多缸多气门充气装置的制作方法

一种多缸多气门充气装置，涉及气动机械技术领域。

背景技术：
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一般的柱塞式空气压缩机的压气量小，耗能量大，噪音也大，需要对其现有技术加以改进，以提升压气量，减少能耗，降低噪音。

技术实现要素：
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本实用新型提供一种多缸多气门充气装置，要解决的问题是：提升柱塞式空气压缩机的压气量，降低驱动电机的功耗。本充气装置由传动部分、缸体组合、活塞组合、排气座组合及储气装置所组成：

电机27与转盘1同轴安装，立轴2安装在转盘1上一侧边沿，立轴2上装有轴承10，轴承10的外部装有滑轮11，横臂3的中段开有滑孔4，立轴2通过滑轮11镶装在滑孔4中，活塞推杆5为2只，垂直锁紧在横臂3的两端，活塞推杆5装在滑座6上的滑套中，组成传动部分；

活塞7安装在活塞推杆5的两端，活塞7装于气缸8中，排气座9安装在气缸8的底部，构成缸体组合，缸体组合成对配置，每对缸体组合配活塞推杆5、滑座6各1只，每对缸体组合按气缸8的进气端对置安装，各缸体组合的进气端为开放式，与传动部分共同安装在储气室28中，储气室28上装有通气口29，各缸体组合的排气端通过各自的管路和单向阀与聚气室30相连，聚气室30通过管路和单向阀与储气罐31相连，本充气装置以缸体组合4套，活塞推杆5、滑座6各配2只为基准型；

活塞7由活塞上体18和活塞主体19组成，活塞上体18的中心位置设有安装活塞推杆5的透孔21，固定活塞推杆5的螺孔22设在活塞主体19的中心位置，在活塞上体18上，进气孔12围绕透孔21设置为6个，活塞主体19上与进气孔12对应设置同等数量的进气门室20，构成活塞组合；

排气座9由排气座上体23、排气座主体24和排气口26组成，在排气座上体23上，进气孔12设置为9个，排气座主体24上与进气孔12对应设置同等数量的排气门室25，排气口26呈漏斗状，安装在排气座主体24的底部，构成排气座组合；

进气门室20和排气门室25的结构相同，由进气孔12、气门室13、针阀14、针阀限位孔15、过气孔16和复位弹簧17组成，气门室13对应进气孔12设置，其底部开有针阀限位孔15，针阀限位孔15的周围开有多个过气孔16，针阀14的头部为圆锥体，安装在气门室13内，头部的锥体顶入进气孔12中，与进气孔12吻合，尾部装于针阀限位孔15中，阀体中部装有复位弹簧17。

本充气装置多缸组合，将多个进气门设置在活塞上，将多个排气门设置在排气座上，降低进、排气的过气阻力，提高了进、排气的过气量，通过转盘、立轴、横臂的传动方式，将圆周运动转换为活塞推杆的轴向直线运动，消除运动拐点，避免机件干涉，可加大活塞充气行程，功耗低，充气量大，适用于配置气动机械使用。

附图说明：

图1：多缸多气门充气装置原理图。

图2：传动部分结构图。

图3：立轴结构图。

图4：活塞组合结构图。

图5：活塞上体进气孔分布示意图。

图6：排气座组合结构图。

图7：排气座上体进气孔分布示意图。

图8：气门室结构图。

图中：1、转盘，2、立轴，3、横臂，4、滑孔，5、活塞推杆，6、滑座，7、活塞，8、气缸，9、排气座，10、轴承，11、滑轮，12、进气孔，13、气门室，14、针阀，15、针阀限位孔，16、过气孔，17、复位弹簧，18、活塞上体，19、活塞主体，20、进气门室，21、透孔，22、螺孔，23、排气座上体，24、排气座主体，25、排气门室，26、排气口，27、电机，28、储气室，29、通气口，30、聚气室，31、储气罐。

具体实施方式：

结合图1、图2、图3说明多缸多气门充气装置的总体结构和实施方式：

电机27与转盘1同轴安装，立轴2安装在转盘1上一侧边沿，立轴2上装有轴承10，轴承10的外部装有滑轮11，横臂3的中段开有滑孔4，立轴2通过滑轮11镶装在滑孔4中，活塞推杆5为2只，垂直锁紧在横臂3的两端，活塞推杆5装在滑座6上的滑套中，组成传动部分。

电机27运转后，驱动转盘1旋转，立轴2在转盘1上做同向圆周位移，立轴2的圆周位移通过轴承10外部的滑轮11，在滑孔4中沿横臂3的纵向往复滑动，拨动横臂3随立轴2在转盘1上的圆周位移而做横向往复运动，带动锁紧在横臂3两端的活塞推杆5做轴向往复运动。转盘1旋转一周，通过立轴2拨动横臂3做一个横向往复运动，带动两端的活塞推杆5完成一个轴向的往复运动，推拉活塞7完成一个往复行程。本充气装置的立轴2、横臂3、活塞推杆5的机械组合，对于转盘1和活塞7，构成了一个转角和长度可变的连杆机构，将转盘1的圆周运动通过立轴2、横臂3转换为活塞推杆5的轴向直线往复运动，改善了曲柄连杆机构的传动方式，消除了运动拐点，减少了运动阻力。

滑孔4沿横臂的纵向设置，其长度与转盘1的直径相等。由于活塞推杆5是轴向直线运动，在气缸8中做往复运动时不会与缸壁发生干涉，因此，横臂3及其滑孔4、活塞推杆5和气缸8的尺寸可以根据活塞7行程的需要做长。活塞7在气缸8中行程的长度取决于转盘1的尺寸，其关系是：L=2r,式中L代表活塞7的行程长度，r代表转盘1的圆心到立轴2轴心的距离，即，活塞7在气缸8中行程的长度等于转盘1的圆心到立轴2轴心的距离的2倍，这样，如果加大转盘1的直径，转盘1的圆心到立轴2轴心的距离随之加长，气缸8的缸体在符合活塞7的行程与转盘1的尺寸关系的情况下，可以做长，相应加长横臂3、滑孔4、活塞推杆5的尺寸，相应增加电机27的匹配功率，就可大幅度扩展多缸多气门充气装置单位时间内的充气量。

活塞7安装在活塞推杆5的两端，活塞7装于气缸8中，排气座9安装在气缸8的底部，构成缸体组合，缸体组合成对配置，每对缸体组合配活塞推杆5、滑座6各1只，每对缸体组合按气缸8的进气端对置安装，各缸体组合的进气端为开放式，与传动部分共同安装在储气室28中，储气室28上装有通气口29，各缸体组合的排气端通过各自的管路和单向阀与聚气室30相连，聚气室30通过管路和单向阀与储气罐31相连，本充气装置以缸体组合4套，活塞推杆5、滑座6各配2只为基准型。

横臂3的横向往复运动，带动活塞推杆5做轴向往复运动，推拉其两端的活塞7在各自的气缸8中做往复运动，完成吸气和压气行程，将储气室28中的气体抽出，经聚气室30压入储气罐31中。

本充气装置使用在封闭循环型的气动机械上，储气室28不设置通气口29，其进气端与气动机械的封闭回路连通。储气室28使用在开放型的气动机械上，储气室28上要设置安装有滤尘网的通气口29。

储气室28的设置，可使充气装置免装缸盖和滤尘等装置。聚气室30的设置是为充气装置向储气罐31的充气建立一个过渡和缓冲，避免在储气罐31上安装过多的进气管和单向阀。

结合图4、图5说明活塞组合的结构和实施方式：

活塞7由活塞上体18和活塞主体19组成，活塞上体18的中心位置设有安装活塞推杆5的透孔21，固定活塞推杆5的螺孔22设在活塞主体19的中心位置，在活塞上体18上，进气孔12围绕透孔21设置为6个，活塞主体19上与进气孔12对应设置同等数量的进气门室20，构成活塞组合。

进气门室20是由活塞上体18与活塞主体19组合后构成的。活塞推杆5推拉活塞7在气缸8中做往复运动，活塞7逆排气座9而行时，在活塞7和排气座9之间产生负压，在负压的作用下，进气门室20中的针阀14的头部脱离进气孔12，产生缝隙，储气室28中的气体通过缝隙进入进气门室20，经进气门室20底部的过气孔16进入气缸8中。活塞7向排气座9推进时，进入气缸8中的气体被压缩，上对活塞7，下对排气座9形成高压，进气门室20中的针阀14在高压和复位弹簧17的双重作用下，头部顶死在进气孔12中，活塞7处于全封闭状态下行，对进入气缸8的气体施压。

结合图6、图7说明排气座组合的结构和实施方式：

排气座9由排气座上体23、排气座主体24和排气口26组成，在排气座上体23上，进气孔12设置为9个，排气座主体24上与进气孔12对应设置同等数量的排气门室25，排气口26呈漏斗状，安装在排气座主体24的底部，构成排气座组合。

排气门室25是由排气座上体23与排气座主体24组合后构成的。活塞7对进入气缸8的气体施压，将压力作用到排气座9上，在这种压力的作用下，排气座9上的排气门室25中的针阀14脱离进气孔12，形成缝隙，高压气体通过缝隙进入排气门室25，经排气门室25底部的过气孔16汇入排气口26，再经聚气室30，压入储气罐31中。活塞7的压气行程结束，针阀14在排气口26中残留气体和复位弹簧17的双重作用下，头部顶死在进气孔12中，将排气座9封闭。

结合图8说明进排气门的结构和实施方式：

进气门室20和排气门室25的结构相同，由进气孔12、气门室13、针阀14、针阀限位孔15、过气孔16和复位弹簧17组成，气门室13对应进气孔12设置，底部开有针阀限位孔15，针阀限位孔15的周围开有多个过气孔16，针阀14的头部为圆锥体，安装在气门室13内，头部的锥体顶入进气孔12中，与进气孔12吻合，尾部装于针阀限位孔15中，阀体中部装有复位弹簧17。

进气孔12的内外为两个圆斗状对接的透孔，设置在活塞上体18和排气座上体23上。气门室13为圆柱形空腔，设置在活塞主体19和排气座主体24上，其底部设有针阀限位孔15，过气孔16围绕针阀限位孔15设置。针阀14的顶部为圆锥状，锥体与进气孔12的内孔吻合，锥体的下部设有档片，档片的下部为圆柱形阀体，阀体的底部为滑动导杆。复位弹簧17装在阀体的外部，其上部支撑在档片下面，下部支撑在气门室13的底部。活塞7逆排气座9运行进入吸气行程，在气缸8中形成负压，在负压的作用下，进气门室20中的针阀14脱离进气孔12，形成缝隙，储气室28中的气体通过缝隙进入气缸8，活塞7行至上止点，完成吸气行程，在复位弹簧17的作用下，针阀14的头部顶死在进气孔12中，将活塞7封闭。活塞7向排气座9运行进入排气行程，对进入气缸8的气体施压，在气缸8中气体的压力下，排气门室25中的针阀14脱离进气孔12，形成缝隙，气缸8中气体通过缝隙进入排气口26，活塞7运行至下止点，完成排气行程，在复位弹簧17的作用下，针阀13顶死在进气孔12中，将排气座9封闭。

将多个进气门设置在活塞7上，将多个排气门设置在排气座9上，这样可增加进、排气门的数量，按4缸基准型配置，每个活塞上设置进气门6个，进气门共24个，每个排气座上设置排气门9个，排气门共36个，进、排气门总共60个。多气门的设置，可减少充气装置进、排气的过气阻力，提高过气量，提升充气效率，缩短充气时间，还可省去进、排气门的传动和控制机构的配置，降低电机27的配置功率。