一种无油空气压缩机的制作方法

1.本发明涉及压缩机设计及制造技术领域，特别涉及一种无油空气压缩机。


背景技术：

2.无油空气压缩机(简称无油空压机)是气源装置中的主体，它主要是将电动机的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。无油空压机的主要结构包括：原动机(一般为电机)、曲轴、活塞连杆组件、活塞缸，其中，电机单轴驱动曲轴转动，曲轴带动活塞连杆组件沿活塞缸做往复运动，从而使活塞缸容积发生周期性变化达到压缩空气的作用。
3.现有技术中，无油空压机中的曲轴设置在无油空压机内的曲轴箱中，其两端均通过轴承压装，其远离电机的一端通过双角列轴承压装在曲轴箱内，靠近电机的一端同样通过轴承压装在无油空压机的盖体上。上述无油空压机中曲轴的压装结构，由于轴承需要过盈装配，导致曲轴的拆除十分困难，进而增加了无油空压机的维护难度。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的至少一个技术问题，本发明实施例提供了无油空气压缩机。技术方案如下：
5.一种无油空气压缩机，包括：
6.电机；
7.曲轴装配机构，所述曲轴装配机构包括：壳体，所述壳体包括由多个可拆卸连接的盖体限定出中空的容纳腔；曲轴，所述曲轴设于所述容纳腔中，所述曲轴的第一端部与所述电机的动力输出端可拆卸地连接，第二端部与所述盖体可拆卸地连接；
8.活塞缸，所述活塞缸限定出低压活塞空间和高压活塞空间，且所述活塞缸与所述壳体的所述容纳腔连通，所述活塞缸包括覆盖于所述低压活塞空间以及所述高压活塞空间的缸盖；
9.所述曲轴上安装有低压活塞连杆组件以及高压活塞连杆组件，所述低压活塞连杆组件延伸至所述低压活塞空间中，所述高压活塞连杆组件延伸至所述高压活塞空间中。
10.本发明提供的无油空气压缩机，其曲轴可拆卸地连接与电机的动力输出端以及压缩机的曲轴装配机构的壳体上，在进行压缩机维护时，将壳体与曲轴连接的盖体拆下，将曲轴外拉，使其与电机的动力输出端分离即可实现曲轴的拆卸。相对于现有技术中曲轴压装在曲轴箱内的技术方案，曲轴安装结构简单，曲轴的拆卸和安装十分便捷，降低了压缩机维护的操作难度与维护成本。
11.进一步地，所述曲轴的第一端部套设于轴承中，所述轴承与所述盖体可拆卸地连接；所述曲轴的第二端部通过联轴器与所述电机的动力输出端可拆卸地连接。
12.进一步地，所述压缩机还包括：减震装置，所述减震装置设置于所述曲轴装配机构以及所述电机的两侧，其中，所述减震装置的轴线与所述电机的轴线以及所述曲轴的轴线
位于同一平面内，且低于所述压缩机的整体结构的重心。
13.进一步地，所述缸盖与所述活塞缸之间设置缸盖垫。
14.进一步地，所述缸盖分别限定出与所述低压活塞空间连通的低压进气腔和低压排气腔，以及与所述高压活塞空间连通的高压进气腔和高压排气腔，其中所述低压进气腔以及所述高压排气腔均连通至所述压缩机外部。
15.进一步地，所述活塞缸中通过内隔壁限定出所述低压活塞空间和所述高压活塞空间，所述内隔壁中限定出与所述低压排气腔以及所述高压进气腔连通的第一气道。
16.进一步地，所述壳体中的一个或多个所述盖体限定出与所述第一气道连通的第二气道。
17.进一步地，所述低压活塞空间域所述低压进气腔、所述高压进气腔的连通处分别设有低压进气阀、低压排气阀；
18.所述高压活塞空间与所述高压进气腔、所述高压排气腔的连通处分别设有高压进气阀、高压排气阀。
19.进一步地，所述第二气道与所述壳体的容纳腔连通。
20.进一步地，所述第二气道与所述活塞缸低压活塞空间和/或高压活塞空间连通。
21.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本发明实施例公开的压缩机的内部结构示意图；
24.图2是本发明实施例公开的压缩机的减震垫装配结构示意图；
25.图3是本发明实施例公开的压缩机的缸盖内部结构示意图；
26.图4是本发明实施例公开的压缩机的第一气道和第二气道设置结构视图。图中：
27.100：曲轴装配机构、200：电机、300：减震垫、400：活塞缸、500：缸盖；
28.101：壳体、102：曲轴、103：容纳腔、104：联轴器、105：轴承、106：平键、107：平端紧固螺栓、108：轴套、109：固紧轴承、
29.201：动力输出端、
30.301：固定架、
31.401：低压活塞连杆组件、402：高压活塞连杆组件、403：低压活塞空间、404：高压活塞空间、405：内隔壁、
32.501：缸盖主体、502：缸盖垫、503：阀板、504：阀板垫、505低压进气腔、506：低压排气腔、507：高压进气腔、508：高压排气腔、509：低压进气阀片、510：低压排气阀片、511：高压进气阀片、512：高压排气阀片、513：低压排气孔、514：高压进气孔、
33.1011：前端盖、1012：底盖、1013：后端盖、1014：侧壁盖、1015：紧固螺栓、1016：密封圈、
34.4051：第一气道、1031：第二气道、1032：空心螺栓。
具体实施方式
35.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
36.需要说明的是，本发明实施例中所使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”、“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，“第一”、“第二”可以包括一个或者更多个该特征，“多个”的含义是两个或两个以上，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
38.如图1所示，一种无油空气压缩机，包括：电机200以及与电机200连接的曲轴装配机构100，其中曲轴装配机构100包括：壳体101和曲轴102，壳体101包括由多个可拆卸连接的盖体限定出的中空的容纳腔103。曲轴102包括两个相对设置的第一端部和第二端部，第一端部和第二端部之间限定出曲轴的主体。曲轴102设置于容纳腔103中，第一端部与电机200的动力输出端201可拆卸地连接，第二端部与盖体可拆卸地连接。
39.具体地，壳体101包括由前端盖1011、底盖1012、后端盖1013、侧壁盖1014限定出的容纳腔103，各盖体之间通过紧固螺栓1015可拆卸地连接。前端盖1011和底盖1012的周向均设置有密封圈1016。曲轴102设置于容纳腔103中，其一端通过联轴器104与电机200的动力输出端201连接，另一端套设于轴承105中，通过平键106和平端紧固螺钉107与前端盖1011的轴套108连接，轴承105压装在前端盖1011中。联轴器104包括联轴器主动端和联轴器从动端，联轴器主动端通过紧固螺栓与电机200的动力输出端201连接，联轴器从动端与曲轴102的第一端部连接。曲轴102与联轴器从动端通过固紧轴承109紧固连接。
40.上述，曲轴102可拆卸地连接与电机200的动力输出端201以及压缩机的曲轴装配机构100的前端盖1011上，在进行压缩机维护时，将前端盖1011拆下，将曲轴102外拉，使其与电机200的动力输出端201分离即可实现曲轴102的拆卸，简化了曲轴102拆卸的操作难度。
41.如图1所示，压缩机还包括：活塞缸400以及设置在曲轴主体上的低压活塞连杆组件401和高压活塞连杆组件402。活塞缸400限定出低压活塞空间403和高压活塞空间404，且二者均与曲轴装配机构100中壳体101的容纳腔103连通。活塞缸400包括覆盖于低压活塞空间403以及高压活塞空间404的缸盖500。
42.低压活塞连杆组件401设置在曲轴102的主体上并紧密地延伸至低压活塞空间403中，高压活塞连杆组件402设置在曲轴102的主体上并紧密地延伸至高压活塞空间404中。曲轴102在电机200的动力输出端201的带动下绕其轴线转动，以使低压活塞连杆组件401和高压活塞连杆组件402分别适于沿低压活塞空间403、高压活塞空间404向靠近或远离缸盖500的方向做往复运动。
43.具体地，活塞缸400的低压活塞空间403的体积大于高压活塞空间404的体积。低压活塞连杆组件401中设置于低压活塞空间403的部分的形状与低压活塞空间403相匹配，高压活塞连杆组件402中设置于高压活塞空间404的部分的形状与高压活塞空间404相匹配。缸盖500通过紧固螺栓1015与活塞缸400可拆卸连接。
44.在一个实施例中，如图2和图3所示，压缩机还包括：设置于曲轴装配机构100以及电机200两侧的减震装置，减震装置沿曲轴延伸方向的轴线与电机200的轴线以及曲轴102的轴线位于同一平面内，并且减震装置的轴线低于压缩机整体结构的重心。
45.具体地，减震装置包括四个减震垫300，分别通过固定架301设置在曲轴装配机构100以及电机200的两侧。减震装置整体的轴线以及位于电机200以及曲轴装配机构100相同侧的两个减震垫300轴线均与曲轴的轴线位于同一平面内，并且低于压缩机整体结构的重心。
46.上述，减震装置的轴线所在的平面即为压缩机整体结构的安装平面，现有技术中，减震垫300通常设置在压缩机整体结构的底部，而本实施例将安装平面设置低于压缩机整体结构的重心，且与曲轴102的轴线位于同一平面，使压缩机的安装位抬高，使整机的重心低于安装位，能够有效降低压缩机产生的振动。
47.上述，减震装置还可以是分别设置在整个压缩机两侧的减震组件，减震装置的设置方式只要满足其轴线低于压缩机整体结构的重心且与曲轴的轴线在同一平面内即可，本发明实施例对减震装置的具体数量和结构不作限制。
48.在一个实施例中，如图1以及图3所示，缸盖500限定出与低压活塞空间403连通的低压进气腔505和低压排气腔506，还限定出与高压活塞空间404连通的高压进气腔507和高压排气腔508。低压进气腔505与压缩机外部的大气连通，高压排气腔508与压缩机外部的应用设备的管路连通，例如应用设备为汽车时，高压排气腔与汽车的整车管路连通。
49.具体地，缸盖500包括：由缸盖主体501、缸盖垫502、阀板503形成为中空结构，通过缸盖内壁形成多个气流腔室，分别为：低压进气腔505、低压排气腔506、高压进气腔507、高压排气腔508。缸盖500下设置阀板垫504。如图3所示，低压进气腔505中设置有低压进气孔，与低压活塞空间403连通；低压排气腔506中设置有低压排气孔，与低压活塞空间403连通；高压进气腔507中设置有高压进气孔514，与高压活塞空间404连通，高压排气腔508中设置有高压排气孔，与高压活塞空间404连通。如图1所示，低压进气腔505与低压活塞空间403的连通处设置有低压进气阀片509，低压排气腔506与低压活塞空间403的连通处设置有低压排气阀片510，高压进气腔507与高压活塞空间404的连通处设置有高压进气阀片512，高压排气腔508与高压活塞空间404的连通处设置有高压排气阀片512。
50.在一个实施例中，如图4所示，活塞缸400中通过内隔壁405限定出低压活塞空间403和高压活塞空间404，内隔壁405限定出与低压排气腔506以及高压进气腔507连通的第一气道4051。
51.具体地，活塞缸400中的内隔壁405为中空结构，其中设有第一气道4051，第一气道4051与低压排气腔506和高压进气腔507连通，用于传输低压排气腔506排出的气体，以及用于向高压进气腔507传输气体。
52.上述，本实施例中，第一气道4051可以是竖直的气道，或者可以是带有弯折或者弧形段的气道，本实施例不对第一气道的具体形状作限制。
53.在一个实施例中，如图4所示，曲轴装配机构100壳体101的盖体限定出与第一气道4051连通的第二气道1031。
54.具体地，第二气道1031可设置在靠近活塞缸内隔壁的405盖体上，图4中给出的具体实例为，壳101体的后端盖1013为中空结构，形成为与第一气道4051连通的第二气道1031。此外本实施例还给出了第一气道4051和第二气道1031具体的连通结构，即为如图3所示固定后端盖的螺栓为空心螺栓1032，第一气道4051通过空心螺栓与第二气道1031连通。
55.上述，本实施例中，第二气道1031可以是竖直的气道，或者可以是带有弯折或者弧形段的气道，本实施例不对第二气道1031的具体形状作限制。通过空心螺栓1032连通仅为第一气道4051和第二气道1031连通的一种示例的形式，具体的连通结构还可以通过连通阀连通，本发明不对具体的连通结构作限制。
56.上述，第二气道1031可作为气体在压缩机内循环的冷却气道，气体通过在壳体中的传输，增强了气体的散热，无需外加气体散热装置，简化了压缩机的整体结构，减小了压缩机的占用空间。
57.如图1-4所示，综合上述实施例提供的压缩机，其具体的气体传输路径包括：
58.低压活塞连杆组件401在低压活塞空间403往下运行，低压活塞连杆组件401上端的腔体内形成真空，此时低压进气阀片509打开，大气通过低压进气腔505进入到活塞缸400内；当低压活塞连杆组件401往上运行后，低压活塞连杆组件401上端腔体内形成高压，低压进气阀片509关闭，低压排气阀片509打开，压缩气体进入到低压排气腔506，通过低压排气孔进入到活塞缸400内隔壁405的第一气道4051，通过空心螺栓1032进入到曲轴装配机构100壳体101的后端盖1013内壁的第二气道1031。
59.气体在后端盖1013内循环冷却后，再通过空心螺栓1032进入到活塞缸400内壁，进而通过高压进气孔514进入到高压进气腔507内。
60.当高压活塞连杆组件402往下运行后，使得高压活塞连杆组件402上方的腔体内压强低于高压进气腔507，高压进气阀片511打开，气体进入活塞缸400内；当高压活塞连杆组件402往上运行后，高压排气阀片512打开，气体进入到高压排气腔508内，进而进入到整车管路内。
61.在一个实施例中，第二气道1031与曲轴装配机构100壳体101的容纳腔103连通。
62.上述，将第二气道4051与容纳腔103连通可以将活塞缸400内部曲轴102处产生的气体传输到后端盖1013内，进行再利用。具体地，可以在第二气道1031与容纳腔103的连通处设置单向阀，通过单向阀控制二者的连通或断开。
63.在一个实施例中，第二气道1031与活塞缸400的低压活塞空间403和/或高压活塞空间404连通。
64.上述，将第二气道1031与活塞缸400连通可以将活塞缸400内部曲轴102处产生的气体随气体在低压活塞空间403、缸盖500、内隔壁405、高压活塞空间404之间的传输，传输
到压缩机外部的大气中。
65.以上对本技术所提供技术方案，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
66.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。