微型往复式球形活塞两用机的制作方法

专利名称：微型往复式球形活塞两用机的制作方法技术领域：本实用新型涉及一种往复式活塞机械，可作为真空抽气机或空气压缩机使用。现有的往复式活塞压缩机与连杆是两个零件，它们通过销轴连接，工作时活塞与连杆有相对运动。此种结构活塞与缸套的相对运动必须加以润滑油。并且由于连杆的摆幅受到活塞裙边的限制，活塞的行程无法进一步加大，每次工作动程的抽排气量受到了控制。此外，由于活塞顶端安装有进、排气阀，若是微型压缩机，就使进排气阀布局困难。本实用新型的任务在于克服上述现有技术的不足，提供一种往复式活塞机械的改进，它应具有结构简单、紧凑，制造成本低以及工作时无需润滑油的特点。本实用新型采用了以下技术方案该机具有一缸体，有一电机装在缸体上，缸体中镶嵌有一缸套，缸套中有一可在其中滑动的活塞。缸体上以及活塞的顶端分别有一开口，开口上装有一单向阀，使气体(或液体)只能单向导通。所说的活塞与连杆制成一体，并且活塞制成球形，活塞上安装有球面密封环。活塞连杆的内部制有空腔，该空腔的其中一个开口是在活塞顶端，该端开口安装了所说的单向阀；另一个开口是在连杆的侧面，使得空腔通过该开口与外接管道导通。此外，所说的电机的输出轴上装有曲柄，该曲柄与连杆是通过滚柱轴承连接。以下结合附图所示的实施例进一步说明。图1是本实用新型的其中一个实施例的主视图。图2是图1中的D－D部位的剖视图。图3是活塞连杆处于中间位置时的工作状态示意图。图4是另一实施例的主视图。该图与图1的不同点仅是缸体及活塞上的进气阀改成了排气阀。图5是图4中的B－B部位的剖视图。如图所示，曲柄、活塞连杆及缸体上的缸套4和电机1的输出轴组成了一组曲柄滑块机构。曲柄2与连杆8采用滚柱轴承连接，以期减少摩擦损耗。活塞与连杆是一整体，即为活塞连杆3，它的内部制有空腔。空腔的一个开口在活塞顶端，开口上装有单向阀5，使气(液)体只能单向导通；另一个开口9在连杆侧面，使空腔能自该开口通过缸体上的开口10与外接管道导通。缸体上还有一开口6，该开口与外接管道连通，开口上也安装有单向阀7。以上所说的单向阀，均是指进气阀或排气阀。阀的结构可由图而知锥形阀以及一施压弹簧，(或一卡环)，使阀的锥面与开口处配合构成单向通道，槽11用于加快通气(液)。一般情况下，缸体上以及活塞上均应安装同一种阀(即进气阀或排气阀)。当安装进气阀时(如图1、图2、图3所示)，开口6则为进气口，开口10为排气口；当安装排气阀时(如图4、图5所示)，开口6则成为排气口，开口10变为进气口。人们可根据需要选用不同种的阀以作为真空机或压缩机；或者在选用同一种阀时，通过接上不同的管道(即开口6处或开口10处的管道)，即可作为真空机械或压缩机械使用。所说的活塞连杆3上的活塞是一球面形，活塞上镶嵌的密封环8的工作面也是球面，使活塞在运转工作过程中始终能与缸套保持密封状态。密封环的开口处制成呈S形状的斜面，以期减少泄漏量，提高密封效果。为改善耐磨及润滑性能，密封环的材料采用了经过氮化处理的钢材，并且缸套材料采用了氮化硅陶瓷。本实用新型的活塞与连杆成一整体，刚度大，高速运转时无金属撞击声。且因活塞呈球形，无裙边限制，活塞行程得以扩大，活塞直径及行程之比可达1比1，提高了机器的抽排气量。缸套采用氮化硅陶瓷材料，硬度高，耐磨损；球面密封环材料为氮化处理的钢材，也是硬度高又耐磨损。二者组成的运动副在工作时无需润滑油，无需冷却(这正是成熟的技术，公知技术)。并且球面密封环与缸套的摩擦面积小，球面与缸套的接触仅为线接触，在工作过程中，该接触线在球面上移动，而不是固定线。这就使密封环的磨损进一步减小，使用寿命提高。高速运转时也不会产生摩擦噪声。此外，由于活塞连杆为一刚体结构，因而在活塞上安装单向阀就便变简单易行，使整机微型化也变得容易。活塞连杆因制有内腔而减少了运动惯量，有宜于工作时的运动稳定。最后应提及的效果是整机结构简单，布局紧凑，零部件又少，使得批量生产较为容易。可作为食品真空保鲜柜的真空抽气机，也可用作冰箱制冷压缩机。权利要求1.微型往复式球形活塞两用机，具有一缸体，缸体上装有一电机，缸体中镶嵌一缸套，另有一可在缸套中滑动的活塞，活塞顶端以及缸体的一个开口上分别装有单向阀，电机输出轴端安装有曲柄，曲柄与连杆通过滚柱轴承连接，其特征在于所说的活塞与连杆为一整体，活塞制成球形，活塞上安装有球面密封环，并且活塞连杆的内部制有空腔，该空腔在活塞顶端的开口上安装有所说的单向阀，该空腔在连杆侧面也制有开口，使空腔通过该开口与外接管道导通。2.按权利要求1所说的往复式球形活塞两用机，其特征在于所说的球面密封环的开口部位呈S形斜面。3.按权利要求2所说的往复式球形活塞两用机，其特征在于所说的球面密封环材料经过氮化处理的钢材。4.按权利要求1或3所说的往复式球形活塞两用机，其特征在于所说的缸套材料为氮化硅陶瓷。专利摘要微型往复式球形活塞两用机，其缸体中镶嵌有氮化硅陶瓷缸套；活塞与连杆又制成一体，内部制有空腔，空腔在活塞顶端的开口处装有单向阀，空腔的另一个开口在连杆的侧面；活塞是一球形，活塞上装有球面密封环，该环采用经氮化处理的钢材；曲柄与连杆通过滚柱轴承连接，并由电机拖动。该机可无油润滑长期运转，磨损低、能耗少、噪音也小、使用寿命又长，而且结构简单、紧凑。可作为食品真空保鲜柜的真空抽气机，也可用作冰箱制冷压缩机。文档编号F04B39/00GK2045029SQ8820453公开日1989年9月27日 申请日期1988年4月15日 优先权日1988年4月15日发明者方明 申请人:方明