專利名稱：斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種斜盤式壓縮機(jī)，具體地說涉及一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
斜盤式壓縮機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、動平衡性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此在制冷空調(diào)和氣體壓縮等領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。該類壓縮機(jī)的工作原理是:首先由原動機(jī)帶動一個(gè)斜盤進(jìn)行定軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動，然后利用斜盤在軸向方向產(chǎn)生一定幅度的往復(fù)位移，接著由斜盤驅(qū)動連桿作往復(fù)搖擺運(yùn)動，進(jìn)而再由連桿驅(qū)動活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，最終實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)工作腔容積的周期性改變。但是在目前空氣壓縮機(jī)領(lǐng)域，現(xiàn)有的斜盤式壓縮機(jī)還難以輸出高品質(zhì)的無油空氣工質(zhì)，主要原因在于斜盤式壓縮機(jī)的箱體內(nèi)必須儲存潤滑油，以便對斜盤/驅(qū)動盤這運(yùn)動副進(jìn)行潤滑，然而由于連桿存在有較大幅度的搖擺往復(fù)運(yùn)動，由此給箱體與氣缸之間進(jìn)行無油隔離帶來了極大的困難:首先，傳統(tǒng)的與連桿作往復(fù)運(yùn)動密封配合的軸封，其密封唇與連桿桿身外表面之間必然出現(xiàn)有相對往復(fù)位移，而在連桿存在搖擺往復(fù)的情形下，密封唇存在有唇口橢圓變形、往復(fù)遲滯以及圓周環(huán)抱力不均勻等現(xiàn)象，故無法完全阻止斜盤箱內(nèi)的潤滑油沿桿身表面滲進(jìn)氣缸；其次，傳統(tǒng)斜盤壓縮機(jī)的活塞與連桿采用的是轉(zhuǎn)動連接的形式，它們的配合處必須依靠潤滑油來進(jìn)行潤滑，由于這些部位恰恰被布置在氣缸的內(nèi)部，因此無法避免潤滑油落濺到氣缸壁面上，故而也會導(dǎo)致輸出的壓縮空氣工質(zhì)中混雜有潤滑油；此外，傳統(tǒng)斜盤壓縮機(jī)的連桿除了搖擺往復(fù)運(yùn)動之外，還會在摩擦力的作用下圍繞自己桿身的軸線作轉(zhuǎn)動運(yùn)動，如此必然導(dǎo)致傳統(tǒng)連桿軸封的密封更加困難，結(jié)果增加了潤滑油從斜盤箱滲進(jìn)氣缸的概率，同樣也會使得輸出的壓縮空氣工質(zhì)中混雜有潤滑油。
發(fā)明內(nèi)容針對傳統(tǒng)斜盤式壓縮機(jī)存在的不能保證輸出無油空氣工質(zhì)的問題，本實(shí)用新型提供一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，目的在于有效解決連桿軸封與連桿桿身外表面之間的密封問題，另外還解決連桿與活塞之間的無油配合問題，從而保證壓縮機(jī)能夠可靠地輸出無油的壓縮空氣工質(zhì)。本實(shí)用新型的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的:一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，它包括:驅(qū)動盤、斜盤、連桿、活塞、氣缸和箱體，連桿的一端與活塞連接、連桿的另一端與斜盤連接，所述斜盤布置在箱體內(nèi)，另外設(shè)置有軸封與連桿密封配合，所述軸封包含有軸封本體和密封唇，其特征在于:所述軸封本體設(shè)置有外展的薄片狀的并可伸縮搖擺變形的密封裙，所述密封裙密封緊固在箱體或者氣缸上，所述密封唇密封緊固在連桿的桿身上并跟隨連桿一起作搖擺往復(fù)運(yùn)動。上述的密封裙包含有波紋狀結(jié)構(gòu)。上述密封裙的波紋狀結(jié)構(gòu)的各個(gè)波峰的峰值呈漸次增大或者漸次縮小的布局。[0008]上述密封裙的波紋狀結(jié)構(gòu)呈同心圓布局，且分布半徑越大其波紋的波峰峰值越大。上述的軸封內(nèi)配襯有纖維布。上述的連桿與活塞采用緊固連接或者為一體制作。 上述的活塞上配裝有自潤性材料制作的密封環(huán)。上述的連桿與斜盤之間配裝有防止連桿轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)彈簧。上述的壓縮機(jī)設(shè)置有防止連桿自轉(zhuǎn)的防轉(zhuǎn)銷和防轉(zhuǎn)槽。上述的壓縮機(jī)配置有用壓縮機(jī)的動力軸驅(qū)動的頂置冷卻風(fēng)扇。本實(shí)用新型斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，采用密封唇密封緊固在連桿的桿身上的配合結(jié)構(gòu)，由于它們之間不存在相對運(yùn)動，從而可靠地解決了箱體內(nèi)潤滑油從連桿桿身處滲進(jìn)氣缸的問題；采用具有外展的薄片狀的并能伸縮搖擺變形的密封裙的結(jié)構(gòu)，從而有效地解決了軸封適應(yīng)跟隨連桿搖擺往復(fù)運(yùn)動的問題；采用連桿與活塞緊固連接或者為一體制作的結(jié)構(gòu)，同時(shí)在活塞上配裝有自潤性材料制作的密封環(huán)，使得連桿與活塞的配合處無需潤滑油進(jìn)行潤滑，從而有助于防止?jié)櫥偷温溥M(jìn)氣缸；采用防止連桿自轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，減輕了連桿軸封的密封負(fù)擔(dān)，從而在某種程度上提高了軸封的密封可靠性；上述結(jié)構(gòu)措施保證了壓縮機(jī)能夠可靠地輸出無油的壓縮空氣工質(zhì)。
圖1是本實(shí)用新型斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的軸測圖；圖2是圖1所示本實(shí)用新型斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)的剖面示意圖；圖3是本實(shí)用新型斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)的一種軸封實(shí)施例對應(yīng)活塞處在下止點(diǎn)位置時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖4是圖3所示軸封實(shí)施例對應(yīng)活塞處在上止點(diǎn)位置時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖5是本實(shí)用新型斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)的另一種軸封實(shí)施例對應(yīng)活塞處在下止點(diǎn)位置時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖6是圖5所示軸封實(shí)施例對應(yīng)活塞處在上止點(diǎn)位置時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖7是本實(shí)用新型斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)的軸封具有徑向波紋構(gòu)造的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實(shí)用新型斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)設(shè)置防轉(zhuǎn)彈簧的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實(shí)用新型斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)斜盤設(shè)置防轉(zhuǎn)銷及連桿球頭設(shè)置防轉(zhuǎn)槽的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本實(shí)用新型斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)斜盤設(shè)置防轉(zhuǎn)銷及連桿球頭設(shè)置防轉(zhuǎn)槽的另一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本實(shí)用新型斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)連桿設(shè)置防轉(zhuǎn)銷及斜盤設(shè)置防轉(zhuǎn)槽的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本實(shí)用新型斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)連桿設(shè)置防轉(zhuǎn)銷及箱體設(shè)置防轉(zhuǎn)槽的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面以具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，參見圖1一 12:一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，它包括驅(qū)動盤1、斜盤2、連桿3、活塞
4、氣缸5和箱體6，其中連桿3的一端與活塞4連接，而連桿3的另一端與斜盤2連接，所述斜盤2布置在箱體6內(nèi)；另外設(shè)置有軸封7與連桿3密封配合，所述軸封7包含有軸封本體7a和密封唇7b，其中密封唇7b主要負(fù)責(zé)與連桿3形成密封配合；驅(qū)動盤I在電機(jī)或內(nèi)燃機(jī)等原動機(jī)的帶動下作定軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動，斜盤2受到驅(qū)動盤I的驅(qū)動而運(yùn)轉(zhuǎn)，由于斜盤2與其自身的回轉(zhuǎn)軸線呈傾斜布局，因此斜盤2在軸向方向必然會形成有一定幅度的往復(fù)位移，于是在斜盤2的驅(qū)動下連桿3作一定幅度內(nèi)的往復(fù)搖擺運(yùn)動，并進(jìn)而由連桿3驅(qū)動活塞4在氣缸5的缸孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，最終實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)工作腔容積的周期性改變；需要說明的是，軸封7的功用是封堵箱體6之內(nèi)的潤滑油滲進(jìn)氣缸5內(nèi)，以保證壓縮機(jī)能夠輸出高品質(zhì)的無油的壓縮空氣工質(zhì)，為此軸封7采用易變形且有一定彈性的材料進(jìn)行制作，如現(xiàn)有技術(shù)中常用的各種橡膠或復(fù)合材料；本實(shí)用新型的最大特色在于:所述軸封本體7a上設(shè)置有外展的薄片狀的并可伸縮搖擺變形的密封裙7c，所述密封裙7c密封緊固在箱體6或者氣缸5上，所述密封唇7b密封緊固在連桿3的桿身上并跟隨連桿3 —起作搖擺往復(fù)運(yùn)動，由于采用密封唇7b密封緊固在連桿3的桿身上的配合結(jié)構(gòu)，因此它們之間不存在相對運(yùn)動，故可靠地解決了箱體6內(nèi)的潤滑油從連桿3的桿身處滲進(jìn)氣缸5的問題，同時(shí)由于采用具有外展的薄片狀的并能伸縮搖擺變形的密封裙7c的結(jié)構(gòu)，故有效地解決了軸封7適應(yīng)跟隨連桿3搖擺往復(fù)運(yùn)動的問題；本實(shí)用新型的另一個(gè)特色在于:采用連桿3與活塞4緊固連接或者為一體制作的結(jié)構(gòu)，同時(shí)在活塞4上配裝采用自潤性材料如充填聚四氟乙烯(PTFE)等制作的密封環(huán)8，一方面使得連桿3與活塞4之間的配合不再存在需要潤滑的軸銷結(jié)構(gòu)、另一方面亦無需從箱體6內(nèi)獲取潤滑油對密封環(huán)/氣缸這對運(yùn)動副進(jìn)行潤滑，換言之密封環(huán)8與氣缸5、連桿3與活塞4的配合不會對氣缸5內(nèi)的工質(zhì)產(chǎn)生油污染，因此有利于壓縮機(jī)輸出純凈的壓縮空氣工質(zhì)。本實(shí)用新型為了使軸封7能夠更好地適應(yīng)連桿3的搖擺往復(fù)運(yùn)動，可以將軸封7的密封裙7c做成波紋狀結(jié)構(gòu)，其中波紋結(jié)構(gòu)既可采用軸向波紋布局(如圖1所示、可稱為疊形波紋構(gòu)造)也可采用徑向波紋布局(如圖7所示、可稱為盤型波紋構(gòu)造)，利用上述波紋結(jié)構(gòu)能夠有效增加密封裙7c的伸展搖擺變形，從而可以更好地適應(yīng)連桿3的搖擺往復(fù)運(yùn)動，圖3和圖4給出的是活塞分別處在下止點(diǎn)位置和上止點(diǎn)位置時(shí)某種軸封7的變形狀態(tài)圖、圖5和圖6給出的是活塞分別處在下止點(diǎn)位置和上止點(diǎn)位置時(shí)另一種具有軸向波紋構(gòu)造的軸封7的變形狀態(tài)圖，可見波紋結(jié)構(gòu)能較好地適應(yīng)搖擺往復(fù)形變；需要說明的是，上述波紋結(jié)構(gòu)并不要求各個(gè)波紋構(gòu)造完全一致，可以采用不同的波紋尺寸和布局，比如大小間隔相間的布局、分布疏密相間的布局、大小次第衰減的布局、疏密次第衰減的布局等等；當(dāng)然，最簡單的做法是將各個(gè)波紋結(jié)構(gòu)做成完全相同的構(gòu)造，但是最佳的做法卻是將密封裙7c的波紋狀結(jié)構(gòu)的各個(gè)波峰呈漸次增大或漸次縮小的布局，如各波峰的連線(或連面)可以呈遞增或者遞減的各種線(或面)，典型的可以呈衰減線(或面)等；另外一個(gè)比較簡單的制作工藝布局是，將密封裙7c的波紋狀結(jié)構(gòu)按同心圓布局進(jìn)行分布，此時(shí)各波紋的構(gòu)造可以相同也可以不相同，當(dāng)采用不相同構(gòu)造的波紋結(jié)構(gòu)時(shí)按分布半徑越大其波紋的波峰峰值越大的布局為較佳；需要指出的是，同心圓布局既可以按徑向同心圓進(jìn)行布局(如圖7所示)也可以按軸向同心圓進(jìn)行布局(如圖1、圖2、圖5和圖6所示)，所謂徑向同心圓布局是指軸封7呈自由狀態(tài)時(shí)各個(gè)波紋構(gòu)造大致圍繞同一個(gè)圓心進(jìn)行分布，所謂軸向同心圓布局是指在軸封7呈自由狀態(tài)時(shí)各個(gè)波紋構(gòu)造大致圍繞同一個(gè)軸線進(jìn)行分布，當(dāng)然也可以采用徑向同心圓與軸向同心圓一起混雜分布的布局形態(tài)；需要指出的是，波紋構(gòu)造還可以采用螺旋狀波紋布局(圖中未示出)，此時(shí)若為軸向波紋結(jié)構(gòu)則類似螺栓的螺紋結(jié)構(gòu)、若為徑向波紋結(jié)構(gòu)則類似唱片的紋路結(jié)構(gòu)。另外，為了增加軸封7在往復(fù)搖擺工作時(shí)的使用壽命，可以在軸封7內(nèi)配襯纖維布(圖中未示出)，這樣可以大大提高軸封7的抗拉強(qiáng)度和抗疲勞強(qiáng)度。由于斜盤壓縮機(jī)為了適應(yīng)連桿3的搖擺動作，其連桿3與斜盤2經(jīng)常采用球關(guān)節(jié)的配合連接方式，由此在運(yùn)轉(zhuǎn)過程當(dāng)中在摩擦力的作用下，連桿3會產(chǎn)生環(huán)繞自身?xiàng)U身軸線的轉(zhuǎn)動，結(jié)果增加了軸封7與連桿3之間的密封難度，為此限制連桿3的自轉(zhuǎn)是有益處的；為達(dá)此目的可以配裝防止連桿3轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)彈簧9，防轉(zhuǎn)彈簧9的一端與斜盤2緊固連接、防轉(zhuǎn)彈簧9的另一端緊固在連桿3的桿身上(如圖8所示);防止連桿3自轉(zhuǎn)的另一個(gè)辦法是，當(dāng)連桿3與斜盤2采用球頭配接時(shí)，在球頭上開設(shè)防轉(zhuǎn)槽3a，并在斜盤2上設(shè)置防轉(zhuǎn)銷2a與該防轉(zhuǎn)槽3a配合，如圖9和圖10所示，其中圖9中防轉(zhuǎn)銷2a呈橫銷布局而防轉(zhuǎn)槽3a呈橫槽布局、在圖10中防轉(zhuǎn)銷2a呈徑向銷布局而防轉(zhuǎn)槽3a則呈徑向槽布局；防止連桿3自轉(zhuǎn)還有一個(gè)辦法是，就是將在防轉(zhuǎn)槽3a設(shè)置在斜盤2上而將防轉(zhuǎn)銷2a開設(shè)在連桿3上，如圖11所示，此時(shí)防轉(zhuǎn)銷2a緊固連接在連桿3的桿身上或者防轉(zhuǎn)銷2a與連桿3為一體制作，而防轉(zhuǎn)槽3a以開口槽銷的形式緊固在斜盤2上；除此之外，將防轉(zhuǎn)銷2a開設(shè)在連桿3上而將防轉(zhuǎn)槽3a開設(shè)在箱體6上也能防止連桿3自轉(zhuǎn)，如圖12所示。值得指出的是，為了可靠地獲得無油輸出空氣工質(zhì)，就必須提高軸封7的工作可靠性，而提高軸封7工作可靠性的一個(gè)有效辦法就是設(shè)法降低壓縮機(jī)的整機(jī)溫度，為此本實(shí)用新型的壓縮機(jī)配置有一個(gè)用壓縮機(jī)的動力軸驅(qū)動的頂置冷卻風(fēng)扇10，利用該頂置冷卻風(fēng)扇10直接對壓縮機(jī)進(jìn)行散熱。本實(shí)用新型采用密封唇7c密封緊固在連桿3的桿身上的配合結(jié)構(gòu)，由于它們之間不存在相對運(yùn)動，故可靠地解決了箱體6內(nèi)潤滑油從連桿3桿身處滲進(jìn)氣缸5的問題；由于密封裙7c具有外展的薄片狀的并能伸縮搖擺變形的結(jié)構(gòu)，故有效地解決了軸封7適應(yīng)跟隨連桿3搖擺往復(fù)運(yùn)動的問題；由于采用連桿3與活塞4緊固連接或者為一體制作的結(jié)構(gòu)，同時(shí)在活塞4上配裝有自潤性材料制作的密封環(huán)8，使得連桿3與活塞4的配合處無需潤滑油進(jìn)行潤滑，故有助于防止?jié)櫥偷温溥M(jìn)氣缸5內(nèi)；由于采用防止連桿3自轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，減輕了軸封7的密封負(fù)擔(dān)，故而在某種程度上提高了軸封7的密封可靠性；綜上所述，本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)措施保證了壓縮機(jī)能夠可靠地輸出無油的壓縮空氣工質(zhì)。上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的若干較佳實(shí)施例，并非依此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，故:凡依照本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的各種等效變化，均應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，包括:驅(qū)動盤、斜盤、連桿、活塞、氣缸和箱體，連桿的一端與活塞連接、連桿的另一端與斜盤連接，所述斜盤布置在箱體內(nèi)，另外設(shè)置有軸封與連桿密封配合，所述軸封包含有軸封本體和密封唇，其特征在于:所述軸封本體設(shè)置有外展的薄片狀的并可伸縮搖擺變形的密封裙，所述密封裙密封緊固在箱體或者氣缸上，所述密封唇密封緊固在連桿的桿身上并跟隨連桿一起作搖擺往復(fù)運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，其特征在于:所述的密封裙包含有波紋狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，其特征在于:所述密封裙的波紋狀 結(jié)構(gòu)的各個(gè)波峰的峰值呈漸次增大或者漸次縮小的布局。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，其特征在于:所述密封裙的波紋狀結(jié)構(gòu)呈同心圓布局，且分布半徑越大其波紋的波峰峰值越大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中所述的任意一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，其特征在于:所述的軸封內(nèi)配襯有纖維布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中所述的任意一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，其特征在于:所述的連桿與活塞采用緊固連接或者為一體制作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中所述的任意一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，其特征在于:所述的活塞上配裝有自潤性材料制作的密封環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中所述的任意一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，其特征在于:所述的連桿與斜盤之間配裝有防止連桿轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中所述的任意一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，其特征在于:設(shè)置有防止連桿自轉(zhuǎn)的防轉(zhuǎn)銷和防轉(zhuǎn)槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中所述的任意一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，其特征在于:壓縮機(jī)配置有用壓縮機(jī)的動力軸驅(qū)動的頂置冷卻風(fēng)扇。
專利摘要本實(shí)用新型屬于壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種斜盤式搖擺往復(fù)活塞無油空氣壓縮機(jī)，包括驅(qū)動盤、斜盤、連桿、活塞、氣缸和箱體，其中連桿的一端與活塞連接、連桿的另一端與斜盤連接，所述連桿上設(shè)置有軸封，其特色在于軸封本體設(shè)置有外展的薄片狀的并可伸縮搖擺變形的密封裙，所述密封裙密封緊固在箱體或者氣缸上，所述密封唇密封緊固在連桿的桿身上并跟隨連桿一起作搖擺往復(fù)運(yùn)動；由于密封唇與連桿桿身不存在相對運(yùn)動，而且連桿與活塞采用緊固連接的結(jié)構(gòu)，從而可靠地解決了箱體內(nèi)潤滑油滲進(jìn)氣缸的問題；另外軸封具有能伸縮搖擺變形的密封裙結(jié)構(gòu)，解決了軸封適應(yīng)跟隨連桿搖擺往復(fù)運(yùn)動的問題；上述措施保證了壓縮機(jī)能夠可靠地輸出無油的壓縮空氣工質(zhì)。
文檔編號F04B27/12GK202971084SQ20122069456
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者耿愛農(nóng), 阮勤江, 陳君立, 李辛沫 申請人:浙江鴻友壓縮機(jī)制造有限公司