無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于壓縮機技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，包括有氣缸、氣缸蓋、曲軸箱、活塞和連桿，活塞與連桿緊固連接或與連桿一體制作，活塞上配裝有密封環(huán)并被安置在氣缸內(nèi)，通過采用偏置氣缸或采用斜位活塞或同時采用偏置氣缸及斜位活塞，使密封環(huán)的外緣表面與氣缸的內(nèi)孔壁面在吸氣進程時形成壓縮機的吸氣通道，以此獲得活塞閥控進氣的效果，由于摒棄了傳統(tǒng)壓縮機的進氣單向閥，故簡化了結(jié)構(gòu)，減少了易損件，提高了工作可靠性，并減少了機械噪聲源，同時壓縮機的余隙容積減少容積效率得以提高；另外采用曲軸箱作為進氣消聲室、活塞上設(shè)置引導(dǎo)構(gòu)件及緩沖件可緩解活塞對氣缸的敲擊強度，能有效降低壓縮機的噪聲。
【專利說明】
無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于空氣壓縮機技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，現(xiàn)有的往復(fù)活塞式無油潤滑空氣壓縮機均無一例外地開設(shè)有進氣口并配裝有進氣單向閥，以防止吸氣進程中已經(jīng)進入到壓縮機工作腔內(nèi)的空氣在壓縮進程時又從所述進氣口處倒流反噴回外界大氣。眾所周知，傳統(tǒng)壓縮機的進氣口只能設(shè)在氣缸蓋上或者設(shè)在活塞上，而其采用的進氣單向閥通常由閥片、限位板和緊固件組成，由此帶來三個問題:第一個問題是壓縮機的工作可靠性較差，這是因為進氣單向閥的組件多且工作環(huán)境惡劣，無論其設(shè)置在氣缸蓋上抑或設(shè)置在活塞上均無法避免受到強烈的振動沖擊，特別地閥片高頻率地拍打閥座和限位板，是一個極易產(chǎn)生疲勞破壞的易損件，故進氣單向閥的存在降低了壓縮機的工作可靠性;第二個問題是壓縮機的噪聲輻射較大，這是因為進氣單向閥的閥片在工作時會高速地擊打閥座和限位板，其產(chǎn)生的振動被直接傳遞到氣缸蓋上或活塞的本體上，是一個機械噪聲源，故進氣單向閥的存在增加了壓縮機的噪聲;第三個問題是壓縮機的容積效率較低，這是因為進氣單向閥無論如何設(shè)置都必然要占用一部分空間，為了避免發(fā)生碰撞，必須在活塞上或在氣缸蓋上預(yù)留出足夠的沉坑，由此造成較大的余隙容積，況且進氣口的存在亦會增加余隙容積，眾所周知余隙容積越大壓縮機的容積效率越低，故進氣口及進氣單向閥的存在降低了壓縮機容積效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有往復(fù)活塞式空氣壓縮機存在的上述問題，本發(fā)明提供一種無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，目的之一是有效提高壓縮機的工作可靠性，目的之二是有效降低壓縮機的噪聲，目的之三是有效提高壓縮機的容積效率。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣來實現(xiàn)的:無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，包括氣缸、氣缸蓋、曲軸箱、活塞和連桿，所述活塞與連桿緊固連接或者活塞與連桿為一體制作，所述氣缸蓋具有工作底面，所述活塞具有工作頂面，活塞上配裝有密封環(huán)并一起被安置在氣缸內(nèi)與氣缸作運動配合，其特征在于:或采用偏置氣缸或采用斜位活塞或同時采用偏置氣缸及斜位活塞，使得密封環(huán)的外緣表面與氣缸的內(nèi)孔壁面具有這樣的配合位姿:
[0005]a)在壓縮機吸氣進程時，所述密封環(huán)的外緣表面與氣缸的內(nèi)孔壁面出現(xiàn)脫空縫隙并以此構(gòu)成壓縮機的吸氣通道，所述吸氣通道將曲軸箱與壓縮機的工作腔相連通；
[0006]b)在壓縮機壓縮進程時，所述密封環(huán)的外緣表面在氣壓的輔助下與氣缸的內(nèi)孔壁面貼緊，上述吸氣通道被閉合。
[0007]上述的氣缸蓋的工作底面及活塞的工作頂面均為平面或類平面。
[0008]上述的氣缸蓋的工作底面與活塞的工作頂面相互平行。
[0009]上述的曲軸箱設(shè)置為曲軸箱進氣消聲室。
[0010]上述的曲軸箱進氣消聲室內(nèi)設(shè)置有吸聲材料或消聲材料。
[0011 ]上述的曲軸箱進氣消聲室的連通的氣口上設(shè)置有防進氣反噴單向閥。
[0012]上述的氣缸和活塞各具有兩個，所述各氣缸呈V型布局、對置式布局或者分別設(shè)置在電機的兩端頭。
[0013]上述的氣缸具有非圓形的缸孔。
[0014]上述的活塞上設(shè)置有引導(dǎo)構(gòu)件。
[0015]上述的引導(dǎo)構(gòu)件與氣缸的內(nèi)孔壁面之間的引導(dǎo)構(gòu)件上設(shè)置有緩沖件。
[0016]本發(fā)明由活塞帶動密封環(huán)在氣缸的缸孔內(nèi)作往復(fù)運動和擺動運動，利用密封環(huán)的外緣表面與氣缸內(nèi)孔壁面之間形成的脫空縫隙或穿通缺口構(gòu)成所謂的壓縮機吸氣通道，隨著壓縮機工作進程的變化，活塞與氣缸軸線會呈現(xiàn)出不同的擺動角度，使得吸氣通道的流通截面積也發(fā)生改變:當壓縮機處于吸氣進程時，新鮮的空氣穿越該吸氣通道并由曲軸箱進入到壓縮機的工作腔內(nèi)；當壓縮機處在壓縮進程時，藉助偏置氣缸或藉助斜位活塞使活塞相對于氣缸的傾斜幅值變小，同時工作腔內(nèi)的氣壓促使密封環(huán)向外脹開并貼緊氣缸內(nèi)孔壁面，從而使得吸氣通道的截面積變小甚至完全閉合。毋庸置疑，本發(fā)明利用活塞及密封環(huán)相對于氣缸的不同工作位姿，獲得了伴隨壓縮機吸氣進程及壓縮進程調(diào)控吸氣通道大小的閥控效果，故可以摒棄傳統(tǒng)往復(fù)活塞式無油潤滑空氣壓縮機的進氣單向閥，由此帶來三個益處:一個是提高了壓縮機的工作可靠性，另一個是減少了一個機械噪聲源，還有一個是增加了壓縮機的容積效率;另外，采用曲軸箱作為進氣消聲室能有效降低壓縮機的進氣噪聲，在活塞上設(shè)置引導(dǎo)構(gòu)件、在引導(dǎo)構(gòu)件與氣缸內(nèi)孔壁面之間設(shè)置緩沖件緩解了活塞對氣缸的敲擊強度，故本發(fā)明的技術(shù)方案能有效降低壓縮機的噪聲。
【附圖說明】
[0017]本發(fā)明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明；
[0018]圖1是本發(fā)明無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置處在吸氣行程時的剖面示意圖；
[0019]圖2是圖1所示本發(fā)明無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置的K-K向剖視圖；
[0020]圖3是本發(fā)明無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置采用橢圓形或類橢圓形氣缸缸孔的示意簡圖；
[0021]圖4是本發(fā)明無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置處在壓縮行程時的剖面示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置處在吸氣進程狀態(tài)時的橫剖機構(gòu)簡圖；
[0023]圖6是對應(yīng)圖5所示本發(fā)明無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置處在吸氣進程狀態(tài)時的縱剖機構(gòu)簡圖；
[0024]圖7是本發(fā)明無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置采用氣缸不偏置時的工作進程示意圖；
[0025]圖8是本發(fā)明無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置采用氣缸偏置時的工作進程剖視圖；
[0026]圖9是本發(fā)明無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置在活塞本體上設(shè)置有引導(dǎo)構(gòu)件和緩沖件的壓縮機橫剖面示意圖；
[0027]圖10是圖9所示本發(fā)明無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置的軸測示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面以具體實施例對本發(fā)明作進一步描述，參見圖1-10:
[0029]無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，包括:氣缸1、氣缸蓋2、曲軸箱3、曲軸、曲柄
4、活塞5和連桿6，所述活塞5與連桿6緊固連接或者活塞5與連桿6為一體制作，活塞5上配裝有密封環(huán)7并一起被安置在氣缸I內(nèi)與氣缸I作運動配合，所述曲軸包含有直軸、曲柄4和曲柄銷8，所述連桿6的一端采用軸承結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動地套裝在曲柄銷8上，由活塞5的工作頂面A、氣缸蓋2的工作底面B以及氣缸I的內(nèi)孔壁面C共同參與圍構(gòu)形成壓縮機的工作腔9，當然還有各種密封件、氣道表面、緊固件和排氣閥等零部件也參與圍構(gòu)壓縮機的工作腔9;需要說明的是，本發(fā)明中所說的工作頂面A乃泛指與氣缸蓋2之底面相對的活塞5的頂面，所說的工作底面B乃泛指與活塞5之頂面相對的氣缸蓋2的底面，它們可以是任何單一類型的輪廓面或為多種類型的輪廓面的組合，所述輪廓面包括平面、類平面、球面、回轉(zhuǎn)面和其它各種曲面，其中工作頂面A及工作底面B以平面或類平面為最佳，所謂平面或類平面是指上述工作面以平面為主體并包容各種圓角面、倒角面、氣道表面、氣口表面、緊固件表面、沉坑表面、沉槽表面和各種缺陷凹凸表面等次要平面或曲面，為簡化起見凡本發(fā)明中所提及的平面或類平面一律以其主體工作平面作為代表，亦即將它視作平面來對待;還需要說明的是，活塞5既可以是整體式活塞(圖中未示出)也可以是分體式活塞(如圖所示)，其中分體式活塞可由活塞蓋板并通過緊固件5a緊固連接到活塞本體上而構(gòu)成;本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)存在兩大最大區(qū)另IJ:1)本發(fā)明利用活塞5及密封環(huán)7與氣缸I的不同位姿配合來控制壓縮機的吸氣進程，具體地說就是特別安排密封環(huán)7的外緣表面7a相對于氣缸I的內(nèi)孔壁面C形成脫空縫隙以構(gòu)成壓縮機的吸氣通道10(參見圖1和圖2)，而現(xiàn)有往復(fù)活塞式無油潤滑空氣壓縮機則是千方百計地避免密封環(huán)與氣缸內(nèi)孔壁面之間出現(xiàn)脫空縫隙或穿通缺口，迄今為止尚無一例是有意識地造成上述脫空縫隙并將其作為壓縮機的吸氣通道來布局的；2)本發(fā)明可以摒棄傳統(tǒng)的進氣單向閥，故而簡化了結(jié)構(gòu)、減少了易損件、提高了壓縮機的工作可靠性，而現(xiàn)有往復(fù)活塞式無油潤滑空氣壓縮機則無法放棄進氣單向閥及進氣口等結(jié)構(gòu)，也因此留下了可靠性低、噪聲大和容積效率不高等諸多毛病和隱患；需要說明的是，所述脫空縫隙乃活塞5及密封環(huán)7因與氣缸I存在擺動傾斜而出現(xiàn)的相對于氣缸I的內(nèi)孔壁面C的配合脫空缺口(或稱穿通缺口)，所述密封環(huán)7的外緣表面7a乃指密封環(huán)7與氣缸I的內(nèi)孔壁面C相照面的外表面的集合，所述位姿則為零部件的空間占位位置和空間朝向姿態(tài)之總稱；顯然，隨著壓縮機工作進程的不同，活塞5及密封環(huán)7相對于氣缸軸線01會呈現(xiàn)出不同的擺動角度，因此吸氣通道10的流通截面積也會不斷地發(fā)生變化，當壓縮機處于吸氣進程時，新鮮的空氣穿越吸氣通道10并進入到壓縮機的工作腔9之內(nèi)(如圖1所示)；而當壓縮機處在壓縮進程時，活塞5及密封環(huán)7相對于氣缸軸線01的擺動幅度逐步變小，同時壓縮機工作腔9內(nèi)的氣體壓力迫使密封環(huán)7向外脹開并貼緊氣缸I的內(nèi)孔壁面C，此時吸氣通道10的截面積變小甚至完全閉合(如圖4所示)，透過圖7和圖8給出的本發(fā)明壓縮機的工作進程示意圖，可以更加清晰地看出上述進程的演變過程，其中圖7(a)和圖8(a)所對應(yīng)的是活塞5處在上止點時的情形，此時壓縮機的工作腔9的容積為最小狀態(tài)；圖7(b)和圖8(b)對應(yīng)的則是壓縮機處在吸氣進程時的情形，此時吸氣通道10處在打開的狀態(tài)；圖7(c)和圖8(c)對應(yīng)的是活塞5處在下止點時的情形，此時壓縮機的工作腔9的容積為最大狀態(tài)；圖7(d)和圖8(d)對應(yīng)的是壓縮機處在壓縮及排氣進程時的情形，此時的吸氣通道10處在小截面積或者完全閉合的狀態(tài);特別需要指出的是，本發(fā)明所說的吸氣進程和壓縮進程與傳統(tǒng)意義上的吸氣行程和壓縮行程有所不同，傳統(tǒng)的吸氣行程是指活塞從上止點運行至下止點(對應(yīng)壓縮機工作腔從最小容積到最大容積)活塞所走過的歷程、壓縮行程是指活塞從下止點運行至上止點(對應(yīng)壓縮機工作腔從最大容積到最小容積)活塞所走過的歷程，它們基本上為幾何量，與壓縮機的運行狀態(tài)無關(guān)，而本發(fā)明中的吸氣進程是指外界大氣經(jīng)由吸氣通道10從曲軸箱3流進壓縮機的工作腔9的過程，它是一個動態(tài)的過程，不僅與幾何參數(shù)有關(guān)而且還與運行工況有關(guān)，比如其中一種情形是活塞5走完吸氣行程并越過下止點向上止點進發(fā)，但吸氣通道10如沒有關(guān)閉且外界大氣在速度慣性的作用下仍然向工作腔9流動，則視其還處在吸氣進程當中，同理本發(fā)明的壓縮進程是指外界大氣停止向壓縮機的工作腔9流進且活塞5繼續(xù)運動并迫使工作腔9的容積變小的過程;需要指出的是，本發(fā)明中的氣缸I和活塞5的個數(shù)可以各具有一個也可以各具有多個，氣缸軸線Ol可以是鉛垂布置、水平布置或傾斜布置，分別對應(yīng)壓縮機為立式布局、臥式布局和斜置布局，特別地當氣缸I和活塞5的數(shù)量均各具有兩個時，還可以將這兩個氣缸布置成V型布局、對置式布局或干脆將兩個氣缸分別設(shè)置在電機的兩端頭(圖中未示出)，所謂V型布局是指兩個氣缸的軸線具有一定的夾角(它們的軸線可以相交也可以不相交)、所謂對置布局是指將兩個氣缸呈180°分置在曲軸旋轉(zhuǎn)軸線的兩側(cè)(兩氣缸的軸線可以同軸設(shè)置也可以相互平行地錯位設(shè)置)、所謂分置在電機的兩端頭乃指電機采用軸向雙向輸出并同時在其兩軸端各配置有一個氣缸和一個活塞;綜上所述，利用活塞5及密封環(huán)7相對于氣缸I的不同工作位姿，可以對壓縮機吸氣進程及壓縮進程的吸氣通道10之流通截面積進行調(diào)控，換句話說本發(fā)明可以摒棄傳統(tǒng)往復(fù)活塞式無油潤滑空氣壓縮機的進氣單向閥，故它不存在進氣單向閥容易損壞的問題;為了獲得更好的活塞閥控進氣效果，可以選擇以下結(jié)構(gòu)措施之一予以實施:
[0030]a)采用偏置氣缸，采用偏置氣缸是為了在壓縮機吸氣進程時獲得盡可能大的吸氣通道10的流通截面積，同時也為了在壓縮機壓縮進程時盡早地縮小或關(guān)閉吸氣通道10的流通截面積;偏置氣缸的做法是將氣缸I的氣缸軸線01相對于曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線02實施偏置布局，亦即氣缸軸線01與旋轉(zhuǎn)軸線02存在一個偏心距離e，所述偏心距離e的數(shù)值既可以小于曲軸旋轉(zhuǎn)半徑r也可以等于曲軸旋轉(zhuǎn)半徑r還可以大于曲軸旋轉(zhuǎn)半徑r，這里所說的曲軸旋轉(zhuǎn)半徑r為曲柄銷8的曲柄銷軸線03環(huán)繞曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線02進行轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)半徑;必須指出的是，最佳的氣缸I的偏置位置應(yīng)滿足這樣一個條件:即當壓縮機處在壓縮行程且曲柄連線與氣缸軸線01處在垂直狀態(tài)時，沿曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線02的軸向方向進行觀察，所述氣缸軸線01與曲柄銷軸線03處在相對于旋轉(zhuǎn)軸線02的同一側(cè)旁(圖4給出的正是這種情形)，這里所說的曲柄連線乃指曲柄銷軸線03與旋轉(zhuǎn)軸線02之間的垂足線，所謂曲柄4乃指曲軸的直軸部分(即包含旋轉(zhuǎn)軸線02的部分)與曲柄銷8之間的連接結(jié)構(gòu)或過渡結(jié)構(gòu)，所述曲柄4可以與平衡塊4a—體制作，當然也可以將曲柄4與平衡塊4a及曲柄銷8—起整體制作;不難證明，按照上述最佳的氣缸I的偏置位置進行布局，可以在壓縮機吸氣進程時獲得較大的活塞5及密封環(huán)7相對于氣缸軸線01的擺動傾斜幅度，此時密封環(huán)7的外緣表面7a與氣缸I的內(nèi)孔壁面C具有較大的脫空縫隙，亦即可以獲得較大的吸氣通道10的流通截面積，其結(jié)果對壓縮機的吸氣進程有利，另一方面，在壓縮機進行壓縮進程時，活塞5及密封環(huán)7相對于氣缸I的擺動傾斜幅值可以明顯減少，換句話說密封環(huán)7的外緣表面7a相對于氣缸I的內(nèi)孔壁面C的脫空穿通缺口較小，且活塞5及密封環(huán)7在氣缸I內(nèi)的運動更加接近于直線運動，故對壓縮機壓縮進程的密封有利；
[0031]b)采用斜位活塞，采用斜位活塞的目的同樣是為了有利于吸氣通道10的流通截面積在吸氣進程時開啟得更大而在壓縮進程時盡量縮小或關(guān)閉;本發(fā)明中關(guān)于斜位活塞的定義為:首先將活塞5定位在上止點位置，然后進行觀察，若活塞5的工作頂面A為平面或類平面，且其工作頂面A與氣缸軸線01不垂直，則稱該活塞5為斜位活塞，若活塞5的工作頂面A為其他輪廓面，如果其工作基面P與氣缸軸線01不垂直，則亦稱該活塞5為斜位活塞，其中活塞5的工作基面P這樣來確定，首先讓活塞5處在上止點，然后過氣缸軸線01做與曲軸旋轉(zhuǎn)軸線02垂直的平面剖切獲得壓縮機的橫剖面，在橫剖面上可以發(fā)現(xiàn)氣缸I的內(nèi)孔壁面C與氣缸蓋2的工作底面B有兩個交匯點，接著在活塞5上找到與上述交匯點最接近的兩個點S點和T點，最后過S點與T點的連線作平行于旋轉(zhuǎn)軸線02的平面即為活塞5的工作基面P，可參照圖7(a)和圖8(a);需要說明的是當活塞5的工作頂面A為平面或類平面時，不采用上述工作基面P的方法去判斷是否為斜位活塞；圖7給出的是在氣缸I不偏置的情況下采用斜位活塞的壓縮機的工作進程示意圖，由圖可知由于活塞5預(yù)先斜位，實際上相當于將壓縮進程時活塞5相對于氣缸I的傾斜度部分地轉(zhuǎn)移給吸氣進程時活塞5相對于氣缸I的傾斜度，換言之在活塞5工作位姿的影響下，密封環(huán)7的外緣表面7a相對于氣缸I的內(nèi)孔壁面C在吸氣進程時具有更大的脫空縫隙而在壓縮進程時具有更小的脫空縫隙，或者說吸氣通道10的開啟截面積在吸氣進程時可以獲得更大而在壓縮進程時可以變得更小；
[0032]c)同時采用偏置氣缸及斜位活塞，圖8給出的正是在氣缸I為偏置氣缸的情況下采用斜位活塞的壓縮機的工作進程示意圖，顯然這種配置方案對壓縮機吸氣進程的吸氣和壓縮進程的密封十分有利，其原理與前相同，敘述從略。
[0033 ]為了盡量減少余隙容積以提高壓縮機的容積效率，可以讓氣缸蓋2的工作底面B與活塞工作頂面A具有相同或相似的輪廓面，但它們之間必須保留一定的配合間隙以防活塞5運行到上止點時與氣缸蓋2發(fā)生碰撞;特別地，當活塞5的工作頂面A采用平面或類平面時，可將氣缸蓋2的工作底面B也做成平面或類平面，并使工作頂面A與工作底面B相互平行設(shè)置，這樣更便于制造、安裝與檢測，同時能更好地控制壓縮機的余隙容積。
[0034]為了降低壓縮機的噪聲，可以用曲軸箱蓋11將曲軸箱3封閉起來并形成曲軸箱進氣消聲室12(參見圖6)，所述曲軸箱蓋11可以是一個整蓋也可以由若干塊小蓋組拼而成，曲軸箱進氣消聲室12可以是一個大容積空間(參見圖5和圖6)也可以由若干個小容積空間甚至是長通道空間組拼而成(如圖1、圖4、圖9和圖10所示)，曲軸箱進氣消聲室12允許其與氣口 13等相連通并允許其存在一定的運動間隙、密封間隙和各種制造誤差、裝配誤差及變形所導(dǎo)致的縫隙，所述氣口 13可以設(shè)在曲軸箱3的箱體上(如圖1和圖4所示)也可以設(shè)在曲軸箱蓋上(如圖6所示)，氣口 13的數(shù)量可以是一個也可以是若干個;在曲軸箱進氣消聲室12內(nèi)可以設(shè)置吸聲材料或消聲材料12a，以便能在更寬的頻率范圍內(nèi)消除或減弱進氣脈動噪聲，所述吸聲材料或消聲材料12a可以采用現(xiàn)有技術(shù)中所采用的各種吸聲材料和消聲材料，特別地吸聲材料或消聲材料12a還可以作為空氣濾芯來進行使用；為了防止已經(jīng)進入到曲軸箱進氣消聲室12內(nèi)的新鮮空氣又經(jīng)由氣口 13處反噴回外界的大氣，可以在其中的一個氣口13處設(shè)置防進氣反噴單向閥13a;顯然，曲軸箱進氣消聲室12通過吸氣通道10與壓縮機的工作腔9連通，由于曲軸箱進氣消聲室12的容積較大，因此可以有效削弱壓縮機的進氣噪聲，另外曲軸箱進氣消聲室12還將活塞5、連桿6、曲柄銷8甚至平衡塊4a封閉在其內(nèi)(參見圖4至圖6)，故能有效將這些零件發(fā)出的機械噪聲和它們拍擊空氣所產(chǎn)生的噪聲囚禁在曲軸箱進氣消聲室12之內(nèi)。
[0035]為了降低因活塞5及密封環(huán)7發(fā)生磨損后對氣缸I的內(nèi)孔壁面C產(chǎn)生過猛的沖擊，可以將氣缸I的缸孔做成非圓形的橢圓形或類橢圓形(如圖3所示)，甚至還可以將氣缸I的缸孔做成非圓形的矩形、梯形和其他異形的缸孔形狀(圖中未示出)，當然相應(yīng)地活塞5及密封環(huán)7也應(yīng)該做成與缸孔相適配的非圓形的形狀;不難發(fā)現(xiàn)，活塞5或密封環(huán)7在與曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線02平行或大致平行的方向上與氣缸I的內(nèi)孔壁面C有接觸點M和N(允許因磨損、變形和制造及裝配等引起的脫空和不接觸)，很顯然，活塞5和密封環(huán)7不僅存在相對于氣缸I的軸向往復(fù)運動，而且還存在繞M點與N點連線的擺動運動，當壓縮機工作一定期限后，活塞5或密封環(huán)7的外緣表面在M點和N點或其附近部位難免出現(xiàn)磨損，并由此導(dǎo)致它們在這些部位與氣缸I的內(nèi)孔壁面C之間出現(xiàn)間隙，毋庸置疑，當采用橢圓形或類橢圓形的缸孔、活塞5和密封環(huán)7時，M點和N點落在它們的長軸方向的兩端部位或其附近部位，與圓形的缸孔相比，在M點和N點出現(xiàn)相同間隙的前提下，橢圓形或者類橢圓形的缸孔能更好地約束管制活塞5及密封環(huán)7的擺動晃動，這是因為橢圓形或類橢圓形的缸孔恰好以曲率半徑較小的部位去應(yīng)對活塞5及密封環(huán)7的搖擺晃動，而相同行程及相同氣缸排量的圓形缸孔在M點和N點的曲率半徑相對較大，換言之在圓形缸孔中工作的活塞5及密封環(huán)7的搖擺晃動對磨損間隙更加敏感，也就是說其機械拍擊噪聲更大；需要指出的是，本發(fā)明中的氣缸I的內(nèi)孔面C為柱面狀，或者說在氣缸I上的任意部位以垂直于氣缸軸線01的平面去進行切割，所獲得的缸孔型線是一致的(允許存在因制造和各種變形所引起的尺寸誤差和形位誤差)，當上述缸孔的型線為圓形時即為所謂的圓形缸孔，當上述缸孔的型線為橢圓形時即為橢圓形缸孔，特別地當上述缸孔型線為類橢圓狀時則為類橢圓形缸孔，這里所說的類橢圓形缸孔包括由簡諧函數(shù)、各種樣條函數(shù)、高次方函數(shù)或多段圓弧所構(gòu)成的缸孔型線，另外當缸孔的型線為矩形、梯形或其他異形狀時，則對應(yīng)的缸孔分別為矩形缸孔、梯形缸孔和異形缸孔。
[0036]為了緩解活塞5對氣缸I的拍擊強度，可以在活塞5上設(shè)置引導(dǎo)構(gòu)件14，所述引導(dǎo)構(gòu)件14為相對于活塞5的外表面隆起的凸塊，比如相對于活塞5的工作頂面A隆起或相對于活塞5的本體外表面隆起(如圖1和圖4所示)，引導(dǎo)構(gòu)件14的數(shù)量具有一個或若干個，其隆起的部位不得與氣缸I的內(nèi)孔壁面C發(fā)生干涉；引導(dǎo)構(gòu)件14的作用是:當活塞5及密封環(huán)7相對于氣缸軸線01發(fā)生傾斜擺動而導(dǎo)致活塞5或密封環(huán)7的部分外緣表面與氣缸I的內(nèi)孔壁面C出現(xiàn)脫空時(此時吸氣通道10處于開啟狀態(tài))，引導(dǎo)構(gòu)件14與氣缸I的內(nèi)孔壁面C仍然保持接觸或保留有微小的運動配合間隙，這樣當活塞5和密封環(huán)7在回擺的時候就比較平順，對內(nèi)孔壁面C的沖擊就小，不僅能降低噪聲而且還能提高密封環(huán)7的使用壽命;需要指出的是，引導(dǎo)構(gòu)件14既可以在活塞5的活塞蓋板上形成也可以在活塞5的活塞本體上形成，當引導(dǎo)構(gòu)件14相對于活塞5的工作頂面A隆起時，為了避免其與氣缸蓋2發(fā)生碰撞，可以在氣缸蓋2上設(shè)置避撞坑2a，所述避撞坑2a可以單獨設(shè)置也可以與壓縮機的排氣孔一體設(shè)置，另外引導(dǎo)件14既可以采用金屬材料也可以采用非金屬材料甚至還可以采用復(fù)合材料，當然引導(dǎo)構(gòu)件14還可以做成分體式結(jié)構(gòu)，比如將引導(dǎo)構(gòu)件14單獨制作后再緊固到活塞5之上，另外引導(dǎo)構(gòu)件14還可以采用在金屬本體的基礎(chǔ)上外覆或外裹上各種具有自潤性性能的非金屬材料而構(gòu)成；需要說明的是，引導(dǎo)構(gòu)件14可以沿活塞5的外緣的圓周任何方位進行設(shè)置，甚至在M點和N點的方位上也可以設(shè)置，另外引導(dǎo)構(gòu)件14的外表面如果具有球形或腰鼓形的形狀則引導(dǎo)效果更佳;特別地，在引導(dǎo)構(gòu)件14與氣缸I的內(nèi)孔壁面C之間還可以設(shè)置緩沖件15，緩沖件15可以采用現(xiàn)有各種具有一定彈性的材料進行制作，其中以現(xiàn)有無油潤滑空氣壓縮機所使用的包括聚四氟乙烯和充填聚四氟乙烯在內(nèi)的各種自潤性材料為最佳，進一步，緩沖件15還可以是密封環(huán)7的一部分。
[0037]綜上所述，本發(fā)明可以摒棄往復(fù)活塞式無油潤滑空氣壓縮機的傳統(tǒng)進氣單向閥，故可提高壓縮機的工作可靠性，另外將曲軸箱3作為曲軸箱進氣消聲室12能有效降低壓縮機的進氣噪聲，在活塞5上設(shè)置引導(dǎo)構(gòu)件14及設(shè)置緩沖件15可緩解活塞5對氣缸I的敲擊強度，故能降低壓縮機的噪聲。事實上，采用本發(fā)明活塞閥控進氣還能有效縮短連桿6的長度，可使壓縮機更加緊湊。
[0038]上述實施例僅為本發(fā)明若干較佳實施例，并非依此限制本發(fā)明的保護范圍，故:凡依本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，包括氣缸、氣缸蓋、曲軸箱、活塞和連桿，所述活塞與連桿緊固連接或者活塞與連桿為一體制作，所述氣缸蓋具有工作底面，所述活塞具有工作頂面，活塞上配裝有密封環(huán)并一起被安置在氣缸內(nèi)與氣缸作運動配合，其特征在于:采用偏置氣缸或采用斜位活塞或同時采用偏置氣缸及斜位活塞，使得密封環(huán)的外緣表面與氣缸的內(nèi)孔壁面具有這樣的配合位姿: a)在壓縮機吸氣進程時，所述密封環(huán)的外緣表面與氣缸的內(nèi)孔壁面出現(xiàn)脫空縫隙并以此構(gòu)成壓縮機的吸氣通道，所述吸氣通道將曲軸箱與壓縮機的工作腔相連通； b)在壓縮機壓縮進程時，所述密封環(huán)的外緣表面在氣壓的輔助下與氣缸的內(nèi)孔壁面貼緊，所述吸氣通道被閉合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，其特征在于:所述氣缸蓋的工作底面及所述活塞的工作頂面均為平面或類平面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，其特征在于:所述氣缸蓋的工作底面與所述活塞的工作頂面相互平行。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，其特征在于:所述曲軸箱設(shè)置為曲軸箱進氣消聲室。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，其特征在于:所述的曲軸箱進氣消聲室內(nèi)設(shè)置有吸聲材料或消聲材料。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，其特征在于:在與曲軸箱進氣消聲室連通的氣口上設(shè)置有防進氣反噴單向閥。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，其特征在于:所述氣缸和活塞各具有兩個，所述各氣缸呈V型布局、對置式布局或者分別設(shè)置在電機的兩端頭。8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，其特征在于:所述氣缸具有非圓形的缸孔。9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，其特征在于:所述活塞上設(shè)置有引導(dǎo)構(gòu)件。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無油潤滑空氣壓縮機的進氣控制裝置，其特征在于:所述引導(dǎo)構(gòu)件與氣缸的內(nèi)孔壁面之間的引導(dǎo)構(gòu)件上設(shè)置有緩沖件。
【文檔編號】F04B39/00GK105971848SQ201610473042
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】張文瑞
【申請人】淮安市新盛壓縮機配件有限公司