CN211777873U - 方形直线压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及直线压缩机技术领域，公开了一种方形直线压缩机，包括机座、方形直线振荡电机和多个气缸活塞组件，方形直线振荡电机包括定子部件和动子部件，定子部件固接于机座，动子部件的一端插设于定子部件形成的气隙中；气缸活塞组件包括活塞和气缸，气缸固接于机座，活塞的末端柔性连接于动子部件的另一端；活塞的前端可往复移动地安装于气缸内，活塞的前端壁面和气缸围设成压缩腔，活塞的前端壁面安装有吸气阀；至少一个活塞设有吸气孔，且至少一个气缸的压缩腔设有排气阀。该方形直线压缩机通过多个气缸活塞组件柔性连接于动子部件，实现方形的动子部件的周向定位，可以防止方形直线电机的动子部件的周向转动，避免造成动子卡死。

Description

方形直线压缩机

技术领域

本实用新型涉及直线压缩机技术领域，尤其涉及一种方形直线压缩机。

背景技术

空气压缩机是一种将原动机的机械能转变为气体的能量，用来给气体增压并输送气体的流体机械。传统的活塞式空气压缩机主要是由旋转电机驱动，旋转电机转子的旋转运动通过曲柄、连杆滑块和活塞杆转变为活塞的往复直线运动。该类型压缩机的结构复杂、易损件多、机械效率低。

1992年美国的Beale和Redlich等人提出了Redlich型结构的动磁式直线振荡电机，这种结构的动磁式直线振荡电机是在励磁线圈的圆周上安装导磁材料，形成与励磁线圈同心的圆筒形气隙的磁路结构，由圆筒形的内、外定子组成气隙，径向充磁的圆筒形永磁体在气隙中做往复运动。Redlich型结构直线电机具有磁路结构设计较优，磁路损失小的优点。现有的技术应用是以Redlich结构的圆筒形直线振荡电机作为驱动器，是将气缸与活塞部件设置在内定子的圆筒内。该结构使得直线压缩机压缩气体过程中产生热量以及电机本身的发热量互相影响，影响压缩效率，同时压缩机整体结构外形偏向于短而高。这种圆筒形结构压缩机的外形特点是长径比较小，偏向于短而高。内、外定子分别在圆周上呈辐射状装配的难度也较大。

对于一些小型制冷装置来说，尤其是冰箱，冷藏箱等设备，低高度卧式外形细长的方形直线压缩机占有空间小，可以增加设备的有效使用空间，但是方形直线压缩机在工作过程中承受负荷时，动子部件会发生周向转动，会造成接触表面的磨损，导致结构不稳定。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种方形直线压缩机，用以解决现有的方形直线压缩机的动子部件易发生周向转动，导致接触表面磨损、结构不稳定的问题。

本实用新型实施例提供一种方形直线压缩机，包括机座、方形直线振荡电机和多个气缸活塞组件，所述方形直线振荡电机包括定子部件和动子部件，所述定子部件固接于所述机座，所述动子部件的一端插设于所述定子部件形成的气隙中；

所述气缸活塞组件包括活塞和气缸，所述气缸固接于所述机座，所述活塞的末端柔性连接于所述动子部件的另一端；所述活塞的前端可往复移动地安装于所述气缸内，所述活塞的前端壁面和所述气缸围设成压缩腔，所述活塞的前端壁面安装有吸气阀；至少一个所述活塞设有吸气孔，且至少一个所述气缸的压缩腔设有排气阀，以使气体经所述吸气孔进入所述压缩腔，并被压缩后经所述排气阀排出所述气缸。

其中，多个所述气缸活塞组件中的n个气缸活塞组件依次连通构成n级压缩机构，n为大于或者等于2的整数；

第n级气缸活塞组件的第n级活塞的前端将第n级气缸的内部分隔成第n级吸气腔和第n级压缩腔，且所述第n级活塞的前端设有通孔，以连通所述第n级吸气腔和所述第n级压缩腔；所述第n级压缩腔通过第n级排气阀排出压缩后的气体；

当n大于2时，第n-1级气缸活塞组件的第n-1级活塞的前端将第n-1级气缸的内部分隔成第n-1级吸气腔和第n-1级压缩腔，且所述第n-1级活塞的前端设有通孔，以连通所述第n-1级吸气腔和所述第n-1级压缩腔；所述第n-1级压缩腔通过第n-1级排气阀连通至封闭的第n-1级排气腔；所述第n-1级排气腔通过第n级吸气通道连通至所述第n级吸气腔；

第一级气缸活塞组件的第一级活塞的前端壁面和第一级气缸围设成第一级压缩腔，第一级活塞设有所述吸气孔，以使气体经所述吸气孔进入所述第一级压缩腔；所述第一级压缩腔通过第一级排气阀连通至封闭的第一级排气腔；所述第一级排气腔通过第二级吸气通道连通至第二级吸气腔。

其中，多个所述气缸活塞组件中至少有一个为单级压缩气缸活塞组件，所述单级压缩气缸活塞组件包括单级活塞和单级气缸，所述单级活塞设有所述吸气孔，所述单级气缸的压缩腔设有单级排气阀，以使气体经所述吸气孔进入所述单级气缸的压缩腔，并被压缩后经所述单级排气阀排出所述单级气缸。

其中，多个所述气缸活塞组件中至少有一个为气弹簧气缸活塞组件，所述气弹簧压缩气缸活塞组件包括气弹簧活塞和气弹簧气缸，所述气弹簧活塞设有所述吸气孔，所述气弹簧气缸的压缩腔为封闭腔体，以使气体经所述吸气孔进入所述气弹簧气缸的压缩腔，并被压缩后形成气弹簧。

其中，所述定子部件包括两个E型的中间磁导体定子、两个边磁导体定子和一个线圈绕组；两个所述中间磁导体定子的开口相对设置，所述线圈绕组套设在两个所述中间磁导体定子的开口中；两个所述边磁导体定子分别间隔地设置于所述中间磁导体定子的两侧，以形成两组所述气隙；

所述动子部件包括两个分别插设于所述气隙中的片状永磁体。

其中，所述动子部件还包括动子支架，两个所述片状永磁体相互平行地安装于所述动子支架的一侧的两端；所述动子支架的一侧通过第一谐振弹簧连接于所述定子部件，所述动子支架的另一侧通过第二谐振弹簧连接于所述气缸，所述第一谐振弹簧的轴线和所述第二谐振弹簧的轴线相互平行。

其中，所述动子支架的外缘设有用于安装所述第一谐振弹簧的弹簧定位凸缘，所述动子支架的中部设有用于安装所述第二谐振弹簧的弹簧定位凹部。

其中，所述吸气阀为一端固接于所述活塞的前端壁面的吸气阀片；所述排气阀的一端抵住所述压缩腔的排气口，所述排气阀的另一端通过预紧弹簧连接于所述气缸。

其中，还包括油泵，所述油泵用于泵送润滑油至所述气缸和所述活塞的运动界面。

其中，所述活塞与所述动子部件之间的柔性连接方式包括活塞销连接、球头连接或者弹性螺纹丝杆连接。

本实用新型实施例提供的方形直线压缩机，包括机座、方形直线振荡电机和多个气缸活塞组件，方形直线振荡电机的动子部件插设于定子部件形成的气隙中，通过电磁力驱动动子部件往复移动；气缸活塞组件的数量至少为两个，每个气缸活塞组件均包括活塞和气缸，活塞的末端柔性连接于动子部件，活塞的前端可往复移动地安装于气缸内，以将动子部件的往复运动传递至活塞，以产生压缩气体，同时通过至少两个活塞柔性连接于动子部件，以实现方形的动子部件的周向定位。该方形直线压缩机通过多个气缸活塞组件柔性连接于动子部件，实现方形的动子部件的周向定位，可以防止方形直线电机的动子部件的周向转动，避免造成动子卡死，以提高结构的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中的一种方形直线压缩机的俯视角度下的剖视图；

图2是图1中的方形直线压缩机的主视图；

图3是图1中的方形直线压缩机的主视角度下的剖视图；

图4是本实用新型实施例中的另一种方形直线压缩机的俯视角度下的剖视图；

图5是图4中的方形直线压缩机的主视图；

图6是图4中的方形直线压缩机的主视角度下的剖视图；

图7是本实用新型实施例中的又一种方形直线压缩机的俯视角度下的剖视图；

图8是图7中的方形直线压缩机的主视图；

图9是图7中的方形直线压缩机的主视角度下的剖视图。

附图标记说明：

1、机座； 2、中间磁导体定子； 3、边磁导体定子；

4、线圈绕组； 5、气隙； 6、永磁体；

7、动子支架； 8、第一谐振弹簧； 9、第二谐振弹簧；

10、油泵； 11、活塞销； 12、吸气孔；

13、第一级气缸活塞组件； 131、第一级气缸；

132、第一级活塞； 133、第一级压缩腔； 134、第一级排气阀；

135、第一级气缸盖； 136、第一级吸气阀； 137、第一级预紧弹簧；

138、第一级排气腔；

14、第二级气缸活塞组件； 141、第二级气缸；

142、第二级活塞； 143、第二级压缩腔； 144、第二级排气阀；

145、第二级气缸盖； 146、第二级吸气阀； 147、第二级预紧弹簧；

148、第二级排气腔； 149、第二级吸气通道； 140、第二级吸气腔；

15、供油通道； 16、第一单级气缸； 17、第二单级气缸；

18、第一单级活塞； 19、第二单级活塞； 20、单级吸气阀；

21、单级排气阀； 22、单级预紧弹簧； 23、单级排气腔；

24、单级气缸盖； 25、气弹簧气缸； 26、气弹簧活塞；

27、气弹簧吸气阀。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型实施例中的具体含义。

如图1至图9所示，本实用新型实施例提供的一种方形直线压缩机，包括机座1、方形直线振荡电机和多个气缸活塞组件。方形直线振荡电机包括定子部件和动子部件，定子部件固接于机座1，动子部件的一端插设于定子部件形成的气隙5中。具体地，机座1包括一个底板以及垂直立设于底板上的相互平行的三个立板，左侧的两个立板用于固定方形直线振荡电机，右侧的一个立板用于固定多个气缸活塞组件。方形直线振荡电机的外形为长方形，可以满足一些小型制冷装置的空间利用率需求，例如冰箱、冷藏箱等低高度卧式设备。同时相较于圆筒形电机的内、外定子需要分别在圆周上呈辐射状装配，方形直线振荡电机的装配更加简单。方形直线振荡电机主要是利用电磁力产生振动，然后结合机械共振推动活塞往复振动压缩气体，方形直线振荡电机可以采用动磁式、动圈式或者动铁式，本实施例中主要以动磁式为例进行说明。

气缸活塞组件的数量大于或者等于两个，多个气缸活塞组件的排布方式可以有多种情况，例如两个气缸活塞组件沿方形直线振荡电机的长度方向或者高度方向设置，或者三个及以上的气缸活塞组件呈圆形设置或者共线设置，具体的排布方式可以根据实际使用需求来设计，此处不做限制，只要保证活塞的轴向与动子部件的运动方向平行即可。相较于现有的方形直线压缩机仅在中心轴处的设置有单个气缸活塞组件而言，当方形直线电机存在不稳定的周向转动，本实施例通过设置多个气缸活塞组件可以产生反向力矩，阻止动子部件发生周向转动，使电机运转更加稳定。

气缸活塞组件包括活塞和气缸，气缸固接于机座1，活塞的末端柔性连接于动子部件的另一端，防止方形直线振荡电机的动子卡死。此处的柔性连接方式包括活塞销11连接、球头连接或者弹性螺纹丝杆连接等。弹性螺纹丝杆连接是将一根簧丝加工成螺杆形式。本实施例以活塞销11连接为例进行说明，如图3所示，活塞销11的两端通过螺纹固定于动子部件，活塞的末端套接于活塞销11的中部，且可以绕活塞销11的轴线转动，因而当直线振荡电机发生周向偏转时，可以通过活塞销11之类的柔性连接防止卡死。

活塞的前端可往复移动地安装于气缸内，活塞的前端壁面和气缸围设成压缩腔，活塞的前端壁面安装有吸气阀。当活塞朝向动子部件运动时，气缸内形成一定的负压，吸气阀打开，气体通过吸气阀进入压缩腔；当活塞背离动子部件运动时，压缩腔的气体被活塞压缩后，气体压力升高，当压力达到一定值时，排气阀打开，气体排出压缩腔外。

在多个气缸活塞组件中，至少一个气缸活塞组件的活塞设有吸气孔，且至少一个气缸活塞组件的气缸的压缩腔设有排气阀，以使气体经吸气孔进入压缩腔，并被压缩后经排气阀排出气缸。气缸活塞组件可以有多种形式，例如可以构成单缸单级压缩结构、多缸单级压缩结构、多缸多级压缩结构或者气弹簧谐振结构等等，本实施例中的多个气缸活塞组件可以由上述多种形式的结构进行自由排列组合，只要保证气缸活塞组件的数量大于或者等于两个即可。

本实施例提供的一种方形直线压缩机，包括机座、方形直线振荡电机和多个气缸活塞组件，方形直线振荡电机的动子部件插设于定子部件形成的气隙中，通过电磁力驱动动子部件往复移动；气缸活塞组件的数量至少为两个，每个气缸活塞组件均包括活塞和气缸，活塞的末端柔性连接于动子部件，活塞的前端可往复移动地安装于气缸内，以将动子部件的往复运动传递至活塞，以产生压缩气体，同时通过至少两个活塞柔性连接于动子部件，以实现方形的动子部件的周向定位。该方形直线压缩机通过多个气缸活塞组件柔性连接于动子部件，实现方形的动子部件的周向定位，可以防止方形直线电机的动子部件的周向转动，避免造成动子卡死，以提高结构的稳定性。

进一步地，如图1至图3所示，多个气缸活塞组件中的n个气缸活塞组件依次连通构成n级压缩机构，n为大于或者等于2的整数；

第n级气缸活塞组件的第n级活塞的前端将第n级气缸的内部分隔成第n级吸气腔和第n级压缩腔，且第n级活塞的前端设有通孔，以连通第n级吸气腔和第n级压缩腔；第n级压缩腔通过第n级排气阀排出压缩后的气体。

当n大于2时，第n-1级气缸活塞组件的第n-1级活塞的前端将第n-1级气缸的内部分隔成第n-1级吸气腔和第n-1级压缩腔，且第n-1级活塞的前端设有通孔，以连通第n-1级吸气腔和第n-1级压缩腔；第n-1级压缩腔通过第n-1级排气阀连通至封闭的第n-1级排气腔；第n-1级排气腔通过第n级吸气通道连通至第n级吸气腔；当n大于2时，第二级至第n-1级气缸活塞组件均相同。

当n＝2时，只有两级气缸活塞组件，即第一级和第二级，第二级即第n级。

第一级气缸活塞组件13的第一级活塞132的前端壁面和第一级气缸131围设成第一级压缩腔133，第一级活塞132设有吸气孔12，以使气体经吸气孔12进入第一级压缩腔133；第一级压缩腔133通过第一级排气阀134连通至封闭的第一级排气腔138；第一级排气腔138通过第二级吸气通道149连通至第二级吸气腔140。

如图1至图3所示，本实施例以n＝2为例进行具体说明。

第一级气缸活塞组件13包括第一级气缸131、第一级活塞132、第一级压缩腔133、第一级排气阀134、第一级气缸盖135、第一级吸气阀136、第一级预紧弹簧137和第一级排气腔138，第一级气缸131可以为两端开放的气缸，第一级气缸131的右端固接有封闭的第一级气缸盖135，以形成封闭的第一级排气腔138，通过安装在第一级气缸盖135的内壁的第一级预紧弹簧137将第一级排气阀134抵住于第一级气缸131的右端开口处，第一级预紧弹簧137可以为锥弹簧、柱弹簧或板弹簧。第一级活塞132可以为阶梯状，第一级活塞132的前端直径大于末端直径，第一级活塞132的前端壁面、第一级气缸131和第一级排气阀134共同围设成第一级压缩腔133。

第一级吸气阀136位于第一级压缩腔133内，可以采用吸气阀片的形式，吸气阀片上开设有吸气口。吸气阀片的尺寸可以略大于第一级气缸131的内径，且吸气阀片具有一定的柔韧性。吸气阀片的一端固接于第一级活塞132，吸气阀片的另一端可以随着第一级活塞132的往复运动而贴合或者远离第一级活塞132，并且第一级活塞132的吸气孔12的位置对应于吸气阀片上的封闭阀体部分，错开吸气口，因而当吸气阀片贴合于第一级活塞132时，吸气孔12被封堵，吸气阀片处于关闭状态；当吸气阀片的另一端远离第一级活塞132时，吸气孔12打开，吸气阀片处于打开状态。当第一级活塞132左移时，气体经吸气孔12、穿过吸气阀片的吸气口进入第一级压缩腔133内；当第一级活塞132右移时，吸气阀片紧贴第一级活塞132的前端壁面，进而封堵住吸气孔12，第一级压缩腔133内的气体被压缩；直至第一级压缩腔133内的压力超过第一级预紧弹簧137的预紧力，第一级排气阀134被顶开，压缩后的气体进入第一级排气腔138。

第二级气缸活塞组件14包括第二级气缸141、第二级活塞142、第二级压缩腔143、第二级排气阀144、第二级气缸盖145、第二级吸气阀146、第二级预紧弹簧147、第二级排气腔148、第二级吸气通道149和第二级吸气腔140。第二级气缸141为左端封闭、右端开放的气缸，且第二级气缸141可以和第一级气缸131共用一个气缸壁。第二级气缸141的右端固接有第二级气缸盖145，第二级气缸盖145上设有用于输出压缩气的排气口。通过安装在第二级气缸盖145的内壁的第二级预紧弹簧147将第二级排气阀144抵住于第二级气缸141的右端开口处，第二级预紧弹簧147可以为锥弹簧、柱弹簧或板弹簧。

第二级活塞142同样也为阶梯状，但是与第一级活塞132不同的是，第二级活塞142并未设置连通外界的吸气孔12，第二级活塞142的前端将第二级气缸141的内部分隔成第二级吸气腔140和第二级压缩腔143，且第二级活塞142的前端设有通孔，以连通第二级吸气腔140和第二级压缩腔143，第二级吸气腔140又通过第二级吸气通道149连通于第一级排气腔138，以吸入经过第一级压缩后的气体。第二级吸气阀146位于第二级压缩腔143内，同样也可以采用吸气阀片的形式。当第二级活塞142左移时，位于第二级吸气腔140中的经过第一级压缩后的气体经第二级活塞142的通孔、穿过吸气阀片的吸气口进入第二级压缩腔143内；当第二级活塞142右移时，吸气阀片紧贴第二级活塞142的前端壁面，进而封堵住第二级活塞142的通孔，第二级压缩腔143内的气体被进行第二级压缩；直至第二级压缩腔143内的压力超过第二级预紧弹簧147的预紧力，第二级排气阀144被顶开，经过两级压缩后的气体进入第二级排气腔148，被排出压缩机。

本实施例中通过多个气缸活塞组件依次连通构成多级压缩机构，使得单台压缩机即可形成多级压缩，有利于降低单级压缩压比，提升压缩机效率。

进一步地，如图4至图6所示，多个气缸活塞组件中至少有一个为单级压缩气缸活塞组件，单级压缩气缸活塞组件包括单级活塞和单级气缸，单级活塞设有吸气孔12，单级气缸的压缩腔设有单级排气阀21，以使气体经吸气孔12进入单级气缸的压缩腔，并被压缩后经单级排气阀21排出单级气缸。具体地，如图4所示，本实施例以两个单级压缩气缸活塞组件为例进行说明，第一单级压缩气缸活塞组件和第二单级压缩气缸活塞组件的原理和结构大致相同，第一单级压缩气缸活塞组件包括第一单级气缸16、第一单级活塞18、单级吸气阀20、单级排气阀21、单级预紧弹簧22、单级排气腔23和单级气缸盖24；第二单级压缩气缸活塞组件包括第二单级气缸17、第二单级活塞19、单级吸气阀20、单级排气阀21、单级预紧弹簧22、单级排气腔23和单级气缸盖24。不同的是，第一单级气缸16为两端开放的气缸，而第二单级气缸17为左端封闭、右端开放的气缸；相应的，第一单级活塞18的供油通道15比第二单级活塞19少了一段。

下面以第一单级压缩气缸活塞组件的工作过程为例进行说明，当第一单级活塞18左移时，气体经吸气孔12、穿过单级吸气阀20的吸气口进入单级气缸的压缩腔内；当第一单级活塞18右移时，单级吸气阀20封堵住吸气孔12，单级气缸的压缩腔内的气体被压缩，直至单级气缸的压缩腔内的压力超过单级预紧弹簧22的预紧力，单级排气阀21被顶开，经过单级压缩后的气体进入单级排气腔23，被排出压缩机外。本实施例同时通过多个单级压缩气缸活塞组件直接从压缩机背压腔吸气，构成多缸压缩机，有利于提升压缩机排气量。

更进一步地，如图7至图9所示，多个气缸活塞组件中至少有一个为气弹簧气缸活塞组件，气弹簧压缩气缸活塞组件包括气弹簧活塞26和气弹簧气缸25，气弹簧活塞26设有吸气孔12，气弹簧气缸25的压缩腔为封闭腔体，以使气体经吸气孔12进入气弹簧气缸25的压缩腔，并被压缩后形成气弹簧。具体地，本实施例以一个气弹簧气缸活塞组件和一个单级压缩气缸活塞组件的组合为例进行说明，其中单级压缩气缸活塞组件的结构和原理参见上述实施例，此处不再赘述。气弹簧压缩气缸活塞组件包括左端开放、右端封闭的气弹簧气缸25、柱状的气弹簧活塞26和气弹簧吸气阀27，气弹簧吸气阀27可以采用吸气阀片。更具体地，气弹簧活塞26的轴向长度比单级活塞的轴向长度短，在单级活塞运动到上止点位置时，气弹簧活塞26的端头距离气弹簧气缸25的端头仍有一段距离，因此构成一个气弹簧，起到谐振支撑作用。其中，上止点位置是指单级活塞不会冲撞排气阀时所能达到最远点。

本实施例通过气弹簧活塞与气弹簧气缸构成的压缩空间作为气弹簧谐振元件使用，可减少一套排气装置，同时提高压缩机谐振弹簧刚度。

在上述实施例的基础上，如图1至图9所示，定子部件包括两个E型的中间磁导体定子2、两个边磁导体定子3和一个线圈绕组4。两个中间磁导体定子2的开口相对设置，线圈绕组4套设在两个中间磁导体定子2的开口中。两个边磁导体定子3分别间隔地设置于中间磁导体定子2的两侧，以形成两组气隙5。动子部件包括两个分别插设于气隙5中的片状的永磁体6。其中，中间磁导体定子2和边磁导体定子3为磁导体叠片。中间磁导体定子2与两侧的边磁导体定子3形成对称式磁路，线圈绕组4通交流电产生磁场，通过对称式磁路在长条形的气隙5中形成正反方向交替的磁场，永磁体6在磁场的作用下，产生轴向的往复电磁驱动力，进而推动气缸中的活塞压缩气体。

更进一步地，动子部件还包括动子支架7，两个片状的永磁体6相互平行地安装于动子支架7的一侧的两端。动子支架7的一侧通过第一谐振弹簧8连接于定子部件，动子支架7的另一侧通过第二谐振弹簧9连接于气缸，第一谐振弹簧8的轴线和第二谐振弹簧9的轴线相互平行，均平行于动子的往复运动方向。具体地，动子支架7可以采用塑料、玻璃纤维或碳纤维等定型材料。第一谐振弹簧8的轴线和第二谐振弹簧9可以采用锥弹簧、柱弹簧、气弹簧或板弹簧。

更进一步地，动子支架7的外缘设有用于安装第一谐振弹簧8的弹簧定位凸缘，动子支架7的中部设有用于安装第二谐振弹簧9的弹簧定位凹部，弹簧定位凸缘和弹簧定位凹部均设有用于弹簧安装定位的金属或非金属连接件。本实施例可以实现动子支架7的两侧的谐振弹簧的部分尺寸重叠安装，提高谐振的稳定性。

更进一步地，还包括油泵10，油泵10用于泵送润滑油至气缸和活塞的运动界面。气缸壁、活塞内以及活塞销11内均设有相互连通的供油通道15。

通过以上实施例可以看出，本实用新型提供的方形直线压缩机，包括机座、方形直线振荡电机和多个气缸活塞组件，方形直线振荡电机的动子部件插设于定子部件形成的气隙中，通过电磁力驱动动子部件往复移动；气缸活塞组件的数量至少为两个，每个气缸活塞组件均包括活塞和气缸，活塞的末端柔性连接于动子部件，活塞的前端可往复移动地安装于气缸内，以将动子部件的往复运动传递至活塞，以产生压缩气体，同时通过至少两个活塞柔性连接于动子部件，以实现方形的动子部件的周向定位。该方形直线压缩机通过多个气缸活塞组件柔性连接于动子部件，实现方形的动子部件的周向定位，可以防止方形直线电机的动子部件的周向转动，避免造成动子卡死，以提高结构的稳定性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种方形直线压缩机，其特征在于，包括机座、方形直线振荡电机和多个气缸活塞组件，所述方形直线振荡电机包括定子部件和动子部件，所述定子部件固接于所述机座，所述动子部件的一端插设于所述定子部件形成的气隙中；

所述气缸活塞组件包括活塞和气缸，所述气缸固接于所述机座，所述活塞的末端柔性连接于所述动子部件的另一端；所述活塞的前端可往复移动地安装于所述气缸内，所述活塞的前端壁面和所述气缸围设成压缩腔，所述活塞的前端壁面安装有吸气阀；至少一个所述活塞设有吸气孔，且至少一个所述气缸的压缩腔设有排气阀，以使气体经所述吸气孔进入所述压缩腔，并被压缩后经所述排气阀排出所述气缸。

2.根据权利要求1所述的方形直线压缩机，其特征在于，多个所述气缸活塞组件中的n个气缸活塞组件依次连通构成n级压缩机构，n为大于或者等于2的整数；

第n级气缸活塞组件的第n级活塞的前端将第n级气缸的内部分隔成第n级吸气腔和第n级压缩腔，且所述第n级活塞的前端设有通孔，以连通所述第n级吸气腔和所述第n级压缩腔；所述第n级压缩腔通过第n级排气阀排出压缩后的气体；

当n大于2时，第n-1级气缸活塞组件的第n-1级活塞的前端将第n-1级气缸的内部分隔成第n-1级吸气腔和第n-1级压缩腔，且所述第n-1级活塞的前端设有通孔，以连通所述第n-1级吸气腔和所述第n-1级压缩腔；所述第n-1级压缩腔通过第n-1级排气阀连通至封闭的第n-1级排气腔；所述第n-1级排气腔通过第n级吸气通道连通至所述第n级吸气腔；

第一级气缸活塞组件的第一级活塞的前端壁面和第一级气缸围设成第一级压缩腔，第一级活塞设有所述吸气孔，以使气体经所述吸气孔进入所述第一级压缩腔；所述第一级压缩腔通过第一级排气阀连通至封闭的第一级排气腔；所述第一级排气腔通过第二级吸气通道连通至第二级吸气腔。

3.根据权利要求1所述的方形直线压缩机，其特征在于，多个所述气缸活塞组件中至少有一个为单级压缩气缸活塞组件，所述单级压缩气缸活塞组件包括单级活塞和单级气缸，所述单级活塞设有所述吸气孔，所述单级气缸的压缩腔设有单级排气阀，以使气体经所述吸气孔进入所述单级气缸的压缩腔，并被压缩后经所述单级排气阀排出所述单级气缸。

4.根据权利要求3所述的方形直线压缩机，其特征在于，多个所述气缸活塞组件中至少有一个为气弹簧气缸活塞组件，所述气弹簧气缸活塞组件包括气弹簧活塞和气弹簧气缸，所述气弹簧活塞设有所述吸气孔，所述气弹簧气缸的压缩腔为封闭腔体，以使气体经所述吸气孔进入所述气弹簧气缸的压缩腔，并被压缩后形成气弹簧。

5.根据权利要求1所述的方形直线压缩机，其特征在于，所述定子部件包括两个E型的中间磁导体定子、两个边磁导体定子和一个线圈绕组；两个所述中间磁导体定子的开口相对设置，所述线圈绕组套设在两个所述中间磁导体定子的开口中；两个所述边磁导体定子分别间隔地设置于所述中间磁导体定子的两侧，以形成两组所述气隙；

所述动子部件包括两个分别插设于所述气隙中的片状永磁体。

6.根据权利要求5所述的方形直线压缩机，其特征在于，所述动子部件还包括动子支架，两个所述片状永磁体相互平行地安装于所述动子支架的一侧的两端；所述动子支架的一侧通过第一谐振弹簧连接于所述定子部件，所述动子支架的另一侧通过第二谐振弹簧连接于所述气缸，所述第一谐振弹簧的轴线和所述第二谐振弹簧的轴线相互平行。

7.根据权利要求6所述的方形直线压缩机，其特征在于，所述动子支架的外缘设有用于安装所述第一谐振弹簧的弹簧定位凸缘，所述动子支架的中部设有用于安装所述第二谐振弹簧的弹簧定位凹部。

8.根据权利要求1所述的方形直线压缩机，其特征在于，所述吸气阀为一端固接于所述活塞的前端壁面的吸气阀片；所述排气阀的一端抵住所述压缩腔的排气口，所述排气阀的另一端通过预紧弹簧连接于所述气缸。

9.根据权利要求1所述的方形直线压缩机，其特征在于，还包括油泵，所述油泵用于泵送润滑油至所述气缸和所述活塞的运动界面。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方形直线压缩机，其特征在于，所述活塞与所述动子部件之间的柔性连接方式包括活塞销连接、球头连接或者弹性螺纹丝杆连接。

Images