一种摆动式空压机的制作方法

本发明属于空压机技术领域，尤其涉及一种摆动式空压机。

背景技术：

目前往复运动的柱塞式空压机是通过旋转转子、往复运动柱塞、柱塞壳体等各种传动机械结构完成传动，通过柱塞的往复运动对柱塞壳体内的空气进行压缩，对于柱塞在柱塞壳体中做往复运动时所产生的摩擦对压气机的使用寿命会有很大的影响，且额外的柱塞往复运动结构也较为复杂，造成设备成本增加和实际使用用效果的减少。

本发明设计一种摆动式空压机解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种摆动式空压机，它是采用以下技术方案来实现的。

一种摆动式空压机，其特征在于：它包括驱动转轴、固定板、齿圈、传动轴、压气机机壳、底座、太阳轮驱动结构、固定齿圈环、压气机单向进口、压气机单向出口、旋转压气板、固定压气板、行星齿轮、太阳轮、固定齿圈环支撑、行星齿轮轴、内圈导轨、导轨固定杆、滑块齿轮、导轨滑块、滑块固定杆、伸缩杆、滑块齿轮杆、u型支耳、辅助大齿轮、辅助小齿轮、转换齿轮、辅助齿轮轴、转换齿轮轴、固定板支撑、外圈导轨、过渡导轨、圆柱销，其中太阳轮驱动结构为一侧开有圆形凹槽的圆盘，驱动转轴一端安装在太阳轮驱动结构没有凹槽的一侧上，驱动转轴的旋转动能带动太阳轮驱动结构围绕驱动转轴轴线旋转；太阳轮安装在太阳轮驱动结构有凹槽的一侧上，太阳轮驱动结构的旋转动能带动太阳轮围绕传动轴轴线旋转；传动轴安装在太阳轮的中心孔中，且穿过中心孔的传动轴一端位于太阳轮驱动结构凹槽内；固定板通过中心孔安装在太阳轮驱动结构的外圆面上，固定板通过固定板支撑安装底座上，那么固定板的位置被固定板支撑固定；固定板周向方向上均匀安装有两个行星齿轮轴，每个行星齿轮轴上均安装有一个行星齿轮，那么行星轮的位置将均匀被行星齿轮轴固定；固定板周向方向上均匀安装有三个导轨固定杆，内圈导轨为带缺口的圆形导轨且安装在三个导轨固定杆上；外圈导轨为带缺口的圆形导轨，外圈导轨嵌套在内圈导轨的外侧且外圈导轨与内圈导轨位于同一面上；内圈导轨缺口与外圈导轨缺口处于同一周向位置，内圈导轨两端均通过过渡导轨与外圈导轨两端相互连接，那么由内圈导轨、外圈导轨和过渡导轨组成的导轨的位置将被导轨固定杆固定；固定齿圈环通过固定齿圈环支撑安装在底座上，齿圈安装在固定齿圈环内，那么固定齿圈环的位置将被固定齿圈环支撑固定，齿圈的旋转位置被固定齿圈环固定；齿圈的内齿与行星齿轮啮合，行星齿轮与太阳轮啮合，齿圈、外圈导轨、内圈导轨和太阳轮同心，那么太阳轮的旋转带动行星齿轮的旋转，行星齿轮的旋转带动齿圈的旋转且太阳轮与齿圈的旋转方向相反；导轨滑块安装在由内圈导轨、外圈导轨和过渡导轨组成的导轨中且在导轨轨道中滑动；滑块固定杆一端安装在导轨滑块上，另一端安装有滑块齿轮，那么连接有滑块的滑块齿轮在太阳轮的旋转驱动下在内圈导轨滑动，在齿圈的旋转驱动下在外圈导轨滑动；滑块齿轮杆一端安装在滑块齿轮上，另一端通过圆柱销安装在u型支耳内，那么滑块齿轮杆将随着滑块齿轮运动；伸缩杆一端安装在u型支耳上，另一端与传动轴的外圆面相固定，滑块齿轮杆的运动将带动伸缩杆运动，伸缩杆的运动将带动传动轴的旋转运动；转换齿轮轴一端安装在固定板上，另一端安装有转换齿轮，转换齿轮的位置被转换齿轮轴固定；辅助齿轮轴一端安装在固定板上，另一端穿过辅助小齿轮中心孔与辅助大齿轮相连接，辅助小齿轮和辅助大齿轮的位置被辅助齿轮轴固定；转换齿轮与太阳轮啮合，辅助小齿轮与转换齿轮啮合，辅助大齿轮与滑块齿轮相配合，太阳轮的旋转运动带动转换齿轮旋转运动，转换齿轮旋转运动带动辅助小齿轮旋转运动，那么太阳轮的旋转方向和辅助大齿轮的旋转方向相同，辅助大齿轮的旋转带动脱离太阳轮旋转的滑块齿轮继续运动；压气机机壳通过压气机支撑安装在底座上，压气机的位置被压气机支撑固定；传动轴穿过压气机机壳的中心孔，那么传动轴在压气机中心孔继续围绕轴线旋转；旋转压气板一端固定在传动轴外圆面上，另一端与压气机机壳内圆面相接触，旋转压气板的旋转运动随着传动轴旋转运动；固定压气板一端固定在压气机机壳内圆面上，另一端与传动轴外圆面相接触，固定压气板被压气机机壳固定；压气机机壳上位于固定压气板两侧位置处均安装有压气机单向进口和压气机单向出口，压气机单向进口只能进气，压气机单向出口只能出高于一定压力的气体；旋转压气板在旋转摆动过程中与固定压气板存在最小间隙，位于固定压气板同侧的压气机单向进口和压气机单向出口均位于最小间隙中，那么在旋转压气板的旋转运动下，两侧的压气机单向进口和压气机单向出口能够保证空间的变化与空间内气体量的变化保持一致。

作为本技术的进一步改进，它还包括电动机、电动机支撑，其中电动机通过电动机支撑安装在底座上，驱动转轴与电动机转轴连接，那么电动机的位置被电动机支撑固定，电动机转轴的旋转动能带动驱动转轴围绕驱动转轴轴线旋转。

作为本技术的进一步改进，它还包括储气罐、储气罐支撑、导气管、储气罐单向进口、储气罐单向出口，其中储气罐通过储气罐支撑安装在底座上，储气罐上安装有储气罐单向进口和储气罐单向出口，两个压气机单向出口均通过导气管与储气罐单向进口相连接，那么储气罐位置被储气罐支撑固定，两个压气机单向出口的高压空气通过导气管经储气罐单向进口进入到储气罐中，储气罐里的高压空气达到一定压力后经储气罐单向出口排出，防止储气罐中的气体压力过高产生爆炸。

作为本技术的进一步改进，上述过渡导轨为半圆形导轨，那么由太阳轮驱动的滑块齿轮通过辅助大齿轮的驱动从内圈导轨过渡到外圈导轨，或由齿圈驱动的滑块齿轮通过辅助大齿轮的驱动从外圈导轨过渡到内圈导轨。

作为本技术的进一步改进，上述外圈导轨和内圈导轨均具有π/6弧度的缺口，缺口的设计是为了旋转压气板在旋转运动过程中能与固定压气板形成最小间隙，从而保证压气机单向进口和压气机单向出口的顺利安装。缺口弧度为π/6的设计是在考虑了气体可压缩的空间最大化和辅助大齿轮的顺利安装的情况下得到的最优设计。

相对于传统的空压机技术，本发明中驱动转轴被电动机带动，驱动转轴上的旋转动能通过太阳轮驱动结构带动连接在传动轴上的太阳轮围绕着传动轴轴线旋转；太阳轮的一部分旋转动能带动行星齿轮围绕着行星齿轮轴轴线旋转，另一部分旋转动能带动转换齿轮围绕着转换齿轮轴轴线旋转；行星齿轮的旋转动能带动着齿圈围绕着传动轴轴线旋转；转换齿轮的旋转动能带动着辅助小齿轮围绕着辅助齿轮轴轴线旋转，辅助齿轮轴的旋转动能又带动着辅助大齿轮围绕着辅助齿轮轴轴线旋转；那么太阳轮和辅助大齿轮的旋转方向同向，太阳轮和齿圈的旋转方向相反；当太阳轮驱动着滑块齿轮沿着内圈导轨运动到过渡导轨时，辅助大齿轮驱动滑块齿轮沿着过渡导轨由内圈导轨运动到外圈导轨；滑块齿轮运动到外圈导轨时，齿圈驱动滑块齿轮在外圈导轨上运动，当齿圈驱动滑块齿轮沿着外圈导轨运动到过渡导轨时，辅助大齿轮驱动滑块齿轮沿着过渡导轨由外圈导轨运动到内圈导轨；滑块齿轮在太阳轮、辅助大齿轮和齿圈的驱动下沿着由外圈导轨、过渡导轨和内圈导轨组成的导轨中运动；滑块齿轮的运动在由滑块齿轮杆、u型支耳、圆柱销和伸缩杆组成的转动副传递给传动轴，使传动轴围绕着自己轴线做330度的往复旋转；传动轴的旋转动能带动旋转压气板围绕着传动轴轴线做330度往复旋转，这样压气机里面的空气就会被压缩；当压气机里空气被压缩到一定压力时通过压气机单向出口传输到储气罐单向进口，把高压空气储存在储气罐中。

本发明滑块齿轮在太阳轮、辅助大齿轮和齿圈的驱动下沿着由外圈导轨、过渡导轨和内圈导轨组成的导轨中运动，实现了传动轴的往复旋转，进而驱动压气机往复旋转压气，避免了传统柱塞压气机中连续旋转转子与壳体的往复运动的柱塞的摩擦，以及省掉了柱塞的往复运动，提高了压气机的使用寿命；其结构简单、便于安装维修，具有较好的实用效果。

附图说明

图1是整体部件分布示意图。

图2是整体部件分布剖面示意图。

图3是驱动转轴与传动轴剖面示意图。

图4是压气机与储气罐示意图。

图5是压气机剖面示意图。

图6是传动轴与旋转压气板示意图。

图7是压气机机壳与固定压气板示意图。

图8是行星齿轮与传动轴示意图。

图9是行星齿轮与传动轴剖面示意图。

图10是行星轮与导轨示意图。

图11是行星轮与导轨正视示意图。

图12是导轨与固定板示意图。

图13是滑块齿轮、u型支耳和伸缩杆示意图。

图14是导轨滑块与滑块齿轮示意图。

图15是太阳轮与辅助大齿轮示意图。

图16是滑块齿轮运动轨迹原理示意图。

图中标号名称：1、电动机；2、驱动转轴；3、固定板；4、齿圈；5、传动轴；6、压气机机壳；7、储气罐；9、底座；10、太阳轮驱动结构；11、固定齿圈环；12、压气机单向进口；13、压气机单向出口；14、储气罐单向进口；15、储气罐单向出口；16、旋转压气板；17、固定压气板；18、行星齿轮；19、太阳轮；20、固定齿圈环支撑；21、行星齿轮轴；22、内圈导轨；23、导轨固定杆；24、滑块齿轮；25、导轨滑块；26、滑块固定杆；27、伸缩杆；28、滑块齿轮杆；29、u型支耳；30、辅助大齿轮；31、辅助小齿轮；32、转换齿轮；33、辅助齿轮轴；34、转换齿轮轴；35、电动机支撑；36、固定板支撑；37、导气管；38、储气罐支撑；39、外圈导轨；40、过渡导轨；41、圆柱销。

具体实施方式

如图1所示，它包括驱动转轴2、固定板3、齿圈4、传动轴5、压气机机壳6、底座9、太阳轮驱动结构10、固定齿圈环11、压气机单向进口12、压气机单向出口13、旋转压气板16、固定压气板17、行星齿轮18、太阳轮19、固定齿圈环支撑20、行星齿轮轴21、内圈导轨22、导轨固定杆23、滑块齿轮24、导轨滑块25、滑块固定杆26、伸缩杆27、滑块齿轮杆28、u型支耳29、辅助大齿轮30、辅助小齿轮31、转换齿轮32、辅助齿轮轴33、转换齿轮轴34、固定板支撑36、外圈导轨39、过渡导轨40、圆柱销41，如图3所示，其中太阳轮驱动结构10为一侧开有圆形凹槽的圆盘，驱动转轴2一端安装在太阳轮驱动结构10没有凹槽的一侧上，驱动转轴2的旋转动能带动太阳轮驱动结构10围绕驱动转轴2轴线旋转；太阳轮19安装在太阳轮驱动结构10有凹槽的一侧上，太阳轮驱动结构10的旋转动能带动太阳轮19围绕传动轴5轴线旋转；传动轴5安装在太阳轮19的中心孔中，且穿过中心孔的传动轴5一端位于太阳轮驱动结构10凹槽内；如图3所示，固定板3通过中心孔安装在太阳轮驱动结构10的外圆面上，如图2所示，固定板3通过固定板支撑36安装底座9上，那么固定支撑通过底座9的固定将固定板3的位置固定；如图8、9所示，固定板3周向方向上均匀安装有两个行星齿轮轴21，每个行星齿轮轴21上均安装有一个行星齿轮18，那么行星轮的位置将均匀被行星齿轮轴21固定；如图12所示，固定板3周向方向上均匀安装有三个导轨固定杆23，内圈导轨22为带缺口的圆形导轨且安装在三个导轨固定杆23上；如图10、11所示，外圈导轨39为带缺口的圆形导轨，外圈导轨39嵌套在内圈导轨22的外侧且外圈导轨39与内圈导轨22位于同一面上；内圈导轨22缺口与外圈导轨39缺口处于同一周向位置，内圈导轨22两端均通过过渡导轨40与外圈导轨39两端相互连接，那么由内圈导轨22、外圈导轨39和过渡导轨40组成的导轨的位置将被导轨固定杆23固定；如图2所示，固定齿圈环11通过固定齿圈环支撑20安装在底座9上，齿圈4安装固定齿圈环11内，那么固定齿圈环11的位置将被固定齿圈环支撑20固定，齿圈4的旋转位置被固定齿圈环11固定；如图9所示，齿圈4的内齿与行星齿轮18啮合，行星齿轮18与太阳轮19啮合，如图11所示，齿圈4、外圈导轨39、内圈导轨22和太阳轮19同心，那么太阳轮19的旋转带动行星齿轮18的旋转，行星齿轮18的旋转带动齿圈4的旋转且太阳轮19与齿圈4的旋转方向相反；如图14所示，导轨滑块25安装在由内圈导轨22、外圈导轨39和过渡导轨40组成的导轨中且在导轨轨道中滑动；滑块固定杆26一端安装在导轨滑块25上，另一端安装有滑块齿轮24，那么连接有滑块的滑块齿轮24在太阳轮19的旋转驱动下在内圈导轨22滑动，在齿圈4的旋转驱动下在外圈导轨39滑动；如图13所示，滑块齿轮杆28一端安装在滑块齿轮24上，另一端通过圆柱销41安装在u型支耳29内，那么滑块齿轮杆28将随着滑块齿轮24运动；伸缩杆27一端安装在u型支耳29上，另一端与传动轴5的外圆面相固定，滑块齿轮杆28的运动将带动伸缩杆27运动，伸缩杆27的运动将带动传动轴5的旋转运动；如图15所示，转换齿轮轴34一端安装在固定板3上，另一端安装有转换齿轮32，转换齿轮32的位置被转换齿轮轴34固定；辅助齿轮轴33一端安装在固定板3上，另一端穿透辅助小齿轮31中心孔与辅助大齿轮30相连接，辅助小齿轮31和辅助大齿轮30的位置被辅助齿轮轴33固定；转换齿轮32与太阳轮19啮合，辅助小齿轮31与转换齿轮32啮合，辅助大齿轮30与滑块齿轮相配合，太阳轮19的旋转运动带动转换齿轮32旋转运动，转换齿轮32旋转运动带动辅助小齿轮31旋转运动，那么太阳轮19的旋转方向和辅助大齿轮30的旋转方向相同，辅助大齿轮30的旋转带动脱离太阳轮19旋转的滑块齿轮继续运动；压气机机壳6通过压气机支撑安装在底座9上，压气机的位置被压气机支撑固定；如图5所示，传动轴5穿过压气机机壳6的中心孔，那么传动轴5在压气机中心孔继续围绕轴线旋转；如图6所示，旋转压气板16一端安装在传动轴5外圆面上，另一端与压气机机壳6内圆面相接触，旋转压气板16的旋转运动随着传动轴5旋转运动；如图7所示，固定压气板17一端安装在压气机机壳6内圆面上，另一端与传动轴5外圆面相接触，固定压气板17被压气机机壳6固定；如图4、5所示，压气机机壳6上位于固定压气板17两侧位置处均安装有压气机单向进口12和压气机单向出口13，压气机单向进口12只能进气，压气机单向出口13只能出高于一定压力的气体；旋转压气板16在旋转摆动过程中与固定压气板17存在最小间隙，位于固定压气板17同侧的压气机单向进口12和压气机单向出口13均位于最小间隙中，那么在旋转压气板16的旋转运动下，两侧的压气机单向进口12和压气机单向出口13能够保证空间的变化与空间内气体量的变化保持一致。

如图1所示，它还包括电动机1、电动机支撑35，其中电动机1通过电动机支撑35安装在底座9上，驱动转轴2与电动机1转轴连接，那么电动机1的位置被电动机支撑35固定，电动机1转轴的旋转动能带动驱动转轴2围绕驱动转轴2轴线旋转。

如图1、4所示，它还包括储气罐7、储气罐支撑38、导气管37、储气罐单向进口14、储气罐单向出口15，其中储气罐7通过储气罐支撑38安装在底座9上，储气罐7上安装有储气罐单向进口14和储气罐单向出口15，两个压气机单向出口13均通过导气管37与储气罐单向进口14相连接，那么储气罐7位置被储气罐支撑38固定，两个压气机单向出口13的高压空气通过导气管37、储气罐单向进口14进入到储气罐7中，储气罐7里的高压空气达到一定压力后经储气罐单向出口15排出，防止储气罐7中的气体压力过高产生爆炸。

如图11、16所示，上述过渡导轨40为半圆形导轨，那么由太阳轮19驱动的滑块齿轮24通过辅助大齿轮30的驱动从内圈导轨22过渡到外圈导轨39，或由齿圈4驱动的滑块齿轮24通过辅助大齿轮30的驱动从外圈导轨39过渡到内圈导轨22。

如图11所示，上述外圈导轨39和内圈导轨22均具有π/6弧度的缺口，缺口的设计是为了旋转压气板16在旋转运动过程中能与固定压气板17形成最小间隙，从而保证压气机单向进口12和压气机单向出口13的顺利安装。缺口弧度为π/6的设计是在考虑了气体可压缩的空间最大化和辅助大齿轮30的顺利安装的情况下得到的最优设计。

具体实施方式：本发明中驱动转轴2被电动机1带动，驱动转轴2上的旋转动能通过太阳轮驱动结构10带动连接在传动轴5上的太阳轮19围绕着传动轴5轴线旋转；太阳轮19的一部分旋转动能带动行星齿轮18围绕着行星齿轮轴21轴线旋转，另一部分旋转动能带动转换齿轮32围绕着转换齿轮轴34轴线旋转；行星齿轮18的旋转动能带动着齿圈4围绕着传动轴5轴线旋转；转换齿轮32的旋转动能带动着辅助小齿轮31围绕着辅助齿轮轴33轴线旋转，辅助齿轮轴33的旋转动能又带动着辅助大齿轮30围绕着辅助齿轮轴33轴线旋转；如图16所示，那么太阳轮19和辅助大齿轮30的旋转方向同向，太阳轮19和齿圈4的旋转方向相反；当太阳轮19驱动着滑块齿轮24沿着内圈导轨22运动到过渡导轨40时，辅助大齿轮30驱动滑块齿轮24沿着过渡导轨40由内圈导轨22运动到外圈导轨39，滑块齿轮24运动到外圈导轨39时，齿圈4驱动滑块齿轮在外圈导轨39上运动，当齿圈4驱动滑块齿轮24沿着外圈导轨39运动到过渡导轨40时，辅助大齿轮30驱动滑块齿轮24沿着过渡导轨40由外圈导轨39运动到内圈导轨22；滑块齿轮24在太阳轮19、辅助大齿轮30和齿圈4的驱动下沿着由外圈导轨39、过渡导轨40和内圈导轨22组成的导轨中运动；滑块齿轮24的运动在由滑块齿轮杆28、u型支耳29、圆柱销41和伸缩杆27组成的转动副传递给传动轴5，使传动轴5围绕着自己轴线做330度的往复旋转；传动轴5的旋转动能带动旋转压气板16围绕着传动轴5轴线做330度往复旋转，这样压气机里面的空气就会被压缩；当压气机里空气被压缩到一定压力时通过压气机单向出口13传输到储气罐单向进口14，把高压空气储存在储气罐7中。

综上所述，本发明滑块齿轮24在太阳轮19、辅助大齿轮30和齿圈4的驱动下沿着由外圈导轨39、过渡导轨40和内圈导轨22组成的导轨中运动，实现了传动轴5的往复旋转，进而驱动压气机往复旋转压气，避免了传统柱塞压气机中连续旋转转子与壳体的往复运动的柱塞的摩擦，以及省掉了柱塞的往复运动，提高了压气机的使用寿命；其结构简单、便于安装维修，具有较好的实用效果。