[其他]曲柄圓滑塊往復(fù)活塞式壓縮機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000000359
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85100359B
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎正中
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 黎正中
• 代理公司: 湖南專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 趙洪

一種曲柄圓滑塊往復(fù)活塞式壓縮機(jī)。該機(jī)無(wú)連桿，通過(guò)一個(gè)曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，活塞行程為曲柄半徑的４倍。為了將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可靠的轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，配有一對(duì)內(nèi)齒輪付。該機(jī)亦無(wú)曲軸箱，機(jī)體為一兩垂直圓柱孔相貫的整體。所以，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、振動(dòng)小、噪音低、潤(rùn)滑油消耗少、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。可用作制冷壓縮機(jī)、真空泵、空壓機(jī)等。用作車(chē)用空壓機(jī)效果更佳。

本發(fā)明涉及往復(fù)活塞式壓縮機(jī)。

常規(guī)往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，都是采用傳統(tǒng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，由于有一根長(zhǎng)度較大的連桿，所以機(jī)器體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另外，由于這種結(jié)構(gòu)沒(méi)有考慮熱力過(guò)程對(duì)容積變化的要求，活塞的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，其運(yùn)動(dòng)方程式為X＝γ（1-Gosωt）+L（1-1-γ/Lsin2ωt) ]]>，γ為曲柄半徑，L為連桿長(zhǎng)度，ω為曲軸旋轉(zhuǎn)角速度，t為時(shí)間。加上連桿的擺動(dòng)等因素，使得往復(fù)和擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)引起的慣性力難于平衡、因此，效率較低，振動(dòng)大，噪音高，零件磨損較快。

人們?yōu)榱艘捛蟾侠淼慕Y(jié)構(gòu)來(lái)代替它，發(fā)明了多種無(wú)連桿結(jié)構(gòu)形式，其中以曲柄滑塊機(jī)構(gòu)亦稱(chēng)正弦機(jī)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。用于這種機(jī)構(gòu)的滑塊外形大都是矩形，如US4373876專(zhuān)利所描述的就是如此。由于矩形滑塊為平面摩擦付，潤(rùn)滑不易保證，機(jī)械效率較低，不宜用于高速，高負(fù)荷的情況。平面付加工和裝配也很困難，制造成本高。另外由于行程＝2γ，當(dāng)行程/缸徑＞0.5時(shí)，機(jī)構(gòu)變得龐大，而且使用方滑塊時(shí)，活塞導(dǎo)向部份還要有導(dǎo)向裝置，機(jī)器體積也會(huì)很龐大，實(shí)用性受到局限。

本發(fā)明力圖解決壓縮機(jī)中存在的上述難題，提供一種采用改進(jìn)了的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)保持活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的壓縮機(jī)，從而達(dá)到既繼承傳統(tǒng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)及其成就，又減少機(jī)器零件，減輕機(jī)器重量，縮小機(jī)器體積，提高機(jī)械效率的目的。

本發(fā)明的壓縮機(jī)主要由機(jī)體（1）、氣缸（2）、缸蓋（3）、底蓋（4）、軸承座（5）、軸承（6）、單拐懸臂曲軸（7）、活塞（8）等組成，其氣缸與機(jī)體做成一個(gè)整體與常規(guī)機(jī)不同之處是，本發(fā)明的壓縮機(jī)用一個(gè)曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。為了保證曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可靠地轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，在曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)上配置有一對(duì)內(nèi)齒輪付，其齒輪（9）的齒數(shù)與內(nèi)齒圈（10）的齒數(shù)比為1∶2。

本發(fā)明的活塞有一延伸的如圖2所示的導(dǎo)向部分（11）。在活塞導(dǎo)向部分中心線(xiàn)上開(kāi)有直徑大于圓滑塊（12）外徑的圓孔（13），圓滑塊（12）裝于此孔內(nèi)，接觸面為滾動(dòng)摩擦付，可采用在圓孔內(nèi)裝襯套（13），襯套內(nèi)壁上裝滾針（14），形成滾針軸承的結(jié)構(gòu)。所述的圓滑塊（12）上開(kāi)有偏心圓孔（15），孔徑略大于曲軸頸直徑，偏心距大小等于曲軸的曲柄半徑γ。曲軸頸裝于此孔中，接觸表面為滾動(dòng)摩擦付，可采取與前述相同的結(jié)構(gòu)，即在偏心圓孔中裝滾針形成滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)。為了使滑塊的運(yùn)動(dòng)平衡，在圓滑塊上開(kāi)有扇形槽（16）和去重孔（17）。內(nèi)齒輪付由固接在活塞導(dǎo)向部分上的內(nèi)齒圈（10）和裝在曲軸上的齒輪（9）嚙合組成。內(nèi)齒圈與活塞導(dǎo)向部份的固接方式可采取鉚接方式（圖5），也可采取膠接等其他方式。齒輪與圓滑塊之間裝有擋圈（18），并用一個(gè)定位銷(xiāo)（19）軸向定位（圖8）。所述的機(jī)體沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的曲軸箱，為一兩垂直圓柱孔相貫的整體，一孔安裝活塞并形成氣缸，另一孔安裝曲軸。其上有散熱片結(jié)構(gòu)和安裝孔及螺孔。

本發(fā)明的壓縮機(jī)在工業(yè)上有著十分廣泛的用途，可用作制冷壓縮機(jī)，真空泵，空壓機(jī)等，尤其作為車(chē)用空壓機(jī)更為適宜。而空壓機(jī)用于間斷供氣的場(chǎng)合時(shí)，常需要自動(dòng)離合空壓機(jī)的動(dòng)力源。例如車(chē)用空壓機(jī)，行駛過(guò)程中需要空壓機(jī)供氣的時(shí)間僅為行駛總時(shí)間的1/10～30。常規(guī)的空壓機(jī)大都是不論是否需要壓縮空氣，只要汽車(chē)行駛，空壓機(jī)構(gòu)在工作（解放牌汽車(chē)所用CA-10型空壓機(jī)便是如此）。另一種是當(dāng)不需要壓縮空氣時(shí)，空壓機(jī)不壓氣但仍運(yùn)轉(zhuǎn)（如東風(fēng)牌汽車(chē)上的空壓機(jī)便是如此）。這都將增加行駛油耗，浪費(fèi)能源。