一种便携式全无油气体增压机的制作方法

1.本实用新型涉及气体压缩处理技术领域，尤其涉及一种便携式全无油气体增压机。


背景技术：

2.气体增压设备适用于需要提高气体压力的工作环境，能够将工作系统待压缩的气体压力提高2~25倍。输出压力可通过调节附加减压阀至工作场合所允许的工作压力范围。目前气动增压泵的结构一般是往复柱塞泵，工作时增压泵迅速往复工作，随着输出压力的增高，泵的往复减慢直至停止，此时泵的压力恒定，能量消耗最低，各部件停止运动。一般其驱动气压力:0.3~0.8mpa，最大输出压力:80mpa，即达到气体增压的目的。
3.柱塞泵增压的特点是：1）压缩多种气体：空气、氮气、水蒸汽、天然气等多种气体均可实现增压。2）使用范围广：工业领域用于机床卡盘的卡紧，蓄能器充气，高压瓶充气，将低压气体转换成高压气体等。凡是气源压力不够高，无论是机械或测试装置，均可采用柱塞增压泵。3）自动保压：无论何种原因造成保压回路压力下降，增压泵将自动启动，补充泄漏压力，保持回路压力恒定。4）操作安全：采用气体驱动，无电弧及火花，完全适用于有易燃、易爆的液体或气体场所。5）维护简单：与其他气驱泵相比，增压泵可完成相同的工作，但其零件及密封少，维护简单。
4.采用气体驱动的柱塞式增压机的不足之处是体积大，不适用于小型气体增压使用场合，尤其是医用氧气的增压灌装场合，要求增压机便携无油，现有的增压设备均不能很好地满足无油和便携的要求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种便携式全无油气体增压机，克服现有技术的不足，采用无连杆结构设计，可实现对气体的多级压缩，优化传动机构，缩小运动机构占用空间，减少曲轴箱体积；采用分体式曲轴箱结构，减少增压机的重量和体积，使其结构更紧凑，满足增压机的快速安装与拆卸维修的需要。
6.为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案：
7.一种便携式全无油气体增压机，包括缸盖、阀片、阀板、缸体、浮动活塞、活塞环和导向环，缸体的一端依次连接阀板、阀片和缸盖，缸体的另一端与曲轴箱相连接，缸体内设有浮动活塞，浮动活塞上设有活塞环和导向环，其特征在于，所述缸体为两组并排垂直设置在曲轴箱上，所述曲轴箱为分体式结构，由底板、顶板和两个侧板组合而成，曲轴箱内设置有曲轴，所述曲轴上设有两处曲柄销，两处曲柄销成180
°
对置设置，曲柄销上设有曲柄销轴承，曲柄销轴承的外圈表面与浮动活塞之间靠电机驱动力、重力和气体的压力差贴合随动，两个曲柄销轴承与两个浮动活塞一一对应；曲轴的一端设有被动带轮，被动带轮通过皮带与设于电机轴端的主动带轮相连。
8.进一步的，所述活塞环和导向环均为聚四氟乙烯材料制成，任一个浮动活塞上活
塞环的数量为3~10个，导向环的数量为2~3个。
9.进一步的，所述缸体的内腔截面为圆形，其外表面设有阵列排布的散热翅片，相邻两个缸体上的散热翅片错落排列，两个缸体之间设有散热翅片交叉布置区，散热翅片交叉布置区内相邻两层散热翅片之间设有3~15mm的缝隙。
10.进一步的，任一片所述散热翅片的形状为中间开圆孔，外轮廓为圆形、正方形、圆角正方形、椭圆形、长方形、圆角长方形中的任一种；所述散热翅片与缸体为一体成形，或采用焊接或铆接方式相连接；所述散热翅片为整片形状或间断拼接成形。
11.进一步的，两个所述浮动活塞的结构均包括下部的导向段和上部的活塞环段，且导向段直径相同，活塞环段的直径不同。
12.进一步的，任一个所述浮动活塞上至少设有一段导向段，导向段占该浮动活塞长度的20%~30%。
13.进一步的，所述曲轴箱的底部连接公共底座，公共底座下面设有减震地脚。
14.进一步的，所述公共底座上设有半封闭式框架将缸盖、缸体和曲轴箱封装在内，框架上设有面板，面板上设有气管连接头和调节手柄以及控制按钮，所述框架的外部尺寸为长500mm~700 mm
×
宽350 mm ~500mm
×
高600mm~700 mm。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1）可以实现对气体的多级压缩，采用无连杆结构设计，具有体积小重量轻、结构紧凑的优点。2）优化传动机构，省略常规设计中的活塞销、连杆、连杆小头轴承，大幅缩小运动机构占用空间，减少了曲轴箱体积。3）采用分体式曲轴箱结构，便于机器的安装与拆卸维修。对比整体式曲轴箱结构加工简单，减轻重量，维修方便且便于携带。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例第一轴侧视角外部结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例第二轴侧视角外部结构示意图；
18.图3是为本实用新型实施例内部结构示意图；
19.图4是本实用新型实施例工作时气体流向示意图。
20.图5本实用新型实施例中的曲轴箱结构示意图。
21.图中：1
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缸盖一，2
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阀板一，3
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缸体一，4
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活塞环一，5
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浮动活塞一，6
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导向环一，8
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曲轴箱，9
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曲轴，10
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支撑轴承，11
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公共底座，12
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减震地脚，13
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曲柄销轴承，14
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导向环二，15
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浮动活塞二，16
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活塞环二，17
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缸体二，18
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阀板二，19
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阀片，20
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缸盖二，21
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被动带轮，22
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皮带，23
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主动带轮，24
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电机，25
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框架，26
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面板，27
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气管连接头，28
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调节手柄，801
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底板，802
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顶板，803
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侧板。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置
有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
24.见图1
‑
5，是本实用新型一种便携式全无油气体增压机实施例结构示意图，缸体为两组并排垂直设置在曲轴箱8上，缸体一3中设有缸盖一1、阀片19、阀板一2、缸体一3、浮动活塞一5、活塞环一4和导向环一6，缸体一3的一端依次连接阀板一2、阀片19一和缸盖一1，缸体一3的另一端与曲轴箱8相连接，缸体一3内设有浮动活塞一5，浮动活塞一5上设有活塞环一4和导向环一6。缸体二17中设有缸盖二20、阀片19、阀板二18、缸体二17、浮动活塞二15、活塞环二16和导向环二14，缸体二17的一端依次连接阀板二18、阀片19二和缸盖二20，缸体二17的另一端与曲轴箱8相连接，缸体二17内设有浮动活塞二15，浮动活塞二15上设有活塞环二16和导向环二14，为了实现较好的导向作用，实施例中，浮动活塞一5上的活塞环的数量为5个，导向环一6的数量为2个。浮动活塞二15上的活塞环的数量为8个，导向环二14的数量为2个。
25.曲轴箱8为分体式结构，包括底板801、顶板802、两个侧板803组合而成，缸体一3和缸体二17的底端与曲轴箱8的顶板802相连接，方便安装和拆卸，定位效果好。曲轴箱8内设置有曲轴9，曲轴9与曲轴箱8之间通过支撑轴承10相连接，曲轴9上设有两处曲柄销，两处曲柄销成180
°
对置设置，曲柄销上设有曲柄销轴承13，曲柄销轴承13的外圈表面与浮动活塞之间靠电机驱动力、重力和气体的压力差贴合随动，两个曲柄销轴承13与两个浮动活塞一一对应；曲轴9的一端设有被动带轮21，被动带轮21通过皮带22与设于电机24轴端的主动带轮23相连，增压机在电机24的驱动下工作。为了提高能量的输送效率，皮带22为橡胶或聚氨酯齿形皮带，主动带轮23和被动带轮21的表面设有匹配的沟槽。
26.活塞环一4、导向环一6、活塞环二16和导向环二14均为聚四氟乙烯材料制成，实现无油润滑，可保证压缩气体的清洁，满足医疗或其它特殊场合的需求。
27.缸体的内腔截面为圆形，其外表面设有阵列排布的散热翅片，相邻两个缸体上的散热翅片错落排列，两个缸体之间设有散热翅片交叉布置区c，散热翅片交叉布置区c内相邻两层散热翅片之间设有3~15mm的缝隙，保证良好的散热性能。
28.散热翅片的形状为中间开圆孔，外轮廓可为圆形、正方形、圆角正方形、椭圆形、长方形、圆角长方形中的任一种；散热翅片与缸体的连接方式可以为一体成形，或者采用焊接或铆接方式相连接；散热翅片为整片形状或间断拼接成形均能实现本实用新型的目的。
29.实施例中，浮动活塞一5和浮动活塞二15的结构均包括下部的导向段和上部的活塞环段，且导向段直径相同，活塞环段的直径不同，根据柱塞式增压机的原理，两个活塞直径大小不同即可实现两级压缩或多级压缩。浮动活塞一5下方设有一段导向段a，导向段a占该浮动活塞长度的25%。缸体二17上设有一段导向段b，导向段b占该缸体长度的25%。此结构通过导向环可保持浮动活塞与缸体内壁的同轴度配合，并支撑活塞不与缸体内壁接触，达到无油润滑的目的。
30.曲轴箱8的底部连接公共底座11，公共底座11下面设有减震地脚12。公共底座11上设有半封闭式框架25将缸盖、缸体和曲轴箱8封装在内，框架25上设有面板26，面板26上设有气管连接头27和调节手柄28以及控制按钮，框架25的外部尺寸为长580mm
×
宽420mm
×
高
600mm。此结构使增压机便携功能加强，方便移动。
31.本实用新型的工作原理是：待压缩气体经进气口进入一级气缸（缸体一3），将浮动活塞一5压向曲轴侧完成进气过程，再由电机24驱动主动带轮23，通过皮带22驱动被动带轮21，使曲柄销轴承13上移，推动浮动活塞一5向缸盖侧移动，将一级气缸内的气体压缩至一定压力，进入二级气缸（缸体二17），同样重复上述动作后，待压缩气体通过单向阀（阀片19）经排气口排出，从而完成整个压缩过程。
32.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
33.以上仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。