[实用新型]往复活塞式无油空气压缩机

说明书

技术领域

本实用新型属于压缩机技术领域，涉及往复活塞式空气压缩机，特别涉及往复活塞式无油空气压缩机。

背景技术

现有空气压缩机中，有一种往复活塞式无油空气压缩机，它包括有气缸、气缸盖、活塞、连杆、曲柄销、曲轴、阀座和曲轴箱，与一般的往复活塞式压缩机有所不同，该类压缩机的活塞与连杆采用的是紧固连接或者为一体制作的结构形式，因此在工作过程中活塞相对于气缸既有往复运动也有摆动运动，由于活塞上配装有用自润性材料制作的密封环或密封皮碗，因此该类压缩机能提供几乎不含油的压缩空气，且曲轴箱无需储存润滑油，因此使用和维护十分便利。

迄今为止，上述压缩机无一例外地采用零偏置气缸结构布局，亦即气缸的轴心线与曲轴的旋转轴心线为垂直相交的结构形式，毋庸置疑，这对于制造及检测来说是方便的。但是，零偏置气缸结构依然存在有不足之处，主要表现在：压缩机的密封环或密封皮碗工作寿命较短，另外压缩机的工作噪声也比较大，究其原因是活塞的压缩行程偏摆角与吸气行程偏摆角为对称分布状态，该结构布局限制其难以兼顾不同设计目标要求的压缩机，具体地说存在有两个弊端：1)零偏置气缸结构不利于那些要求长寿命设计的压缩机，这是由于结构所限使得活塞的压缩行程偏摆角不能做小，换句话说活塞在压缩行程时相对于气缸存在有较大的倾斜角度，这一方面增大了活塞对气缸的侧压作用力，导致密封环或密封皮碗过早磨损，另一方面高气压迫使密封环或密封皮碗在向外胀贴气缸壁面的过程中产生椭圆变形幅值较大，导致密封环或密封皮碗过早疲劳损坏；2)零偏置气缸结构不利于那些要求低噪声设计的压缩机，同样因为活塞压缩行程偏摆角相对较大，结果当压缩机处在压缩行程的高气压背景下，一方面加剧了活塞对气缸的拍击力度，导致较严重的机械撞击噪声，另一方面增加了活塞与气缸之间的椭圆泄漏缝隙，导致压缩气体逸逃而发出尖啸气流噪声。

实用新型内容

针对现有零偏置气缸结构无油空气压缩机存在的不足，本实用新型提出一种往复活塞式无油空气压缩机，目的之一是减少密封环或密封皮碗的磨损和疲劳损坏，以延长压缩机的工作使用寿命；目的之二是缓解活塞对气缸的拍击强度，以降低压缩机的机械敲击噪声；目的之三是减少高压气体穿通椭圆缝隙泄漏而产生的气体逸逃尖啸声，以减少压缩机的气体流动噪声。

本实用新型的目的是这样实现的：

往复活塞式无油空气压缩机，包括：气缸、活塞、连杆、曲轴和曲轴箱，所述气缸的一端连接有气缸盖或阀座、气缸的另一端与曲轴箱连接，所述活塞与连杆采用紧固连接或活塞与连杆为一体制作，活塞被安置在气缸内并相对于气缸作往复运动和摆动运动，活塞上配装有用自润性材料制作的密封环或密封皮碗，其特征在于：所述曲轴的曲轴旋转轴心线相对于气缸的气缸轴心线的偏移距离，形成正偏置气缸结构或负偏置气缸结构，亦即所述气缸的气缸轴心线与所述曲轴的曲轴旋转轴心线不相交。

上述的气缸、活塞、连杆及配件各具有一个或者多个。

上述的活塞为分体式活塞或者为整体式活塞。

上述的曲轴箱为封闭式曲轴箱结构。

上述的曲轴箱构成为曲轴箱进气消声室。

上述的曲轴箱进气消声室通过进气口与外界大气相连通；或者曲轴箱进气消声室通过进气通道及进气口与外界大气相连通。

上述的进气口处设置有进气单向阀；或者在进气通道的出气口处设置有单向阀；或者在进气通道内设置有消声材料或过滤材料。

上述曲轴的曲轴旋转轴心线相对于气缸的气缸轴心线的偏移距离或称气缸偏置量小于或者等于曲轴的旋转半径。

上述的阀座或气缸盖上设置有排气消声罩。

上述活塞的工作顶面、阀座或气缸的工作底面为平面或类平面。

上述的气缸为正位气缸且活塞为斜位活塞；或者所述的气缸为斜位气缸且活塞为正位活塞；或者所述的气缸为斜位气缸且活塞为斜位活塞。

上述活塞的工作顶面、阀座或气缸的工作底面均为球面。

本实用新型相比现有技术突出的优点是：

1、本实用新型采用正偏置气缸结构，可以减少压缩行程时活塞相对于气缸的偏摆角度，使得在压缩行程中活塞的运动更加接近于直线往复运动，一方面可以减少活塞对气缸的侧压力，由此不仅减少了密封环或密封皮碗的磨损量，而且减少了活塞对气缸的拍击强度；另一方面由于压缩行程的椭圆变形幅值得以减小，不仅有利于提高密封环或密封皮碗的抗疲劳强度，而且还可以减少高压气体通过椭圆缝隙的泄漏量，故可以提高压缩机的工作使用寿命、降低压缩机的机械敲击噪声和减少压缩气体逸逃时的尖啸噪声。