一种带有过滤的空气泵的制作方法

文档序号:32115126发布日期:2022-11-09 05:59阅读:31来源:国知局

1.本实用新型属于变容式机械技术领域,具体涉及一种带有过滤的空气泵。


背景技术:

2.随着汽车工业技术的发展,空气悬架技术日趋完善,逐渐应用于车辆的悬挂系统中。其利用空气弹簧缓冲来自车轮的振动,并根据路况实时调节空气弹簧的气压,依此来改变空气弹簧的软硬度,达到增强车辆行驶过程中舒适性与平稳性的目的。在实际应用中,通常由空气泵为空气弹簧提供压缩空气,实现空气弹簧弹性系数的调节。空气弹簧需要变硬时,空气泵工作,将空气压缩后充入空气弹簧;空气弹簧需要变软时,则释放出部分压缩空气。
3.中国实用新型专利cn201721006531公开了一种二次压缩空气泵,该空气泵具有很高的工作效率,但是没有解决空气中的异物容易进入空气泵的问题,从而增加了空气泵的故障率,降低了空气泵的使用寿命。


技术实现要素:

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带有过滤的空气泵,能够过滤进入空气泵的气体。
5.为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:设计一种带有过滤的空气泵,包括电机、压缩气缸和干燥罐,压缩气缸由电机驱动,其特征在于:还包括一个或两个以上前后顺次连接的过滤罐,过滤罐内设有过滤装置,过滤装置将过滤罐分隔为前后分布的空气腔和过滤腔,最前端的空气腔连通进气口,最后端的过滤腔连通压缩气缸,压缩气缸的另一端连通干燥罐,干燥罐的另一端开设有出气口。
6.进一步的,所述压缩气缸包括气缸壳体,气缸壳体内开设有依次相连通的一级缸腔、连接腔和二级缸腔,二级缸腔的径向截面小于一级缸腔的径向截面,连接腔连通过滤腔,一级缸腔中配装一级活塞,一级活塞将一级缸腔分隔为一级有杆腔和一级无杆腔,一级活塞上开设有一级进气孔,一级进气孔连通一级有杆腔和一级无杆腔,一级进气孔上设有能通断一级进气孔的第一单向阀,一级无杆腔上还连通有一级出气孔;
7.二级缸腔中配装二级活塞,二级活塞将二级缸腔分隔为二级有杆腔和二级无杆腔,二级无杆腔上连通有二级进气孔,二级进气孔通过气流通道与一级出气孔连通,二级进气孔上设有能通断二级进气孔的第二单向阀,二级无杆腔的侧壁上开设二级出气孔,二级出气孔连通干燥罐,二级出气孔上设有能通断二级出气孔的第三单向阀;
8.一级活塞与二级活塞之间连接有活塞杆,活塞杆铰接在连杆上,连杆的另一端铰接在偏心轴上,偏心轴固定在电机的转轴上。
9.进一步的,所述第一单向阀为能向一级无杆腔方向张开的第一阀片,第二单向阀为能向二级无杆腔方向张开的第二阀片。
10.进一步的,所述第三单向阀包括第二弹性体,第二弹性体一端与均压罩相连接、另
一端连接阀塞,阀塞能封堵在二级出气孔上。
11.进一步的,所述一级出气孔开设在一级活塞中,二级进气孔开设在二级活塞中,气流通道开设在活塞杆中。
12.进一步的,所述干燥罐包括罐体,罐体的内腔中设有上挡板和下挡板,上挡板和下挡板将罐体内腔分隔为上下依次排布的第一空腔、干燥腔和第二空腔,第一空腔联通二级出气孔,第二空腔联通出气口,第一空腔内安装有连接上挡板的第一弹性体,干燥腔中填充有干燥剂,上挡板和下挡板上均开设有通孔。
13.进一步的,所述第一空腔内安装有均压罩,均压罩与上挡板围设有布气腔,均压罩上开设有过气孔,过气孔一端连通二级出气孔、另一端连通布气腔。
14.进一步的,所述出气口连通有排气支路,排气支路中依次设有电磁开关阀和余压控制阀。
15.进一步的,所述余压控制阀为封堵在排气支路中的弹性塞。
16.进一步的,所述压缩气缸的外壁上设有散热翅片。
17.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
18.1.由于本空气泵中设置了过滤罐,能够对待进入空气泵的气体先行过滤,提高空气的洁净度,利于提高空气泵的使用寿命,并且可以通过两台以上过滤罐的级联结构进一步提高过滤效果。
19.2.由于气缸中设有相连接的一级活塞和二级活塞,一级活塞与二级活塞同时在气缸中朝同一方向移动,能够使一级无杆腔与二级无杆腔交替吸气与压缩,总有一个缸腔处于工作状态,提高了工作效率,并且二级无杆腔是对一级无杆腔加压后的气体进行二次加压,提高了压缩空气的强度,还实现了压缩工作的持续性。
20.3.由于一级活塞与二级活塞之间连接有活塞杆,活塞杆铰接在连杆上,连杆的另一端铰接在偏心轴上,偏心轴固定在电机的转轴上,能够在电机的转轴旋转时,将电机的旋转运动转换为活塞的直线运动,使活塞高速往复运动,提高了空气泵的工作效率。
21.4.由于第一单向阀为能向一级无杆腔方向张开的第一阀片,第二单向阀为能向二级无杆腔方向张开的第二阀片,可以依靠一级活塞和二级活塞移动导致的压力变化来自动启闭阀片,便于控制,并且能够在结构紧凑的情况下达到很好地单向连通效果。
22.5.由于第三单向阀包括第二弹性体,第二弹性体一端与均压罩相连接、另一端连接阀塞,阀塞能封堵在二级出气孔上,能够在压缩气缸中气压变大时,阀塞被空气顶开,使空气单向流入干燥罐,在结构简单的同时又便于控制。
23.6.由于一级出气孔开设在一级活塞中,二级进气孔开设在二级活塞中,气流通道开设在活塞杆中,将气流通道集成在活塞杆中,简化了活塞杆的结构,使气缸的整体结构更加紧凑。
24.7.由于第一空腔内安装有连接上挡板的第一弹性体,干燥腔中填充有干燥剂,上挡板和下挡板上均开设有通孔,能够在干燥罐中的干燥剂吸水膨胀并体积变大时,推动上挡板移动,满足干燥剂一定的容积变化空间,提高水分的吸附量。
25.8.由于第一空腔内安装有均压罩,均压罩与上挡板围设有布气腔,均压罩上开设有过气孔,将从二级出气孔进入干燥罐的空气分散开,使进入干燥罐的空气更加均匀,实现均匀布气,提高干燥效果。
26.9.由于出气口连通有排气支路,排气支路中依次设有电磁开关阀和余压控制阀,在空气弹簧需要排气时打开电磁开关阀,便于空气弹簧排气,余压控制阀能在排气支路气流减小时关闭,使空气弹簧中保留部分剩余空气,延长空气弹簧的使用寿命。
27.10.由于余压控制阀为封堵在排气支路中的弹性塞,能够在排气支路中气流增大和减小时自动启闭,使空气弹簧中的空气量保持在合理的范围内。
28.11.由于压缩气缸的外壁上设有散热翅片,能够帮助压缩气缸散发热量,有助于工作中的压缩气缸降温。
29.12.本实用新型能够减少进入空气泵的空气对异物的携带量,避免异物堵塞或损伤压缩气缸与干燥罐,有利于空气泵的持续正常运行,便于在行业内推广使用。
附图说明
30.图1是本实用新型的立体结构示意图;
31.图2是图1的a向视图;
32.图3是图2中b-b剖视图;
33.图4是压缩气缸的结构示意图;
34.图5是干燥罐的结构示意图;
35.图6是活塞组件的结构示意图;
36.图7是图6的c向放大视图;
37.图8是图6的d向放大视图。
38.图中标记:1.压缩气缸;2.干燥罐;3.电机;4.一级过滤罐;5.二级过滤罐;6.空气腔;7.过滤腔;8.进气口;9.第一管路;10.第二管路;11.出气口;12.上连接板;13.下连接板;14.散热翅片;15.连接腔;16.一级活塞;17.活塞杆;18.二级活塞:19.一级有杆腔;20.一级无杆腔;21.二级有杆腔;22.二级无杆腔;23.气流通道;24.一级进气孔;25.第一阀片;26.一级出气孔;27.布气腔;28. 二级进气孔;29.第二阀片;30.二级出气孔;31阀塞;32.第二弹簧;33.偏心轴;34.连杆;35.罐体;36.上挡板;37.下挡板;38.第一弹簧;39.均压罩;40.余压控制阀;41.电磁开关阀;42.排气支路;43.第一空腔;44.干燥腔;45.第二空腔。
具体实施方式
39.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
40.本实用新型参照图1的放置方向,将远离地面的一端定义为上部或上端,相应的将靠近地面的一端定义为下部或下端;并参照空气由前及后的流向,将空气的进入端定义为前端,相应地将空气的流出端定义后端。
41.如图1、图2和图3所示,本实用新型中的压缩气缸1由连接在压缩气缸1上的电机3驱动,在电机3和干燥罐2两侧分别设有一级过滤罐4和二级过滤罐5。一级过滤罐4和二级过滤罐5内部设有过滤装置,过滤装置将过滤罐分隔为前后分布的空气腔6和过滤腔7。一级过滤罐4的空气腔6开设有连通外部大气的进气口8,一级过滤罐4的过滤腔7通过第一管路9连通二级过滤罐5的空气腔6,二级过滤罐5的过滤腔7通过第二管路10连通压缩气缸1,压缩气缸1的另一端连通干燥罐2,干燥罐2的另一端开设有出气口11。一级过滤罐4和二级过滤罐5的上端盖连为一体,构成上连接板12;一级过滤罐4和二级过滤罐5的下端盖连为一体,构成
下连接板13。进气口8穿过上连接板12通向外部,第一管路9位于下连接板13外侧,第二管路10位于上连接板12外侧,电机3、压缩气缸1和干燥罐2固定在上连接板12与下连接板13之间。
42.上述压缩气缸1的结构为:如图4所示,压缩气缸1的外壁上设有与压缩气缸1呈一体式结构的散热翅片14,压缩气缸1中开设依次连通的一级缸腔、连接腔15和二级缸腔,连接腔15连通第二管路10,一级缸腔与二级缸腔呈相对状分布,二级缸腔的径向截面小于一级缸腔。一级缸腔中配装一级活塞16,一级活塞16连接活塞杆17的一端;二级缸腔中配装二级活塞18,二级活塞18连接活塞杆17的另一端。一级活塞16将一级缸腔分隔为一级有杆腔19和一级无杆腔20,二级活塞18将二级缸腔分隔为二级有杆腔21和二级无杆腔22。在活塞杆17中开设有连通一级无杆腔20和二级无杆腔22的气流通路23。
43.如图7所示,一级活塞16上开设有两个一级进气孔24,一级进气孔24连通一级有杆腔19和一级无杆腔20,在一级活塞16朝向一级无杆腔20的端壁上安装有覆盖一级进气孔24的第一阀片25,第一阀片25只能向一级无杆腔20的方向张开,保证空气只能单向通过一级进气孔24进入一级无杆腔20中。一级活塞16上还开设有一级出气孔26,一级出气孔26一端连通一级无杆腔20,另一端与开设在活塞杆17中的气流通路23相连通。
44.如图8所示,二级活塞18上开设有一个二级进气孔28,二级进气孔28一端连通二级无杆腔22,另一端与开设在活塞杆17中的气流通路23相连通。在二级活塞18朝向二级无杆腔22的端壁上安装有第二阀片29,第二阀片29能封盖住二级进气孔28,第二阀片29只能向二级无杆腔22的方向张开,保证空气只能单向通过二级进气孔28进入二级无杆腔22中。
45.如图4所示,在二级无杆腔22的侧壁上开设有与干燥罐2连通的二级出气孔30,二级出气孔30上封堵有阀塞31,阀塞31连接第二弹簧32,第二弹簧32的另一端连接均压罩39,空气可以对阀塞31施加作用力,将阀塞31顶开,保证空气只能单向进入干燥罐2,而不能从干燥罐2回流到二级无杆腔22。
46.如图3所示,活塞杆17铰接在连杆34上,连杆34的另一端铰接在偏心轴33上,偏心轴33固定在电机3的转轴上,并且偏心轴33的轴线与电机3转轴的轴线呈偏心状设置。在电机3转轴转动时偏心轴33转动,带动连杆34往复移动,从而带动活塞杆17往复移动。
47.上述干燥罐2的结构为:如图5所示,干燥罐2包括罐体35,罐体35的内腔中设有上挡板36和下挡板37,上挡板36和下挡板37将罐体35的内腔分隔为上下依次排布的第一空腔43、干燥腔44和第二空腔45,第一空腔43联通二级出气孔30,第二空腔45联通出气口11,第一空腔43内安装有连接上挡板36的第一弹簧38。下挡板37与罐体35相对固定,上挡板36在罐体35中往复滑动,上挡板36和下挡板37上设有若干通孔,干燥腔44中填充有干燥剂。当干燥剂吸水膨胀时,上挡板36与下挡板37之间的容积变大,能够满足干燥剂的变化空间需求。
48.如图3所示,为了对进入干燥罐2的空气进行均匀布气,第一空腔43内安装有均压罩39,均压罩39与上挡板36之间围设有布气腔27,均压罩39上开设有过气孔,过气孔一端连通二级出气孔30、另一端连通布气腔27。
49.如图5所示,干燥罐2下部设有出气口11,出气口11穿过下连接板13通向外部的空气弹簧。为了给空气弹簧放气,还在出气口11的侧壁上开设有排气支路42,排气支路42中设有电磁开关阀41。为了实现空气弹簧的余压保护,排气支路42中设有余压控制阀40,余压控制阀40为封堵在排气支路42中的弹性塞。
50.本实用新型的工作过程如下:
51.待空气弹簧需要变硬时,电磁开关阀41处于关闭状态,开启电机3,电机3上部偏心连接的偏心轴33旋转,通过连杆34将偏心轴33的旋转运动转化为直线往复移动,从而使活塞杆17往复移动,带动一级活塞16与二级活塞18在压缩气缸1内同时往复移动。当活塞杆17向二级缸腔中推进时,拉动活塞杆17从一级缸腔中拉出,使得一级无杆腔20变大,使得一级无杆腔20中的压力急剧下降,出现真空,迫使第一阀片25张开,失去对一级进气孔24的封堵作用。空气通过进气口8依次进入一级过滤罐4和二级过滤罐5,然后经过一级过滤罐4和二级过滤罐5过滤空气中的异物,然后通过连接腔15进入一级有杆腔19,穿过一级进气孔24,最后进入到一级无杆腔20中。
52.待一级活塞16向一级缸腔中推进时,第一阀片25关闭,一级无杆腔20变小,其内的空气被压缩,压力增大到一定程度时,使得压缩空气从一级出气孔26进入气流通道23,此时二级无杆腔22处于变大的过程中,第二阀片29被打开,被一级无杆腔20压缩过的空气进入二级无杆腔22。
53.在活塞杆17再次向二级缸腔中推进时,第二阀片29关闭,空气经过二次压缩后顶开二级出气孔30上的阀塞31,从二级出气孔30中排出,供出压力更大的压缩气体。压缩气体进入到干燥罐2中,在干燥腔44中过滤掉压缩气体中的水分,最后从出气口11充入空气弹簧中。如此,当活塞杆17向二级无杆腔22方向移动时,一级无杆腔20吸气,二级无杆腔22压缩;当活塞杆17向一级无杆腔20方向移动时,一级无杆腔20压缩,二级无杆腔22吸气,即一级无杆腔20和二级无杆腔22交替进行吸气与压缩,使得不论活塞杆17如何移动,总有一个无杆腔是处于真正做功状态,提高了气缸的工作效率,并且二级无杆腔22是对经一级无杆腔20压缩过的气体进行的再次压缩,提高了供气压力。
54.当需要给空气弹簧放气以增加其柔性时,断开电机3,接通电磁开关阀41,在压缩空气的作用下,打开余压控制阀40,接通排气支路42,将空气弹簧中的空气通过排气支路42排到外部。随着空气的排放,其压力逐渐减小,不足以推开余压控制阀40时,余压控制阀40恢复关闭状态,致使剩余气体不再排出,实现余压保护。
55.除采用上述实施例中一级过滤罐4和二级过滤罐5两个过滤罐外,完全可以根据过滤效果,适当调整过滤罐的数量,采用一个过滤罐或者三个以上前后顺次相接的过滤罐,同样能实现过滤作用,而且设置多个过滤罐能有更好的过滤效果。除此之外,一级出气孔26还可以开设在一级无杆腔20的端部,二级进气孔28开设在二级无杆腔22的端部,然后将气流通道23设置在压缩气缸1的缸壳中,同样可以实现一级出气孔26与二级进气孔28相连通。
56.上述实施例中第一单向阀和第二单向阀均为阀片结构,第三单向阀为阀塞结构,除采用上述结构外,还可以采用其它具体结构的单向阀,只要能够控制空气的单向流动即可。上述实施例中第一单向阀为两个,还可以为一个或多个,同样能单向连通一级有杆腔19和一级无杆腔20。
57.上述实施例中采用第一弹簧38作为第一弹性体,第二弹簧32作为第二弹性体,当然也可以采用橡胶体作为第一弹性体和第二弹性体,只要在外力作用下能够产生弹性变形,失去外力约束时在自身弹力作用下能够复位即可,对其结构不做具体要求。
58.以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非是对本实用新型作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同
变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
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