一种活塞式压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压缩机，具体涉及一种活塞式压缩机。
【背景技术】
[0002]活塞式压缩机种类很多，结构形式多种多样，大中型活塞式压缩机常采用H、L型等结构形式，小型活塞式压缩机常采用V、w型等。H、L型等结构形式的压缩机，其惯性力能够得到比较好的平衡，但由于各列气缸位于错开布置，惯性力矩不能得到平衡，压缩机运动时动力学性能欠缺；同时需配备专门的油泵供油润滑系统，通过专门的润滑系统将润滑油运送到各个注油点，解决各零部件之间的润滑问题，润滑系统结构复杂，成本高。
[0003]V、W型结构形式的压缩机，采用飞溅润滑方式，解决轴承和运动副的润滑问题，润滑系统简单可靠；但其惯性力和惯性力矩都不能平衡，因而这种类型的压缩机工作时振动、噪声较大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种润滑系统简单可靠，且具有良好动力学性能的活塞式压缩机。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0006]该活塞式压缩机，包括气缸、集成电机及与所述集成电机连接的曲轴，所述曲轴通过连杆和所述气缸的活塞连接；所述曲轴垂直于水平面布置；所述气缸沿曲轴径向在一个平面内呈星型布置；所述气缸数目为大于或等于三的奇数。
[0007]所述气缸为三个，所述气缸沿曲轴径向在一个平面内呈120°角布置。
[0008]所述连杆分为主连杆和副连杆；和所述主连杆及副连杆分别连接的活塞沿曲轴径向在同一平面内呈120°角星型布置。
[0009]所述气缸为五个或者七个。
[0010]所述曲轴设于曲轴箱内，所述曲轴箱和所述集成电机之间通过电机支撑架连接。
[0011]所述气缸及活塞采用并联结构，所述气缸进气口处设有空气过滤器。
[0012]所述曲轴箱底部设有底座支架。
[0013]所述曲轴箱内所述曲轴上下两端分别设有滚动轴承。
[0014]所述曲轴采用飞溅润滑方式润滑，所述底座支架底部位于曲轴正下方设有油池。
[0015]所述气缸之间通过冷却装置及油水分离装置管道气密连接。
[0016]本发明的优点在于:该活塞式压缩机，曲轴系采取立式构造，不仅可以采用飞溅润滑方式使曲轴得到较好润滑，且润滑系统简单可靠，有效解决曲轴的润滑问题；气缸为大于或等于三的奇数，呈星型布置在曲轴径向的同一个平面内，不仅能平衡曲轴系的惯性力矩，且能够使得曲轴的惯性力得到比较好的平衡，进而使活塞式压缩机具有良好动力学性能，压缩机性能优良。
【附图说明】
[0017]下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0018]图1为本发明活塞式压缩机的俯视图。
[0019]图2为图1活塞式压缩机的A-A方向示意图。
[0020]上述图中的标记均为:
[0021]1、集成电机，2、空气过滤器，3、气缸盖4、阀板，5、气缸，6、活塞，7、曲轴箱，8、主连杆，9、曲轴，10、滚动轴承I，11、承油盘，12、管道，13、副连杆，14、滚动轴承II，15、曲轴箱盖，16、电机支撑架，17、联轴器。
【具体实施方式】
[0022]下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0023]如图1及图2所示，该活塞式压缩机，包括气缸5和集成电机I，集成电机I将电机与减速器集成为一体，集成电机I的主轴与曲轴9由联轴器17传动连接，曲轴9运动平稳；曲轴9通过连杆和气缸5的活塞6连接；曲轴9垂直于水平面布置；气缸5沿曲轴9径向在一个平面内呈星型布置；气缸5数目为大于或等于三的奇数。
[0024]曲轴9采取立式构造，不仅可以采用飞溅润滑方式使曲轴9得到较好润滑，且润滑系统简单可靠，有效解决曲轴9的润滑问题；气缸5呈星型布置在曲轴9径向的一个平面内，不仅能使曲轴系的惯性力矩为零，且能够使得曲轴9的惯性力得到比较好的平衡，进而使活塞式压缩机具有良好动力学性能，压缩机性能优良。
[0025]气缸5数目为大于或等于三的奇数。气缸5选择为奇数且均匀布置在同一个圆周上，压缩机工作时，可以使惯性力的峰值在曲轴9运行一周的O?360°内依次均匀发生，且多个活塞惯性力的合力较小，曲轴9的惯性力能得到更好的平衡，进而保证活塞式压缩机具有良好动力学性能。
[0026]气缸5沿曲轴9径向在一个平面内呈120°角布置；即采用三个气缸5的结构，三个气缸5在同一平面内并呈120°角星型分布，三个气缸5进排气是间歇的，实际上集成电机I转一周，三个气缸5的活塞6依次均匀完成3次压缩过程，排气压力脉动小，该种压缩机动力性能好。
[0027]连杆分为主连杆8和副连杆13 ;主连杆8为一个，副连杆13为两个，主连杆8及两个副连杆13分别和对应气缸5的活塞6连接；和主连杆8及副连杆13分别连接的活塞6沿曲轴9径向在同一平面内呈120°角星型布置。主传动系统采用主连杆8及副连杆13，三个活塞6同样在同一平面内呈120°角星型布置，曲轴9系惯性力能得到较好的平衡，惯性力矩理论上等于0，曲轴9上无需设置平衡块，这样压缩机运转时振动小，噪声低。
[0028]或者气缸5为五个或者七个，气缸5沿曲轴9径向在一个平面内呈星型布置。同样连杆分为主连杆8和副连杆13 ;和主连杆8及副连杆13分别连接的活塞6沿曲轴9径向在同一平面内呈星型布置。曲轴9系惯性力能得到更好的平衡，压缩机运转时振动小，噪声低。
[0029]曲轴9设于曲轴箱7内，曲轴箱7和集成电机I之间通过电机支撑架16连接。电机支撑架16顶端和集成电机I连接，电机支撑架16底端和曲轴箱7的曲轴箱盖15连接。电机支撑架16起连接支撑作用。
[0030]气缸5及活塞6采用并联结构，气缸5进气口处设有空气过滤器2。空气过滤器2用于过滤进入气缸5内的待压缩气体，保证进入压缩机气体的清洁度。
[0031]曲轴箱7底部设有底座支架。底部支架为曲轴箱7提供稳定支撑作用。
[0032]曲轴箱7内曲轴9上下两端分别设有滚动轴承。滚动轴承设在曲轴箱7内，分别为安装在底座支架上的滚动轴承I 10及安装在曲轴箱盖15上的滚动轴承II 14，滚动轴承I 10及滚动轴承II 14为曲轴9转动时提供支撑作用。
[0033]曲轴9采用飞溅润滑方式润滑，底座支架底部位于曲轴9正下方设有承油盘11 ;飞溅润滑方式不仅能为曲轴9提供稳定可靠的润滑作用，提高曲轴9的运行平稳性和使用寿命，且润滑系统结构简单可靠；油池11用于接收润滑油，以回收再循环利用。
[0034]气缸5之间通过冷却装置及油水分离装置管道12气密连接，冷却装置气体入口和气缸5的出气口连接，冷却装置气体出口通过油水分离装置管道12连接。冷却装置可采用水冷装置或气冷装置，气缸5出气口出来的气体经过冷却装置冷却后，再经油水分离装置实现压缩气体的油水分离过滤后，即可投入使用。
[0035]该活塞式压缩机是一种全新结构的压缩机，三列气缸5位于同一水平面内呈120°角星型分布，采用主副连杆机构的结构形式将3列活塞连杆组件并联构成一个单自由度系统。由于各列气缸5位于同一个平面内，其惯性力矩理论上等于0，且惯性力也能得到很好的平衡。由于曲轴9采用立式构造，可以采用飞溅润滑方式解决压缩机的润滑问题，使得润滑系统更简单可靠。采用电机集成减速器的减速电机替代带传动，使得整机结构简单紧凑。因此，本发明所提出的活塞式压缩机具有动力学性能良好，润滑系统简单，轴向尺寸小，结构紧凑的优点，是一种性能优良的压缩机新机型。
[0036]显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种活塞式压缩机，包括气缸、集成电机及与所述集成电机连接的曲轴，所述曲轴通过连杆和所述气缸的活塞连接；其特征在于:所述曲轴垂直于水平面布置；所述气缸沿曲轴径向在一个平面内呈星型布置；所述气缸数目为大于或等于三的奇数。
2.如权利要求1所述的活塞式压缩机，其特征在于:所述气缸为三个，所述气缸沿曲轴径向在一个平面内呈120°角布置。
3.如权利要求2所述的活塞式压缩机，其特征在于:所述连杆分为主连杆和副连杆；和所述主连杆及副连杆分别连接的活塞沿曲轴径向在同一平面内呈120°角星型布置。
4.如权利要求1所述的活塞式压缩机，其特征在于:所述气缸为五个或者七个。
5.如权利要求1或2或3或4所述的活塞式压缩机，其特征在于:所述曲轴设于曲轴箱内，所述曲轴箱和所述集成电机之间通过电机支撑架连接。
6.如权利要求1或2或3或4所述的活塞式压缩机，其特征在于:所述气缸及活塞采用并联结构，所述气缸进气口处设有空气过滤器。
7.如权利要求5所述的活塞式压缩机，其特征在于:所述曲轴箱底部设有底座支架。
8.如权利要求5所述的活塞式压缩机，其特征在于:所述曲轴箱内所述曲轴上下两端分别设有滚动轴承。
9.如权利要求7所述的活塞式压缩机，其特征在于:所述曲轴采用飞溅润滑方式润滑，所述底座支架底部位于曲轴正下方设有油池。
10.如权利要求9所述的活塞式压缩机，其特征在于:所述气缸之间通过冷却装置及油水分离装置管道气密连接。
【专利摘要】本发明公开了一种活塞式压缩机，包括气缸、集成电机及与所述集成电机连接的曲轴，所述曲轴通过连杆和所述气缸的活塞连接；所述曲轴垂直于水平面布置；所述气缸沿曲轴径向在一个平面内呈星型布置；所述气缸数目为大于等于三的奇数；本发明曲轴采取立式构造，不仅可以采用飞溅润滑方式使曲轴系得到较好润滑，且润滑系统简单可靠，有效解决曲轴系的润滑问题；气缸为大于等于三的奇数，呈星型布置在曲轴径向的一个平面内，不仅能完全平衡曲轴系的惯性力矩，且能够使得曲轴的惯性力得到比较好的平衡，进而使活塞式压缩机具有良好动力学性能，压缩机性能优良。
【IPC分类】F04B39-02, F04B39-12, F04B27-047, F04B35-04, F04B39-00
【公开号】CN104776005
【申请号】CN201510136414
【发明人】李震, 汤长根, 何芝仙
【申请人】安徽工程大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月25日