[发明专利]直线电机往复活塞式压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机领域，尤其涉及一种活塞式压缩机。

背景技术

压缩机是将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械，在许多行业中广泛应用。现有压缩机按工作原理分为活塞式压缩机，螺杆式压缩机，离心式压缩机等。

活塞式压缩机原理如图2所示，主要包括动力装置、曲柄滑块机构和气缸。动力装置（电动机、内燃机）输出旋转运动，曲柄滑块机构将旋转运动转化为滑块的直线运动，滑块通过气缸的活塞杆驱动气缸的活塞运动压缩气体，气缸上设置配气的进气阀和排气阀。

活塞式压缩机的主要优点是：①适用压力范围广，可用于低压（包括真空）、中压、高压和超高压。②效率高，其效率高于回转式压缩机和速度式压缩机，大型活塞式压缩机的绝热效率在80%以上。③适应性较强，排气量范围较广，在较小排气量下也能保持较高的效率，而且排气量受排气压力波动的影响很小。此外气体密度对压缩机性能的影响不太显著，故机器的通用性好。

但活塞式压缩机也存在以下缺点是：①结构较复杂，易损件较多，维护、检修和安装均较麻烦。②由于往复惯性力的限制，转速较低。当需要较大排气量时，其机体庞大，笨重并需大型基础，因此，当排气量较大时，不宜采用活塞式压缩机。③排气不连续，造成气流脉动，严重时产生气流脉动共振，会造成管网或机件的损坏。④一般气缸内要用润滑油，使气体带油。若对气体质量要求较高，压缩后气体的净化任务繁重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单的活塞式压缩机。

为解决上述问题采用的技术方案是：直线电机往复活塞式压缩机包括气缸总成和直线电机；气缸总成包括气缸缸体、活塞、活塞杆、进气阀和排气阀，气缸缸体内部在活塞两侧分别形成密闭的无杆腔和密闭的有杆腔，无杆腔和有杆腔均有进气阀和排气阀与其连通；直线电动机包括定子和动子，动子运动轨迹与活塞杆轴线平行，动子通过活塞杆与活塞连接。

进一步的是：包括两件气缸总成，两件气缸总成反向设置。

进一步的是：包括可编程序控制器，可编程序控制器控制动子移动速度和行程。

本发明的有益效果是：1、用直线电机直接驱动活塞，省去了现有技术的曲柄滑块机构，活塞式压缩机结构简单。

2、提高了压缩机的效率。

3、整机零部件少，占地面积小，不需要大的基础，适合移动式。

4、压缩机运行平稳震动小、噪声小。

5、活塞气缸无偏磨、寿命长。

6、整机简洁干净，对环境无污染。

7、可根据工艺要求随时改变直线电机的往复运行速度，从而改变活塞往复运行速度，活塞往复运行速度调节简便。

附图说明：

图1是直线电机往复活塞式压缩机原理图；

图2是现有技术活塞式压缩机原理图；

图中标记为：无杆腔1、活塞2、排气阀3、有杆腔4、气缸缸体5、活塞杆6、定子7、直线电机8、动子9、进气阀10、气缸总成11、曲柄滑块机构12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

为了提供一种结构简单的活塞式压缩机，直线电机往复活塞式压缩机包括气缸总成11和直线电机8；气缸总成11包括气缸缸体5、活塞2、活塞杆6、进气阀10和排气阀3，气缸缸体5内部在活塞2两侧分别形成密闭的无杆腔1和密闭的有杆腔4，无杆腔1和有杆腔4均有进气阀10和排气阀3与其连通；直线电动机8包括定子7和动子9，动子9运动轨迹与活塞杆6轴线平行，动子9通过活塞杆6与活塞2连接。

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。直线电机为现有技术，主要生产厂家有美国的Ingerell milling公司、美国的Kollmorgen公司、德国的西门子（IFNI）、日本三精公司，国内也有几家公司能够生产50kN左右的直线电机。用直线电机直接驱动活塞，省去了现有技术的曲柄滑块机构12，具有如下优点：1、活塞式压缩机结构简单；2、提高了压缩机的效率；3、整机零部件少，占地面积小，不需要大的基础，适合移动式；4、压缩机运行平稳震动小、噪声小；5、活塞气缸无偏磨、寿命长；6、整机简洁干净，对环境无污染；7、可根据工艺要求随时改变直线电机的往复运行速度，从而改变活塞往复运行速度，活塞往复运行速度调节简便。