申请/专利权人：河北乘风科技有限公司

申请日：2019-02-18

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN109681402B

主分类号：F04B27/12

分类号：F04B27/12;F04B39/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2019.05.21#实质审查的生效;2019.04.26#公开

摘要：本发明公开了一种新能源物流车用空压机，涉及空气压缩机领域。包括缸盖、阀板总成、缸体、活塞、斜盘、端盖、驱动轴、上滑履和下滑履；通过螺钉自上而下依次将缸盖、阀板总成、缸体、端盖并装成一体；所述阀板总成上设有文丘里阀，活塞下行时，外界气体从缸盖上的进气管进入缸盖内腔，气流流过阀板总成中部的文丘里阀分流后到达吸气阀进入压缩腔，吸气过程完成后活塞上行完成对气体的压缩过程。通过在阀板部件上设置文丘里阀改变了斜盘所在腔体内的压力，从而改变了活塞上、下两端的压力差，进而有效地减少了通过缸体与活塞之间的间隙窜入压缩腔的润滑油，降低了压缩气体中的含油量和润滑油的消耗，提高了压缩气体质量，保护了后续的用气装置。

主权项：1.一种新能源物流车用空压机，其特征在于：包括缸盖6、阀板总成5、缸体4、活塞11、斜盘3、端盖1、驱动轴2、上滑履22和下滑履12；通过螺钉15自上而下依次将缸盖6、阀板总成5、缸体4、端盖1并装成一体；所述斜盘3套装在驱动轴2上，且位于端盖1的腔体14内，所述驱动轴2设置在缸体4和端盖1中心轴位置，底部穿过端盖1与动力源驱动连接，所述驱动轴2带动斜盘3做旋转运动时，所述斜盘3上下两侧面通过上滑履22和下滑履12与活塞11配合，所述斜盘3旋转时带动活塞11做往复运动；所述阀板总成5上设有文丘里阀7，并位于缸盖内腔的进气管16正下方，且与进气管16的相对安装位置有重合，文丘里阀7的上部伸入到进气管16内，活塞11下行时，外界气体从缸盖6上的进气管16进入缸盖内腔，气流流过阀板总成5中部的文丘里阀7分流后到达吸气阀进入压缩腔10，吸气过程完成后活塞11上行完成对气体的压缩过程；所述文丘里阀7由锥面阀头17、柱体及限位环组成，所述锥面阀头17固定连接在柱体的上部，所述限位环固定连接在柱体的下部，所述柱体的直径小于锥面阀头17底部直径，所述锥面阀头17与柱体连接处还设有通气孔21，所述柱体沿底部中心向上设有中心孔18，并与通气孔21连通；所述文丘里阀7通过限位环安装在阀板总成5上，连接处进行密封处理，所述柱体底部穿过阀板总成5，其中心孔18与斜盘3所在的腔体14相通，使得腔体14内的压力始终低于外界大气压力；所述端盖1与驱动轴2配装处设有防止润滑油泄漏的油封13。

全文数据：一种新能源物流车用空压机技术领域本发明涉及空气压缩机领域。背景技术新能源电动物流车在我国得到了大力的政府支持和推动，具有零污染、低噪音、节能高效的优点。随着我国重点城市对清洁环保要求的提升，并随着我国物流业的蓬勃发展，城市内新能源物流车的需求越来越大。空压机是新能源物流车启动刹车系统的核心零部件，由于其没有客车和卡车空间布局的优越性，所以新能源物流车空压机要求结构紧凑、可靠性高、空气清洁、振动小、噪音低、高效节能，以满足整车要求。市场现有车载电动空压机存在以下问题：1.含油量高在目前的斜盘式往复活塞压缩机工作中，主轴带动斜盘高速旋转，推动活塞作往复运动，同时也将斜盘所在腔体内的润滑油甩向四周，以便润滑有相对运动的零部件。被甩到缸体活塞孔壁的润滑油起到润滑活塞与活塞孔的作用，防止的磨损。从图四可以看出，活塞下行时活塞环的上侧贴靠在环槽的上侧，润滑油就会通过活塞环与环形槽的下部的间隙进入环形槽内；活塞上行时高压气体将活塞环推向环形槽的下侧，而润滑油在活塞往复惯性力的作用下被推出环形槽，进入压缩气体中被排出，活塞环的这种作用一般称为：泵油；压缩机的这种现象称为：窜油。另一方面，活塞上、下两端压差的大小对活塞环的泵油量起着关键作用。当活塞下行进入吸气过程时，由于吸气阀对气体流动产生的阻力，使活塞上部的压力小于活塞下部（斜盘所在腔体）的压力，也即活塞环上侧的压力小于其下侧的压力，这样活塞环下侧的气体吹扫着润滑油通过活塞环接口处的泄漏通道进入了压缩腔内，在之后压缩过程中随压缩气体排出，增大了压缩气体含油量。即:活塞下部比上部压力越高，压缩气体含油量也越高。压缩气体含油量高不但会造成润滑油的浪费，更会使后续用气装置（如干燥器、执行机构、仪器仪表等）的使用寿命缩短甚至报废。2.噪音大在目前的往复活塞压缩机工作中，曲柄连杆结构，其2-4缸工作，动平衡极差，噪音在85dB以上。3.润滑油泄露压缩机主轴高速旋转、高压气体泄漏到腔体都易造成润滑油连接处泄漏。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种新能源物流车用空压机，其通过合理设计完全满足新能源电动物流车全工况，并根据其特定的空间结构设计，提高了能效比，节约电能，解决了车载有油空压机的含油量高的问题，降低了噪音和延长了使用寿命。本发明的目的是提供一种斜盘式往复活塞压缩机，能在增加很少的零件情况下，大大降低排气含油量，提高压缩气体质量。本发明所采取的技术方案是：一种新能源物流车用空压机，其特征在于：包括缸盖、阀板总成、缸体、活塞、斜盘、端盖、驱动轴、上滑履和下滑履；通过螺钉自上而下依次将缸盖、阀板总成、缸体、端盖并装成一体；所述斜盘套装在驱动轴上，且位于端盖的腔体内，所述驱动轴设置在缸体和端盖中心轴位置，底部穿过端盖与动力源驱动连接，所述驱动轴带动斜盘做旋转运动时，所述斜盘上下两侧面通过上滑履和下滑履与活塞配合，所述斜盘旋转时带动活塞做往复运动；所述阀板总成上设有文丘里阀，并位于缸盖内腔的进气管正下方，且与进气管的相对安装位置有重合，文丘里阀的上部伸入到进气管内，活塞下行时，外界气体从缸盖上的进气管进入缸盖内腔，气流流过阀板总成中部的文丘里阀分流后到达吸气阀进入压缩腔，吸气过程完成后活塞上行完成对气体的压缩过程。进一步优化的技术方案为所述文丘里阀由锥面阀头、柱体及限位环组成，所述锥面阀头固定连接在柱体的上部，所述限位环固定连接在柱体的下部，所述柱体的直径小于锥面阀头底部直径，所述锥面阀头与柱体连接处还设有通气孔，所述柱体沿底部中心向上设有中心孔，并与通气孔连通。进一步优化的技术方案为所述文丘里阀通过限位环安装在阀板总成上，连接处进行密封处理，所述柱体底部穿过阀板总成，其中心孔与斜盘所在的腔体相通，使得腔体内的压力始终低于外界大气压力。进一步优化的技术方案为所述端盖与驱动轴配装处设有防止润滑油泄漏的油封。进一步优化的技术方案为所述文丘里阀设置在阀板总成的中心位置，并与均等排列的进气阀之间两两对称设置。与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：本发明通过旋转斜盘或摆动斜盘机构将动力源传来的旋转运动转变为活塞的往复运动，活塞往复直线运动中通过阀板部件上的吸气阀、排气阀的配合完成对气体的吸气、压缩、排气、膨胀过程，达到压缩气体的目的。通过在阀板部件上设置文丘里阀改变了斜盘所在腔体内的压力，从而改变了活塞上、下两端的压力差，进而有效地减少了通过缸体与活塞之间的间隙窜入压缩腔的润滑油，降低了压缩气体中的含油量和润滑油的消耗，提高了压缩气体质量，保护了后续的用气装置。并通过合理设计完全满足新能源电动物流车全工况，并根据其特定的空间结构设计，提高了能效比，节约电能，解决了车载有油空压机的含油量高的问题，降低了噪音和延长了使用寿命。附图说明图1是本发明整体结构的纵向剖视图；图2是本发明整体结构的分解装配图；图3是缸盖与阀板剖视图；图4是通过活塞环槽间隙的窜油过程示意图；图5是文丘里效应示意图；图6是吸气口和文丘里阀的示意图；图7是斜盘滑履活塞相对位置示意图；图8是不同形状、结构文丘里阀的等效变化示意图；其中，1端盖，2驱动轴，3斜盘，4缸体，5阀板总成，6缸盖，7文丘里阀，8缸盖内腔，9进气阀，10压缩腔，11活塞，12下滑履，13油封，14腔体，15螺钉，16进气管，17锥面阀头，18中心孔，19排气阀，20阀板，21通气孔，22上滑履。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1、图2及图3所示，本发明公开了一种新能源物流车用空压机，包括缸盖6、阀板总成5、缸体4、活塞11、斜盘3、端盖1、驱动轴2、上滑履22和下滑履12；通过螺钉15自上而下依次将缸盖6、阀板总成5、缸体4、端盖1并装成一体；所述斜盘3套装在驱动轴2上，且位于端盖1的腔体14内，所述驱动轴2设置在缸体4和端盖1中心轴位置，底部穿过端盖1与动力源驱动连接，所述驱动轴2带动斜盘3做旋转运动时，所述斜盘3上下两侧通过上滑履22和下滑履12与活塞11配合，所述斜盘3旋转时带动活塞11做往复运动；所述阀板总成5上设有文丘里阀7，并位于缸盖内腔的进气管16正下方，且与进气管16的相对安装位置有重合，文丘里阀7的上部伸入到进气管16内，活塞11下行时，外界气体从缸盖6上的进气管16进入缸盖内腔，气流流过阀板总成5中部的文丘里阀7分流后到达吸气阀进入压缩腔10，吸气过程完成后活塞11上行完成对气体的压缩过程。具体的，所述文丘里阀7由锥面阀头17、柱体及限位环组成，所述锥面阀头17固定连接在柱体的上部，所述限位环固定连接在柱体的下部，所述柱体的直径小于锥面阀头17底部直径，所述锥面阀头17与柱体连接处还设有通气孔21，所述柱体沿底部中心向上设有中心孔18，并与通气孔21连通。具体的，所述文丘里阀7通过限位环安装在阀板总成5上，连接处进行密封处理，所述柱体底部穿过阀板总成5，其中心孔18与斜盘3所在的腔体14相通，使得腔体14内的压力始终低于外界大气压力。具体的，所述端盖1与驱动轴2配装处设有防止润滑油泄漏的油封13。具体的，所述文丘里阀7设置在阀板总成5的中心位置，并与均等排列的进气阀9之间两两对称设置。如图五是本发明的理论依据：文丘里效应原理图；当气体按图示方向从截面1流向截面2时会发生下列现象：图中A1、V1、P1分别表示截面1处的截面面积、气体流速和气体压力；A2、V2、P2分别表示截面2处的截面面积、气体流速和气体压力；ΔP表示两截面间的压差。因为A1＞A2，根据质量连续性方程：V1*A1=V2*A2，可得：V1＜V2，根据伯努利方程：P1+12*ρ*V1²=P2+12*ρ*V2²，（ρ为气体密度），可得P1＞P2，两截面处产生压差ΔP。图六为本发明的吸气口和文丘里阀的示意图；当斜盘式往复活塞压缩机高速旋转时，由于活塞11的往复运动，以及吸气阀9、排气阀19的单向导通作用，气体产生流速从吸气口被吸入，当气体经由截面3处时截面面积减小，根据上述文丘里效应此处气体流速上升、压力下降，而文丘里阀7上的通气孔21就位于截面2处，通气孔21处压力随之降低。通气孔21又通过文丘里阀中心处的中心孔与斜盘腔相通，斜盘腔也即活塞下部所在腔体，因此气体的吸入使得活塞下部压力下降，润滑油在活塞下部即腔体压力下降，能够防止润滑油上窜，大幅降低压缩腔内含油量。由前述“本发明所要解决的技术问题中分析那样”，此手段有效地解决了空压机排气含油量高的问题。如图七所示，活塞11下端压力的降低，使活塞上下行过程中，斜盘（3与上滑履22的平面始终贴合在一起，避免了活塞换向时斜盘3与上滑履22、下滑履12间产生碰撞、冲击，减小了整机振动和噪声。由于文丘里阀的作用，使得斜盘所在的腔体内的压力始终低于外界大气压力，有效减少了润滑油从油封处的泄漏。空压机本体采用立式安装，润滑油靠自身重力位于主机下部斜盘腔内远离活塞，有利于降低排气含油量。

权利要求：1.一种新能源物流车用空压机，其特征在于：包括缸盖（6）、阀板总成（5）、缸体（4）、活塞（11）、斜盘（3）、端盖（1）、驱动轴（2）、上滑履（22）和下滑履（12）；通过螺钉（15）自上而下依次将缸盖（6）、阀板总成（5）、缸体（4）、端盖（1）并装成一体；所述斜盘（3）套装在驱动轴（2）上，且位于端盖（1）的腔体（14）内，所述驱动轴（2）设置在缸体（4）和端盖（1）中心轴位置，底部穿过端盖（1）与动力源驱动连接，所述驱动轴（2）带动斜盘（3）做旋转运动时，所述斜盘（3）上下两侧面通过上滑履（22）和下滑履（12）与活塞（11）配合，所述斜盘（3）旋转时带动活塞（11）做往复运动；所述阀板总成（5）上设有文丘里阀（7），并位于缸盖内腔的进气管（16）正下方，且与进气管（16）的相对安装位置有重合，文丘里阀（7）的上部伸入到进气管（16）内，活塞（11）下行时，外界气体从缸盖（6）上的进气管（16）进入缸盖内腔，气流流过阀板总成（5）中部的文丘里阀（7）分流后到达吸气阀进入压缩腔（10），吸气过程完成后活塞（11）上行完成对气体的压缩过程。2.根据权利要求1所述的一种新能源物流车用空压机，其特征在于：所述文丘里阀（7）由锥面阀头（17）、柱体及限位环组成，所述锥面阀头（17）固定连接在柱体的上部，所述限位环固定连接在柱体的下部，所述柱体的直径小于锥面阀头（17）底部直径，所述锥面阀头（17）与柱体连接处还设有通气孔（21），所述柱体沿底部中心向上设有中心孔（18），并与通气孔（21）连通。3.根据权利要求2所述的一种新能源物流车用空压机，其特征在于：所述文丘里阀（7）通过限位环安装在阀板总成（5）上，连接处进行密封处理，所述柱体底部穿过阀板总成（5），其中心孔（18）与斜盘（3）所在的腔体（14）相通，使得腔体（14）内的压力始终低于外界大气压力。4.根据权利要求1所述的一种新能源物流车用空压机，其特征在于：所述端盖（1）与驱动轴（2）配装处设有防止润滑油泄漏的油封（13）。5.根据权利要求1所述的一种新能源物流车用空压机，其特征在于：所述文丘里阀（7）设置在阀板总成（5）的中心位置，并与均等排列的进气阀（9）之间两两对称设置。

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