一种迷宫压缩机活塞的导向机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于迷宫压缩机领域，具体涉及一种迷宫压缩机活塞的导向机构。
【背景技术】
[0002]迷宫压缩机是指活塞与气缸内壁、活塞杆与填料之间采用非接触式迷宫密封的一种往复活塞式压缩机。由于不存在活塞环、填料密封环等摩擦部件，不会产生粉尘磨肩，可以实现气缸内无油，保证了压缩介质的纯净性，同时对压缩介质中混入的杂质颗粒不敏感，因此，广泛应用于石油、化工、军事、冶金等领域。
[0003]由于迷宫压缩机的活塞与气缸壁之间不接触，因此，需要设计导向机构来保证活塞始终沿着气缸轴线做往复运动。传统迷宫压缩机由十字头和导向轴承共同完成活塞杆的导向，进而实现活塞的精确定心。受迷宫压缩机结构的限制，导向轴承与十字头滑道的距离较短，而与活塞的距离相对较长，活塞相当于外悬的受导向元件，容易受到压缩机振动等因素的影响，因此，活塞与气缸之间的设计间隙不能太小，间隙放大后，将会大大影响迷宫压缩机的效率。因此，如何提供一种迷宫压缩机活塞的导向机构，以限制活塞的横向振动，减小活塞与气缸之间的设计间隙，提高迷宫压缩机的可靠性，是迷宫压缩机设计者追求的目标。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种迷宫压缩机活塞的导向机构，能够有效控制迷宫压缩机活塞的横向振动幅值，提高活塞运行直线度。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0006]—种迷宫压缩机活塞的导向机构，包括气缸体2，设置在气缸体2内的迷宫压缩机活塞4，设置在迷宫压缩机活塞4底部中心位置的活塞杆7，设置在活塞杆7端部的十字头11，设置在十字头11外周圈的十字头滑道10;还包括套接在气缸体2内壁上的气缸套3，设置在迷宫压缩机活塞4上的活塞端盖6，所述迷宫压缩机活塞4和活塞端盖6在相接处的端面相对位置处沿周向至少均布三对半球形凹槽，每对的半球形凹槽形成的球形凹槽中放置有球形陶瓷滚珠5，所述球形陶瓷滚珠5能够在球形凹槽中滚动，同时保证球形陶瓷滚珠5与气缸套3的内壁为点接触;所述迷宫压缩机活塞4和气缸套3的内壁采用非接触式迷宫密封;在所述球形陶瓷滚珠5与气缸套3的点接触以及十字头11与十字头滑道10的面接触的共同作用下，实现了迷宫压缩机活塞4的精确定心。
[0007]所述球形陶瓷滚珠5设置于迷宫压缩机活塞4的轴侧或者盖侧。
[0008]所述迷宫压缩机活塞4与活塞端盖6利用螺钉19进行连接。
[0009]与现有技术相比，本发明的迷宫压缩机活塞导向机构具有以下优点:
[0010](I)本发明利用球形陶瓷滚珠与十字头共同实现了迷宫压缩机活塞的导向，无需设置导向轴承，结构简单，拆装方便，使迷宫压缩机的结构更加紧凑。
[0011](2)本发明将作为关键导向元件的陶瓷滚珠直接安装于活塞上，使活塞不再是外悬的受导向元件，能够有效地限制活塞的横向摆动，提高活塞运行的直线度。
[0012](3)本发明采用球形陶瓷滚珠作为活塞的关键导向元件，无需润滑，保证了迷宫压缩机气缸内无油。
【附图说明】
[0013]图1为传统迷宫压缩机活塞导向机构的结构示意图。
[0014]图2为本发明的第一种实施例的结构示意剖面图。
[0015]图3为本发明的第一种实施例中活塞组件的结构示意立体图。
[0016]图4为本发明的第二种实施例的结构示意剖面图。
[0017]其中，1.气缸盖，2.气缸体，3.气缸套，4.迷宫压缩机活塞，5.球形陶瓷滚珠，6.活塞端盖，7.活塞杆，8.填料，9.刮油环，10.十字头滑道，11.十字头，12.连杆，13.曲轴，14.螺栓，15.第一螺母，16.第二螺母，17.键，18.导向轴承，19.螺钉。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述:
[0019 ]如图1所示，传统的迷宫压缩机，包括气缸盖1、气缸体2、活塞4、活塞杆7、填料8、刮油环9、导向轴承18、十字头滑道10、十字头11、连杆12、曲轴13。其中，气缸盖I与气缸体2利用螺栓14和第一螺母15进行连接，活塞4与活塞杆7采用键17或第二螺母16进行连接，活塞4与气缸体2以及填料8与活塞杆7之间都采用非接触式迷宫密封。在导向轴承18与活塞杆7以及十字头11与十字头滑道10之间的面接触的共同作用下，实现活塞4的导向定心，使活塞4沿气缸体2的中心线做往复运动。
[0020]在传统迷宫压缩机结构的基础上，本发明提出一种迷宫压缩机活塞的导向机构，其具体结构及实施方式如下:
[0021]如图2至图4所示，本发明的一种迷宫压缩机活塞的导向机构，包括气缸体2，设置在气缸体2内的迷宫压缩机活塞4，设置在迷宫压缩机活塞4底部中心位置的活塞杆7，设置在活塞杆7端部的十字头11，设置在十字头11外周圈的十字头滑道10;还包括套接在气缸体2内壁上的气缸套3，设置在迷宫压缩机活塞4上的活塞端盖6，所述迷宫压缩机活塞4和活塞端盖6在相接处的端面相对位置处沿周向至少均布三对半球形凹槽，每对的半球形凹槽形成的球形凹槽中放置有球形陶瓷滚珠5，所述球形陶瓷滚珠5能够在球形凹槽中滚动，同时保证球形陶瓷滚珠5与气缸套3的内壁为点接触;所述迷宫压缩机活塞4和气缸套3的内壁采用非接触式迷宫密封;在所述球形陶瓷滚珠5与气缸套3的点接触以及十字头11与十字头滑道10的面接触的共同作用下，实现了迷宫压缩机活塞4的精确定心。
[0022]实施例1:如图2和图3所示，所述球形陶瓷滚珠5设于迷宫压缩机活塞4的盖侧。
[0023]实施例2:如图4所示，所述球形陶瓷滚珠5设于迷宫压缩机活塞4的轴侧。
[0024]作为本发明的优选实施方式，所述迷宫压缩机活塞4与活塞端盖6利用螺钉19进行连接。
[0025]本发明采用球形陶瓷滚珠5作为迷宫压缩机活塞4的关键导向元件，无需润滑，且无需设置导向轴承18，不仅使迷宫压缩机的结构更加紧凑，而且能够提高活塞运行的直线度。
【主权项】
1.一种迷宫压缩机活塞的导向机构，包括气缸体(2)，设置在气缸体(2)内的迷宫压缩机活塞(4)，设置在迷宫压缩机活塞(4)底部中心位置的活塞杆(7)，设置在活塞杆(7)端部的十字头(11)，设置在十字头(11)外周圈的十字头滑道(10);其特征在于:还包括套接在气缸体(2)内壁上的气缸套(3)，设置在迷宫压缩机活塞(4)上的活塞端盖(6)，所述迷宫压缩机活塞(4)和活塞端盖(6)在相接处的端面相对位置处沿周向至少均布三对半球形凹槽，每对的半球形凹槽形成的球形凹槽中放置有球形陶瓷滚珠(5)，所述球形陶瓷滚珠(5)能够在球形凹槽中滚动，同时保证球形陶瓷滚珠(5)与气缸套(3)的内壁为点接触;所述迷宫压缩机活塞(4)和气缸套(3)的内壁采用非接触式迷宫密封;在所述球形陶瓷滚珠(5)与气缸套(3)的点接触以及十字头(11)与十字头滑道(10)的面接触的共同作用下，实现了迷宫压缩机活塞(4)的精确定心。2.根据权利要求1所述的一种迷宫压缩机活塞的导向机构，其特征在于:所述球形陶瓷滚珠(5)设置于迷宫压缩机活塞(4)的轴侧或者盖侧。3.根据权利要求1所述的一种迷宫压缩机活塞的导向机构，其特征在于:所述迷宫压缩机活塞(4)与活塞端盖(6)利用螺钉(19)进行连接。
【专利摘要】本发明公开了一种迷宫压缩机活塞的导向机构，包括套接在气缸体内壁上的气缸套，设置在迷宫压缩机活塞上的活塞端盖，迷宫压缩机活塞和活塞端盖在相接处的端面相对位置处沿周向至少均布三对半球形凹槽，每对的半球形凹槽形成的球形凹槽中放置有球形陶瓷滚珠，球形陶瓷滚珠能够在球形凹槽中滚动，同时保证球形陶瓷滚珠与气缸套的内壁为点接触；迷宫压缩机活塞和气缸套的内壁采用非接触式迷宫密封；在球形陶瓷滚珠与气缸套的点接触以及十字头与十字头滑道的面接触的共同作用下，实现了迷宫压缩机活塞的精确定心；本发明采用陶瓷滚珠作为活塞的关键导向元件，无需润滑，且无需设置导向轴承，不仅使迷宫压缩机的结构更加紧凑，而且能够提高活塞运行的直线度。
【IPC分类】F04B39/00
【公开号】CN105673447
【申请号】CN201610176252
【发明人】彭学院, 赵颖, 王玲子, 杨航, 冯健美, 孟文惠, 刘文潇
【申请人】沈阳透平机械股份有限公司, 西安交通大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月24日