专利名称：连动式空气压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空气压缩机技术领域，特指一种连动式空气压缩机。
背景技术：
空气压缩机在工业生产及人们生活中应用十分广泛，例如在气动设备、电缆线生产、矿场、工厂中都需采用。目前的空气压缩机主要有下列几种活塞式空压机(也称往复式空压机)、螺杆式空压机、离心空压机和涡卷式空压机。经常使用的是活塞式空压机和螺杆式空压机，这两种空气压缩机虽各有优点，但都还存在一定的不足。例如，对于活塞式空压机来说，它主要是利用曲轴的圆周运动，带动活塞往复直线运动对汽缸内的气体进行压缩，其活塞环与汽缸壁频繁摩擦，轴瓦摩擦噪音较大且稳定性较差；螺杆式空压机中转子啮合摩擦，其转动速度快，发热量大，不仅要求其制造材料的耐磨性要高，且在使用时需要使用大量的冷却润滑油，这样由于油气混合，所以最后还需要进行油气分离工作，其成本较高，操作复杂，维修和保养难度大。
发明内容
本实用新型的目的旨在克服上述产品之缺失，提供一种压缩率大、压缩省力的连动式空气压缩机。
本实用新型是通过如下技术方案实现的其包括若干大小不一的汽缸以及驱动装置，此汽缸按照由大到小顺序依次通过活塞杆与驱动装置连动；在邻近两汽缸中，较大汽缸的排气口与较小汽缸的进气口连通，而位于前端的大汽缸的进气口与外界相连通；位于末端的小汽缸的排气口与储气装置连通。
上述汽缸的活塞上开设有若干的通孔，具有一定韧性的密封片固定活塞的端面上，并将活塞上开设的通孔遮蔽。
上述驱动装置包括一转轴、与转轴固定并同转轴成偏心分布的偏心轴以及连杆，其中连杆的两端分别与汽缸活塞杆和偏心轴铰接。
上述的驱动装置也可采用下面结构，其包括一曲轴以及连杆，其中连杆的两端分别与汽缸活塞杆和曲轴铰接。
本实用新型采用逐步压缩空气的方式，这样不仅可以得到压力很大的压缩气体，且压缩过程中无须提供较大的压力，其压缩过程简单省力。另外，采用这种方式后，可以避免直接压缩时气体产生的高温，使气体压缩率更大。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明图1是本实用新型实施例一的结构示意图；图2是本实用新型实施例一中驱动装置的结构示意图；图3是本实用新型实施例一中活塞的工作示意图；图4是本实用新型实施例二传动装置的结构示意图；图5是本实用新型实施例三传动装置的结构示意图；
图6是本实用新型实施例四的结构示意图。
具体实施方式
见附图1、2，本实施例中采用了四个大小不同的汽缸1、2、3、4，即整个空气压缩分四级压缩完成。这四个汽缸1、2、3、4按照由大到小顺序依次通过活塞杆11、21、31、41与驱动装置5连动；其中在邻近两汽缸中，较大汽缸的排气口与较小汽缸的进气口连通。结合本实施例，即汽缸1的排气口与汽缸2的进气口相通；汽缸2的排气口与汽缸3的进气口相通；汽缸3的排气口与汽缸4的进气口相通。而位于前端最大的汽缸1的进气口与外界相连通；位于末端最小的汽缸的排气口与储气装置连通。本实施例中，除位于前端的最大的汽缸1采用开口形式的汽缸以外，其他汽缸2、3、4都采用的是封闭式汽缸。
上述汽缸1、2、3、4采用的是具有单向进气功能的活塞12、22、32、42，由于所有汽缸的活塞结构基本类似，故此处仅以汽缸1的活塞12为例说明其具体结构。活塞12上开设有若干的通孔122，而具有一定韧性的密封片13固定活塞12的端面上，并将活塞12上开设的通孔122遮蔽。活塞12工作时，当活塞杆11推动活塞12开始压缩汽缸1内的空气时，汽缸1内空气压强较外界空气压强大，故密封片13被汽缸1内空气压力抵压在活塞12端面上，同时将活塞12上开设的通孔122遮蔽，使汽缸1内的空气无法由通孔122泄漏，直至压缩完毕。当活塞杆11拉动活塞12向外运动时，此时汽缸1内的空间被拉大，其内部的空气压强将减小，使得外界空气压强将大于汽缸1内的空气压强，故密封片13将被外界空气透过通孔122推开，使得活塞12上开设的通孔122与外界空气相通，而使汽缸1内的空气及时得到外界空气的补充，直至活塞杆11完成拉动的工作，如见附图3所示。
为了使活塞杆11、21、31、41保持直线运动，减少活塞与汽缸内壁之间的摩擦，各个汽缸的活塞杆卡嵌在一定位导向装置7内，此定位导向装置7可采用轴承，这样可以减少活塞杆11、12、13、14与定位导向装置7之间的摩擦。
另外为了使本装置可顺利进行空气压缩，在各个汽缸的排气口处都设置有单向阀6，防止压缩空气回流。
本实施例中的驱动装置5包括一转轴51、与转轴51固定并同转轴51呈偏心分布的偏心轴52以及连杆50，其中连杆50的两端分别与汽缸1、2、3、4的活塞杆11、21、31、41及偏心轴52铰接。此驱动装置5将通过连杆50分别带动汽缸1、2、3、4的活塞杆11、21、31、41运动，依次对其进行压缩或拉拔。而本驱动装置中转轴51为主动轴，其将带动偏心轴52绕其轴线运转。
见附图4，这是本实用新型传动装置5的另一种实施方式，其在实施例一的驱动装置5中转轴51为主动轴，工作时，是通过转轴51带动偏心轴52绕其轴线运转。而本实施例中，主动件为一皮带轮53(或齿轮、链轮)，与皮带轮53中心线呈偏心分布的偏心轴52固定在皮带轮53上，连杆50的两端分别与汽缸1、2、3、4的活塞杆11、21、31、41及偏心轴52铰接。本实施例与实施例一的结构方式相似，有异曲同工之处。
见附图5，这是本实用新型传动装置5的又一种实施方式，其采用了曲轴54替代上述实施例中的偏心轴52。本实施例结构仍是上述实施例的拓展，其结构类似，这里不在一一赘述。
下面以实施例一为例具体说明其工作方式。由于本实施例中四个汽缸1、2、3、4按照由大到小顺序依次通过活塞杆11、21、31、41与驱动装置5连动，故当驱动装置5开始运转以后，其将依次对汽缸1、2、3、4进行压缩。当活塞杆11推动活塞12前进一定距离后，汽缸1内的空气将被压缩，并通过排气口进入汽缸2内；汽缸2为一密封的缸体，并通过活塞22将汽缸分隔为两个空腔，其中位于活塞22前端的空腔设置有排气口，位于活塞22后端的空腔设置有进气口。经过汽缸1压缩的空气进入汽缸2内活塞22后端的空腔，当活塞22向右移动时，此压缩空气将推开活塞22上的密封片23进入活塞22前端的空腔，当活塞22向左移动时，活塞22将对上述压缩空气进一步压缩，并将二次压缩后的空气压入汽缸3内，同时汽缸2内活塞22后端的空腔将再次吸入汽缸1压缩的空气，至此完成第二级压缩。依次类推直至完成第四级压缩的空气被压入储气装置中。当然本实施例采用了四个汽缸，整个空气压缩分四级压缩完成，其也可根据需要选择适当个数的汽缸，这些结构都在本实用新型的保护之列。
见附图6这是本实用新型实施例四的结构示意图，其是在上述实施例基础对结构进行一些改变。在本实施例中，驱动装置5包括一凸轮55，汽缸1、2、3、4的活塞杆的末端都安装有一滚动轴承56，并且此滚动轴承56通过弹簧57的弹力抵靠在凸轮55的曲面上。为了使活塞在压缩完以后能够及时复位，其在汽缸的内壁与活塞之间连接有一弹簧57，通过弹簧57的弹力推动活塞复位。
综上所述，本实用新型采用逐步压缩空气的方式，这样可以得到压强很大的压缩气体。我们假设驱动装置5对活塞12、22、32、42产生的推力为F，汽缸1在此推力F作用下压缩其缸体内的空气，得到压强为P1的压缩空气，而此压强为P1的压缩空气进入汽缸2后又将再次被压缩，假设驱动装置5对活塞22产生的推力仍为F，由于汽缸2的活塞面积小于汽缸1的活塞面积，故由压强公式可以推导出，汽缸2将再次压缩压强为P1的压缩空气后，将使空气压强增大到P2，如此逐步递增，最后经过最小的汽缸4压缩以后可得到压强为P4的高压空气。在整个过程中，驱动装置5对活塞产生的推力并无多大的改变，整个压缩过程变的十分轻易完成。同理，如果单独采用汽缸1来压缩空气，得到压强为P4的压缩空气，则驱动装置5对活塞产生的推力等于P4乘于汽缸1的活塞面积S1，这将是一个十分巨大的力，普通的汽缸根本无法完成。另一方面，如果采用汽缸4完成压缩得到压强为P4的压缩空气，虽然无须太大的压力，但是由于汽缸4较小，其压缩后产生的压缩气体体积很小，这些方式都无实用价值。本实用新型正是为克服上述缺点而设计，这样可以得到压强很大，同时体积适当的压缩气体。
权利要求1.连动式空气压缩机，包括若干汽缸以及驱动装置，其特征在于所述的若干汽缸大小不一，且此汽缸按照由大到小顺序依次通过活塞杆与驱动装置连动；邻近两汽缸中，较大汽缸的排气口与较小汽缸的进气口连通，而位于前端的大汽缸的进气口与外界相连通；位于末端的小汽缸的排气口与储气装置连通。
2.根据权利要求1所述的连动式空气压缩机，其特征在于上述汽缸中采用的是具有单向进气功能的活塞，其具体结构为活塞上开设有若干的通孔，具有一定韧性的密封片固定活塞的端面上，并将活塞上开设的通孔遮蔽。
3.根据权利要求2所述的连动式空气压缩机，其特征在于驱动装置包括一转轴、与转轴固定并同转轴呈偏心分布的偏心轴以及连杆，其中连杆的两端分别与汽缸活塞杆和偏心轴铰接。
4.根据权利要求2所述的连动式空气压缩机，其特征在于驱动装置包括一曲轴以及连杆，其中连杆的两端分别与汽缸活塞杆和曲轴铰接。
5.根据权利要求3或4所述的连动式空气压缩机，其特征在于一定位导向装置套设在汽缸的活塞杆上。
6.根据权利要求1所述的连动式空气压缩机，其特征在于汽缸的排气口处设置有单向阀。
7.根据权利要求1所述的连动式空气压缩机，其特征在于驱动装置包括一凸轮，汽缸的活塞杆的末端都安装有一滚动轴承，在汽缸的内壁与活塞之间连接有一弹簧；滚动轴承通过弹簧的弹力抵靠在凸轮的曲面上。
专利摘要本实用新型涉及空气压缩机技术领域，特指一种连动式空气压缩机。其技术方案为其包括若干大小不一的汽缸以及驱动装置，此汽缸按照由大到小顺序依次通过活塞杆与驱动装置连动；在临近两汽缸中，较大汽缸的排气口与较小汽缸的进气口连通，而位于前端的大汽缸的进气口与外界相连通；位于末端的小汽缸的排气口与储气装置连通。本实用新型采用逐步压缩空气的方式，这样不仅可以得到压力很大的压缩气体，且压缩过程中无须提供较大的压力，其压缩过程简单省力。另外，采用这种方式后，可以避免直接压缩时气体产生的高温，使气体压缩率更大。
文档编号F04B27/08GK2620109SQ03225679
公开日2004年6月9日 申请日期2003年4月30日 优先权日2003年4月30日
发明者吴小冬 申请人:吴小冬