專利名稱：雙缸對(duì)置直線壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙缸對(duì)置直線壓縮機(jī)，尤其涉及制冷和氣體直線壓縮機(jī)以及直線電磁嫘旋 管電機(jī)和電磁閥制造、應(yīng)用和控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
壓縮機(jī)壓縮制冷氣體是制冷的主要方式之一，傳統(tǒng)的制冷與空調(diào)壓縮機(jī)大多是由旋轉(zhuǎn)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)的往復(fù)活塞式壓縮機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)所限，這種壓縮機(jī)性能的進(jìn)一步提高和成本進(jìn)一步降 低很困難。直線壓縮機(jī)由于不存在將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)， 由直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，從而可使壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高、壽命長(zhǎng)，成本低。但目 前公開(kāi)的和實(shí)施的直線壓縮機(jī)技術(shù)存在活塞行程短，與之配套的直線電磁嫘旋管電機(jī)本身簡(jiǎn)單 控制卻復(fù)雜，看似簡(jiǎn)單，實(shí)施卻困難，技術(shù)不成熟。
公開(kāi)號(hào)1585857 ，名稱為"直線壓縮機(jī)"的中國(guó)專利，自述為本發(fā)明涉及的直線壓縮 機(jī)，由缸體、活塞、缸體端面、構(gòu)成直線電動(dòng)機(jī)部分的可動(dòng)部分及固定部分、嫘旋彈簧、端^ 部分、支承機(jī)構(gòu)部分、密閉容器等構(gòu)成。彈簧機(jī)構(gòu)構(gòu)件的彈簧構(gòu)件由具有一定彈簧剛性的螺旋 彈簧構(gòu)成。在蟝旋彈簧被最大壓縮時(shí)，通過(guò)確?；钊亩嗣婧蜕鲜龈左w端面之間存在間隙，可 以限制直線壓縮機(jī)的活塞的振幅。該發(fā)明這種結(jié)構(gòu)中的彈簧在每天以數(shù)十萬(wàn)次的往復(fù)彈動(dòng)，很 難保證壓縮機(jī)十年的設(shè)計(jì)壽命完好無(wú)損。另外采用橫向結(jié)構(gòu)，很難克服重力和電機(jī)如果偏心造 成的徑向力，從而引起活塞與氣缸的側(cè)向磨損。
申請(qǐng)?zhí)?00710307514. 1,名稱為"一種直線壓縮機(jī)"的專利申請(qǐng)，自述為其在原有直
線電機(jī)總成、壓縮氣缸等基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，即電機(jī)內(nèi)的定子線圈為以機(jī)殼為中心對(duì)稱分布的左、 右定子線圍，該兩定子線圈之間的機(jī)殼內(nèi)固定有左、右環(huán)狀磁路元件；主軸之外的動(dòng)子部分為
鐵心，而左、右端蓋的內(nèi)表面分別具有伸入各自定子線圏內(nèi)的凸部，鐵心的兩端面上分別具有 與上述凸部相匹配的凹部，且在自然狀態(tài)下，動(dòng)子兩端分別部分伸入到各定子線圈內(nèi)，以使機(jī) 殼中心兩側(cè)分別形成對(duì)稱平衡的左、右磁路。由于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、磁路、電路、負(fù)載、阻力均 對(duì)稱平衡布置，且動(dòng)子表面又為鐵心，因而只要對(duì)左、右定子線圏輪流通以反向電流，就可吸 引動(dòng)子做強(qiáng)迫諧振運(yùn)動(dòng)而順利地實(shí)現(xiàn)空氣的壓縮，且整體工作效率高，耗能低。該發(fā)明不足的
是該發(fā)明說(shuō)明書(shū)附圖4所示，活塞行程在5mm時(shí)，直線電機(jī)出力幾乎為零。沒(méi)有潤(rùn)滑系統(tǒng)和控
制系統(tǒng)
發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有直線壓縮機(jī)技術(shù)的不足提出了一種雙缸對(duì)置直線壓縮機(jī)，該雙缸對(duì)置直線 壓縮機(jī)的直線電磁嫘旋管有數(shù)個(gè)銜鐵使電機(jī)行程大大加大，行程是全部銜鐵行程的累計(jì)。行程 可以根據(jù)需要設(shè)定。避免了活塞行程加長(zhǎng)而磁力急劇減小。不用彈簧復(fù)位解決了彈簧壽命的問(wèn) 題。設(shè)置固定銜鐵使其他銜鐵機(jī)械歸"零"和電氣歸"零"并且使電機(jī)控制簡(jiǎn)單、活塞銜鐵除 具有活塞和銜鐵功M^還有對(duì)銜鐵有徑向定位功能以及采用豎向結(jié)構(gòu)，克服了重力引起活塞與 氣缸的惻向磨損。氣缸與下銜鐵的配合運(yùn)動(dòng)下還具有油泵的功能解決機(jī)械潤(rùn)滑和線圍冷卻問(wèn) 題。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在密封的外殼里，直線嫘線管電機(jī)的兩端 同心豎直并且對(duì)置安裝上氣缸和下氣缸。線圈骨架圓孔與上氣缸圓孔和下氣缸圓孔同心加工完 成，孔內(nèi)安裝加工成同心圓的上活塞銜鐵和下活塞銜鐵，上活塞銜鐵、下活塞銜鐵之間安裝穿 過(guò)數(shù)個(gè)銜鐵同心圓孔的非導(dǎo)磁材料的中心定位軸。下氣缸上端周圍有數(shù)個(gè)進(jìn)油孔，進(jìn)油孔內(nèi)裝 有吸油單向閥。上汽缸的下端周圍有數(shù)個(gè)出油孔。下活塞銜鐵上下運(yùn)動(dòng)時(shí)與下氣缸以及單向閥 組成油泵，油泵使油經(jīng)線圈骨架內(nèi)面與銜鐵之間的間隙潤(rùn)滑和冷卻上、下活塞銜鐵和其他銜鐵。 多余的油從上汽缸下邊緣的孔流出經(jīng)冷卻線圏后回流到外殼內(nèi)。直線蠊線管電機(jī)由線圈骨架、 推拉線圈、復(fù)位線圈、-一個(gè)以上銜鐵、 一個(gè)固定銜鐵,。線圏骨架上第一層繞一個(gè)推拉線圈， 每個(gè)相鄰的線圈繞組繞向相反、線匿骨架上第二層繞復(fù)位線圈，線圈繞組的繞線方向全部相同， 線圏繞組數(shù)量與銜鐵數(shù)量相同。線圈骨架內(nèi)裝入加工成同心圓的數(shù)個(gè)銜鐵、 一個(gè)固定銜鐵。固 定銜鐵固定在機(jī)架相對(duì)其他銜鐵不動(dòng)，其他銜鐵可以上下滑動(dòng)。電氣控制器由電子時(shí)間繼電器、 復(fù)位可控硅、推拉可控硅組成。電子時(shí)間繼電器控制復(fù)位可控硅和推拉可控硅門(mén)極使復(fù)位線圈 和推拉線圏分別導(dǎo)通或切斷電源。電氣控制器裝在密封的外殼外通過(guò)外殼接線柱13與直線嫘 線管電機(jī)連接。外殼除有安裝、密封等常規(guī)功育紗h還有磁軛作用。當(dāng)直流或者交流電通入復(fù)位 線圈，根據(jù)電磁原理的右手嫘旋定則，全部銜鐵之間產(chǎn)生吸力，因固定銜鐵固定不動(dòng)，其他銜 鐵順次吸向固定銜鐵，這個(gè)吸力使壓縮機(jī)完成吸氣。這個(gè)過(guò)程是全部銜鐵機(jī)械歸"零"復(fù)位， 也是電氣時(shí)間起始"零"位。機(jī)械和電氣不論是否在位置和時(shí)間上同步在此點(diǎn)都要?dú)w"零"并 從此開(kāi)始下次計(jì)時(shí)。在時(shí)間繼電器從"零"開(kāi)，出特定長(zhǎng)短時(shí)間的控制下，復(fù)位可控硅切斷 復(fù)位線圏的電源，推拉可控硅控制交流或者直流電供給推拉線圈。推拉線圏通電后，由于每個(gè) 銜鐵對(duì)應(yīng)的線圈繞向相反，同樣根據(jù)電磁原理的右手嫘旋定則，兩個(gè)銜鐵之間產(chǎn)生斥力，這個(gè) 斥力對(duì)活塞銜鐵是推力、同時(shí)活塞銜鐵與氣缸產(chǎn)生吸力，這個(gè)吸力對(duì)活塞銜鐵就是與推力同方 向的拉力?；钊曡F在推力和拉力的共同作用下壓縮機(jī)完成壓縮拌氣。特定長(zhǎng)短時(shí)間到了后也 就是壓縮機(jī)排氣完成時(shí)，全部銜鐵再次機(jī)械歸"零"，電氣控制也要時(shí)間歸"零"。機(jī)械和電氣 不論是否在位置和時(shí)間上同步在此點(diǎn)都要從"零"再次開(kāi)始復(fù)位線圈通電。壓縮機(jī)周而復(fù)始吸 氣排氣。本發(fā)明的有益效果是，簡(jiǎn)化了零件的加工和組件裝配精度要求，消除了電機(jī)"堵轉(zhuǎn)"。控 制簡(jiǎn)單可靠，制造容易。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明活塞產(chǎn)生吸力復(fù)位的直線螺線管電機(jī)電磁原理。 圖3是本發(fā)明活塞產(chǎn)生推力和拉力的直線螺線管電機(jī)電磁原理圖。 圖4是本發(fā)明的直線嫘線管電機(jī)電氣原理圖。圖中 l.固定銜鐵，2.上銜鐵， 3.上活塞銜鐵， 4.下銜鐵， 5下活塞銜鐵， 6.推拉線圍， 7.上氣缸，8.下氣缸，9.復(fù)位線圈， IO.推拉可控硅， ll.復(fù)位可控硅， 12.電子時(shí)間繼電器，13.外殼接線柱， 14.線圈骨架， 15.中心定位軸， 16.定位銷， 17.外殼， 18.吸油單向閥，19.直線螺旋管電機(jī)， 20.電氣控制器。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)圖1、圖2、圖3、圖4給出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，以使能更好地說(shuō)明本發(fā)明的原 理和結(jié)構(gòu)特征和功能特點(diǎn)，而不是用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，實(shí)施方式還很多，以本發(fā)明可 以實(shí)施于單缸壓縮機(jī)，單或雙向直線電機(jī)，單或雙向電磁鐵制造、應(yīng)用和控制。圖1中，在密封的外殼17里，直線螺線管電機(jī)19的兩端同心豎直并且對(duì)置安裝上氣缸 7和下氣缸8。線圈骨架14的孔與上氣缸7的孔和下氣缸8的孔同心加工完成，孔內(nèi)依次裝入 加工成同心圓的下活塞銜鐵5、下銜鐵4、固定銜鐵l、上銜鐵2、上活塞銜鐵3、并在其中裝 入加工成同心圓的非導(dǎo)磁材料的中心定位軸15。插入定位銷16定位固定銜鐵1。下汽缸8的 上端周圍有數(shù)個(gè)進(jìn)油孔，進(jìn)油孔內(nèi)裝有吸油單向閥18。上汽缸7的下端周圍有數(shù)個(gè)出油孔。下 活塞銜鐵5上下運(yùn)動(dòng)時(shí)與下氣缸8以及吸油單向閥18組成油泵，油泵使油經(jīng)線圈骨架14內(nèi)面 與銜鐵之間的間隙潤(rùn)滑和冷卻上活塞銜鐵3、下活塞銜鐵5和其他銜鐵摩擦面。多余的油從上 汽缸7下邊緣的孔流出經(jīng)冷卻線圏后回流到外殼17內(nèi)。在密封的外殼17外，電氣控制器20 通過(guò)外殼接線柱13與直線螺線管電機(jī)19的復(fù)位線圈9和推拉線圈6連接并與220伏交流電源 連接。外殼除有安裝、密封等常規(guī)功能外還有磁軛作用。當(dāng)電源通入復(fù)位線圏9,直線螺線管 電機(jī)19使壓縮機(jī)活塞銜鐵向固定銜鐵1移動(dòng)完成吸氣。在電氣控制器20的控制下，切斷復(fù)位 線圈9的電源，導(dǎo)通推拉線圈10的電源，直線螺線管電機(jī)19使壓縮機(jī)活塞銜鐵推和拉向氣婦. 壓縮機(jī)排氣。排氣完成后，切斷推拉線圏10的電源，再導(dǎo)通復(fù)位線圏9，壓縮機(jī)循環(huán)吸氣、待 氣。圖2中，復(fù)位線圈9在下活塞銜鐵5、下銜鐵4、固定銜鐵l、上銜鐵2、上活塞銜鐵3位 置的外面依次繞成順時(shí)針?lè)较虻奈鍌€(gè)圓形線圈繞組，下活塞銜鐵5和上活塞銜鐵3位置的兩端 分別是下氣缸8和上氣缸7。復(fù)位線圏9接通220交流電后，由于每個(gè)銜鐵對(duì)應(yīng)的線圈繞向相 同，根據(jù)電磁原理的右手螺旋定則，兩個(gè)銜鐵之間產(chǎn)生吸力，這個(gè)吸力對(duì)下活塞銜鐵5和上活 塞銜鐵3同樣產(chǎn)生吸力。固定銜鐵i與上氣缸7和下氣缸8相對(duì)與其他銜鐵固定，在吸力的作 用下，上活塞銜鐵3和上銜鐵2分別與下活塞銜鐵5和下銜鐵4向位于中間固定位置的固定銜 鐵1移動(dòng)，下氣缸8和下活塞銜鐵;;與上氣缸7和上活塞銜鐵3完成壓縮機(jī)的吸氣過(guò)程。圖3中，推拉線圈6在下活塞銜鐵5、下銜鐵4、固定銜鐵l、上銜鐵2、上活塞銜鐵3位 置的外面依次繞成五個(gè)圓形繞組，下活塞銜鐵5、固定銜鐵l、上活塞銜鐵3位置上的線圈繞 組順時(shí)針?lè)较蚶@制，下銜鐵4和上銜鐵2位置上的線圈繞組逆時(shí)針繞制。下活塞銜鐵5和上活 塞銜鐵3位置的兩端分別是下氣缸&和上氣缸7。推拉線圈6接通220伏交流電后，由于每個(gè) 銜鐵對(duì)應(yīng)的線圈繞向相反，根據(jù)電磁原理的右手蟝旋定則，兩個(gè)銜鐵之間產(chǎn)生斥力，這個(gè)斥力 對(duì)下活塞銜鐵5和上活塞銜鐵3產(chǎn)生推力、同時(shí)下活塞銜鐵5對(duì)下氣缸8產(chǎn)生吸力，上活塞銜 鐵3對(duì)上氣缸7產(chǎn)生吸力，這個(gè)吸力對(duì)活塞就是拉力。固定銜鐵1與上氣缸7和下氣缸8相對(duì) 與上銜鐵2和下銜鐵4是固定的，在斥力和吸力的共同作用下，上氣缸活塞3被推和拉至上氣 缸7、下氣缸活塞5被推和拉至下氣缸8，完成壓縮機(jī)的排氣過(guò)程。圖4中，推拉線圈6的一端與復(fù)位線圈9的一端經(jīng)外殼接線柱13與單向交流220伏電源 的一端連接在一起，推拉線圈6的另一端通過(guò)外殼接線柱13與推拉可控硅10的主端子相連， 復(fù)位線圈9的另一端通過(guò)外殼接線柱13與復(fù)位可控硅11的主端子相連接。電子時(shí)間繼電器12 的開(kāi)關(guān)公共端與推拉可控硅10和復(fù)位可控硅U的另一端接單向交流電的另一端，常閉端接復(fù) 位可控硅ll的門(mén)極、常開(kāi)端接推拉可控硅10的門(mén)極。交流電源接通后，電源先經(jīng)過(guò)電子時(shí)間繼電器12的常開(kāi)開(kāi)關(guān)向復(fù)位可控硅9供電，其門(mén)極使復(fù)位可控硅9的兩個(gè)主端子導(dǎo)通使復(fù)位 線圈9通電，通電后的復(fù)位線圈9使銜鐵復(fù)位，壓縮機(jī)吸氣。電子時(shí)間繼電器12從電源接通 計(jì)時(shí)至銜鐵復(fù)位時(shí)間止，計(jì)時(shí)歸"零"，開(kāi)關(guān)換向，常閉開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，常開(kāi)開(kāi)關(guān)接通。電源又經(jīng) 過(guò)電子時(shí)間繼電器12的常開(kāi)開(kāi)關(guān)向推拉可控硅10供電，其門(mén)極使推拉可控硅9的兩個(gè)主端子 導(dǎo)通使推拉線圈6通電，通電后的推拉線圈6使下活塞銜鐵5和上活塞銜鐵產(chǎn)生推拉力，壓縮 機(jī)排氣。電子時(shí)間繼電器12從電源接通時(shí)間計(jì)時(shí)至下活塞銜鐵5和上活塞銜鐵3壓縮排氣完 時(shí)止，計(jì)時(shí)歸"零"。電子時(shí)間繼電器12的常閉和常開(kāi)開(kāi)關(guān)換向，無(wú)論銜鐵位置和電氣時(shí)間是 否同步，銜鐵位置和電氣時(shí)間都?xì)w"零"后，循環(huán)再次開(kāi)始。
權(quán)利要求
1.一種雙缸對(duì)置直線壓縮機(jī)，在外殼中，上氣缸裝在直線螺線管電機(jī)的上面，下面裝下氣缸。上活塞銜鐵裝在上氣缸內(nèi)、下活塞銜鐵裝在下氣缸內(nèi)、中心定位軸裝在上活塞銜鐵和下活塞銜鐵之間的中心孔內(nèi)。在外殼的外面，電氣控制器通過(guò)接線柱與直線螺線管電機(jī)連接。其特征是直線螺線管電機(jī)的兩端同心豎直并且對(duì)置安裝上氣缸和下氣缸。線圈骨架孔與上氣缸孔和下氣缸孔同心加工完成，孔內(nèi)安裝加工成同心圓的上活塞銜鐵和下活塞銜鐵，上活塞銜鐵和下活塞銜鐵中心之間安裝穿過(guò)數(shù)個(gè)銜鐵中心的非導(dǎo)磁材料的中心定位軸。下汽缸上端周圍有數(shù)個(gè)進(jìn)油孔，進(jìn)油孔內(nèi)裝有吸油單向閥。上汽缸的下端周圍有數(shù)個(gè)出油孔。下活塞銜鐵上下運(yùn)動(dòng)時(shí)與下氣缸以及吸油單向閥組成油泵。
2 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸對(duì)置直線壓縮機(jī)，其特征是直線嫘線管電機(jī)是由線圏骨架、 推拉線圈、復(fù)位線圈、--個(gè)以上銜鐵、 一個(gè)固定銜鐵組成。線圈骨架上第一層繞一個(gè)推拉線圈， 每個(gè)相鄰的線圈繞組繞向相反、線圈骨架上第二層繞復(fù)位線圏，線圏繞組的繞線方向全部相同。 線圈繞組的數(shù)量與銜鐵數(shù)量相同。骨架內(nèi)裝入加工成同心圓的一個(gè)以上銜鐵、 一個(gè)固定銜鐵。 固定銜鐵固定在機(jī)架相對(duì)其他銜鐵不動(dòng)。
3 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸對(duì)置直線壓縮機(jī)，其特征是在外殼外，電氣控制器由電子時(shí) 間繼電器、復(fù)位可控硅、推拉可控硅組成。直線嫘線管電機(jī)推拉線圈的一端與直線嫘線管電機(jī) 復(fù)位線圍的一端經(jīng)外殼接線柱與電源的一端連接在一起。直線嫘線管電機(jī)推拉線圏的另一端通 過(guò)外殼接線柱與推拉可控硅的主端子相連接，直線嫘線管電機(jī)復(fù)位線圈的另一端通過(guò)外殼接線 柱與復(fù)位可控硅的主端子相連接。電子時(shí)間繼電器的開(kāi)關(guān)公共端與推拉可控硅和復(fù)位可控硅的 另一端接電源的另一端，常閉端接復(fù)位可控硅的門(mén)極，常開(kāi)端接推拉可控硅的門(mén)極。電子時(shí)間 繼電器控制復(fù)位可控硅和推拉可控硅門(mén)極使直線嫘線管電機(jī)的復(fù)位線圈和推拉線圑分別導(dǎo)通 或切斷電源，往復(fù)循環(huán)。
全文摘要
一種雙缸對(duì)置直線壓縮機(jī)。它是在外殼中，直線螺線管電機(jī)的兩端同心豎直并且對(duì)置安裝上氣缸和下氣缸，上活塞銜鐵裝在上氣缸內(nèi)、下活塞銜鐵裝在下氣缸內(nèi)?；钊谐檀螅倾曡F行程的累計(jì)。中心定位軸裝在上活塞銜鐵和下活塞銜鐵之間的中心孔內(nèi)。直線螺線管電機(jī)是由線圈骨架、推拉線圈、復(fù)位線圈、一個(gè)以上銜鐵、一個(gè)固定銜鐵組成。線圈骨架上第一層繞一個(gè)推拉線圈，每個(gè)相鄰的線圈繞組繞向相反、線圈骨架上第二層繞復(fù)位線圈，線圈繞組的繞線方向全部相同。線圈繞組數(shù)量與銜鐵數(shù)量相同。骨架內(nèi)裝入加工成同心圓的一個(gè)以上銜鐵、一個(gè)固定銜鐵?？刂坪?jiǎn)單可靠，制造容易。主要用于制冷和氣體壓縮以及直線電機(jī)和電磁閥制造、控制及其應(yīng)用。
文檔編號(hào)F04B35/04GK101319667SQ20081004468
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者徐一凡 申請(qǐng)人:徐一凡