空气压缩机的制作方法

专利名称：空气压缩机的制作方法
技术领域：
概括来说，本申请涉及空气压缩机系统，尤其是涉及空气压缩机系统的 改进，这种改进允许空气压缩机系统能以更低的成本制造，并提高该空气压 缩机系统的稳固性。
背景技术：
本申请要求2007年1月12日的美国临时专利申请60/880472的优先权， 其所公开的内容如同在这里完全详细阐明 一样在此引入作为参考。
根据中等负载的应用，具有一个或多个提供单级空气压缩的往复活塞的 空气压缩机系统可能相对不昂贵、质量轻和耐久，该类空气压缩机系统在不 同范围的专业和娱乐的使用者中相当受欢迎。随着空气压缩机系统的使用者 变得更加成熟，和靠压缩空气为动力的附件数量增加而成本下降时，人们对 能够产生更高输出压力的空气压缩机系统的兴趣提高了。能够得到的高压空 气压缩机系统的成本，尤其是那些包含二级压缩或其它类型压缩(例如，涡 旋式压缩机)的成本比单级空气压缩机系统的成本相对更高，这可能压抑消 费者对高压空气压缩机系统的热情。
因此，提供一种使用单级压缩、但制造、操作、维护成本相对较低且相 对稳固的空气压缩机系统是有利的。本领域技术人员将认识到，本公开的教 导对不同类型的空气压缩机系统等具有实用性，本公开不必局限于往复活塞 式压缩机或能够输出相对高压力的压缩空气的压缩机。
新型内容
在一种形式中，本教导提供一种带有汽缸座组、曲轴、活塞套件组和与 曲轴相关联的构件的空气压缩机。汽缸座组具有盖板并限定内部腔。内部腔 的至少一部分形成贮槽，该贮槽配置为接收润滑剂，使得该润滑剂设置在液 态润滑剂注满液位之下。曲轴可旋转地设置于内部腔中。活塞套件组具有汽缸和活塞套件。汽缸通过盖板接收并限定活塞孔。在汽缸外表面周围形成至 少一个冷却通道。活塞套件包括活塞、活塞销、和连杆。活塞可滑动地接收 在活塞孔中。活塞销将活塞连接到连杆的第一端，连杆的第二端结合到曲轴 上。构件在贮槽中运动，使得曲轴旋转时构件的至少一部分橫跨液态润滑剂 注满液位。构件适于从贮槽往外抛出润滑剂，使得抛出的润滑剂的第一部分 聚集在活塞孔和活塞中的至少一个上，用以润滑活塞和汽缸之间的界面，而 抛出的润滑剂的第二部分聚集在至少 一个冷却通道中，并根据施加的重力至 少部分地围绕着汽缸的外表面移动，从而从汽缸吸收热量。该空气压缩机不 包括用于泵送润滑剂以润滑活塞组和曲轴的润滑剂泵。
在另外一种形式中，本教导提供一种带有汽缸座组、曲轴、润滑剂、活 塞套件和与曲轴相关联的构件的空气压缩机。汽缸座组具有盖板并限定内部
腔。内部腔的至少一部分形成贮槽。曲轴可旋转地设置于内部腔中，润滑剂 设置于贮槽中。活塞套件组具有汽缸和活塞套件。汽缸通过盖板4妄收并限定 活塞孔。活塞套件包括活塞、活塞销和连杆。活塞可滑动地接收在活塞孔中。 活塞销将活塞连接到连杆的第一端，连杆的第二端结合到曲轴上。构件与曲 轴相关联并通过贮槽中的润滑剂运动，从而从贮槽往外抛出润滑剂，使得抛 出的润滑剂的第 一部分聚集在活塞孔和活塞中的至少 一个上，用以润滑活塞 和汽缸之间的界面，而抛出的润滑剂的第二部分从汽缸的除活塞孔之外的表 面吸收热量。汽缸配置为收集抛出的润滑剂的第二部分，并控制抛出的润滑 剂的第二部分在回流到贮槽时的流动。
在另一种形式中，本教导提供一种从空气压缩机排出热量的方法，该空 气压缩机包括汽缸座组、曲轴、润滑剂和活塞套件。汽缸座组具有盖板并限 定内部腔，内部腔的至少一部分形成贮槽。曲轴可旋转地设置于内部腔中。 润滑剂设置于贮槽中。活塞套件组具有汽缸和活塞套件。汽缸通过盖板接收 并限定活塞孔。活塞套件包括活塞、活塞销和连杆。活塞可滑动地接收在活 塞孔中。活塞销将活塞连接到连杆的第一端，连杆的第二端结合到曲轴上。
该方法包括旋转曲轴使得活塞在汽缸里往复运动，交替地将空气吸入汽缸
并压缩空气，其中，曲轴的旋转使得与曲轴关联的构件运动通过贮槽中的润
滑剂，从而该构件向外抛出润滑剂；从汽缸排出压缩空气；在汽缸的外表面 上收集部分抛出的润滑剂；和指引收集到的部分抛出的润滑剂以预定的方式 在外表面上流动，以允许将热量从汽缸排出到收集到的部分抛出的润滑剂。在又一个形式中，本教导提供一种带有曲柄箱、曲轴、润滑剂、压缩汽 缸、活塞套件和盖组件的空气压缩机。曲柄箱包括盖板并限定内部腔。内部 腔的至少一部分形成l&槽。曲轴可旋转地设置于内部腔中，润滑剂设置于贮 槽中。压缩汽缸包括基本被内部腔包围的外表面和限定活塞孔的内表面。活 塞套件包括活塞、活塞销和连杆。活塞可滑动地接收在活塞孔中。活塞销将 活塞连接到连杆的第一端，连杆的第二端结合到曲轴上。盖组件结合到曲柄 箱上并包括排出阀。活塞在汽缸中往复运动以压缩设置于压缩汽缸、活塞和 盖组件之间的空气，并且其中，当压缩汽缸里的压缩空气的压力超过预定压 力时，阀打开以释放压缩汽缸里的压缩空气。
应用的其它领域将从这里提供的说明而变得显而易见。应理解，描述和 具体的例子仅仅旨在说明的目的而不是限制本公开的范围。


这里描述的附图仅为说明的目的，而不是以任何形式限制本公开的范围。
图1是根据本公开的教导构建的空气压缩机系统的透视图2是图1的空气压缩机系统的截面图，该截面在垂直于曲轴的旋转轴 线和活塞圓顶往复运动的轴线的方向上纵向穿过空气压缩机系统；
图2A是空气压缩机系统的截面图，图解说明带有用于悬挂已用油容器 的钩的后盖；
图3是图1的空气压缩机系统的分解透视图4是图1的空气压缩机系统一部分的正视图，更详细地图解说明后盖；
图5和6是图1的空气压缩机系统一部分的侧视图，更详细地图解说明 活塞圆顶；
图7是活塞圆顶的底视图7A至7D是具有以不同模型形成的冷却通道的另一种结构的汽缸的 透视图8是图3的部分放大图，更详细地图解说明盖組件、汽缸和汽缸座的 交接处；
图8A与图8相似，但是说明具有与汽缸体结合的分离的汽缸法兰的汽
缸；图9是盖組件一部分的分解透视图，图解说明从阀板分开的吸入阀元件
之一；
图IO是盖组件一部分的底视图，图解说明安装到盖上的盖密封； 图11与图IO相似，但是说明安装到盖上的排出阀元件； 图12与图ll相似，但是说明覆盖到盖上的阀板； 图13与图12相似，但是说明覆盖到阀板上的吸入阀元件； 图13A是根据本公开的教导构建的单汽缸空气压缩机系统的曲轴的透 视图14是根据本公开的教导构建的另 一 空气压缩机系统的透视图15是图14的空气压缩机系统的穿过一个活塞套件剖取的部分的截面
图16是图14的一部分空气压缩机系统的侧视图，更详细地图解说明汽
缸；
图17是一部分汽缸的截面图； 图18是分解图，说明从汽缸套盖分开的汽缸；和 图19是图14的一部分空气压缩机系统的截面图，更详细地图解说明马 达组件安装在后盖上。
具体实施方式
参考图1-3 ,根据本公开的教导构建的空气压缩机系统整体由附图标记 IO指出。该空气压缩机系统IO可以包括汽缸座组12、曲轴组14、活塞套件 组16和汽缸盖组20,活塞套件组16可以包括一对活塞套件18。
汽缸座组
参考图2和3,汽缸座组12可以包括汽缸座组件30、后盖组件32和后 盖衬垫34,它们可以协作形成用于容纳液态润滑剂、例如油的贮槽36。需 要注意的是，该空气压缩机系统设IO构建成这样操作，使得贮槽36中的液 态润滑剂具有 一 上表面(即，液态润滑剂注满液位)。
汽缸座组件30可以包括汽缸座40、 一对定位销42和轴封44。汽缸座 40可以包括箱体或座50和安装基座52,该安装基座52可以与座50 —体形 成并以便于将座50安装到另外的结构上的方式配置，例如框架(未示出)。该
9座50可以包括多个侧壁54a、 54b和54c以及在其中形成有一个或多个沉孔 58及多个带螺紋的上螺栓孔60的上盖板56。在提供的具体实施例中，侧壁 54a、 54b和54c以及上盖板56设置为使得沉孔58定向以提供轴向配置，其 中活塞套件18沿着垂直延伸的轴设置为单排，但是本领域技术人员应当理 解，该座50可以另外配置成为活塞套件18提供任何要求的方位，例如V或 相反的活塞配置。在该提供的具体实施例中，座50的形状(从前或后平面图 看)与切去顶端的泪滴(即具有平的上端的泪滴)相似。
座50可以限定后开口 60a、内部腔62和在后开口 60a周围延伸的连接 法兰64,后盖衬垫34可以与连接法兰64密封地毗邻。 一对销孔66和多个 带螺紋的螺栓孔68可以形成在座50内并大体上垂直于连接法兰64。定位销 42可以接收销孔66中，并可以用于将后盖衬垫34和后盖组件32定位于座 50上。侧壁54a、 54b和54c可以包括为座50 ^是供增加的外部表面积和/或 共同形成多个流道72的多个外部冷却肋片70。在提供的具体实施例中，相 对的侧壁54a和54b上的外部冷却肋片70大体上在侧壁54a和54b的整个 表面上纵向延伸，而前侧壁54c上的冷却肋片70的方向基本上垂直于相对 的侧壁54a和54b上的冷却肋片70。可选择地，座50可以进一步包括多个 内部冷却肋片(未示出)，这些内部冷却肋片能够配置为增加座50的内部表面 积和/或以要求的方式引导座50内的润滑剂流动。内部冷却肋片可以以任何 要求的方式设置，例如平行或横跨(例如垂直)于外部冷却肋片70。
前侧壁54c可以限定轴孔80、设置在轴孔80周围的环形套82和一个或 多个传感器轴套84。轴封44可以接收于环形套82中，并密封地配合到座 50上。每个传感器轴套84可以形成为用于接收传感器，例如浮动传感器(未 示出)或温度传感器(未示出)，它们能够分别感知润滑剂液位和润滑剂温度， 并分别产生润滑剂液位信号和润滑剂温度信号。润滑剂液位信号和/或润滑剂 温度信号可以被应用于控制器(未示出)，如在座50内的润滑剂数量少于要求 的数量时和/或座50内的润滑剂温度超出要求的值时，控制器停止或防止空 气压缩机系统10的运行。需要理解的是，空气压缩机系统IO可能是无油型 压缩机等，这种情况下，可以具有传感器轴套84,但是不机加工或者可以被 封住。
后盖组件32可以包括后盖卯、加油塞92和排油塞组件94。另外参考 图4,该后盖90可以由合适的材料形成，例如模铸铝或注模塑料，可以限定盖部100、润滑剂入口 102、润滑剂出口 104、轴承毂106和通气迷宫 (labyrinth) 108。盖部100可以配置为跨越并闭合后开口 60a。润滑剂入口 102 可以是延伸通过盖部100的导管或通道。在提供的具体实施例里，润滑剂入 口 102包括位于盖部IOO上表面的套环部110和管部112。管部112的第一 端与套环部110流体互连，而管部112的相反的第二端可以延伸到或进入到 座50的内部腔62。润滑剂出口 104和排油塞组件94可以构造为与美国专利 申请序列号11/154020、名称为《带流体液位指示计的贮液池密封》中相似 的形式，该公开在此引入作为参考，就像在此详细阐明一样。通气迷宫108 可以包括一对锥形侧壁114a和114b、多个挡板116和通气出口 118，该通气 出口 118可以是贯穿盖部IOO形成的孔。锥形侧壁114a和114b可以与盖部 IOO和轴承毂106共同限定通气空间，挡板116和通气出口 118设置在该通 气空间中。每个挡板116可以结合到盖部100和其中一个锥形侧壁114a和 14b上，并与锥形侧壁114a和114b中的另一个分开，从而限定出锯齿形通 道120。
后盖衬垫34可以包括周边密封部124、迷宫盖126、润滑剂入口孔128 和润滑剂挡板130。在所示的具体实施例中，后盖衬垫34由极高弹性的腈、 高粘性的NBR共聚物一体形成，但是本领域技术人员应当理解，后盖衬垫 34可以由二个或多个分离的成分形成。例如，0形圈或适量的Permatex RTV 可以用于形成该周边密封部124。周边密封部124可以相对后盖衬垫34的邻 接部凸出并使其尺寸能够放入形成在后盖卯的盖部IOO上的密封槽132中。 迷宫盖126可以延伸^夸越吸入迷宫108,并可以包括入口孔134,当后盖衬 垫34安装到后盖90时，该入口孔134可以紧贴轴承毂106。管部112可以 贯穿润滑油入口孔128延伸。需要理解的是，座50的内部腔62内的压力可 以通过入口孔134进入通气迷宫108并到通气出口 118之外。还需要理解的 是，在流经通气迷宫108的空气中夹带的润滑剂可以在挡板16上得以收集 并回流到贝i槽36中。在这点上，交叉孔(未示出)可以形成在轴承毂106上， 以使从通气迷宫108排出的润滑剂排进轴承毂106,并润滑曲轴组14。润滑 剂挡板130允许流体在内部腔62和润滑剂出口 104之间连通，并削弱到达 或离开排油塞组件94的润滑剂的波动，从而使内部腔62中的润滑剂液位可 以通过排油塞组件94中的窺镜(未专门示出)更加精确地确定。
紧固件136可以穿过后盖90中的轴套138定位并螺紋接合到座50的带螺纟丈的螺栓孔68,从而将后盖组件32固定地、但可移除地结合到汽缸座40上。
曲轴组
曲轴组14可以包括曲轴150、第一和第二轴承152和154、止推垫圈156、 和前滑轮或从动滑轮158。曲轴150可以分别包括第一和第二主轴承轴颈162 和164、第一和第二销颈172和174、轴构件176和平衡重178。第一和第二 主轴承轴颈162和164设置在曲轴150的相对的两边上，其尺寸大小适合于 各自接收于第一和第二轴承152和154中。第一和第二轴承152和154可以 是任意类型的轴承，例如球轴承或辊子轴承，尺寸大小适合于各自接收于轴 承毂106和环形套82中，用于支撑曲轴150,使曲轴150在内部腔62中旋 转。轴构件176可以从第二主轴承轴颈162贯穿前侧壁54c延伸并与轴封44 密封配合。轴构件176可以以任意要求的方式配置，但是在提供的具体实施 例中，轴构件176包括锥形部分180和螺紋孔182。第一和第二销颈172和 174设置在平衡重178的相对两侧并具有基本相似的结构。所以，对第一销 颈172的讨论也能够满足第二销颈174。第一销颈172可以包括颈部l卯和 邻接颈部l卯 一侧并紧贴平衡重178的环形凸缘192。颈部190可以限定一 条与曲轴150的旋转轴线相偏置的轴线。颈部190可以具有相对较大的直径， 从而比轴构件176、第一主轴承轴颈162或曲轴150与第一主轴承轴颈192 和颈部190互连的部分具有更大的横截面积。平衡重178可以是圓柱基形形 状，横向安装于曲轴150的旋转轴线上，使得平衡重178的部分可以与第一 和第二销颈172和174的部分同轴延伸。平衡重178可以相对于与垂直于曲 轴150的旋转轴线的轴线倾斜约10°到30°的角度，在本提供的具体实施例中， 该角度为15°。加力板200可以用于支撑平衡重178,其中该平衡重178倚 靠于第一和第二销颈172和174。平衡重178的周边204可以以这种方式配 置，使其阻止、减少或最小化内部腔中润滑剂的雾化。在提供的例子中，平 衡重178的周边204具有"砂模铸造"表面(也就是，非机加工)并相对较圓， 从而周边204的有些部分总是浸在内部腔62的润滑剂中(也就是，周边204 的有些部分延伸进入液态润滑剂注满液位之下)，并且平衡重178没有哪部 分与润滑剂的顶表面(液态润滑剂注满液位)发生碰撞。止推垫圈156可以用 于限制曲轴150相对于座50的轴向端的窜动。在提供的例子中，止推垫圈
12156为弹性垫圈，其可以放入轴承毂106中用以将第二轴承154和曲轴150 偏压到座50的前侧壁54c上。
从动滑轮158可以包括毂部210、轮缘部212和多个将毂部210与4仑缘 部212互连的辐条214。毂部210可以包括通孔216，该通孔216可以包括 配套的锥形部218,该锥形部218配置为配套地接合轴构件176的锥形部分 180。带螺紋的紧固件220可以插入Bellville弹簧垫圈222和从动滑轮158 的通孔216,并螺紋接合到轴构件176的带螺紋的孔182中，从而将从动滑 轮158固定地但可拆卸地结合到曲轴150上。辐条214可以以任何要求的方 式形成，在提供的实施例中，辐214形成为直的叶片，当从动滑轮158以 预定的旋转方向绕曲轴150的旋转轴线旋转时，所述叶片吸入空气经过从动 滑轮158朝向前侧壁54c。应当理解，辐条214可以诸如弯曲叶片的替换方 式形成。轮缘部212可以以任何要求的方式形成，用于摩擦地接合驱动带(未 示出)。在一种方式中，从动滑轮158纯粹由粉末状金属材料等形成，轮缘 部212的外边纟彖和通孔216不需要机加工。
活塞套件组
活塞套件组16可以包括一对活塞套件18和一对汽缸250。每个活塞套 件18可以包括连杆252、活塞或活塞圓顶254、活塞销256、 一对销塞258、 控油环260和一对压缩环262。在提供的具体实施例中，当空气压缩机系统 IO设置在操作位置时(如图l和2所示)，活塞圆顶254沿着垂直轴线(例如， 轴线1001d)往复运动。
每个连杆252可以包括曲柄销部分270、活塞销部分272和用于互连曲 柄销部分270与活塞销部分272的梁274。曲柄销部分270可以限定曲柄销 孔280，其大小适合于接收相应的那个第一和第二销颈172和174的颈部190。 活塞销部分272可以限定活塞销开口 282,其大小适合于接收相应的一个活 塞销256。曲轴销部分270和活塞销部分272可以和梁274 —体形成，并可 以分别连续或几乎连续到轴承面284和286。曲轴销部分270和活塞销部分 272可以围绕连杆252纵向延伸的中心线中心对称。曲柄销部分270和活塞 销部分272各自的侧面300和302可以随着到梁274距离的增长而向靠近连 杆252纵向延伸的中心线的方向向内逐渐减d、。这样的结构可以在维持连接 杆252的强度和轴承面284和286在重要区域的表面积的同时使连杆"2的质量最小。在提供的实施例中，横向槽306形成在曲柄销部分270和活塞销 部分272的轴承表面284和286上。更特别地， 一个横向槽306形成在对着 梁274的端部上的曲柄销部分270,另外一个^f黄向槽306形成在邻近梁274 的端部的活塞销部分272。横向槽306用于将油保持在曲柄销部分270的内 (轴承)表面和活塞销部分272的内(轴承)表面。
参考图5至7,每个活塞圓顶254可以包括第一本体部320和第二本体 部322。第一本体部320可以限定上表面324和环形侧壁326,上表面324 可以构形到汽缸盖组20的清楚部分，环形侧壁326包括第一、第二和第三 环槽330、 332和334。径向向内延伸的孔336可以形成在第一本体部320 的周边附近。径向向内延伸的孔336可以与第三环槽334相交。第二本体部 322可以结合到第一本体部320,并包括第一和第二环形侧壁部分340和342 以及第一和第二连接壁部分344和346。第一和第二环形侧壁部分340和342 可以与一平面对准，连杆252(图2)在该平面中枢转和往复运动。第一和第二 环形侧壁部分340和342的尺寸可以与环形侧壁326的尺寸相一致。第一和 第二连接壁部分344和346可以设置为与连杆252(图2)在其中枢转和往复运 动的平面正交，并与第一和第二环形侧壁部分340和342互连。第一和第二 连接壁部分344和346可以互相分开，使得在垂直于平面的方向上第一和第 二连接壁部分344和346之间的距离小于第一和第二环形侧壁部分340和 342在该平面内的方向上的距离。在提供的具体实施例中，第一和第二连接 壁部分344和346包括外表面350,当将活塞套件18(图2)安装到曲轴150(图 2)时，该外表面350基本上平行于该平面。活塞销孔352在基本上垂直于该 平面的方向上穿过第一和第二连接壁部分344和346形成。润滑槽354可以 形成在第一和第二连接壁部分344和346上。润滑槽354可以设置为基本上 平行并相交活塞销孔352。第一和第二连接壁部分344和346的下表面356 可以是弧形的。
进一步参考图2和3，连杆252的活塞销部分272位于第一和第二连接 壁部分344和346之间，活塞销开口 282与活塞销孔352对准。活塞销256 可以是空心的圓柱形结构，其可以接收插入活塞销孔352和活塞销开口 282 中，从而将活塞圓顶254结合到连杆252上。销塞258可以由合适的可弯曲 的和/或弹性的材料制成，例如塑料，销塞258可以包括颈部370和直径大于 颈部370和活塞销256的帽部372。颈部370可以接收入活塞销256并与活
14塞销256摩擦地接合。销塞258的帽部372和第一、第二连接壁部分344和 346之间的接触可以限制活塞销256相对于活塞圓顶254的运动。压缩环262 和控油环260可以以本领域现有技术中熟知的方式构建，所以无需进一步讨 论这些部件。压缩环262可以安装于活塞圓顶254的第一和第二环槽330和 332中，而控油环260可以安装于第三环槽334中。
参考图2和3,每个汽缸250可以包括汽缸体400和绕汽缸体400外周 延伸的汽缸法兰402。汽缸250可以由要求的材料一体形成，例如铸铁，并 可以以要求的方式热处理、研磨和选择性地珩磨。需要理解的是，其它材料 可以用于汽缸250,例如铝，不同的表面处理可用于汽缸250的表面(例如， 内表面)以提供要求的性能(例如，硬度、耐磨损性)。汽缸体400配置为可置 入相应的一个盖板56的沉孔58,而汽缸法兰402配置为紧靠相应的一个沉 孔58的底部。本领域技术人员需要理解的是，由于汽缸250凹进座50中， 汽缸250不像传统的消费者和专业级空气压缩机系统那样直接空冷。
汽缸体400可以限定活塞孔410、能够在汽缸法兰402相反侧相交活塞 孔410的内部倒角412、和外表面414,该外表面414的4仑廓构成，当润滑 剂回流到内部腔62的底部时，收集润滑剂并控制来自外表面414的润滑剂 流量。例如，外表面414可以包括一个或多个以要求的方式例如从汽缸法兰 402向下螺旋式螺旋形成的流道420,然而，需要理解的是，流道420可以 以任何要求的方式形成，并可以包括一个或多个螺旋线， 一个或多个交叉凹 槽(图7A), —个或多个平行于活塞套件18往复运动的轴线延伸的凹槽(图 7B), —个或多个横跨于(例如，同心于)活塞套件18往复运动的轴线的延伸 凹槽(图7C), —个或多个绕横跨于活塞套件18往复运动的轴线的轴线螺旋 延伸的凹槽(图7D)，以及它们的混合。流道420可以为汽缸250提供增加的 表面积(相对于构成有平的外表面的相似的汽缸)。而且，流道420可以收集 曲轴150旋转时被曲轴150的平衡重178向上抛到汽缸盖组20的润滑剂， 使收集到的油以预定的方式在外表面414上方流动。外表面414上方流动的 油可以在油回到(从汽缸250落下)贮槽36之前从汽缸体400收集热量。进一 步参考图8，汽缸250可以包括环形带430和在环形带430周围向内设置的 环形唇432。活塞孔410可以具有接收相应的一个活塞套件18的尺寸，从而 活塞圓顶254可滑动地接收在其中，压缩环262和控油环260接合到汽缸250 的内表面410a上。应当理解，压缩环262和控油环260可以在活塞圓顶254周围扩张，当活塞套件18接收在活塞孔410时，它们被汽缸径向向内压缩。
内部倒角412的尺寸可以成为，当活塞套件18插入汽缸250时，内部倒角 412辅助定位活塞圆顶254至活塞孔410，并压缩压缩环262和控油环260。
虽然至此已对汽缸250作了描述，例如包括具有一个或多个整体形成的 流道420的汽缸体400,但是需要理解的是，流道420可以分别形成并被配 合到汽缸体400的其余部分上。例如，形成流道420的结构(未示出)可以是 诸如螺旋弹簧的结构，其被配合到汽缸体400其余部分的外面。可以以任何 合适的方式将该结构固定于汽缸体400其余部分，例如通过摩擦或静配合； 一个或多个紧固件、焊接、粘合、胶粘；将该结构直接锁合到汽缸体400其 余部分；和/或它们的组合。
还需要理解的是，尽管至此所述的汽缸250包括与汽缸体400 —体形成 的汽缸法兰402,但是，该汽缸250可以由二个或多个分离的部件形成。在 图8A的例子里，汽缸250，包括主体400，和^接收入延伸于主体400，周围的凹 槽402g中的法兰402，。法兰402，可以是扣环，其可移除地接收入凹槽402g 中。汽缸密封件500可以邻接法兰402，并可以密封地接合环形唇432的外表 面432b、盖组件502的底表面502a和盖板56中沉孔58的环形表面58b。 这样的结构允许在将曲轴14安装到座50之前将汽缸体400，和活塞套件18 安装到曲轴14上。在那里汽缸体400，可以被推动穿过盖板56并露出凹槽 402g。汽缸法兰402，可以安装到凹槽402g中，汽缸250，可以向下压入座50 中，使汽缸法兰402，坐靠于沉孔58的底表面。
汽缸盖组
汽缸盖组20可以包括一对汽缸密封件500、盖组件502、多个盖螺栓518 和过滤系统520。盖组件502可以包括阀板504、 一对吸入阀元件506、 一对 垫圈508和一对带螺紋的紧固件510、 一个盖512、 一对排出阀元件514和 盖部密封件516。
每个汽缸密封件500可以是O形圈或其它合适的密封件，可以密封地接 合于相应的一个汽缸250、盖组件502和汽缸座40。在提供的具体实施例中， 该汽缸密封件500接收于环形唇432周围(也就是说，密封地接合于环形唇 432的外表面)和密封地邻接环形带430、盖组件502的底面502a和盖板56 中沉孔58的环形面58b。环形唇432可以逐渐缩小以形成倒置锥形(也就是说，汽缸密封件500所密封接合的环形唇432的表面可以为倒锥形)。从本 公开中应理解，这种方式的构造可以防止在组装空气压缩机系统IO(图l)过 程中汽缸密封件500"滚离，，环形唇432。
阀板504可以包括基本上平的本体部分530、第一吸入孔组532、第一 排出孔组534、第一定位突起组536、第二吸入孔组538、第二排出孔组540 和第二定位突起组542。本体部分530可以限定多个盖部螺纟全孔544和一对 紧固件孔546。第二吸入孔组538、第二排出孔组540和第二定位突起组542 可以分别与第一吸入孔组532、第一排出孔组534和第一定位突起组536完 全相同。进一步参考图9，第一吸入孔组532和第一排出孔组534可以绕着 相应的一个紧固件孔546以预定的图案布置。第一定位突起组536可以包括 从本体部分530的第一侧552延伸的通道状突起550。该通道状突起550可 以以任何合适的方式形成，例如焊接，但是在提供的具体实施例中，该通道 状突起550通过同时确定本体部分530的形状和大小的精密沖裁操作制造。 形成盖部螺栓孔544、紧固件孔546、第一吸入孔组532、第一排出孔组534、 第二吸入孔组538、第二排出孔组540和第二定位突起组542。不同于通过 阀板504的各种孔的形成，需要理解通道形突起550只是部分地从阀板504 的本体部分530剪切。如果必要，在组装空气压缩机系统10之前，可以对 第一吸入孔组532、第一排出孔组534、第二吸入孔组538和第二排出孔组 540的一侧或两侧进行去毛边处理。
每个吸入阀元件506可以由合适的材料形成，例如弹簧钢，并可以包括 阀元件本体560和多个结合到阀元件本体560的离散的元件构件562。孔564 可以通过贯穿其大小适于接收相应的一个带螺紋的紧固件510的阀元件本体 560形成。
参考图3和10,盖512可以限定低压腔580、高压腔582、多个盖部螺 栓轴套584、密封法兰586、能够以流体连通方式连接到过滤系统520的吸 入口 588、和能够以流体连通方式连接到贮槽(未示出)的排出口 590。低压腔 580可以与高压腔582隔离并以流体连通方式连4妻到吸入口 588,而高压腔 582可以以流体连通方式连接到排出口 590。 一对阀套600可以与盖512 — 体形成，并被定位在高压腔582中。每个阀套600可以包括多个腿602，这 些腿602可以在要求的与第一和第二排出孔组534和540中相关联的一个对 准的方向上用于保持相应的一个排出阀元件514。盖部螺栓轴套584可以配置为用于接收盖部螺栓518,并能够定位在盖512与阀板504上的盖部螺栓 孔544相对的位置。密封法兰586可以设置在盖部螺栓轴套584内的盖512 周围，并在低压腔580和高压腔582之间延伸。在提供的具体实施例中，密 封法兰586中形成可以接收入盖部密封件516中的密封槽606。 盖组件502可以以如下方式进行组装
a) 如图10所示，放置盖512，使得密封法兰586面向组装技术人员；
b) 如图IO所示，将盖部密封件516安装到密封槽606中；
c) 如图ll所示，将排出阀元件514安装到阀套600中；
d) 如图12所示，将阀板504覆盖于盖512上，使得排出阀元件514(图 1)与第一和第二排出孔组534和540对齐，盖部螺栓轴套584(图3)与盖部 螺栓孔544对齐，紧固件孔546与盖512的相应的螺紋孔610(图ll)对齐；
e) 将吸入阀元件506安装到阀板504上，使得阀元件本体560保持在通 道状突起550中，并使孔564与紧固件孔546(图12)对齐；
f) 将紧固件510(图3)组装到垫圈508(图3)上，并将紧固件510通过相 应的一个孔564(图13)和相应的一个紧固件孔546(图12),将紧固件510(图 3)螺紋连接到盖512的带螺紋的孔610(图11),从而产生将吸入阀元件506 和阀板504保持到盖512上的夹紧力。
本领域技术人员需要理解，本公开的上述的组装步骤实质上只是示例性 的，这些步骤不需要以此处的严格的顺序进行。除了或代替通道状突起550， 吸入阀元件506可以点焊到阀板504上。
盖组件502可以覆盖到座50和汽缸250上，盖部螺栓518可以接收入 盖部螺栓轴套584中并螺紋接合到带螺紋的盖部螺栓孔60,以将汽缸密封件 500密封地接合到阀板504上。
回到图3，过滤系统520可以包括过滤盒650、过滤衬垫652、多个紧固 件654、过滤元件656和过滤盖658。过滤盒650可以是容器状结构，其具 有开口前面660、法兰662和结合到盖512中的吸入口 588(图IO)的出口 664。 过滤衬垫652可设置于过滤盒650和吸入口 588(图IO)之间，以密封它们之 间的界面。紧固件654可以允许将过滤盒650固定地但可拆卸地结合到盖512 上。过滤元件656可以接收在过滤盒650中，并可以具有将法兰662和过滤 盖658密封地接合的密封元件670。过滤盖658可以以任何方便的方式固定 到过滤盒650中，例如，通过可以与过滤盖658和过滤盒650中的一个或者
18两个一体形成的紧固件或弹性咬合连接器。过滤盖658可以限定多个开口 ，
当空气压缩^L系统IO运行时，新鲜空气可以通过这些开口吸入。 操作
参考图2和3,空气压缩机系统10的贮槽36可以注入适当液位的液态 润滑剂，旋转驱动力可以提供给曲轴150(通过从动滑轮158)以转动曲轴150, 并使得活塞圆顶254在活塞孔410中往复运动。当周边部分204离开贮槽36 中的液态润滑剂时，液态润滑剂粘附于旋转的平衡重178。该粘附的液态润 滑剂由于平#]"重178的那些部分周边204在再次进入贮槽36中的液态润滑 剂之前的离心力而可以从平衡重178上甩出。如上所述，平衡重178以这样 的方式构造，使得平衡重178对贮槽36中液态润滑剂上表面的冲击减小、 最小化或消除，从而减少、最小化或消除润滑剂的雾化。相应地，平衡重178 用于将液态润滑剂向上分配到汽缸250的外表面414、活塞套件18和活塞孔 410的内表面410a(图8)。如上所述，汽缸250外表面414上的液态润滑剂 在回流到贮槽36之前可以顺着围绕汽缸250周边和长度方向上的流道420 流动，从而^o'气缸250吸收热量。贮槽36中液态润滑剂的热量可以传送到 座50。座50外部上的冷却肋片70可以促进传导和辐射热交换，从而排出来 自空气压缩机系统10的热量。此外，运动的或压缩的空气源，例如从动滑 轮158的像叶片一样的辐条214，可以用于将空气流对准座50，从而通过对 流促进对来自空气压缩机系统10的热量的排出。重要的是，空气压缩机系 统10可以相对于水平轴线倾斜一个达到20。的角而不让活塞套件组16缺少 润滑油。
本领域技术人员将会从本公开中理解，倾斜的盘状平衡重178沿着曲轴 150的旋转轴线增加了旋转力矩，用以平衡由第一和第二销颈172和174的 旋转及活塞套件18的往复运动所产生的旋转力矩。需要的平衡力矩值可以 通过选择平衡重178的厚度和平衡重178相对于曲轴150旋转轴线的角度这 两者的结合来达到。相对薄的平衡重178可以设置相对大的相对于曲轴150 旋转轴线的角度，以达到在相应附图中说明的平衡重178所具有的相同力矩。 在有些情况下要求选择相对薄的平衡重178(和相对大的平衡重178相对于曲 轴150旋转轴线的倾斜角度)用于减小曲轴150的总重量(和成本)，同时增加 可以被平衡重178甩出的油所及的面积。应理解，本公开的教导应用于与上面已经描述的具有不同数量销颈的曲
轴。例如，单汽缸空气压缩机(未示出)的曲轴150，如图13A所示。在示出的 实施例中，曲轴150，分别包括第一和第二主轴承颈162和164、销颈172，、 轴构件176和平衡重178'。
回到图2和3，当汽缸250内的活塞圓顶254朝曲轴150向下平移时， 活塞孔410中产生压差，该压差引起吸入阀元件506的元件构件562(图9) 偏离阀板504,从而使新鲜空气可以通过第一和第二吸入口组532和538中 相应的一个吸入。当元件构件562(图9)再坐靠阀板504以及活塞圓顶254朝 阀板504向上平移时，活塞孔410中的空气被压縮。当活塞孔410中的空气 被压缩到预定压力时，压缩空气能够使相应的排出阀元件514偏离阀板504, 从而j吏压缩了的空气可以通过第一和第二排出孔组534和540中相应的一个 流通到高压腔582中。在提供的实施例中，空气压缩机系统10配置为用单 级泵提供较高压力的压缩空气(例如，200p.s丄g.)。
维护
本领域技术人员将理解，贮槽36中的液态润滑剂需要定期更换。为了 方便这种维护，可以采用已用油容器700。该已用油容器700可以由合适的 塑料膜形成，并可以包括一条和多条粘性材料带702和松开带704。已用油 容器700可以是开口的(例如，打开的)，已用油容器700的开口端706可以 用技术人员的第一只手置于后盖90下邻近排油塞组件94处。技术人员的另 夕|、一只、第二只手用于将已用油容器700的一侧压靠到排油塞组件94上， 从而技术人员可以用第二只手将排油塞组件94从后盖卯移走。应理解，第 二只手不是直接触及排油塞组件94,而是在排油塞组件94和技术人员的第 二只手之间设有一层形成于已用油容器700 —侧的塑料膜。这样，该塑料膜 形成穿插于技术人员和座50之间的屏障，从而当将排油塞组件94从后盖卯 移走时，技术人员不会暴露于离开座50的已用润滑流体。当排油塞组件94 重新安装到后盖90时，该屏障可以保留着。此后，可以从粘性材料702移 走松开带704，已用油容器700本身可以折叠起来以密封开口端706。
在有些实施例中，已用油容器700可以包括能在临时的基底上固定到后 盖上的加强件(未示出)，从而技术人员不需要在液态润滑剂从空气压缩机系 统IO排出的整个间隔中握持已用油容器700。例如，孔(未示出)可以形成在
20加强件上，紧固件(未示出)可以接收在该孔中并螺紋接合到后盖卯上相应的
螺紋孔(未示出)中，从而将已用油容器700安装到后盖90上。
在图2A的例子里，后盖90c包括钩2000，例如^L置于润滑剂排出口 104 周围的截头圓锥体突起2002。已用油容器700，可以包括可围绕截头圓锥体 突起2002配合的圓形孔2004，从而当液态润滑剂从空气压缩机系统排出时， 允许将已用油容器700，悬挂到钩2000上。
组装方法
空气压缩机系统可以以如下步骤组装
a ) 将轴封44安装到座50的环形口 82上；
b )将定位销42安装到销孔66中；
c) 组装活塞套件18;
d) 将第一和第二轴承152和154分别安装到第一和第二主轴承轴颈 162和164上；
e) 将活塞套件18的第一个可以安装到曲轴150上，使得轴构件176 放入曲柄销孔280中，活塞套件18沿着曲轴150移动，直至将连接杆252 的曲柄销部分270定位到第一销颈172的颈部190上；
f) 将曲轴150插入座50的内部腔62中，使得轴构件176延伸通过并 密封地接合轴封44;
g) 将活塞套件18的第二个安装到曲轴150上，使得第二主轴承轴颈 64接收入曲柄销孔280中，活塞套件18沿着曲轴150移动，直至将连接杆 252的曲柄销部分270定位到第二销颈174的颈部190上；
h) 将每个汽缸250与座50的相应的一个沉孔58对准并插入其中，同 时将相应的一个活塞圓顶254接收入汽缸250中；
i) 将后盖衬垫34组装到后盖组件32上；
j) 将后盖衬垫34和后盖组件32通过定位销42安装并固定到座上；
k) 将汽缸密封件500安装到汽缸250的环形唇432(图8)上；
1)将盖组件502安装在盖板56上方，使得盖部螺栓轴套584与带螺
紋的盖部螺栓孔60对准，而后紧固，以将盖组件502固定到座50上；
m)将从动滑轮158安装到轴构件176上方，并用带螺紋的紧固件220
和Bellville弹簧垫圈222安装到曲轴150上。本领域技术人员从本公开中理解的是，上述组装步骤实质上是示例性 的，这些步骤不需要如此处叙述的确定的顺序执行。例如，第一和第二轴承
]52和154可以在活塞套件18先安装到第一和第二销颈172和174之后再安 装到曲轴150。而且，应理解，座50在组装过程的第一部分可以处在一个方 位，其后在组装过程的剩下部分处在另外一个方位。例如，座可以具有这样 的方位，在步骤(a)到(h)中，曲轴150的旋转轴线处在垂直方位，其后，使得 曲轴150处在水平方位。
虽然已经说明和描述的空气压缩机系统10是针对于专门的同轴双汽缸 配置的，但是，本领域技术人员将注意到，根据本公开的教导构建的空气压 缩机系统可以构建为其它形式，并可以具有任何要求的汽缸数量。例如，空 气压缩机系统可以构建为具有二个汽缸，它们可以定位为任何要求的方向， 例如如图14和15所示相对于垂直轴线(当空气压缩机系统10a位于运行方位 时)倾斜45。角，从而活塞套件18a往复运动沿着的轴1001e相隔90。角。活 塞套件组16a也可以包括配合到汽缸250a的外表面414a周围的活塞套盖 000。再另外参考图16至18,流道420a可以以相对于活塞圓顶254往复运 动的轴线1001b成要求的刀具加工角1001a形成在外表面414a上。相反， 图2所示的流道420是以垂直于活塞圓顶254平移的轴线的刀具加工角 1001C形成。在提供的具体实施例中，流道420a以汽缸相对于垂直轴线所 倾斜的角度(例如，在提供的例子中为45。)形成，但是，应理解，也可以采 用其它角度。例如，流道可以定位为沿着垂直轴线的方向，即使汽缸相对于 该垂直轴线是倾斜的。汽缸套盖1000可以由合适的塑料或薄钢片形成，并 可以包括紧靠盖板56a的环形唇1002,以允许油从座50a的油沟1004流下。 在提供的具体实施例中，来自油泵(未示出)的压力油通过座50a送入，并从 油沟1004排出进入在环形唇432和盖板56a之间限定的腔1006中。当液态 润滑剂沿着汽缸250a的外表面414a往下排放时，汽缸套盖1000可以将液 态润滑剂保持在流道420a中。
在那些不采用油泵的空气压缩机系统中，环形唇可以与盖板56a和汽缸 法兰402a间隔开，并配置为用于接住从汽缸盖组20a往下溅落的液态润滑 剂。可选择地，设置于汽缸250a垂直上方的汽缸套盖1000的一侧可以打孔， 以便能在流道420a中收集相对更多溅落的润滑剂。
本领域技术人员将理解，流道可以以与活塞圓顶往复运动所沿的轴线成
22要求的角度而形成在外表面上，即使当活塞圓顶沿着垂直轴线往复运动。这 种方式的配置可以为流道提供可保留相对更多润滑剂的杯形横截面。
回到图14，本实例的空气压缩机系统10a可以构造成使曲轴150的轴构 件176贯穿后盖90a延伸。本领域技术人员将理解，轴承毂106(图2)可以形 成在座50a的前侧壁54c，上，而轴孔80a和环形套82a可以形成在后盖卯a 上，从而便于曲轴150的反向安装。后盖90a可以稍微延伸并用作电动马达 组件1020的安装板。在这方面，后盖90a可以包括具有输出轴孔(未具体示 出)和多个马达安装孔(未具体示出)的马达安装部1022。后盖卯a可以用作将 电动马达组件1020和座50a直接地或通过结合到储气罐(未示出)的框架结合 到储气罐的安装装置。
电动马达组件1020可以包括电动马达1030、马达滑轮1032、风扇1034、 Bellville垫圈1036和带螺紋的紧固件1038。应理解，风扇1034可以用于产 生冷却空气流，其以与美国专利号为7131824、名称为"轮式便携式空气压缩 机，，相似的方式冷却空气压缩机，该文献公开的内容在此引入作为参考，正 如在此处详细说明。另外参考图19,电动马达1030可以传统地配置，并可 以包括马达壳体1040和输出轴1042。马达壳体1040可以固定到后盖卯a 一侧上的马达安装部1022上，座50a结合到后盖上。多个带螺紋的紧固件 1046可以插入马达安装孔1048中并与马达壳体1040上形成的相应孔1050 接合，从而将电动马达1030固定地、但可移除地结合到后盖90a上。输出 轴1042可以贯穿输出轴孔1052延伸，并可以包括其中形成有带螺紋的孔 1056的锥形端部1054。
马达滑轮1032可以由烧结粉末状金属材料形成，并可包括毂部1060和 可以以任何要求的方式与毂部1060互连的轮缘部1062。与从动滑轮158相 同，马达滑轮1032可以构造为无需对轮缘部1062的外表面进行机加工。毂 部1060可以包括通孔1070,该通孔1070可包括可与输出轴1042的锥形端 部1054匹配接合的匹配锥形部1072。风扇1034可以由塑料材料形成，并具 有带安装孔1082的毂1080。该毂1080可以以将风扇1034的旋转轴线定位 到马达滑轮1032的旋转轴线上的方式安装(例如，咬合)到马达滑轮1032的 毂部1060上方。本领域技术人员将理解，锥形端部1054和匹配的锥形部1072 可以协作将马达滑轮1032的旋转轴线与输出轴1042的旋转轴线对齐。风扇 034的安装孔1082的直径可以比马达滑轮1032的通孔1070的相对较大。带螺紋的紧固件1038可以插入到Bellville垫圈1036中并与输出轴1042的 带螺紋的孔1056螺紋接合；Bellville垫圈1036可以定向成最初与带螺紋的 紧固件1038的头部及风扇1034(而不是马达滑轮1032)的毂1080接触。带螺 紋的紧固件1038可以拧紧，使得Bellville垫圈的中央偏移到与带螺紋的紧 固件1038的头部、风扇1034的毅1080和马达滑轮1032的毂部1060直接 接触的位置。相应地，将理解由带螺紋的紧固件1038产生的夹紧力的第一 部分直接传送到马达滑轮1032上，由带螺紋的紧固件1038产生的夹紧力的 第二部分传送到风扇1034的毂1080上，以将风扇1034固定到马达滑轮1032 上。有利地，Bellville垫圈1036的外周实质上像弹簣，从而，尽管风扇1034 的毂1080厚度由于蠕变而改变，还是能够维持一个作用于风扇1034的所希 望的夹紧力。
本领域4支术人员将从本公开中理解到，曲轴150的旋转中心线和电动马 达1030的输出轴1042由于后盖90a的配置而可以维持所要求的间距，以及 从动滑轮158和马达滑轮1032的轴线的位置，因为曲轴150、从动滑轮158、 输出轴1042和马达滑轮1032上不同锥形表面的尺寸和位置，也可以维持所 要求的关系。相应地，风扇带1090，例如"伸展带"，可以用于从电动马达 030传送旋转电力到曲轴150。风扇带1090可以装配到马达滑轮1032和从 动滑轮158上，马达滑轮1032和从动滑轮158可以同时分别安装到电动马 达1030和曲轴150上。在将马达滑轮1032安装到输出轴1042上时，锥形 端1054和匹配锥形部1072可以协作以将马达滑4仑1032的旋转轴线对齐输 出轴1042的旋转轴线。相似地，锥形部分180和匹配的锥形部218可以协 作以将从动滑轮158的旋转轴线对齐曲轴150的旋转轴线。马达滑轮1032 和从动滑轮158的同步安装与风扇带1090沿着轴(锥形端部1054和锥形部 分180)和滑轮(马达滑轮1032和从动滑轮158)之间的匹配锥部预装到马达滑 轮1032和从动滑轮158的组合，允许安装滑轮时风扇带IO卯被拉伸。
带护罩1100可以安装到后盖90a上以掩蔽带IO卯。带护罩1100可以进 一步用于将风扇1034产生的空气流，以与美国专利号为11/047521、名称为 "便携式空气压缩机的冷却配置"相似的方式，直接导向后盖90a和/或座50a, 该文献公开的内容在此引入作为参考，正如在此处详细说明。而且，带护罩 1100可以包括腔1102,盖1104可以咬配到带护罩1100上以闭合腔1102。 密封件(未示出)可以设置于带护罩1100和盖1104之间，以阻止污垢和水气
24进入腔1102。腔1102的尺寸可以接收物主的手册(未示出)和/或为空气压缩
机系统10a服务的工具套件(未示出)。
在提供的实施例中，过滤系统520a也可以包括流体连接到盖512a的低 压腔580a的入口管1200。过滤系统520a可以以与美国专利号为5137434、 名称为"通用马达无油空气压缩机"相似的方式构造和操作，该文献公开的内 容在此引入作为参考，正如在此处详细说明。入口管1200的远端1204设置 于从风扇1034排出的空气的流路中，其方向横向该空气流路。远端1204可 以巻曲或下压到要求的角度，以阻止相对较大的颗粒或碎屑进入入口管 1200。当空气压缩机系统1 Oa运行时，包含在流体通路的空气中的污垢和碎 屑能够以相对较高的速度通过入口管1200的远端1204，这样，它们的动量 降低了它们被吸入入口管1200的远端1204的可能性。
尽管具体的实例已经在说明和附图中已描述，但是，本领域技术人员将 会理解，在不脱离本公开如权利要求书限定的范围下，可以进行不同的变形 和用等同物替代其元件。而且，不同实例之间的特征、元件和/或功能的混合 和匹配在此能预期，从而本领域技术人员将从本公开中明显看出， 一个实例 的特征、元件和/或功能可以与另一个实例结合，除非上面有另外的描述。而 且，在不脱离本公开的教导的实质范围的情形下，可以有多个变形以适应特
式的、由附图和具体实施方式
所描述的具体的实施例，本公开的范围将包括 上面的描述及后面的权利要求书范围之内的任何实施例。
权利要求1、一种空气压缩机，其特征是，包括具有盖板的汽缸座组，该汽缸座组限定内部腔，内部腔的至少一部分形成贮槽，贮槽配置为接收润滑剂，使得润滑剂设置在液态润滑剂注满液位之下；可旋转地设置在内部腔中的曲轴；具有汽缸和活塞套件的活塞套件组，汽缸通过盖板接收并限定活塞孔，汽缸外表面周围形成至少一个冷却通道，活塞套件包括活塞、活塞销和连杆，活塞可滑动地接收在活塞孔中，活塞销将活塞连接到连杆的第一端上，连杆的第二端结合到曲轴上；和与曲轴相关连的构件，该构件在贮槽中运动，使得曲轴旋转时构件的至少一部分横跨液态润滑剂注满液位，构件适于从贮槽向外抛出润滑剂，使得抛出的润滑剂的第一部分聚集在活塞孔和活塞中的至少一个上，以润滑活塞和汽缸之间的界面，抛出的润滑剂的第二部分聚集在至少一个冷却通道中，并根据施加的重力至少部分地绕着汽缸的外表面移动，从而从汽缸吸收热量；其中，空气压缩机不包括用于泵送润滑剂以润滑活塞组和曲轴的润滑剂泵。
2、 根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征是，所述至少一个冷却 通道以螺旋形方式形成。
3、 根据权利要求2所述的空气压缩机，其特征是，所述至少一个冷却 通道的螺旋线具有与活塞孔纵向轴线相重合的轴线。
4、 根据权利要求2所述的空气压缩机，其特征是，所述至少一个冷却 通道的螺旋线具有横向于活塞孔纵向轴线的轴线。
5、 根据权利要求2所述的空气压缩机，其特征是，所述至少一个流道 沿着刀具加工轴线形成在外表面中，该刀具加工轴线定向为横向至少一个冷 却通道的螺旋线的轴线。
6、 根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征是，所述至少一个流道 沿着刀具加工轴线形成在外表面中，该刀具加工轴线大体上垂直于至少一个 冷却通道的螺旋线的轴线。
7、 根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征是，所述汽缸包括汽缸体和从汽缸体径向向外延伸的汽缸法兰，汽缸法兰接收在形成于盖板中的沉 孔里。
8、 根据权利要求7所迷的空气压缩机，其特征是，所迷倒角形成在对 着汽缸法兰的汽缸体的一端上汽缸体中，该倒角相交活塞孔。
9、 根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征是，所述构件包括曲轴 的平衡重部分。
10、 根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征是，所述构件的尺寸成 为不管曲轴的旋转位置如何，构件的至少一部分设置于贮槽的润滑剂中。
11、 根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征是，还包括接合到汽缸 上的汽缸套盖，该汽缸套盖至少部分地覆盖该汽缸外部的至少一部分。
12、 根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征是，所述空气压缩机具 有操作方位，活塞沿着垂直的活塞轴线往复运动。
13、 根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征是，所述空气压缩机具 有操作方位，活塞沿着橫向于垂直轴线的轴线往复运动。
14、 根据权利要求1所述的空气压缩机，其特征是，所述至少一个冷却 通道形成有多个交叉槽、平行于活塞往复运动所沿的轴线延伸的多个平行 槽、横向于活塞往复运动所沿的轴线延伸的多个槽或至少其中二个的组合。
15、 一种空气压缩冲几，其特征是，包括具有盖板的汽缸座组，该汽缸座组限定内部腔，内部腔的至少一部分形 成贮槽；可旋转地设置在内部腔中的曲轴； 设置在贮槽中的润滑剂；具有汽缸和活塞套件的活塞套件组，汽缸通过盖板接收并限定活塞孔， 活塞套件包括活塞、活塞销和连杆，活塞可滑动地接收在活塞孔中，活塞销 将活塞连接到连杆的第一端上，连杆的第二端结合到曲轴上；和与曲轴相关连的构件，构件运动通过贮槽中的润滑剂，从而从p&槽向外 抛出润滑剂，使得抛出的润滑剂的第一部分聚集在活塞孔和活塞中的至少一 个上，以润滑活塞和汽缸之间的界面，抛出的润滑剂的第二部分从汽缸除活 塞孔之外的表面吸收热量；其中，汽缸配置为收集抛出的润滑剂的第二部分，并控制抛出的润滑剂的第二部分在回流到贮槽时的流动。
16、 根据权利要求15所述的空气压缩机，其特征是，所述至少一个流 道形成在汽缸的外表面上。
17、 根据权利要求16所迷的空气压缩机，其持4正是，所迷至少一个流 道的至少 一部分是螺旋形的。
18、 根据权利要求17所述的空气压缩机，其特征是，所述至少一个冷 却通道的至少一部分的螺旋线具有与活塞孔纵向轴线相重合的轴线。
19、 根据权利要求17所述的空气压缩机，其特征是，所述至少一个流 道以横向于至少一个冷却通道的螺旋线的轴线的方向形成在外表面中。
20、 根据权利要求16所述的空气压缩机，其特征是，所述至少一个流 道通常垂直于至少一个冷却通道的螺旋线的轴线形成在外表面中。
21、 根据权利要求15所述的空气压缩机，其特征是，所述至少一个流 道与汽缸的其余部分一体形成。
22、 根据权利要求15所述的空气压缩机，其特征是，还包括接合到汽 缸上的汽缸套盖，汽缸套盖至少部分覆盖汽缸外部的至少一部分。
23、 一种空气压缩机，其特征是，包括包括盖板并限定内部腔的曲柄箱，内部腔的至少一部分形成贮槽；可旋转地设置在内部腔中的曲轴；设置在贮槽中的润滑剂；压缩汽缸，包括基本被内部腔包围的外表面和限定活塞孔的内表面；活塞套件，包括活塞、活塞销和连杆，活塞可滑动地接收在活塞孔中， 活塞销将活塞连接到连杆的第一端，连杆的第二端结合到曲轴上；和结合到曲柄箱上的盖组件，盖组件包括排出阀；其中，活塞在汽缸中往复运动以压缩设置在压缩汽缸、活塞和盖组件之 间的空气，其中，当压缩汽缸里的压缩空气压力超过预定压力时，阀打开， 以释放压缩汽缸里的压缩空气。
24、 根据权利要求23所述的空气压缩机，其特征是，所述压缩汽缸通 过盖板接收，并在内部腔中从盖板悬挂。
25、 根据权利要求24所述的空气压缩机，其特征是，所述汽缸包括汽 缸体和从汽缸体径向向外延伸的汽缸法兰，汽缸法兰接收在形成于盖板中的 沉孔里。
26、 根据权利要求23所述的空气压缩机，其特征是，所述压缩汽缸包 括基本上包围外表面的冷却通道。
27、 根据权利要求26所述的空气压缩机，其特征是，所述冷却通道围 绕压缩汽缸外表面上以螺旋形路径形成。
28、 根据权利要求26所述的空气压缩机，其特征是，还包括基本上包 围压缩汽缸外表面的护套和位于外表面与护套之间的冷却通道。
29、 根据权利要求23所述的空气压缩机，其特征是，还包括与曲轴关 联的抛油环，抛油环通过贮槽里的润滑剂运动并将润滑剂抛在内部腔里面， 抛出的润滑剂的第一部分聚集在压缩汽缸内表面和活塞中的至少一个上，以 润滑活塞和汽缸之间的界面，抛出的润滑剂的第二部分聚集在冷却通道中， 抛出的润滑剂的第二部分根据施加的重力在汽缸的外表面周围移动，从而从 汽缸中吸收热量。
30、 一种空气压缩机，其特征是，包括 限定轴孔、汽缸和内部腔的汽缸座；结合到汽缸座以闭合内部腔的盖，该盖限定壁构件、轴承毂和通气迷宫， 轴承毂结合到壁构件上，通气迷宫包括一对侧壁、多个挡板和出口，多个侧 壁和多个挡板与壁构件合作以形成通气空间；接收在轴孔中并结合到汽缸座上的第 一主轴承；接收在轴承毂中的第二主轴承；由第 一和第二主轴承支撑用于在内部腔中旋转的曲轴；接收在汽缸里的活塞； 将活塞结合到曲轴的连杆； 与汽缸流体连通的阀组件；和设置在汽缸座和盖之间的盖衬垫，盖衬垫闭合对着壁构件的通气迷宫的 一侧，盖衬垫包括与内部腔和通气空间流体连通的吸入孔；其中，活塞在汽缸中往复运动以压缩设置在汽缸中的空气，并且其中， 当汽缸里的压缩空气压力超过预定压力时，阀打开以释放汽缸里的压缩空
专利摘要一种空气压缩机，其采用溅出的润滑剂去润滑和冷却活塞套件，活塞套件包括汽缸和在汽缸里往复运动的活塞。在一种形式中，冷却通道可以结合到或形成在汽缸上，用以指引溅到汽缸上的润滑剂以要求的方式流动，例如螺旋地围着汽缸的外部流动，以更有效地冷却活塞套件。在另外一种形式中，汽缸可以包括其直径大于汽缸的其余部分的环形法兰。环形法兰可以接收在汽缸座中的沉孔里。紧固到汽缸座上的汽缸盖可以提供一个夹紧力到环形法兰，用以将汽缸盖夹紧或固定到汽缸上。
文档编号F04B39/14GK201241808SQ20082000847
公开日2009年5月20日 申请日期2008年1月11日 优先权日2007年1月12日
发明者兰斯·S·哈思科克, 约翰·R·贝佐尔德, 约翰·W·哈丁, 马克·W·伍德 申请人:布莱克和戴克公司