超高壓空氣壓縮機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微型超高壓空氣壓縮機(jī)，其適于在線產(chǎn)生超高壓空氣。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣壓縮機(jī)是工業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)產(chǎn)品，壓縮機(jī)是將原動(通常是電動機(jī))的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置，主要為氣動系統(tǒng)提供氣源動力。我國壓縮機(jī)技術(shù)起步較晚，但發(fā)展很快。在超高壓空氣壓縮機(jī)研宄應(yīng)用方面國內(nèi)外產(chǎn)品大都是活塞式壓縮機(jī)為主，由于受結(jié)構(gòu)與機(jī)理的限制，超高壓空氣壓縮機(jī)普遍體積龐大，重量重，重量最小的產(chǎn)品為重量41kg，體積600 X 340 X 350mm，排氣壓力30MPa，但是在某些微型化、輕質(zhì)化的特殊工作場合，無法滿足空間與質(zhì)量的要求。往復(fù)活塞式壓縮機(jī)氣缸中存在余隙容積，由于加工、裝配等工藝的需要，余隙容積不可避免，而余隙容積不僅直接減小了氣缸的有效容積，而且其中所殘留的高壓氣體還必須膨脹至吸氣壓力，氣缸才能開始吸入新鮮氣體，這樣就等于進(jìn)一步減小了氣缸的有效容積。尤其是在超高壓空氣壓縮機(jī)中，由于吸氣壓力較低，使用壓力較高，使得壓縮機(jī)的空氣壓縮比較大，若吸氣壓力為0.1Mpa，使用壓力為35Mpa，那么壓縮比為350，這樣氣缸內(nèi)有效容積極小，而且很容易出現(xiàn)有效容積為零的情況，即可能出現(xiàn)余隙容積內(nèi)的氣體在氣缸內(nèi)完全膨脹后，壓力仍不低于吸氣壓力，這時(shí)壓縮機(jī)無法繼續(xù)吸、排氣，并且過大的壓縮比使得摩擦和壓縮氣體時(shí)產(chǎn)生大量熱量，不僅造成能源浪費(fèi)，甚至影響壓縮機(jī)正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種超高壓空氣壓縮機(jī)，其能克服傳統(tǒng)超高壓空氣壓縮機(jī)笨重、效率低之不足，使得超高壓空氣壓縮機(jī)微型化且可靠性高。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種超高壓空氣壓縮機(jī)，包括:多個(gè)氣缸和對應(yīng)用于氣缸內(nèi)對氣體進(jìn)行壓縮的活塞；所述兩級壓縮氣缸復(fù)用同一個(gè)缸體，有限地減小壓縮機(jī)的體積及重量；多個(gè)雙球頭連桿，其沿氣缸的工作方向布置，一端設(shè)置有所述活塞，另一端與起到驅(qū)動作用的擺盤連接，斜盤推動擺盤運(yùn)動，從而推動雙球頭連桿沿工作方向移動；其中，所述斜盤及擺盤的數(shù)目為單個(gè)，所述擺盤相對于所述工作方向呈銳角或鈍角傾斜布置，所述多個(gè)雙球頭連桿和所述多個(gè)氣缸以對稱的方式平行布置在所述擺盤一側(cè)，各級壓縮氣缸通過閥體串聯(lián)連接；當(dāng)所述斜盤轉(zhuǎn)動時(shí)，擺盤沿驅(qū)動雙球頭連桿沿工作方向擺動，使得活塞對位于活塞一側(cè)氣缸內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮增壓，而位于活塞另一側(cè)氣缸內(nèi)的氣體膨脹，當(dāng)壓縮增壓氣缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)高于膨脹氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)，單向閥或排氣閥打開，兩個(gè)串聯(lián)氣缸空氣連通，以使得從一個(gè)串聯(lián)氣缸排出的氣體能夠繼續(xù)進(jìn)行壓縮；所述擺盤設(shè)計(jì)有防旋靜齒輪與支撐平臺上的防旋動齒輪嚙合，防止擺盤擺動時(shí)側(cè)向移動，減小活塞及雙球頭連桿與內(nèi)壁之間的摩擦。
[0005]優(yōu)選地，所述氣缸的數(shù)目為兩個(gè)，即位于一個(gè)活塞兩側(cè)的I級氣缸、II級氣缸以及位于另一個(gè)活塞兩側(cè)與II級氣缸對應(yīng)位置的III級氣缸和與I級氣缸對應(yīng)位置的IV級氣缸，其中，I級氣缸與II級氣缸復(fù)用同一個(gè)缸體，III級氣缸和IV級氣缸復(fù)用同一個(gè)缸體，I級氣缸位于壓縮空氣流路的最上游，IV級氣缸位于壓縮空氣流路的最下游，I級氣缸與II級氣缸通過單向閥連接，II級氣缸的排氣閥與III級氣缸的進(jìn)氣閥連接，III級氣缸與IV級氣缸通過單向閥連接。
[0006]優(yōu)選地，所述各級氣缸的有效截面面積從上游側(cè)朝向下游側(cè)逐漸減小。
[0007]優(yōu)選地，所述各級氣缸的行程一致，所述擺盤的尺寸和所述氣缸的位置適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，使得各級相鄰氣缸以180°的相位差布置，以確保上游側(cè)氣缸壓縮排氣時(shí)，相鄰的下游側(cè)氣缸膨脹吸氣。
[0008]優(yōu)選地，所述斜盤通過主軸驅(qū)動轉(zhuǎn)動；通過斜盤轉(zhuǎn)動驅(qū)動所述擺盤沿沿驅(qū)動雙球頭連桿沿工作方向移動。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的超高壓空氣壓縮機(jī)，從結(jié)構(gòu)機(jī)理方面突破，采用變截面多級壓縮，單級壓縮比小，不僅解決余氣容積的問題，而且使得壓縮機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)，多個(gè)(例如四級)氣缸在保證相位相差180°的前提下對稱布置，使得主軸受力比較均勻，波動小，可靠性、通用性強(qiáng)，且在一個(gè)缸體內(nèi)完成兩級壓縮，滿足微型化、輕質(zhì)化的要求。
【附圖說明】
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的超高壓氣體壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)的一個(gè)示意圖；
[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的超高壓氣體壓縮機(jī)工作過程的一個(gè)示意圖；
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的超高壓氣體壓縮機(jī)工作過程的另一示意圖。
[0013]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的超高壓氣體壓縮機(jī)的軸測圖。
[0014]附圖標(biāo)記說明
[0015]1、主軸；2、角接觸球軸承；3、端蓋；4、支撐端蓋；5、箱體；6、平面止推軸承；7、斜盤；8、防旋動齒輪；9、鋼球；10、擺盤；11、防旋靜齒輪；12、雙球頭連桿I ;13、氣缸壁；14、I II級活塞；15、II級氣缸；16、I級氣缸；17、配流盤；18、IV級氣缸；19、IIIIV級活塞；20、III氣缸；21、雙球頭連桿II。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的超高壓空氣壓縮機(jī)包括:多個(gè)氣缸和對應(yīng)用于氣缸內(nèi)對氣體進(jìn)行壓縮的活塞；所述兩級壓縮氣缸復(fù)用同一個(gè)缸體；多個(gè)雙球頭連桿，其沿氣缸的工作方向布置，一端設(shè)置有所述活塞，另一端與起到驅(qū)動作用的擺盤連接，擺盤用于驅(qū)動雙球頭連桿沿工作方向移動；其中，所述擺盤的數(shù)目為單個(gè)，所述擺盤相對于所述工作方向呈銳角或鈍角傾斜布置，所述多個(gè)雙球頭連桿和所述多個(gè)氣缸以對稱的方式平行布置在所述擺盤一側(cè)，各級壓縮氣缸通過閥體串聯(lián)連接；當(dāng)所述擺盤轉(zhuǎn)動時(shí)，使得活塞對位于活塞一側(cè)氣缸內(nèi)的氣體進(jìn)行壓縮增壓，而位于活塞另一側(cè)氣缸內(nèi)的氣體膨脹，當(dāng)壓縮增壓氣缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)高于膨脹氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)，單向閥或排氣閥打開，兩個(gè)串聯(lián)氣缸空氣連通，以使得壓縮氣缸內(nèi)的氣體流向膨脹氣缸內(nèi)。氣缸的數(shù)目為偶數(shù)個(gè)，例如為2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)等；但優(yōu)選為2個(gè)，以2個(gè)為例進(jìn)行說明。
[0018]如圖1所示，由于氣缸復(fù)用，氣缸數(shù)為2個(gè)，那么便共有四級壓縮，超高壓空氣壓縮機(jī)包括:I級氣缸16、II級氣缸15 JII級氣缸20、IV級氣缸18 ;與各氣缸分別對應(yīng)的I II級活塞14 JIIIV級活塞19 ; I II級活塞14通過與雙球頭連桿I 12與擺盤10相連；雙球頭連桿II 21兩端分別IIIIV級活塞19及擺盤10相連；氣缸在擺盤10 —側(cè)對稱平行布置，I級氣缸16、II級氣缸15復(fù)用一個(gè)缸體，III級氣缸20、IV級氣缸18復(fù)用一個(gè)缸體，當(dāng)主軸I轉(zhuǎn)動時(shí)，I級氣缸16和II級氣缸15相位相差180度，II級氣缸15和III級氣缸20相位相差180度，III級氣缸20和IV級氣缸18相位還是相差180度，保證低一級氣缸在壓縮氣體時(shí)，高一級氣缸在吸氣膨脹；由于氣缸采用對稱布置，使得主軸I受力較小，波動?。凰鰯[盤10設(shè)計(jì)有防旋靜齒輪11與支撐平臺上的防旋動齒輪8嚙合，防止擺盤10擺動時(shí)側(cè)向移動，減小活塞及雙球頭連桿與內(nèi)壁之間的摩擦。
[0019]在圖示的實(shí)施方式中，超高壓空氣壓縮機(jī)擺盤10為橢圓盤，通過鍵與主軸I固連，隨主軸I 一起做回轉(zhuǎn)運(yùn)動。雙球頭連桿I 12的兩端分別螺紋通過與I II級活塞1