[發明專利]氣缸活塞組件以及直線壓縮機

有效

• 申請號: 201410802956.3
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN105781934B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 嚴耀宗;崔中;趙文釗;周宙
• 申請（專利權）人: 珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00;F15B15/14;F15B15/20
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 李芙蓉,李雙皓

技術領域

本發明涉及壓縮設備領域，特別是涉及一種用于直線壓縮機的氣缸活塞組件，以及含有上述氣缸活塞組件的直線壓縮機。

背景技術

目前，直線壓縮機為線性電機直接驅動活塞做往復運動，只存在活塞和氣缸內壁一個摩擦副，活塞不承受徑向力，容易實現無油潤滑，結構簡單，效率高。

現有的常規直線壓縮機通常需要通過潤滑油潤滑活塞和氣缸，需要泵油結構來供油，結構復雜，成本高，同時潤滑油的存在使系統效率下降，存在機械摩擦效率低，可靠性不好，且會產生不必要的熱量等問題。

而無油的直線壓縮機實現的方式常見為氣體靜壓軸承。使用直線壓縮機排氣壓力為氣源，使活塞和氣缸直接形成氣體膜，活塞和氣缸無機械接觸，幾乎沒有摩擦。但是其存在如下缺點：使用直線壓縮機的排氣作為氣體源，存在氣體泄漏，導致性能下降；啟動瞬間由于壓縮機沒有排氣無法形成氣體潤滑，存成機械摩擦，影響可靠性，同時節流孔容易堵塞。

無油的直線壓縮機還可以為通過永磁鐵來實現，氣缸的缸體為永磁體磁筒，將由永磁環支撐的活塞安裝在氣缸的缸體中，能夠實現無油潤滑、高效節能的作用。但是，根據磁場原理，磁筒形氣缸中心剩余磁場強度B非常弱，懸浮力微弱，懸浮非常困難；且工藝上無法實現均勻的環形充磁；磁鐵成型也有很大難度。

發明內容

基于此，有必要針對現有的直線壓縮機存在系統效率低、可靠性不高的問題，提供一種能夠實現系統的高效率、高可靠性且便于加工的用于直線壓縮機的氣缸活塞組件，以及含有上述氣缸活塞組件的直線壓縮機。上述目的通過下述技術方案實現：

一種氣缸活塞組件，用于直線壓縮機，包括氣缸、活塞以及永磁結構，所述活塞安裝在所述氣缸中，所述永磁結構安裝在所述活塞與所述氣缸之間；

其中所述永磁結構包括至少兩對永磁體，所述至少兩對永磁體圍設在所述活塞的周側；

每對所述永磁體包括第一永磁體和第二永磁體，所述第一永磁體安裝在所述活塞上，所述第二永磁體安裝在所述氣缸的內壁上，且用于安裝所述第二永磁體的氣缸的內壁的相應位置的截面形狀為多邊形；用于安裝所述第一永磁體的活塞的外壁的相應位置的截面形狀為多邊形，所述第一永磁體與所述第二永磁體相互平行，且所述第一永磁體與所述第二永磁體最接近的表面磁極相同。

在其中一個實施例中，所述第一永磁體的長度大于等于所述第二永磁體的長度的兩倍再加上所述活塞運行的最大行程。

在其中一個實施例中，任意相鄰的兩個所述第一永磁體的磁極交替排列；

任意相鄰的兩個所述第二永磁體的磁極交替排列。

在其中一個實施例中，所述第一永磁體與所述第二永磁體呈多邊形分布，且所述多邊形的每條邊對應一對所述永磁體。

在其中一個實施例中，所述第一永磁體與所述第二永磁體均為平板形。

在其中一個實施例中，所述第一永磁體與所述第二永磁體均為圓弧形或者瓦形。

在其中一個實施例中，所述永磁結構的數量為至少兩個，且至少兩個所述永磁結構沿所述活塞的軸向并排設置。

在其中一個實施例中，所述氣缸活塞組件還包括氣體靜壓軸承，所述氣體靜壓軸承套裝在所述活塞上。

在其中一個實施例中，所述第一永磁體通過粘接、鑲嵌注塑或者螺紋件固定的方式安裝在所述活塞上；

所述第二永磁體通過粘接、鑲嵌注塑或者螺紋件固定的方式安裝在所述氣缸的內壁上。

還涉及一種直線壓縮機，包括殼體和如上述任一技術特征所述的氣缸活塞組件，所述氣缸活塞組件安裝在所述殼體內。

本發明的有益效果是：

本發明的氣缸活塞組件以及直線壓縮機，結構設計簡單合理，在氣缸與活塞之間增加含有永磁體的永磁結構，第一永磁體與第二永磁體的磁極相同的表面相對設置，第一永磁體與第二永磁體之間產生排斥力，在至少兩對排斥力的作用下，使活塞能夠懸浮于氣缸中，活塞在氣缸中往復運動時能夠實現無機械摩擦，使用該氣缸活塞組件的直線壓縮機無需使用潤滑油，從而提高系統的效率，增加直線壓縮機的可靠性。同時，多邊形的氣缸的內壁及活塞的外壁能夠使得永磁體采用比較簡單的結構，便于永磁結構的安裝，進而便于永磁結構的加工，降低永磁結構的生產成本。

附圖說明

圖1為現有技術的氣缸與活塞的剖視圖；

圖2為本發明一實施例的氣缸活塞組件的剖視圖；

圖3為圖2所示的氣缸活塞組件中永磁結構的磁極排布圖；

圖4為圖2所示的氣缸活塞組件中的永磁結構為正方形時的A-A處的剖視圖；