[實用新型]直線電機驅動的隔膜壓縮機

有效

• 申請號: 201320285298.6
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN203272091U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 汪偉偉;王龍一;甘智華;張小斌;劉雨夢;宋豫京;劉碧強
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F04B45/047
• 分類號: F04B45/047
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本實用新型涉及壓縮機設備，尤其涉及一種直線電機驅動的隔膜壓縮機。

背景技術

隔膜壓縮機是一種特殊的容積式壓縮機，是靠膜片變形改變氣腔容積來實現對氣體的壓縮。在隔膜機模頭的缸蓋和配油盤上各加工有一個曲面，曲面之間夾設了膜片，膜片將模頭隔成氣腔和油腔，氣腔與裝于缸蓋閥孔中的吸、排氣閥相通，而油腔則通過配油盤上眾多的導流孔與缸體中的油腔相通，模頭周圍的螺栓將缸蓋、膜片、配油盤及缸體緊固在一起，使模頭中的氣腔和油腔皆獲得密封而不泄漏。

隔膜壓縮機一般是由旋轉電機帶動，通過曲軸箱的曲柄連桿機構將旋轉運動轉換為往復運動，驅動活塞壓縮缸體內的液壓油，將作用力均勻的傳遞至膜片，使膜片作往復運動，從而達到壓縮氣體，提高氣體壓力的目的。由于膜片可以將氣腔與油腔完全隔開，膜片作往復運動，如同活塞的作用，卻沒有相對摩擦，因而不需要在氣腔中添加任何潤滑物質，氣體工質只與金屬膜片接觸，能完全不被油漬污染，保證了壓縮工質的潔凈。同時，隔膜壓縮機密封性能好，且容易實現高壓比，因此被廣泛的應用于氫氣、氦氣等昂貴氣體及某些腐蝕性強、有毒、易爆氣體的壓縮和輸送。

一般隔膜壓縮機都具有旋轉電機及曲軸箱結構，顯得體積龐大、質量笨重且功耗較大。如公開號為CN101408168A的中國專利公開了一種雙作用隔膜壓縮機，雖然具有提高壓縮機工作能力，減輕機體重量，平衡系統慣性力等優點，但仍采用了旋轉電機與曲柄連桿機構，整體結構依舊相對復雜。針對此問題，公告號為CN201810532U的中國專利公開了一種小型化、易移動的隔膜壓縮機。它通過旋轉電機配合曲柄滑塊機構來實現氣體壓縮，但是其結構仍然顯得較為復雜，零部件較多，機體較大，不能完全適用于小排氣量的應用場合。

實用新型內容

本實用新型提供了一種直線電機驅動的隔膜壓縮機，其結構緊湊、效率高、特別適用于小排氣量的應用場合。

一種直線電機驅動的隔膜壓縮機，包括：

外殼；

容納于外殼內并通過主支架固定在外殼上的壓縮部件；

與壓縮部件相通實現氣體壓縮的缸體部件；

所述壓縮部件由固定在主支架上并圍繞所述壓縮部件設置的直線電機驅動。

所述壓縮部件包括：

缸體，固定在主支架上并與所述缸體部件相通；

活塞，容納于缸體內并帶有活塞軸。

為減輕壓縮部件的重量，所述活塞為空心結構。

所述缸體部件包括：

封閉所述缸體的缸蓋，缸蓋上設有與外界相通的閥孔；

設于缸蓋與所述缸體之間的配油盤；

夾于缸蓋與配油盤之間的膜片；

由膜片分隔的氣腔和油腔，油腔與所述缸體相通，氣腔與閥孔相通。

所述閥孔內設有吸氣閥和排氣閥，低壓氣體由吸氣閥吸入，高壓氣體由排氣閥排出。當活塞往復運動時，油腔內的潤滑油受到擠壓，通過配油盤將往復力均勻地傳遞給膜片，膜片的往復運動將實現氣體在氣腔內的壓縮功能。由于膜片將油腔與氣腔完全隔開，使得工質在氣腔內保持潔凈而不被污染。為了保證密封性能，所述缸體與缸蓋之間設置O型圈。

所述直線電機包括外軛鐵、內軛鐵、線圈、永磁體支架以及永磁體；所述內軛鐵固定在所述主支架上；所述外軛鐵固定在所述主支架上并與所述內軛鐵間隙相對，內軛鐵與外軛鐵形成環形氣隙，所述永磁體支架設置在該環形氣隙中并與所述活塞軸連接，所述永磁體支架上套有所述永磁體，所述外軛鐵中嵌套有所述線圈。

所述內軛鐵兩端分別由固定在主支架上的內軛鐵內固定環和內軛鐵外固定環夾緊。

內軛鐵和外軛鐵可以由硅鋼片堆疊而成，繞成一個環狀；也可由其他軟磁合金材料加工。當線圈通以交流電時，內軛鐵和外軛鐵繞成的環形氣隙中產生交變的磁場，從而使永磁體受到交變的軸向往復力。由于永磁體與活塞連接，故其可推動活塞軸向往復運動。

所述直線電機為動磁式直線電機，而動圈式直線電機或動鐵式直線電機也同樣適用于本實用新型。直線電機為活塞提供軸向的往復力，從而推動活塞，實現氣體的壓縮功能。

為提高隔膜壓縮機的效率，降低運行功耗，隔膜壓縮機需要工作在諧振狀態，因此在隔膜壓縮機中設置了彈簧部件，使其與活塞組成一個“質量-彈簧”系統。所述主支架上還安裝有固定所述直線電機的夾緊裝置，所述活塞的活塞軸連接有活塞軸端板，所述夾緊裝置與活塞軸端板之間設置有左側螺旋彈簧，所述活塞軸端板與主支架間設置有右側螺旋彈簧。所述活塞軸端板與所述永磁體支架連接。

與現有技術相比的有益效果：