摆动式气体压缩机.pdf

本发明公开了一种摆动式气体压缩机，其包括支撑座和连接在支撑座上的机体，机体的中部装有动力轴，机体上设有至少一个由动力轴驱动进行压缩空气的压缩单元，所述压缩单元包括内腔呈弧形且该弧形中心与动力轴轴心线重合的弧形气室，弧形气室上连接有与其内腔连通的进气单向阀和排气单向阀，弧形气室的内腔中设有活塞，活塞与动力轴之间连接有使活塞以动力轴为回转中心在弧形气室内摆动的定心机构，机体上设有与动力轴动力连接且通过定心机构驱动活塞摆动的动力机构。本发明结构简单、紧凑，具有连续进排气和压缩效率高的优点效果。

权利要求书
1.  一种摆动式气体压缩机，包括支撑座（1）和连接在支撑座（1）上的机体（2），其特征是：机体（2）的中部装有动力轴（3），机体（2）上设有至少一个由动力轴驱动进行压缩空气的压缩单元，所述压缩单元包括呈内腔呈弧形且该弧形中心与动力轴（3）轴心线重合的弧形气室（5），弧形气室（5）上连接有与其内腔连通的进气单向阀和排气单向阀，弧形气室的内腔中设有活塞（4），活塞（4）与动力轴（3）之间连接有使活塞以动力轴（3）为回转中心在弧形气室内摆动的定心机构，机体（2）上设有与动力轴动力连接且通过定心机构驱动活塞摆动的动力机构。

2.  根据权利要求1所述的摆动式气体压缩机，其特征是：所述动力机构包括安装在机体（2）上且与动力轴（3）动力连接的中传轴（8），中传轴（8）上装有曲柄（9），所述定心机构与曲柄（9）动力连接。

3.   根据权利要求2所述的摆动式气体压缩机，其特征是：所述动力轴（3）上装有主动齿轮（10），中传轴（8）上装有与主动齿轮（10）啮合的从动齿轮（11）。

4.  根据权利要求1所述的摆动式气体压缩机，其特征是：所述定心机构包括连接在活塞（4）上且穿出弧形气室（5）的定位驱动臂（6），定位驱动臂（6）的内伸端转动连接在动力轴（3）上。

5.   根据权利要求1-4中任一项所述的摆动式气体压缩机，其特征是：共设置多个压缩单元，多个压缩单元的弧形气室（5）的内腔连通形成环形的气室腔。

6.  根据权利要求5所述的摆动式气体压缩机，其特征是：共设置四个压缩单元，四个压缩单元以动力轴（3）的中心为中心成对对称设置，每对压缩单元的定心机构的定位驱动臂（6）连接为一体，相邻的两活塞（4）之间的弧形气室（5）部段上设有进排气口（12），所述进气单向阀和排气单向阀分别通过管路连接在进排气口（12）上，所述机体（2）上转动连接有四根中传轴（8），四根中传轴（8）上的从动齿轮（11）同时与主动齿轮（10）啮合。

7.   根据权利要求5所述的摆动式气体压缩机，其特征是：所述机体（2）上设有分别位于气室腔上方和下方的两个环形冷却水室（13），环形冷却水室（13）上装有进出水管。

8.   根据权利要求5所述的摆动式气体压缩机，其特征是：所述活塞（4）包括截面形状与弧形气室的截面形状相适应且间隔设置的两个活塞体（41），两活塞体（41）之间连接有与弧形气室内腔同心设置的活塞连杆（42）。

说明书摆动式气体压缩机
技术领域
本发明涉及一种摆动式气体压缩机。
背景技术
现有的往复活塞式气体压缩机，活塞的运动均为直线往复运动。其基本结构包括机体，机体上装有由动力机驱动旋转的曲轴，曲轴通过连杆与活塞杆相连，机体内设置气缸，气缸内设有连接在活塞杆的活塞，气缸的两侧部分别装有进气管路和出气管路，进气管路和出气管路上分别装有进气阀和出气阀，连杆将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复直线运动，引起气缸容积变化，活塞在气缸内对气体进行压缩排出，从而实现吸气并对排出的气体进行压缩。在压缩行程中，随着气缸容积的缩小，产生压缩空气，整个工作过程分吸气、压缩和排气三个过程。现有的往复活塞式压缩机存在以下缺点： 1）这种直列式压缩机结构复杂，压缩效率低；2）机器大而重，运转时有较大的震动，噪声大； 3）排气温度高，排气不连续，造成气流脉动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单紧凑、压缩效率高的摆动式气体压缩机。
为解决上述技术问题，所提供的摆动式气体压缩机包括支撑座和连接在支撑座上的机体，其结构特点是：机体的中部装有动力轴，机体上设有至少一个由动力轴驱动进行压缩空气的压缩单元，所述压缩单元包括内腔呈弧形且该弧形中心与动力轴轴心线重合的弧形气室，弧形气室上连接有与其内腔连通的进气单向阀和排气单向阀，弧形气室的内腔中设有活塞，活塞与动力轴之间连接有使活塞以动力轴为回转中心在弧形气室内摆动的定心机构，机体上设有与动力轴动力连接且通过定心机构驱动活塞摆动的动力机构。
动力机构包括安装在机体上且与动力轴动力连接的中传轴，中传轴上装有曲柄，所述定心机构与曲柄动力连接。
动力轴上装有主动齿轮，中传轴上装有与主动齿轮啮合的从动齿轮。
定心机构包括连接在活塞上且穿出弧形气室的定位驱动臂，定位驱动臂的内伸端转动连接在动力轴上。
共设置多个压缩单元，多个压缩单元的弧形气室的内腔连通形成环形的气室腔。
共设置四个压缩单元，四个压缩单元以动力轴的中心为中心成对对称设置，每对压缩单元的定心机构的定位驱动臂连接为一体，相邻的两活塞之间的弧形气室部段上设有进排气口，所述进气单向阀和排气单向阀分别通过管路连接在进排气口上，所述机体上转动连接有四根中传轴，四根中传轴上的从动齿轮同时与主动齿轮啮合。
所述机体上设有分别位于气室腔上方和下方的两个环形冷却水室，环形冷却水室上装有进出水管。
活塞包括截面形状与弧形气室的截面形状相适应且间隔设置的两个活塞体，两活塞体之间连接有与弧形气室内腔同心设置的活塞连杆。
采用上述结构后，由于弧形气室的内腔呈弧形且该弧形中心与动力轴轴心线重合，因而活塞在动力机构的驱动下会在弧形气室内做圆弧摆动，通过定心机构可使活塞的摆动以动力轴为回转中心，活塞每摆动一下会将弧形气室内腔中位于活塞两侧的部段的空间变大和变小，即将位于活塞一侧的弧形气室内腔变小、同时将位于活塞另一侧的弧形气室内腔变大，变大的内腔部段会通过进气单向阀进气，变小的内腔部段会对空气进行压缩从而使压缩后的空气通过排气单向阀排出，排出的气体可放置在压力罐中，即进行气体的压缩，活塞再向相反的方向摆动时会再次进行吸气和排气的压缩。通过上述描述可以看出，本发明中活塞的每次摆动可同时实现吸气和压缩排气两个过程，结构相当紧凑，压缩效率高。
综上所述，本发明结构简单、紧凑，具有连续进排气和压缩效率高的优点效果。
附图说明
    下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一种实施例的结构示意图；
图2为沿图1中A-A线剖视的结构示意图；
图3为图2的立体结构示意图；
图4为图1俯视状态部分剖视的示意图；
图5为机体部分剖切的立体结构示意图；
图6为图1中实施例的动作结构简图；
图7为本发明另一种实施例的部分结构示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示的摆动式气体压缩机，其包括支撑座1和连接在支撑座1上的机体2，机体2的中部装有由动力机驱动的动力轴3，机体2上设有至少一个由动力轴驱动进行压缩空气的压缩单元，压缩单元包括内腔呈弧形且该弧形中心与动力轴3轴心线重合的弧形气室5，可以根据设计需要，设置多个压缩单元，在本实施例中，设置四个压缩单元，四个压缩单元以动力轴3的中心为中心成对对称设置，四个压缩单元的弧形气室5的内腔连通形成环形的气室腔，弧形气室的内腔中设有活塞4，活塞4包括截面形状与弧形气室的截面形状相适应且间隔设置的两个活塞体41，两活塞体41之间连接有与弧形气室内腔同心设置的活塞连杆42，活塞4与动力轴3之间连接有使活塞以动力轴3为回转中心在弧形气室内摆动的定心机构，机体2上设有与动力轴动力连接且通过定心机构驱动活塞摆动的动力机构，动力机构包括安装在机体2上且与动力轴3动力连接的中传轴8，中传轴8上装有曲柄9，曲柄9可跟中传轴8一体成型，上述定心机构与曲柄9动力连接，动力轴3上装有主动齿轮10，中传轴8上装有与主动齿轮10啮合的从动齿轮11，在本实施例中，机体2上转动连接有四根中传轴8，四根中传轴8上的从动齿轮11同时与主动齿轮10啮合，定心机构包括连接在活塞4上且穿出弧形气室5的定位驱动臂6，具体来说，定位驱动臂6连接在活塞连杆42上，并且弧形气室5的腔壁内侧上设有供定位驱动臂6摆动的长条孔，定位驱动臂6的内伸端转动连接在动力轴3上，上述内伸端可连接有轴套，也可以在定位驱动臂6的内伸端开设可套在动力轴上的圆孔，即定位驱动臂6通过连杆14与曲柄9动力连接，上述每对压缩单元的定心机构的定位驱动臂6连接为一体，即其共同连接在同一转套7上或者两定位驱动臂6一体成型，当其中的一侧的定位驱动臂6的动力失效时，可以通过定位驱动臂的同一转套进行带动运行，相邻的两活塞4之间的弧形气室5部段上设有进排气口12，进排气口12上通过管路连接有进气单向阀和排气单向阀，进气单向阀和排气单向阀未在图中示意出，其具体的连接结构为现有技术，在此不再赘述。为了方便安装，机体2由扣装在一起上机体21和下机体22两部分组成，上机体21的底部设置环形的凹槽和下机体22顶部设置环形的凹槽共同组成了上述的气室腔，本机进行配装时，先将活塞、定位驱动臂6以及曲柄等结构连接好后，再将上机体扣装在下机体上实现组装。
如图6所示，本发明的动作过程如下：左右相对的为一对压缩单元，上下相对的为另一对压缩单元，在动力机的驱动下，动力轴带动主动齿轮10转动，通过从动齿轮11带动中传轴8转动，曲柄9的回转通过连杆14带动定位驱动臂6摆动，定位驱动臂6的摆动带动活塞4沿弧形气室的内腔滑移，两相邻的活塞靠近时，可将气体进行压缩并通过进排气口12的排气单向阀15排出，两相邻的活塞远离时，可通过进排气口12的进气单向阀16将气体引入，图中只示意出一个进排气口12上连接的进气单向阀16和排气单向阀15，其他进排气口的连接与之相同。由于上述设置，四个活塞每进行一次同时摆动，产生两次进气过程和两次压缩排气过程，并且四个活塞同时摆动会使活塞摆动时的惯性力得到了平衡，不需要再增加平衡块，平衡了运动时的惯性力，减小了震动和噪声，有利于实现高的转速，特别适用于低压大风量的空气压缩，并且随着活塞的连续摆动，压缩排气连续，不会造成气流脉动，
如附图所示，机体2上设有分别位于气室腔上方和下方的两个环形冷却水室13，环形冷却水室13上装有进出水管，具体来说，上方的环形冷却水室13位于上机体21的环形凹槽的上方，下方的环形冷却水室13位于下机体22的环形凹槽的下方，可以有效的降低缸体内的压缩空气温度，由于取消了缸套，冷却效果会提高很多。
如图7所示，本发明提供了另一种实施例，其基本结构与上述实施例的结构相同，不同点在于，机体上只设置一个压缩单元，即在机体2上只设置一段弧形气室5，活塞4在连续摆动时，从活塞两侧的进排气口12进行连续进气和排气，其具体结构在此不再赘述。通过这两个实施例可以看出，可根据需要，设计不同个数的压缩单元，并且设置偶数个的压缩单元时，相邻的压缩单元之间可以串联，从而形成高效地气体压缩机。
以上所述为本发明的具体结构形式，本发明不受上述实施例的限制，在本技术领域人员来说，基于本发明上具体结构的等同变化以及部件替换皆在本发明的保护范围内。