CN110219812A

CN110219812A - 一种双缸压缩机

Info

Publication number: CN110219812A
Application number: CN201910661083.1A
Authority: CN
Inventors: 郭康权; 张文静; 胡耀华
Original assignee: Northwest A&F University
Current assignee: Northwest A&F University
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2019-09-10

Abstract

本发明公开了一种双缸压缩机，属于机械工程领域。利用无保持架曲沟球轴承将回转运动转换成2个活塞的相向往复运动，能够互相平衡单个活塞往复运动的惯性力。本发明公开了一种由2组气缸、活塞、外圈和1个双内圈、进排气系统和电机驱动装置组成的双缸压缩机。与传统曲柄连杆机构组成的压缩机和单缸相比较，本发明公开的双缸压缩机具有以下优点：1.运动部件全部为对称布置的零件，自动往复运动平衡惯性力；2.只有回转运动和往复运动直线，噪音小；3.所需零件少，零件加工要求低，容易制造。

Description

一种双缸压缩机

技术领域

本发明涉及一种容积式压缩机，属于机械工程领域。具体来说涉及一种双缸活塞式压缩机。

背景技术

往复活塞式压缩机利用活塞在气缸中作往复运动，不断改变活塞的容积，容积增大时气缸进气，容积减小时完成压缩和排气。活塞的往复运动依靠曲柄连杆机构，把电机的回转运动转换成往复直线运动，把电能转换成气体的压力能。压缩机在工业生产和人们生活中应用广泛，其中往复活塞式压缩机应用占据较大比例。活塞式压缩机主要由机体、曲柄、连杆、活塞组、阀门等部件组成。

曲柄是活塞式压缩机的主要部件之一，其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。曲柄结构复杂，体积大，很难实现完全的动静平衡，对材料要求高，加工难度大；连杆由杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓等结构。连杆是曲柄与活塞间的连接件，它将曲柄的回转运动转化为活塞的往复运动，并把动力传递给活塞对气体做功。曲柄连杆机构的受力和运动状态复杂，机器笨重，运行时产生较大的振动，并产生复杂惯性效应和噪音，是压缩机行业无法有效解决问题。

为了克服基于曲柄和连杆机构构成的往复活塞式压缩机的弊端，申请号为：2019102008388的专利公开一种无曲柄连杆机构的往复活塞式压缩机，利用无保持架曲沟球轴承（专利申请号：CN201910024162.1）能够将回转运动转换成往复直线运动的功能实现。无曲柄连杆机构的往复活塞式压缩机，由气缸、活塞（内部加工有曲沟）、内圈、芯轴、返程弹簧和进排气系统等组成。利用无保持架曲沟球轴承曲沟的推程推动活塞向上运动压缩排气，并压缩弹簧，返程利用弹簧的弹性势能将活塞向下拉动，完成进气行程。本发明公开的无曲柄连杆机构的往复活塞式压缩机的运动部件全部为轴对称型回转零件，能够克服曲柄连杆机构的诸多弊端。

但是，该发明公开的无曲柄连杆机构的往复活塞式压缩机在工作时，活塞和曲沟球轴承外圈将产生往复运动惯性力。为了平衡单缸压缩机活塞往复运动所产生的惯性力，本发明2个单缸活塞和外圈对称布置，用一个双内圈驱动，这样做出的双缸压缩机可以相互平衡往复运动的惯性力。

发明内容

实现上述发明目的双缸压缩机，利用双无保持架曲沟球轴承能够实现相向往复运动的功能。将气缸活塞的中心轴向与曲沟球轴承内外圈的中心轴线偏心布置，使内圈在旋转过程中，外圈和活塞只能作往复直线运动，形成吸气和压缩所需的往复行程。

实现上述发明目的的技术方案是：一种双缸压缩机，由电机驱动机构（1），右排气口（2），右进气口（3），右活塞（4），右气缸（5），右外圈（6），双内圈（7），内圈轴承（8），左气缸（9），左活塞（10），左外圈（11），左进气口（12），左排气口（13），机体（14）构成，其特征是：所述的左气缸（9）与右气缸（5）、左活塞（10）与右活塞（4）、左外圈（11）与右外圈（6）分别是结构尺寸相同，质量相等的对称零件；所述的双内圈（7）用内圈轴承（8）安装在机体（14）上，双内圈（11）左右两端的曲沟相位左右对称布置，同时向外和同时向内，使左右2组外圈带动左右2组活塞同时向外或同时向内相向运动，互相抵消往复运动的惯性力；所述的双内圈（7）及左外圈（11）和右外圈（6）的中心轴线与左活塞（10）和右活塞（4）的共同中心轴线存在一偏心距离，且偏心在同一侧，即同在上、在下，或在左、在右；

所述的双内圈（7）左右两端的曲沟有2种结构：其一是同为双曲沟，即同镶嵌2排钢珠；其二是同为单曲沟，即同镶嵌1排钢珠；

所述的左活塞（10）、右活塞（4）和左气缸（9）、右气缸（5）的断面有2种结构：其一是同为圆形，其二是同为非圆形；活塞和气缸断面同为非圆形时，左外圈（11）和右外圈（6）的中心轴线与左活塞（10）和右活塞（4）的共同中心轴线的偏心距离可以为零，即三者的中心轴线在同一条直线上。

本发明公开的双缸压缩机具有以下优点：

1.运动部件全部为对称布置的零件，自动往复运动平衡惯性力；

2.只有回转运动和往复运动直线，噪音小；

3.所需零件少，零件加工要求低，容易制造。

附图说明

图1为双缸压缩机结构示意图：

图2为双内圈结构示意图；

图3为右外圈结构示意图；

图4为左外圈结构示意图；

图中各图例标记分别表示的意义如下：

1-电机驱动机构，2-右排气口，3-右进气口，4-右活塞，5-右气缸，6-右外圈，7-双内圈，8-内圈轴承，9-左气缸，10-左活塞，11-左外圈，12-左进气口，13-左排气口，14-机体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。如图1-4所示，本发明的双缸压缩机，由由电机驱动机构（1），右排气口（2），右进气口（3），右活塞（4），右气缸（5），右外圈（6），双内圈（7），内圈轴承（8），左气缸（9），左活塞（10），左外圈（11），左进气口（12），左排气口（13），机体（14）构成，左气缸（9）与右气缸（5）、左活塞（10）与右活塞（4）、左外圈（11）与右外圈（6）分别是结构尺寸相同，质量相等的对称零件；双内圈（7）用内圈轴承（8）安装在机体（14）上，双内圈（11）左右两端的曲沟相位左右对称布置，同时向外和同时向内，使左右2组外圈带动左右2组活塞同时向外或同时向内相向运动，互相抵消往复运动的惯性力；双内圈（7）及左外圈（11）和右外圈（6）的中心轴线与左活塞（10）和右活塞（4）的共同中心轴线存在一偏心距离，且偏心在同一侧，即同在上、在下，或在左、在右；

优选的，双内圈（7）左右两端的曲沟同为双排曲沟，即同镶嵌2排钢珠；

优选的，左活塞（10）、右活塞（4）和左气缸（9）、右气缸（5）的断面同为圆形，左外圈（11）和右外圈（6）的中心轴线与左活塞（10）和右活塞（4）的共同中心轴线的偏心距离不为零，即三者的中心轴线不在同一条直线上。

本发明的另一个实施例是将气缸和活塞做出椭圆断面，这样左外圈（11）和右外圈（6）的中心轴线与左活塞（10）和右活塞（4）的共同中心轴线的偏心距离为零，即三者的中心轴线在同一条直线上。

在本发明的基本构思原理相同的条件下，本发明可以设计成不同气缸大小、不同细部结构变化和局部改进的结构形式，这些都构成本发明的其他实施例。

Claims

1.一种双缸压缩机，由电机驱动机构（1），右排气口（2），右进气口（3），右活塞（4），右气缸（5），右外圈（6），双内圈（7），内圈轴承（8），左气缸（9），左活塞（10），左外圈（11），左进气口（12），左排气口（13），机体（14）构成，其特征是：所述的左气缸（9）与右气缸（5）、左活塞（10）与右活塞（4）、左外圈（11）与右外圈（6）分别是结构尺寸相同，质量相等的对称零件；所述的双内圈（7）用内圈轴承（8）安装在机体（14）上，双内圈（11）左右两端的曲沟相位左右对称布置，同时向外和同时向内，使左右2组外圈带动左右2组活塞同时向外或同时向内相向运动，互相抵消往复运动的惯性力；所述的双内圈（7）及左外圈（11）和右外圈（6）的中心轴线与左活塞（10）和右活塞（4）的共同中心轴线存在一偏心距离，且偏心在同一侧，即同在上、在下，或在左、在右。

2.根据权利要求1所述的双缸压缩机，其特征是：所述的双内圈（7）左右两端的曲沟有2种结构：其一是同为双排曲沟，即同镶嵌2排钢珠；其二是同为单排曲沟，即同镶嵌1排钢珠。

3.根据权利要求1所述的双缸压缩机，其特征是：所述的左活塞（10）、右活塞（4）和左气缸（9）、右气缸（5）的断面有2种结构：其一是同为圆形，其二是同为非圆形；活塞和气缸断面同为非圆形时，左外圈（11）和右外圈（6）的中心轴线与左活塞（10）和右活塞（4）的共同中心轴线的偏心距离可以为零，即三者的中心轴线在同一条直线上。