[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1749562A [43]公开日2006年3月22日
[21]申请号200510104321.7[22]申请日2005.10.21
[21]申请号200510104321.7
[71]申请人苏同富
地址276800山东省日照市汾水镇安东卫南村
[72]发明人苏同富 [74]专利代理机构济南泉城专利商标事务所代理人李桂存
[51]Int.CI.F04B 27/12 (2006.01)F04B 39/02 (2006.01)F04B 39/06 (2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页
[54]发明名称
[57]摘要
本发明涉及一种活塞式空气压缩机。本发明的
活塞式空气压缩机，包括有有动力源、贮气罐、控
制装置、缸体、曲轴、活塞等部件，其特别之处在
主轴轴线观看三个连杆轴颈相互呈120°夹角。三
只连杆的大头孔分别套在三个连杆轴颈上，每只连
杆的另一端连接活塞，活塞分别置入三个气缸腔内，
三个气缸腔分别独立平行排列在同一平面上，且三
个气缸腔在同一整体结构的缸体内。本发明的活塞
式空气压缩机具有高速运转平稳性好、充气快、效
率高、噪音小、寿命长等特点。
200510104321.7权 利 要 求 书第1/1页
1、一种活塞式空气压缩机，包括有动力源、贮气罐、控制装置、缸体、曲轴、活塞，其特征在于：所述的曲轴上排列有三个独立连杆轴颈(1)，顺着主轴轴线观看三个连杆轴颈(1)相互呈120°夹角；三
只连杆的大头孔分别套在三个连杆轴颈(1)上，每只连杆的另一端
连接活塞，活塞分别置入三个气缸腔(5)内，三个气缸腔(5)分
别独立平行排列在同一平面上，且三个气缸腔(5)在同一整体结构
的缸体内。
2、根据权利要求1所述的活塞式空气压缩机，特征在于：采用了强制
机械压力飞溅式润滑；润滑油泵(9)出油孔与润滑油滤清器相通， 润滑油滤清器与缸体内润滑油道(4)相通，缸体内润滑油道(4)
分别与主轴轴颈润滑油道(4)相通，主轴轴颈润滑油道(4)与连
杆轴颈润滑油道(4)相通。
3、根据权利要求1所述的活塞式空气压缩机，特征在于：采用强制循
环冷却液冷却方式；强制冷却液泵(7)一端口与缸体、缸盖中分布
的冷却液道(6)和散热器的一端口相通，散热器的另一端口与冷却
液泵(7)的另一端口相通，形成闭环式冷却液循环通道。
200510104321.7说 明 书第1/4页
活塞式空气压缩机
(一)所属技术领域
本发明涉及一种空气压缩机，特别涉及一种活塞式空气压缩机。
(二)背景技术
目前，普通型的活塞式空气压缩机一般采用强制风冷，无润滑油泵润滑机构，所有连杆共用一个曲轴的
连杆轴颈。气缸的排列一般采用V型两气缸或W型三气缸，顺轴心线观看，呈扇型排列且所有气缸夹角之和小于180°，所有气缸均排列在同一水平面以上，而水平面以下无气缸。曲轴运转工作时，因水平面以下无活塞与水平面以上的两只或三只活塞不相对称平衡，所以造成空气压缩机工作时，因偏重而振动，采用的动力源转速越高，振动越严重，所产生的噪声污染越严重。所以，造成现有的活塞式压缩机不适宜高速运转，工作效率低，浪费能源。如果强制提高转速时，因活塞排列的不对称而造成偏重，极易造成曲轴和连杆的损坏。 同时，普通活塞式空气压缩机，不是强制液冷而是强制风冷，冷却效果差，连续工作时所产生的热量容易使气缸与活塞环之间、连杆与曲轴之间的摩擦力加大。
另外，普通活塞式空气压缩机，一般采用飞溅式机油润滑方式，润滑效果不理想，造成使用寿命短。
(三)发明内容
本实用新型的目的在于解决现有活塞式压缩机运转不平稳、转速低、寿命短、工作效率低的不足，提供一种压缩空气量大，并且使用寿命较长的耐久型空气压缩机。
本发明是通过以下措施来实现的：
本发明的活塞式空气压缩机，包括有有动力源、贮气罐、控制装置、缸体、曲轴、活塞等部件，其特征在于：所述的曲轴上排列有三个独立连杆轴颈，顺着主轴轴线观看三个连杆轴颈相互呈120°夹角。三只
连杆的大头孔分别套在三个连杆轴颈上，每只连杆的另一端连接活塞，活塞分别置入三个气缸腔内，三个气缸腔分别独立平行排列在同一平面上，且三个气缸腔在同一整体结构的缸体内。因此使曲轴整体受力均匀，使整机运转平稳，实现高速运转，从而达到了提高空气压缩机的工作效率。
本发明的活塞式空气压缩机，润滑方式采用了强制机械压力飞溅式润滑；润滑油泵出油孔与润滑油滤清器相通，润滑油滤清器与缸体内润滑油道相通，缸体内润滑油道分别与主轴轴颈润滑油道相通，主轴轴颈润滑油道与连杆轴颈润滑油道相通。使压缩机内各部件在高速运转时也能得到很好的润滑，摩擦损失很少，实现了高速运转。
本发明的活塞式空气压缩机，冷却方式采用强制循环冷却液(乙二醇水溶液或水)冷却方式；强制冷却液泵一端口与缸体、缸盖中分布的冷却液道和散热器的一端口相通，散热器的另一端口与冷却液泵的另一端口相通，形成闭环式冷却液循环通道，散热器由与冷却液泵同步运转的风扇进行冷却。由于强制液冷效果优于风冷，所以在连续高速工作时，也不会产生积热“拉缸”、“抱轴”现象；提高了工作效率，延长了使用寿命。 总之，本发明的活塞式空气压缩机较普通型空气压缩机在相同工作条件下具有高速运转平稳性好、充气快、效率高、噪音小、寿命长等特点。
(四)附图说明
图1为连杆轴颈的右视结构示意图
图2为本发明空气压缩机曲轴的主视结构示意图
图3为本发明空气压缩机缸体的结构示意图
图中，1、连杆轴颈 2、主轴轴颈 3、平衡铁 4、润滑油道，5、气缸腔 6、冷却液道 7、冷却液泵 8、风扇 9、润滑油泵。
(五)具体实施方式
下面结合附图对本发明作具体的说明：
本发明的活塞式空气压缩机，主要由动力源、贮气罐、控制装置、缸体、曲轴、活塞等组成。动力源采用电动机或内燃机，贮气罐、控制装置、缸体以上部件(如气缸盖、气阀)等与普通型的空气压缩机基本相同。 如图3所示，缸体是灰铸铁材质精加工成型，采用三个气缸腔5直列分布结构(即平行排列于同一平面)，且三个气缸腔5在同一整体结构的缸体内。缸体内分布着冷却液道和润滑油道。
如图1、图2所示，曲轴材质为40铬(40Cr)，是由三只连杆轴颈1、四只主轴轴颈2和六块平衡铁3组成。顺着主轴轴线观看三个连杆轴颈(1)相互呈120°夹角，因此当曲轴每转一周(360°)时，三只活塞依次按每间隔连杆轴颈1绕主轴轴颈2的轴线旋转120°所用的时间，在连杆轴颈1推动连杆、连杆推动活塞的作用下到达上止点，由于三只连杆轴颈1相互
成120°，并且有平衡铁3协助调节受力平衡，因此使曲轴整体受力均匀，使整机运转平稳，易高速运转，所以较普通型空气压缩机单位时间内排气量大，即工作效率高。同时因曲轴运转平稳，使曲轴与连杆的使用寿命较普通型空气压缩机使用寿命长以及工作噪音相对普通型较小。曲轴由四只主轴轴瓦盖用螺栓固定在缸体上，四只主轴轴颈2与缸体主轴轴瓦盖中间有轴瓦式轴承。三只连杆轴颈1上连着三只独立的连杆(材质为40铬热模锻)，连杆的另一端连接着活塞，三只活塞(材质为铸造铝合金ZL109)分别位于三个气缸腔5内，每只活塞上装有二道气环和一道油环。动力源(电动机/内燃机)直接连接曲轴，当曲轴在力的作用下运转时，曲轴以主轴轴颈2的轴线为旋转轴，每只活塞依次按间隔连杆轴颈绕主轴轴线旋转120°所用的时间到达上止点，即做功排出高压气体，通过排气阀，进入贮气罐内。当活塞下行时，外界空气通过空滤器和进气阀，进入气缸腔5内；每只连杆轴颈1运转一周(360°)时，活塞在气缸腔5内做往复式运动一次，活塞下行为进气、活塞上行为排气(即做功)。”
本发明的活塞式空气压缩机的润滑方式，不同于普通型空气压缩机润滑方式，采用了强制机械压力飞溅式润滑：缸体下方连接着油底壳，油底壳内装有润滑油，润滑油通过集滤器在强制机械润滑油泵9的作用力下，吸入润滑油泵9内后，通过润滑油滤清器后，高压注入缸体的润滑油道4，同时，分别进入曲轴的主轴轴颈2中，为轴瓦起润滑作用，同时，主轴轴颈2中的润滑油道4进入连杆轴颈1内的润滑油道4中，为轴瓦润滑，此时润滑油还是呈高压状态，当活塞到达上止点时，恰好，连杆轴颈1的出油孔对准连杆大头的出油孔时，高压润滑油喷射而出，喷射到气缸腔内部和活塞内部，活塞内部油孔对着油环，起到润滑气缸内所有部件的润滑作用。具体压力润滑油的流向如下：
润滑油滤清器→缸体润滑油道→主轴轴颈孔→曲轴内润滑油道→连杆轴颈孔→连杆大头出油孔→气缸腔内、活塞内外和活塞环→润滑油底壳→集滤器→润滑油泵→缸体润滑油道→润滑油滤清器。
由于采用强制机械压力飞溅式润滑，使压缩机内各部件润滑效果好，摩擦力小，易适合高速运转。
本发明的活塞式空气压缩机的散热系统，不同于普通型的强制风冷却，采用了强制循环冷却液冷却方式：曲轴一端设有皮带轮，通过三角皮带把动力传递给冷却液泵7，冷却液泵7把散热器内的冷却液吸入冷却液
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