[发明专利]凸轮驱动活塞式压缩机

说明书

本申请是申请日为2006年8月4日、申请号为200680035752.5、发明名称为“凸轮驱动活塞式压缩机”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及压缩机，尤其涉及电力驱动的轴向压缩机。

背景技术

电力驱动的压缩机必须将电机的旋转运动转换为线性运动，以致动一个活塞或一系列活塞产生压缩气体。大多数压缩机借助于曲轴和连杆组件实现此任务，这与内燃机中的情况相类似。这种设计的优点是，具有得到证实的可靠性和高的运行效率。一个主要不足是，在整个循环中连杆需要空间。在用于将气体压缩成通常大于1000psi的高压的多级压缩机中，该不足变得特别明显。通常，用于这些压缩机的较高级中的活塞和汽缸不够大而不能容纳连杆和和它所占据的动态空间。因此，许多设计将活塞行程限制成低于0.5英寸，且在较高压级中使用差动活塞(stepped piston)。这些措施会降低压缩机效率和增加组件的构件数。

压缩机的其他设计利用盘旋头(nutating head)来将旋转运动转换为线性运动。在这些设计中，活塞行进路径与旋转轴线平行。汽车空调压缩机通常使用这种类型的压缩机。此类压缩机的优点在于，它需要较少的匹配空间。此外，连杆，如果有，铰接程度小于与曲轴一起使用的连杆。这使得小直径的活塞比采用曲轴设计具有更大行程。此类型压缩机的一个不足是，活塞往复运动主要依赖滑动，而不是滚动。这增加了系统中的摩擦量，且降低了压缩机总效率。

本发明的一个主要目的是将曲轴驱动压缩机的滚动与盘旋头压缩机中的高活塞行程组合起来。

发明内容

简要的说，本发明的凸轮驱动活塞式压缩机包括由电机驱动的一个或多个凸轮，该凸轮适于旋转360度；以及一个或多个凸轮从动件，它们中的每一个与一个凸轮接触。该压缩机还包括一个或多个活塞，其中，每一个活塞加装到一个凸轮从动件；一个或多个汽缸，其中每个汽缸环绕着一个活塞；以及与汽缸接触的压缩机端盖。

根据本发明的一个方面，提出一种凸轮驱动活塞式压缩机，包括：

a)安装在电机的凸轮轴上、由所述电机提供动力且适于在平行平面上转动的多个凸轮；

b)与每个所述凸轮接触的凸轮从动件；

c)加装到每个凸轮从动件的活塞；

d)环绕着每个活塞的汽缸；以及

e)与每个汽缸接触的压缩机端盖；其中：

每个凸轮的大约240度的输入旋转用于伸展相应的活塞，每个凸轮的120度的输入旋转用于缩回相应的活塞。

附图说明

下面，通过参看结合附图所作的详细描述，本发明的上述和其他特征和优点、以及它们的实现方式将得到认识和更易于理解，附图包括：

图1是根据本发明的一个实施例的凸轮驱动活塞式压缩机的透视图；

图2是图1的一部分的分解图；

图3是图2中所示的轴向凸轮和一个凸轮从动件的透视图；

图4是具有图2中所示的一个凸轮从动件的一部分的上壳体内部的透视图；

图5是图2中所示的凸轮的透视图；

图6是图2中所示凸轮的上表面高度曲线的曲线图；

图7是图1的一部分的横截面；

图8是根据本发明的第二实施例的凸轮驱动活塞式压缩机的透视图；

图9是图8中所示的凸轮驱动活塞式压缩机的分解图；

图10是图9中所示的凸轮和凸轮从动件的透视图；

图11是压缩机壳体的一部分和图9所示的一个凸轮从动件的局部分解图；

图12是图9中所示的一个活塞的透视图；以及

图13是图9所示的凸轮轴的端部剖视图。

可以理解，为了清楚和适合目的，在附图中已经重复的附图标记表示相应的特征，且在附图中不同的元件不必按比例绘制，以便更好地示出本发明的特征。

具体实施方式

参见图1，根据本发明的凸轮驱动活塞式压缩机10包括电机和变速箱12，下壳体14，上壳体16，三个汽缸18、20和22(在图2中示出)，压缩机端盖24和三个端盖螺钉26。在图1中还示出了形成在上壳体16中的机加工导槽30，通过该导槽30可以看见凸轮从动件32。凸轮从动件外导向轴承34和带肩螺钉36加装到凸轮从动件32。