CN203175797U - 轻量化节能型空压机 - Google Patents
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Abstract
轻量化节能型空压机，包括气缸套，该气缸套外侧装有曲轴箱，所述气缸套的内腔装有连杆，所述气缸套的顶端装有缸盖阀板组件，该缸盖阀板组件上部装有端盖，所述连杆顶端装有活塞，该活塞位于气缸套内腔，所述活塞内部为中空结构，本实用新型的轻量化节能型空气压缩机重量轻，结构优化，曲轴箱和缸体为一体式，有效地对活塞顶部的高温通过活塞环传递到气缸套上的温度进行冷却，有效降低空压机的排气温度，保护气缸套与活塞环组件因温度高产生的先期磨损。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空气压缩机，特别是用于汽车领域的空压机。
背景技术
国内汽车空压机在工作时额定转速达到2300rpm甚或更高，空压机的缸体和曲轴箱是两个零件，均采用铸铁结构，连杆采用中碳钢锻打，装配完成后的空压机总成重量重，震动大，噪音大；而缸体和曲轴箱分体结构，会产生较大的装配误差，缸体缸孔与曲轴箱曲轴中心的位置度和垂直度误差可能导致总成在工作中偏磨，增加窜油量，降低产品的使用寿命。目前空压机采用缸盖阀板用冷却水冷却，相对于最早的风冷空压机在寿命和性能上已经有很好的提高，但是其缸体仍是采用散热片风冷结构形式，空压机总成在工作时温度仍会升高，并可能过热，其缸体和活塞环的磨损仍然较大，降低活塞环的密封，造成窜油，形成积碳，使空压机余隙容积变小，空压机温升进一步增加，严重的积碳将导致活塞环卡死、失效，从而致使进、排气阀因积碳而失效，最终导致空压机无法正常工作，同时，由于空压机窜油会使后续的空气干燥器及制动系统中的阀类产品橡胶件浸机油而损坏。空压机做往复运动的过程中，靠机油润滑，因此机油不可避免的会被带进压缩气体中，当空压机在吸气压缩过程中，气温升高（特别是超过220℃）且当气缸里的温度达到一定值时，机油将会被燃烧成并产生颗粒很小的积碳，当积碳在气缸盖和管道中集结并越来越多时，积碳占据了气缸盖和管道的空间从而限制压缩空气的流通，进而导致压缩机工作困难，运行温度升高，这一工况进一步造成更多的串油和积碳，导致系统更加快速地恶化。
申请号为WO/2009/149616的国际申请公开了一种旋转压缩机、包括旋转缸缸体和工作活塞缸孔、其中两个相互垂直的轴线旋转的缸体相互垂直设置在圆柱形转筒块、工作活塞分别对应设置在两个缸孔、配合连接在偏心轴颈的偏心轴上活塞孔轴承。旋转缸压缩机降低了制造成本且克服了连杆运动机件的质量不平衡因素，排除了压缩机产品运行中的振动发生源，但是该申请的技术方案结构复杂、产品重量大。
实用新型内容
本实用新型即针对上述缺陷加以改进，提供一种轻量化节能型空压机。
按照本实用新型的轻量化节能型空压机包括气缸套，该气缸套外侧装有曲轴箱，所述气缸套的内腔装有连杆，所述气缸套的顶端装有缸盖阀板组件，该缸盖阀板组件上部装有端盖，所述连杆顶端装有活塞，该活塞位于气缸套内腔。
优选的是，所述曲轴箱的结构是连体结构。
上述任一方案中优选的是，所述曲轴箱的材质为金属。
上述任一方案中优选的是，所述曲轴箱的材质为轻质金属。
上述任一方案中优选的是，所述曲轴箱的材质为铝。
上述任一方案中优选的是，所述曲轴箱的材质为铝合金。
上述任一方案中优选的是，所述连杆的材质为金属。
上述任一方案中优选的是，所述连杆的材质为轻质金属。
上述任一方案中优选的是，所述连杆的材质为铝。
上述任一方案中优选的是，所述连杆的材质为铝合金。
上述任一方案中优选的是，所述活塞与连杆通过销定位连接。
上述任一方案中优选的是，所述活塞内部为中空结构，该中空结构便于加工且能够减轻活塞的重量。
上述任一方案中优选的是，所述活塞外侧装有活塞环组件，所述活塞环组件用于活塞和气缸套之间的密封。
上述任一方案中优选的是，所述活塞外侧面装有活塞环组件。
上述任一方案中优选的是，所述曲轴箱与所述气缸套的端部接触。
上述任一方案中优选的是，所述曲轴箱与所述气缸套的两端部的外侧壁接触。
上述任一方案中优选的是，所述气缸套与所述曲轴箱接触的端部外侧壁开有凹槽。
上述任一方案中优选的是，所述气缸套与所述曲轴箱接触的两端部外侧壁均开有凹槽。
上述任一方案中优选的是，所述气缸套端部外侧壁的凹槽中嵌装密封圈，用于气缸套与曲轴箱之间的密封连接。
上述任一方案中优选的是，所述密封圈为O形密封圈，所述密封圈的数量为至少两只，且分别位于气缸套端部外侧壁的凹槽内。
上述任一方案中优选的是，所述曲轴箱与所述气缸套之间形成空腔。
上述任一方案中优选的是，所述曲轴箱与所述气缸套侧壁的中部形成空腔。
上述任一方案中优选的是，所述曲轴箱与所述气缸套之间形成冷却水腔。
上述任一方案中优选的是，所述曲轴箱与所述气缸套的侧壁中部形成冷却水腔。
上述任一方案中优选的是，所述曲轴箱内腔侧壁与所述气缸套之间形成冷却水腔。
上述任一方案中优选的是，所述缸盖阀板组件与曲轴箱的连接方式为螺栓连接。
上述任一方案中优选的是，所述缸盖阀板组件包括水道腔。
上述任一方案中优选的是，所述水道腔与所述曲轴箱上表面的水道通孔连通，所述水道腔与所述曲轴箱上表面的水道通孔构成冷却水道。
上述任一方案中优选的是，所述气缸套和曲轴箱与缸盖阀板组件之间装有垫片。
上述任一方案中优选的是，所述气缸套的顶端与缸盖阀板组件的下部机械连接，气缸套的顶端与缸盖阀板组件的下部之间的连接处装有垫片。
上述任一方案中优选的是，所述垫片为橡胶垫片。
上述任一方案中优选的是，所述端盖包括进气口。
上述任一方案中优选的是，所述端盖包括出气口。
上述任一方案中优选的是，所述端盖包括进水口。
上述任一方案中优选的是，所述曲轴箱包括出水口。
上述任一方案中优选的是，所述气缸套压入铝连体曲轴箱内，在上下O型密封圈的作用下气缸套与曲轴箱之间形成冷却水腔，曲轴箱上表面留有水道通孔，且水道通孔与缸盖阀板组件的水道腔之间联通形成上下冷却水道。
本实用新型的轻量化节能型空压机的工作方式是：发动机的轮系带动所述空压机的传动齿轮，使位于空压机气缸套内的活塞做往复运动，空压机通过端盖上的进气口和进气阀吸入空气，吸入的空气被活塞压缩后经过端盖上的排气阀从排气口排出，并通过排气管、干燥器后进入储气筒，压缩空气存储在储气筒中为整车用气系统供气。当储气筒的压力达到干燥器开启压力时，储气筒中的压缩空气经干燥器的排气阀排入大气，由于汽车不断地用气，使储气筒中的压力不断地下降，当储气筒中的压力达到干燥器关闭压力时，干燥器排气阀关闭，空压机恢复供气。
本实用新型的轻量化节能型空压机工作过程中冷却水从空压机的进水口进入，并依此流经缸盖阀板组件的冷却口、冷却水道、冷却水腔，然后从出水口流出，冷却水流经空压机内部组件时将气缸套及其内部的活塞及活塞环组件冷却，从而降低气缸套和活塞及活塞组件的磨损程度、降低排气温度、减少窜油量，从而避免机油污染活塞顶部及其他零部件和管路、气阀等。
本实用新型的轻量化节能型空气压缩机的特点是重量轻，结构优化，曲轴箱和缸体为一体式，内部镶气缸套，有效解决缸孔失圆和装配或加工方面引起的垂直度、位置度超差，连杆改用铝合金材料，可以取消大头轴瓦和小头衬套，使结构简单易于加工，并有效降低重量和惯性力，节能型空压机总成重量整体的减轻有利于减少震动减少噪音，镶气缸套随之形成的冷却水腔,有效的对活塞顶部的高温通过活塞环传递到气缸套上的温度进行冷却，冷却水经端盖、阀板，气缸套返回到发动机的冷却系统，有效降低空压机的排气温度，保护气缸套与活塞环组件因温度高产生的先期磨损，有效降低窜油，降低机油耗量，有效增长空压机随后的空气干燥器，气制动阀类零件的长期使用寿命。轻量化节能型空压机可以在气缸内部对缸套进行冷却，并对活塞组件,缸盖阀板组件进行冷却，降低压缩排气温度，减少串油和积碳，达到节能和增长产品使用寿命。减少机油污染活塞顶部及之后的零部件，管路及各气阀。
本实用新型所提供的轻量化节能型空气压缩机的技术方案包括上述各部分的任意组合，上述各部分组件的简单变化或组合仍为本实用新型的保护范围。
更多操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，不再赘述。
附图说明
图1为按照本实用新型的轻量化节能型空压机的一优选实施例的剖面结构示意图；
图2为图1所示实施例的外部结构示意图；
图1-图2中字母分别表示：
a 气缸套 b曲轴箱
c 连杆 d 冷却水腔
e 上下冷却水道 f 进水口
g 出水口 h 水道腔
k 活塞环组件 m O型密封圈
n 缸盖阀板组件 p 端盖
r 活塞。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合附图分别详细描述按照本实用新型的轻量化节能型空压机优选实施例。
实施例1：图1、图2分别为按照本实用新型轻量化节能型空压机的一优选实施例的剖面结构图和外部结构示意图，本实施例中，轻量化节能型空压机包括气缸套a，该气缸套a外侧装有曲轴箱b，所述气缸套a的内腔装有连杆c，该连杆c为铝质连杆，所述气缸套a的顶端装有缸盖阀板组件n，该缸盖阀板组件n上部装有端盖p，所述连杆c顶端装有活塞r，该活塞r位于气缸套a内腔。
本实施例中，所述曲轴箱b的结构是连体结构。
本实施例中，所述活塞r与连杆c通过销定位连接。
本实施例中，所述活塞r内部为中空结构，该中空结构便于加工且能够减轻活塞的重量。
本实施例中，所述活塞r外侧装有活塞环组件k，所述活塞环组件k用于活塞r和气缸套a之间的密封。
本实施例中，所述曲轴箱b与所述气缸套a的端部接触。
本实施例中，所述曲轴箱b的材质为金属。
本实施例中，所述连杆c的材质为金属。
本实施例中，所述曲轴箱b与所述气缸套a的两端部的外侧壁接触。
本实施例中，所述气缸套a与所述曲轴箱b接触的端部外侧壁开有凹槽。
本实施例中，所述气缸套a与所述曲轴箱b接触的两端部外侧壁均开有凹槽。
本实施例中，所述气缸套a端部外侧壁的凹槽中嵌装O型密封圈m，用于气缸套a与曲轴箱b之间的密封连接。
本实施例中，所述O型密封圈m的数量为至少两只，且分别位于气缸套a端部外侧壁的凹槽内。
本实施例中，所述曲轴箱b与所述气缸套a侧壁的中部形成空腔。
本实施例中，所述曲轴箱b内腔侧壁与所述气缸套a侧壁中部之间形成冷却水腔d。
本实施例中，所述缸盖阀板组件n包括水道腔h。
本实施例中，所述水道腔h与所述曲轴箱b上表面的水道通孔连通，所述水道腔h与所述曲轴箱b上表面的水道通孔构成上下冷却水道e。
本实施例中，所述气缸套a的顶端与缸盖阀板组件n的下部机械连接，气缸套a的顶端与缸盖阀板组件n的下部之间的连接处装有垫片。
本实施例中，所述端盖p包括进气口。
本实施例中，所述端盖p包括出气口。
本实施例中，所述端盖p包括进水口f。
本实施例中，所述曲轴箱b包括出水口g。
本实施例中，所述气缸套a压入曲轴箱b内，在上下O型密封圈m的作用下气缸套a与曲轴箱b之间形成冷却水腔d，曲轴箱b上表面留有水道通孔，且水道通孔与缸盖阀板组件n的水道腔h之间联通形成上下冷却水道e。
本实施例的轻量化节能型空压机的工作方式是：发动机的轮系带动所述空压机的传动齿轮，使位于空压机气缸套a内的活塞r做往复运动，空压机通过端盖p上的进气口和进气阀吸入空气，吸入的空气被活塞r压缩后经过端盖p上的排气阀从排气口排出，并通过排气管、干燥器后进入储气筒，压缩空气存储在储气筒中为整车用气系统供气。当储气筒的压力达到干燥器开启压力时，储气筒中的压缩空气经干燥器的排气阀排入大气，由于汽车不断地用气，使储气筒中的压力不断地下降，当储气筒中的压力达到干燥器关闭压力时，干燥器排气阀关闭，空压机恢复供气。
本实用新型的轻量化节能型空压机工作过程中冷却水从空压机的进水口f进入，并依此流经缸盖阀板组件n的冷却口、冷却水道、冷却水腔d，然后从出水口g流出，冷却水流经空压机内部组件时将气缸套a及其内部的活塞r及活塞环组件k冷却，从而降低气缸套a和活塞r及活塞环组件k的磨损程度、降低排气温度、减少窜油量，从而避免机油污染活塞r顶部及其他零部件和管路、气阀等。
本实施例的轻量化节能型空气压缩机的特点是重量轻，结构优化，曲轴箱b和缸体为一体式，内部镶气缸套a，有效解决缸孔失圆和装配或加工方面引起的垂直度、位置度超差，连杆改用铝合金材料，可以取消大头轴瓦和小头衬套，使结构简单易于加工，并有效降低重量和惯性力，节能型空压机总成重量整体的减轻有利于减少震动减少噪音，镶气缸套随之形成的冷却水腔,有效的对活塞顶部的高温通过活塞环传递到气缸套上的温度进行冷却，冷却水经端盖p、阀板，气缸套a返回到发动机的冷却系统，有效降低了空压机的排气温度，保护了气缸套a与活塞环组件k因温度高产生的先期磨损，有效降低了窜油，降低了机油耗量，有效增长了空压机随后的空气干燥器，气制动阀类零件的长期使用寿命。轻量化节能型空压机可以在气缸内部对缸套进行冷却，并对活塞组件,缸盖阀板组件n进行冷却，降低压缩排气温度，减少串油和积碳，达到节能和增长产品使用寿命。减少机油污染活塞r顶部及之后的零部件，管路及各气阀。
本实施例提供的轻量化节能型空气压缩机的技术方案包括上述各部分的任意组合，上述各部分组件的简单变化或组合仍为本实用新型的保护范围。
更多操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，不再赘述。
实施例2:轻量化节能型空压机，同实施例1，所不同的是，所述曲轴箱b的材质为轻质金属。
实施例3:轻量化节能型空压机，同实施例1，所不同的是，所述曲轴箱b的材质为铝。
实施例4:轻量化节能型空压机，同实施例1，所不同的是，所述曲轴箱b的材质为铝合金。
实施例5:轻量化节能型空压机，同实施例3，所不同的是，所述曲轴箱b为铝连体曲轴箱。
实施例6:轻量化节能型空压机，同实施例3，所不同的是，所述连杆c的材质为轻质金属。
实施例7:轻量化节能型空压机，同实施例3，所不同的是，所述连杆c的材质为铝。
实施例8:轻量化节能型空压机，同实施例3，所不同的是，所述连杆c的材质为铝合金。
实施例9:轻量化节能型空压机，同实施例3，所不同的是，所述垫片为橡胶垫片。
Claims (20)
1.轻量化节能型空压机，包括气缸套，该气缸套外侧装有曲轴箱，所述气缸套的内腔装有连杆，所述气缸套的顶端装有缸盖阀板组件，该缸盖阀板组件上部装有端盖，所述连杆顶端装有活塞，该活塞位于气缸套内腔，其特征在于：所述曲轴箱的结构是连体结构。
2.如权利要求1所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述曲轴箱的材质为金属。
3.如权利要求1所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述曲轴箱的材质为轻质金属。
4.如权利要求1所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述曲轴箱的材质为铝合金。
5.如权利要求1所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述活塞与连杆通过销定位连接。
6.如权利要求1或5所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述活塞外侧装有活塞环组件。
7.如权利要求1所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述曲轴箱与所述气缸套的两端部的外侧壁接触。
8.如权利要求1或7所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述气缸套与所述曲轴箱接触的两端部外侧壁均开有凹槽。
9.如权利要求1所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述气缸套端部外侧壁的凹槽中嵌装密封圈。
10. 如权利要求9所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述密封圈为O形密封圈，所述密封圈的数量为至少两只，且分别位于气缸套端部外侧壁的凹槽内。
11.如权利要求1所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述曲轴箱与所述气缸套之间形成空腔。
12.如权利要求1所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述曲轴箱与所述气缸套之间形成冷却水腔。
13.如权利要求1所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述连杆的材质为轻质金属。
14.如权利要求1所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述缸盖阀板组件包括水道腔。
15.如权利要求1或14所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述水道腔与所述曲轴箱上表面的水道通孔连通，所述水道腔与所述曲轴箱上表面的水道通孔构成冷却水道。
16.如权利要求1所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述端盖包括进气口。
17.如权利要求1或16所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述端盖包括出气口。
18.如权利要求1或16所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述端盖包括进水口。
19.如权利要求1所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述曲轴箱包括出水口。
20.如权利要求1或10所述的轻量化节能型空压机，其特征在于：所述气缸套压入铝连体曲轴箱内，在上下O型密封圈的作用下气缸套与曲轴箱之间形成冷却水腔，曲轴箱上表面留有水道通孔，且水道通孔与缸盖阀板组件的水道腔之间联通形成上下冷却水道。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104963820A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-10-07 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 空气压缩机 |
| US10001120B2 (en) | 2015-08-31 | 2018-06-19 | Bendix Commercial Vehicle Systems Llc | Lightweight compressor crankcase assembly and method |
| CN112324640A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-05 | 台州吉克汽车零部件有限公司 | 一种具有水冷内外循环的汽车空压机 |
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2013
- 2013-04-26 CN CN 201320218886 patent/CN203175797U/zh not_active Expired - Lifetime
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