专利名称：电磁线性驱动高压压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压缩机，特别涉及一种能够连续提供高压纯净空气的微型高压压缩机。
现代红外技术、夜视技术都需要低温制冷技术，最常用的是焦一汤循环系统，所用的高压气源都是钢瓶充灌，其缺点是维持时间短，需要不断地换瓶、充气，在某些场合会造成特殊困难。如军事作战时，充装运输气瓶是一个极为重要的后勤保障。
本实用新型的目的在于提出一种能够连续供给高压气体的压缩机来代替钢瓶直接联入制冷系统中，不仅可以省去不量充装高压纯净空气的保障设备和费用，而且具有启动方便、适时调节、可靠性高的特点。
本实用新型包括一筒体、筒体内的定位台阶的两侧对称布置有线性电机，线性电机的主轴分别由一组膜片弹簧支承，并分别与Ⅰ、Ⅱ级活塞相联接，Ⅰ、Ⅱ级活塞上紧压有Ⅲ、Ⅳ两级活塞。Ⅰ级排气阀通过管道和Ⅱ级吸气阀相连通，Ⅱ级排气阀通过管道和Ⅲ级吸气阀相连通，Ⅲ级排气阀和Ⅳ级吸气阀相连通，为了消除两线性电机的线圈自感，两线性电机的永久磁体的充磁方向相反。
Ⅰ、Ⅱ级吸气阀包括一与管道连接的接头，接头的通道和阀座内的阀腔相连通，阀腔内配置有阀芯，阀芯上装有调节螺母，阀座与调节螺母间有气阀弹簧，具有升程可调的特点。
Ⅲ、Ⅳ级吸气阀包括一与管道连接的接头，接头的通道和阀座内的阀腔相连通，阀腔内配置有阀芯，阀芯上装有支撑环，阀座与支撑环间压有气阀弹簧。
本实用新型的工作原理是线性电机启动后，主轴便带动Ⅰ、Ⅱ级活塞在各自的气缸内作直线往复运动；电机带动Ⅰ级活塞向筒体侧运动时，Ⅰ级吸气阀打开，Ⅰ级排气阀关闭，Ⅰ级气缸处于吸气状态；电机带动Ⅰ级活塞向气缸侧运动时，吸气阀关闭，气缸内气体受到压缩；当Ⅰ级活塞将Ⅰ级气缸内的气体压缩到一定压力后，Ⅰ级吸气阀仍关闭，Ⅰ级排气阀则打开，被压缩的气体便通过管道进入Ⅱ级气缸进行压缩，然后再依次进入Ⅲ级、Ⅳ级气缸压缩后通过Ⅳ级排气阀进入所需场合。如此反复，本实用新型便实现了吸气－－压缩－－排气的循环过程。
图1是本实新型的结构剖视图。
图2是Ⅰ、Ⅱ级吸气阀(3)、(19)的结构剖视图。
图3是Ⅲ、Ⅳ级吸气阀(20)、(33)的结构剖视图。
图4是排气阀(31)、(24)、(22)、(32)的结构剖视图。
图5是永久磁铁(10)、(13)的磁场方向分布图。
参照
图1，本实用新型包括一筒体(8)，筒体(8)的内壁上有定位台阶，定位台阶的两侧对称布置有线性电机组件(9、10、11)和(9、12、13)，其中，(9)是软铁磁轭，(10)、(13)是嵌装在软铁磁轭上的稀土永久磁铁，(11)、(12)是线圈骨架。在轴(14)中间台阶的两侧用定位套筒(28)分别将线圈骨架(11)、(12)轴向定位。在电机的两侧分别设置两组膜片弹簧组件(15)，为了保证膜片弹簧组件(15)在平衡位置时无变形，在膜片弹簧组件(15)的内侧设置隔环(29)，在膜片弹簧组件(15)的外侧设置有行程限制板(6)和(16)行程限制板(6)、(16)的外侧分别设置有调节环(30)、(17)。
筒体(8)的两端分别配置有Ⅰ、Ⅱ级气缸部件(2)和Ⅱ、Ⅲ级气缸部件(18)，轴(14)分别和Ⅰ、Ⅱ级活塞(5)、(27)过盈配合联接，Ⅲ、Ⅳ级活塞(23)、(4)靠气体压差作用分别压紧在Ⅱ、Ⅰ级活塞(27)、(5)上。另外，(1)、(21)是接头，(3)是Ⅰ级吸气阀，(31)是Ⅰ级排气阀，(19)是Ⅱ级吸气阀，(24)是Ⅱ级排气阀，(20)是Ⅲ级吸气阀，(22)是Ⅲ级排气阀，(33)是Ⅳ级吸气阀，(32)是Ⅳ级排气阀，排气阀(31)通过管道与吸气阀(19)相连通；排气阀(24)通过管道与吸气阀(20)相连通，排气阀(22)通过管道与吸气阀(33)相连通(注图中管道未画出)。
参照图2，Ⅰ、Ⅱ级吸气阀包括一与管道连接的接头(34)，接头(34)的通道和阀座(38)的阀腔相连通，阀腔内配置有阀芯(37)，阀芯(37)上装有调节螺母(35)，阀座(38)与调节螺母(35)间压有气阀弹簧(36)，调节螺母(35)的旋进或旋出可以调节阀芯(37)的升程。
参照图3，Ⅲ、Ⅳ级吸气阀包括一与管道连接的接头(1)或(21)，接头的通道和阀座(42)的阀腔相连通，阀腔内固定有阀杆(41)，与阀杆(41)相配合的阀芯(44)通过气阀弹簧(43)与阀座(42)相配合。另外，图中，(40)、(39)分别是用于联接接头与气缸部件的螺栓及其垫片。本吸气阀工作时，阀芯(44)克服气阀弹簧(43)的作用力，向气缸侧移动，气体经过阀芯(44)与阀杆(41)之间的间隙进入气缸，阀座(42)兼作升程限制器。
参照图4，本实用新型的排气阀包括一与管道连接的接头(45)，接头(45)的通道和阀座(49)内的阀腔相连通，阀腔内配置有阀芯(48)，阀芯(48)上装有支撑环(46)，阀座(49)与支撑环(46)间压有气阀弹簧(47)。本排气阀工作时，在气体力的作用下，阀芯(48)克服气阀弹簧(47)的弹力，沿支撑环(46)移动，气体经过阀芯(48)与阀座(49)之间的间隙流出气缸。支撑环兼作升程限制器。
参照图5，永久磁铁(10)、(13)的永磁材料是稀土钕铁硼，分成八块，均沿径向充磁，但充磁方向相反。
线性电机组件(9、10、11)和(9、12、13)启动后，主轴(14)便带动活塞(5)、(27)作直线往复运动，电机向Ⅰ、Ⅱ级气缸筒体侧运动时，Ⅰ级吸气阀打开，Ⅰ级排气阀关闭，Ⅰ级气缸处于吸气状态，当Ⅰ级活塞将Ⅰ级气缸内的气体压缩到一定压力后，Ⅰ级吸气阀关闭，Ⅰ级排气阀打开，被压缩的气体便通过管道进入Ⅱ级气缸进行压缩，然后再依次进入Ⅲ级、Ⅳ级气缸压缩后通过Ⅳ级排气阀进入所需场合。
权利要求1.电磁线性驱动高压压缩机，包括一筒体、筒体两端的气缸，本实用新型的特征是，筒体内的定位台阶的两侧对称布置有线性电机，线性电机的主轴分别由一组膜片弹簧支承，并分别与Ⅰ、Ⅱ级活塞相联接，Ⅰ、Ⅱ级活塞上紧压有Ⅲ、Ⅳ两级活塞，Ⅰ级气缸上配置有Ⅰ级吸气阀，Ⅰ级排气阀通过管道和Ⅱ级吸气阀相连通，Ⅱ级排气阀通过管道和Ⅲ级吸气阀相连通，Ⅲ级排气阀和Ⅳ级吸气阀相连通。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所说的两线性电机的永久磁体的充磁方向相反。
3.根据权利要求1、或2所述的压缩机，其特征在于，所说的Ⅰ、Ⅱ级吸气阀包括一与管道连接的接头，接头的通道和阀座的阀腔相连通，阀腔内配置有阀芯，阀芯上装有调节螺母，阀座和调节螺母间压有气阀弹簧。
4.根据权利要求1、或2所述的压缩机，其特征在于，所说的Ⅲ、Ⅳ级吸气阀包括一与管道连接的接头，接头的通道和阀座的阀腔相连通，阀腔内固定有阀杆，与阀杆相配合的阀芯通过气阀弹簧与阀座相配合。
5.根据权利要求1、或2所述的压缩机，其特征在于，所说的排气阀包括一与管道连接的接头，接头的通道和阀座内的阀腔相连通，阀腔内配置有阀芯，阀芯上装有支撑环，阀座与支撑环间压有气阀弹簧。
6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所说的膜片弹簧的内侧设置有隔环，在膜片弹簧的外侧设置有行程限制板。
专利摘要一种能够连续提供高压纯净空气的电磁线性驱动高压压缩机，包括一筒体，筒体内对称布置有线性电机，线性电机的主轴分别由一组膜片弹簧支撑，并分别与I、II级活塞相联接，I、II级活塞上紧压有III、IV两级活塞，可以代替钢瓶直接联入制冷系统，不仅可以省去大量充装高压纯净空气的保障设备和费用，而且具有启动方便、适时调节、可靠性高的特点。
文档编号F04B35/04GK2105572SQ9122584
公开日1992年5月27日 申请日期1991年9月29日 优先权日1991年9月29日
发明者顾兆林, 叶士禄, 郁永章, 马佳, 李云 申请人:西安交通大学