一种进气卸荷结构、空压机及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及空气压缩机技术领域，尤其涉及一种进气卸荷结构、空压机及车辆。


背景技术：

2.空气压缩机，简称空压机，是气源装置中的主体，它是将原动机的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。
3.汽车中通常需要空压机对整车各气动装置提供气源。空压机的动力由发动机提供，发动机的输出端通过齿轮与空压机连接，实现动力传递。
4.由于空压机工作过程中压缩气体压力较大，使用o型圈密封需要较大压缩率，由于o型圈的工作环境温度高，这样压缩率较大的o型圈密封老化速度快，进而影响密封性，导致卸荷机构反应动作缓慢，卸荷不彻底，空压机故障率高。
5.因此，亟需一种进气卸荷结构，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提出一种进气卸荷结构、空压机及车辆，能够降低密封圈的老化速度，降低空压机故障率。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种进气卸荷结构，设置于空压机缸盖的上部，所述缸盖具有安装孔，包括：
9.导柱，设置于所述安装孔内，所述导柱沿轴线方向设置有容纳孔，所述导柱与所述安装孔的孔壁之间设置有第一密封圈；
10.柱塞，设置于所述容纳孔内，所述柱塞与所述导柱密封连接，所述柱塞和所述导柱之间设置有第二密封圈，所述导柱能够相对于所述柱塞往复移动；
11.所述第一密封圈的横截面和所述第二密封圈的横截面均为矩形。
12.作为上述进气卸荷结构的一种优选技术方案，所述第一密封圈和所述第二密封圈至少在产生动摩擦的侧壁上设置有聚四氟乙烯层。
13.作为上述进气卸荷结构的一种优选技术方案，所述第一密封圈和所述第二密封圈的外表面设置有聚四氟乙烯层。
14.作为上述进气卸荷结构的一种优选技术方案，还包括弹簧，所述弹簧设置于所述容纳孔内，所述弹簧的一端与所述柱塞抵接，所述弹簧的另一端与所述导柱抵接。
15.作为上述进气卸荷结构的一种优选技术方案，所述导柱沿轴线方向设置有平衡气孔，所述平衡气孔与所述容纳孔连通。
16.一种空压机，包括：
17.缸盖，所述缸盖上部设置有安装孔和气体输送通道，所述气体输送通道与所述安装孔连通，所述气体输送通道内的气体能够进入所述安装孔驱动所述导柱移动；
18.缸体，与所述缸盖连接，所述缸体与所述缸盖形成有腔室；
19.活塞，设置于所述腔室内；
20.驱动元件，所述驱动元件与所述活塞连接并能够驱动所述活塞往复移动；
21.还包括上述任一方案所述的进气卸荷结构，所述进气卸荷结构设置于所述安装孔内。
22.作为上述空压机的一种优选技术方案，所述驱动元件包括：
23.驱动件；
24.连杆，第一端与所述活塞连接；
25.曲轴，所述连杆的第二端与所述曲轴连接，所述驱动件与所述曲轴的第一端连接。
26.作为上述空压机的一种优选技术方案，所述曲轴包括：
27.曲轴主体，所述曲轴主体包括前端轴和后端轴，所述后端轴和所述前端轴之间固定连接有用于活动连接所述连杆第二端的连杆轴颈。
28.作为上述空压机的一种优选技术方案，所述活塞数量为两个，所述缸盖上设置有连通通道和两个安装孔，所述腔室被分隔成两个的活塞腔，所述连通通道分别与两个所述安装孔连通以将两个所述活塞腔连通。
29.一种车辆，包括上述任一方案所述的空压机。
30.本实用新型有益效果：
31.进气卸荷结构使用第一密封圈和第二密封圈，由于第一密封圈和第二密封圈的横截面均为矩形，相较于现有技术中的o型密封圈，横截面呈矩形的密封圈在相同密封条件下的压缩率更小，这样截面为矩形的密封圈的在高温环境的老化速度相较于o型密封圈慢。
32.空压机使用进气卸荷结构，由于第一密封圈和第二密封圈的横截面均为矩形，相较于现有技术中的o型密封圈，横截面呈矩形的密封圈在相同密封条件下的压缩率更小，这样截面为矩形的密封圈的在高温环境的老化速度相较于o型密封圈慢。这样可防止空压机因密封造成的卸荷不彻底，卸荷动作慢等问题出现。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
34.图1是本实用新型实施例提供的进气卸荷结构的结构示意图；
35.图2是本实用新型实施例提供的第一密封圈部分设置有聚四氟乙烯层的截面示意图；
36.图3是本实用新型实施例提供的第一密封圈全部设置有聚四氟乙烯层的截面示意图；
37.图4是本实用新型实施例提供的空压机的分解示意图；
38.图5是本实用新型实施例提供的空压机的结构示意图。
39.图中：
40.1、导柱；11、容纳孔；12、平衡气孔；2、柱塞；3、第一密封圈；4、第二密封圈；5、弹簧；6、聚四氟乙烯层；
41.10、缸盖；
42.20、缸体；
43.30、活塞；
44.40、驱动元件；41、连杆；42、曲轴主体；421、前端轴；422、后端轴；423、连杆轴颈；424、曲柄臂。
具体实施方式
45.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
46.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
48.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
49.空压机的卸荷处大多使用o型圈密封，但是空压机工作过程中压缩气体压力较大，使用o型圈密封需要较大压缩率，o型圈工作环境温度高，压缩率大的o型圈则老化速度快，进而影响密封性，导致卸荷机构反应动作缓慢，卸荷不彻底，空压机故障率高。
50.为此，本实施例中提供了一种进气卸荷结构，以解决上述技术问题。
51.如图1和图2所示，进气卸荷结构设置于空压机缸盖10的上部，缸盖10具有安装孔，进气卸荷结构则设置在缸盖10内，该进气卸荷结构包括导柱1和柱塞2，其中导柱1设置于缸盖10内，导柱1沿轴线设置有容纳孔11，导柱1与安装孔的孔壁之间设置有第一密封圈3；柱塞2设置于容纳孔11内，柱塞2与导柱1密封连接，柱塞2和导柱1之间设置有第二密封圈4，导柱1能够相对于柱塞2往复移动；第一密封圈3的横截面和第二密封圈4的横截面均为矩形。
52.由于第一密封圈3和第二密封圈4的横截面均为矩形，相较于现有技术中的o型密封圈，横截面呈矩形的密封圈在相同密封条件下的压缩率更小，这样截面为矩形的密封圈的在高温环境的老化速度相较于o型密封圈慢。
53.举例地，截面为矩形的密封圈的压缩率降低到10％～15％左右，大大降低了胶圈的老化速度；而o型密封圈的压缩率为30％左右。压缩率的降低可延缓老化，防止因密封造
成的卸荷不彻底，卸荷动作慢等问题出现。
54.继续参考图2，第一密封圈3和第二密封圈4至少在产生动摩擦的侧壁上设置有聚四氟乙烯层6。聚四氟乙烯层6起到减少摩擦力和耐高温的能力。进一步延缓胶圈老化速度，减小摩擦阻力，进而提高进气卸荷结构的使用寿命。第一密封圈3和第二密封圈4表面包裹聚四氟乙烯层6时，由于横截面呈矩形，故第一密封圈3和第二密封圈4的表面规则平整，表面积增大，可保证贴合牢固，提高贴边附着力，厚度均匀，进而减少摩擦阻力。
55.当然，在其他实施例中，如图3所示，第一密封圈3和第二密封圈4的外表面设置有聚四氟乙烯层6。由于横截面呈矩形，故第一密封圈3和第二密封圈4的表面规则平整，表面积增大，可保证贴合牢固，提高贴边附着力，厚度均匀，进而减少摩擦阻力。聚四氟乙烯层6起到减少摩擦力和耐高温的能力。进一步延缓胶圈老化速度，减小摩擦阻力，进而提高进气卸荷结构的使用寿命。
56.为了能够在卸荷完成后使导柱1下移复位，在本实施例中进气卸荷结构还包括弹簧5，弹簧5设置于容纳孔11内，弹簧5的一端与柱塞2抵接，弹簧5的另一端与导柱1抵接。当卸荷时，导柱1向柱塞2方向移动，此时弹簧5被压缩，卸荷完成后，在弹簧5的作用下导柱1下移复位。
57.导柱1沿轴线方向还设置有平衡气孔12，平衡气孔12与容纳孔11连通，这样可使气体从平衡气孔12内进入到容纳孔11内，实现进气卸荷结构容纳孔11内气压与空压机活塞30顶气体压力平衡，进气卸荷结构能够与空压机的缸盖10充分密封，减少波动。
58.如图4和图5所示，本实施例中还提供了一种空压机，空压机包括缸盖10、缸体20、活塞30、驱动元件40和本实施例中的进气卸荷结构，其中缸盖10上部设置有安装孔和气体输送通道，气体输送通道与安装孔连通，气体输送通道内的气体能够进入安装孔驱动导柱1移动；缸体20与缸盖10连接，缸体20与缸盖10形成有腔室；活塞30设置于腔室内；驱动元件40与活塞30连接并能够驱动活塞30往复移动；进气卸荷结构设置于安装孔内。通过活塞30往复移动压缩空气，由于进气卸荷结构使用横截面呈矩形的密封圈，这样在使用过程中寿命提高，延缓了较强的老化速度。
59.由于包括上述的进气卸荷结构，故本实用新型实施例的空压机有上述实施例的所有优点和有益效果，此处不再赘述。
60.进一步地，驱动元件40包括驱动件、连杆41和曲轴，连杆41第一端与活塞30连接；连杆41的第二端与曲轴连接，驱动件与曲轴的第一端连接。举例地，驱动元件40为电机，曲轴在电机带动下能够转动，这样可实现曲轴带动活塞30往复移动压缩空气。
61.可选地，曲轴包括曲轴主体42和惯性块。其中，曲轴主体42包括前端轴421和后端轴422，后端轴422和前端轴421之间固定连接有用于活动连接连杆41的连杆轴颈423。
62.而为了使得连杆轴颈423能够与后端轴422的轴线平行且不同轴。曲轴主体42还包括曲柄臂424，连杆轴颈423通过曲柄臂424分别与前端轴421和后端轴422固定连接，前端轴421和后端轴422同轴，连杆轴颈423的轴线与后端轴422的轴线平行且不同轴。具体而言，连杆轴颈423共有两个，曲柄臂424共有三个，后端轴422的轴线位于两个连杆轴颈423的轴线之间，两个连杆轴颈423的轴线及后端轴422的轴线共面，前端轴421通过其中一个曲柄臂424与其中一个连杆轴颈423固定连接，两个连杆轴颈423之间通过第二个曲柄臂424固定连接，后端轴422通过第三个曲柄臂424与另一个连杆轴颈423固定连接。本实施例的空压机内
的空压机曲轴的前端轴421、后端轴422、连杆轴颈423直接通过曲柄臂424进行一体成型的固定连接，能够通过两个曲轴连杆41分别带动两个活塞30交替往复做功，其具有结构简单，紧凑，占用空间少等优点。
63.可选地，活塞30数量为两个，即该空压机为双活塞式空压机，这样空压机的压缩气量能够达到大幅提升。缸盖10上设置有连通通道和两个安装孔，连通通道分别与两个安装孔连通。腔室被分隔成两个的活塞腔，连通通道分别与两个安装孔连通以将两个活塞腔连通，如此可实现压缩气体和卸荷的目的。
64.当然，腔室内只设置有一个活塞30时，则气体直接从进气卸荷结构处排出至大气中，此时缸盖上设置有与大气连接的连通孔，连通孔与容纳孔连通，在导柱1上移时，能够将连通孔与容纳孔连通排气。
65.本实施例还提供了一种车辆，包括本实施例中的空压机。
66.由于包括上述的空压机，故本实用新型实施例的车辆有上述实施例的所有优点和有益效果，此处不再赘述。
67.在卸荷时，车辆的储气筒中的压力达到第一预设压力后，整车的卸荷阀向空压机输送气体，气体通过胶管与气体输送通道连通，气体通过气体输送通道后进入到进气卸荷结构处，导柱1设置有平衡气孔12，气体从平衡气孔12流入以将导柱1向上顶起，此时两个活塞腔分别与连通通道连通，使二者之间的空气可相互流动，这样可实现在卸荷过程中曲轴空转的问题出现，降低能耗。
68.卸荷完成后，储气筒压力降至第二预设压力，整车卸荷阀停止向空压机输送气体，空压机接收不到气体后，导柱1下移，进气卸荷结构关闭，空压机恢复压缩气体。
69.此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。