[发明专利]自驱动式一体化空气压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及机械设计及制造领域，具体是指一种自驱动式一体化空气压缩设备。

背景技术

高压空气源在工业生产以及人们的生活中的应用越来越广泛，相应的，空气压缩机已经成为生产、施工单位最为重要的设备之一。例如移动作业的气动设备、生产车间、矿场、矿井等地方都离不开空压设备。

目前工业用的空气压缩机主要有活塞式空压机、螺杆式空压机、离心压气机、轴流压气机(叶栅)、涡卷式空压机等。其中，工业生产和作业中使用得最多、最为广泛的有活塞式空压机(也称往复式空压机)和螺杆式空压机。

无论哪种空气压缩机，都有一个共同点：空压机和动力机是分离的，压气机都由一个专门的动力装置来驱动，例如电机、内燃机等，两者之间一般通过皮带、联轴器、链条等相连；另外，如果动力机是功率较大的内燃机，还需要专门与之配套的起动机，这样整套的空压设备将具有体积庞大、设备复杂、辅助设备多、传动时具有能量损耗等缺点。并且，由于动力机和压气机都有各自的产品系列，使用时动力设备与压气机之间不容易匹配，即出现动力机在最佳工作状态发出功率与压气机所需功率不符合的现象，这样容易造成要么动力机过载，缩短设备的使用寿命；要么动力机发出功率没有达到设计值而使设备处于浪费状态，并且这种不匹配的状态也造成了能源的浪费。

发明内容

本发明的目的旨在克服目前成套往复式空压设备的不足，提供一种自驱动式一体化空气压缩机，它无需专门的动力机以及动力传递机构，结构紧凑，并具有能量利用效率高、动力部分与压气部分的匹配性能更好、辅助设备少、寿命更长、性能可靠、操作容易，动力部分无需专门的起动装置等特点。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：所述自驱动式一体化空气压缩机包括机体、动力缸、压气缸，机体的上面依次设置缸垫、缸盖、凸轮轴安装座、凸轮轴罩，机体下部的曲轴一端装有飞轮机构，机体下面是其中装有机油泵的油底壳；所述机体的动力缸和压气缸周围，以及处于缸盖内部的进、排气通道周围均设置了冷却水套；缸盖的所述冷却水套通过高温水管与散热器相连，机体的所述冷却水套通过低温水管与散热器相连，散热器与机体之间设有散热风扇，其特征在于，交替(相间)排列的所述动力缸和压气缸集成在机体上并共用所述曲轴；机体的一端设有机体端罩且装在机体相应端面的传动正时齿轮系统处于该机体端罩内；装在凸轮轴安装座上的第一凸轮轴、第二凸轮轴及机油泵主轴经所述传动正时齿轮系统的正时齿形同步带及正时齿轮副与安装在所述曲轴上的正时齿轮相连，第一凸轮轴上有相应数量的凸轮分别与各动力缸和压气缸的进气门组件一一对应，第二凸轮轴上有相应数量的凸轮分别与各动力缸和压气缸的排气门组件一一对应。

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

参见图1，本发明的自驱动式一体化空气压缩机包括机体2、动力缸8、压气缸12，机体2的上面依次设置缸垫3、缸盖4、凸轮轴安装座21、凸轮轴罩6，机体2下部的曲轴45一端装有飞轮机构1，机体2下面是其中装有机油泵33的油底壳34；所述机体2的动力缸8和压气缸12周围，以及处于缸盖4内部的进、排气通道周围均设置了冷却水套42；缸盖4的所述冷却水套通过高温水管23与散热器25相连，机体2的所述冷却水套通过低温水管27与散热器25相连，散热器25与机体2之间设有散热风扇24，其特征在于，交替排列的所述动力缸8和压气缸12集成在机体2上并共用所述曲轴45；机体2的一端设有机体端罩22且装在机体2相应端面的传动正时齿轮系统处于该机体端罩22内；装在凸轮轴安装座21上的第一凸轮轴11a、第二凸轮轴11b及机油泵33主轴通过正时齿形同步带30与安装在所述曲轴45上的正时齿轮57相连，第一凸轮轴11a上有相应数量的凸轮分别与各动力缸8和压气缸12的进气门组件一一对应，第二凸轮轴11b上有相应数量的凸轮分别与各动力缸8和压气缸12的排气门组件一一对应；所述散热风扇23主轴经传动带28与安装在曲轴45上的皮带轮29相连。

所述的动力活塞43顶部设有有利于组织燃料燃烧的燃烧室凹坑64，所述的压气活塞41顶部设置供进气阀13、排气阀52动作的退让坑65。

所述动力缸8设有专门的进气管48和排气管51，所述进气管48上设置了与各动力缸一一对应的进气歧管62，所述排气管51上也设置了与各缸一一对应的排气歧管63；所述的压气缸12也设有专门的进气管47和排气管50，所述的压气缸进气管47上设置了分别与各压气缸一一对应连接的多个进气歧管59，所述的压气缸排气管51上也设置了分别与各压气缸一一对应连接的多个排气歧管61。所述各歧管上皆设有安装法兰60。