的區(qū)域存在冷卻風(fēng)沿其橫斷面橫貫流過(guò)的現(xiàn)象、側(cè)渡乃泛 指在電機(jī)定子3和曲軸箱5之間的區(qū)域存在冷卻風(fēng)沿其橫斷面?zhèn)蓉灹鬟^(guò)的現(xiàn)象(如圖3所示)、貫通乃泛指在電機(jī)定子3和曲軸箱5之間的區(qū)域存在冷卻風(fēng)沿著相對(duì)于曲軸6軸線的 軸向、徑向和斜向綜合流動(dòng)的現(xiàn)象、掃氣回流乃泛指在電機(jī)定子3和曲軸箱5之間的區(qū)域存 在冷卻風(fēng)環(huán)繞曲軸軸線回轉(zhuǎn)流動(dòng)的現(xiàn)象、交叉穿越乃泛指在電機(jī)定子3和曲軸箱5之間的 區(qū)域存在兩股或兩股以上冷卻風(fēng)交叉橫渡或者側(cè)渡流動(dòng)的現(xiàn)象；最后，壓縮機(jī)在壓縮過(guò)程 中必然產(chǎn)生氣體壓縮熱，為了減少氣缸7吸收氣體的壓縮熱后往曲軸箱5上傳導(dǎo)熱量，本發(fā) 明在氣缸7與曲軸箱5的連接處設(shè)置有隔熱墊13，所述隔熱墊13可以采用具有一定隔熱效 果的材料制作，包括各種紙墊、石棉墊、纖維板、橡膠墊、塑料墊、玻璃纖維、聚四氟乙烯和充 填聚四氟乙烯，當(dāng)然還包括各種膠質(zhì)狀的隔熱密封涂膠等等。 上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例之一，并非依此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，故 凡依本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的各種等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)，包括冷卻風(fēng)扇、罩殼、電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子、曲軸箱和氣缸，所述電機(jī)定子及氣缸與曲軸箱緊固連接，其特征在于在曲軸箱與電機(jī)定子之間開(kāi)設(shè)有與殼罩所參與圍構(gòu)的風(fēng)道連通的散熱通道，所述冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)的一部分被強(qiáng)制從散熱通道的進(jìn)氣風(fēng)口進(jìn)入并穿越電機(jī)定子與曲軸箱之間的散熱通道后從散熱通道的出氣風(fēng)口排出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的冷 卻風(fēng)扇布置在電機(jī)轉(zhuǎn)子的尾端；或冷卻風(fēng)扇布置在電機(jī)轉(zhuǎn)子與曲軸箱之間；或在電機(jī)轉(zhuǎn)子 的尾端并同時(shí)在電機(jī)轉(zhuǎn)子與曲軸箱之間均布置冷卻風(fēng)扇。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的進(jìn) 氣風(fēng)口和出氣風(fēng)口各具有一個(gè)或者多個(gè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述的 氣缸與曲軸箱的連接處設(shè)置有隔熱墊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述出氣風(fēng)口為徑向出風(fēng)口或軸向出風(fēng)口或斜向出風(fēng)口或?yàn)閺较虺鲲L(fēng)口、軸向出風(fēng)口 及斜向出風(fēng)口的不同組合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述進(jìn)氣風(fēng)口為徑向進(jìn)風(fēng)口或軸向進(jìn)風(fēng)口或斜向進(jìn)風(fēng)口或?yàn)閺较蜻M(jìn)風(fēng)口、軸向進(jìn)風(fēng)口 及斜向進(jìn)風(fēng)口的不同組合。
全文摘要
本發(fā)明直聯(lián)式空氣壓縮機(jī)曲軸箱冷卻結(jié)構(gòu)，包括有冷卻風(fēng)扇、罩殼、電機(jī)定子、電機(jī)轉(zhuǎn)子、曲軸箱和氣缸，電機(jī)定子及氣缸與曲軸箱緊固連接；在曲軸箱與電機(jī)定子之間開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣風(fēng)口和出氣風(fēng)口，所述冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)被強(qiáng)制從進(jìn)氣口進(jìn)入并穿越電機(jī)定子與曲軸箱之間的區(qū)域的散熱通道后從出氣風(fēng)口處吹出，在氣缸與曲軸箱的連接處設(shè)置有隔熱墊。本發(fā)明采用強(qiáng)制通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，讓冷卻風(fēng)橫渡或側(cè)渡或貫通或掃氣回流或交叉穿越電機(jī)與曲軸箱之間的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)將電機(jī)定子和電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱量、以及已被曲軸箱吸收的部分熱量有效從出風(fēng)口處帶出，在氣缸與曲軸箱的連接處設(shè)置隔熱墊，實(shí)現(xiàn)有效阻止氣缸的熱量向曲軸箱的傳遞，故能降低曲軸箱的溫度。
文檔編號(hào)F04B39/06GK101737303SQ20101010689
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者李辛沫, 耿愛(ài)農(nóng), 阮勤江, 陳君立 申請(qǐng)人:浙江鴻友壓縮機(jī)制造有限公司