[發(fā)明專利]一種側(cè)向力自動平衡的往復(fù)式壓縮機有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011174314.5 | 申請日： | 2020-10-28 |
| 公開（公告）號： | CN112324634B | 公開（公告）日： | 2021-07-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳偉烽;李許旺;許良聰;郭天碩;張寅;李程翊 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安交通大學(xué) |
| 主分類號： | F04B27/00 | 分類號： | F04B27/00;F04B35/04;F04B39/00;F04B49/06;F04B49/20 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200 | 代理人： | 房鑫 |
| 地址： | 710049 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 側(cè)向 自動 平衡 往復(fù) 壓縮機 | ||
一種側(cè)向力自動平衡的往復(fù)式壓縮機，包括兩兩一對設(shè)置在一個壓縮機機殼內(nèi)的若干個氣缸，每對兩個氣缸內(nèi)分別設(shè)置有活塞，兩個活塞分別通過兩個連桿連接兩個曲軸，所述的兩個曲軸旋轉(zhuǎn)方向相反且速度大小相等，使兩個氣缸的傾覆力矩數(shù)值相同且方向相反而相互抵消，實現(xiàn)往復(fù)式壓縮機側(cè)向力的自動平衡。在每對兩個氣缸內(nèi)，采用兩臺電機分別帶動兩個曲軸，通過控制兩臺電機的轉(zhuǎn)速和方向，使兩個曲軸旋轉(zhuǎn)方向相反且速度大小相等。或者采用一臺電機帶動兩個曲軸，兩個曲軸上安裝一對同步齒輪，其中一根曲軸與電機連接提供動力，通過同步齒輪使兩個曲軸的旋轉(zhuǎn)方向相反且速度大小相等。本發(fā)明能夠大幅度減少機器的振動噪聲，具有很好的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于壓縮機結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種側(cè)向力自動平衡的往復(fù)式壓縮機。
背景技術(shù)
活塞式壓縮機是容積式壓縮機的一種，活塞壓縮機的氣缸可以分開布置也可以布置在同一機殼內(nèi)。根據(jù)氣缸中心線與地面的相對位置可以劃分為立式、臥式和角度式，活塞壓縮機通過氣缸、氣閥以及活塞形成了封閉容積，活塞在氣缸中進(jìn)行往復(fù)運動從而改變工作容積進(jìn)行工作，具有壓力范圍廣、排氣量范圍廣等優(yōu)勢，被廣泛用于各種工業(yè)場合。
對于每一列氣缸來說，在活塞進(jìn)行往復(fù)運動的過程中，作用于活塞上的活塞力可以分解為一個沿連桿的連桿力和垂直于氣缸壁面的側(cè)向力1，該側(cè)向力作用于機殼上，曲軸作用在軸承座上，軸承座在機殼上，連桿力通過力的傳遞作用到軸承座上，該力也能分解為兩個方向的力，一個側(cè)向力2以及與側(cè)向力2相垂直的分力。由于側(cè)向力1和2都作用于機殼上，并且數(shù)值大小相等方向相反但不是作用于同一條直線上，因此，兩個力形成傾覆力矩，對壓縮機有使機器順旋轉(zhuǎn)方向傾倒的趨勢，這是活塞壓縮機固有的屬性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中活塞壓縮機工作時存在傾覆力矩的問題，提供一種側(cè)向力自動平衡的往復(fù)式壓縮機，能夠消除傾覆力矩，有效的減少振動噪聲。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明有如下的技術(shù)方案：
一種側(cè)向力自動平衡的往復(fù)式壓縮機，包括兩兩一對設(shè)置在一個壓縮機機殼內(nèi)的若干個氣缸，每對兩個氣缸內(nèi)分別設(shè)置有活塞，兩個活塞分別通過兩個連桿連接兩個曲軸，所述的兩個曲軸旋轉(zhuǎn)方向相反且速度大小相等，從而使兩個氣缸的傾覆力矩數(shù)值相同且方向相反而相互抵消，實現(xiàn)往復(fù)式壓縮機側(cè)向力的自動平衡。
作為優(yōu)選，在每對兩個氣缸內(nèi)，采用兩臺電機分別帶動兩個曲軸，通過控制兩臺電機的轉(zhuǎn)速和方向，使得兩個曲軸旋轉(zhuǎn)方向相反且速度大小相等。
作為優(yōu)選，所述兩臺電機相鄰布置在氣缸內(nèi)的同一側(cè)。
作為優(yōu)選，兩個曲軸上分別布置有光電傳感器，兩臺電機上布置有轉(zhuǎn)速傳感器，光電傳感器以及轉(zhuǎn)速傳感器與控制器連接；所述的光電傳感器將感光信號傳遞給控制器，控制器根據(jù)感光信號判斷活塞所在位置；所述的兩臺電機與電源之間通過變頻器連接，所述的控制器連接變頻器控制電機的起始位置和轉(zhuǎn)速。
作為優(yōu)選，兩個變頻器接受同一控制器的控制信號，控制器設(shè)定轉(zhuǎn)速比為1:1，變頻器有設(shè)定頻率。
作為優(yōu)選，采用一臺電機帶動兩個曲軸，兩個曲軸上安裝一對同步齒輪，其中一根曲軸與電機連接提供動力，通過同步齒輪使兩個曲軸旋轉(zhuǎn)方向相反且速度大小相等。
作為優(yōu)選，所述的電機與同步齒輪布置在兩個活塞的同一側(cè)。
作為優(yōu)選，兩個活塞的初始位置位于氣缸行程的同一位置，利用同步齒輪使兩個活塞向同一方向運動，并且在任意時刻都處于氣缸行程的同一位置。
作為優(yōu)選，兩個氣缸為同級，活塞相同，氣體壓力分布相同，活塞行程相同，對氣缸的側(cè)向力相同；或者，兩個氣缸為不同級，兩個活塞行程相同，對氣缸的側(cè)向力相同。
作為優(yōu)選，若干個氣缸對應(yīng)的所有曲軸連接在同一根主軸上。
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