專利名稱：高壓壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高壓壓縮機，該高壓壓縮機具有對吸入的工作流體進行壓縮而產(chǎn)生高壓工作流體的壓縮機構部，具體地說，是涉及驅(qū)動缸與包圍該驅(qū)動缸外周的部件之間的密封結(jié)構及高壓壓縮機的電動機的扭轉(zhuǎn)變動抑制裝置。
具有壓縮機構部的高壓壓縮機，通過電動機的回轉(zhuǎn)使活塞相對于驅(qū)動缸做往復運動，通過該驅(qū)動對吸入的工作流體進行壓縮而產(chǎn)生高壓工作流體。關于這種高壓壓縮機，本發(fā)明申請人發(fā)明的有作為高壓氣體壓縮機之一的多級壓縮裝置，這種壓縮裝置記載在例如特愿平11-81781號及特愿平11-46748號公報中。
多級高壓壓縮機，其上部具有壓縮機構部，該壓縮機構部通過自設在下部的電動機向上方延伸的回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)，驅(qū)動活塞相對于驅(qū)動缸做往復運動，用多個壓縮級對通過驅(qū)動而吸入的工作流體進行壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體。
下面，根據(jù)

圖1-圖4對該多級壓縮裝置進行說明。多級壓縮裝置100構成具有4個壓縮部(壓縮級部)101、102、103、104的4級壓縮機。壓縮部101和103配置在水平軸106上，壓縮部102和104配置在水平軸105上，分別在這些軸106、105上構成往復運動壓縮機構，該壓縮機構具有在固定體驅(qū)動缸內(nèi)進行往復運動的可動體即活塞。因此，從吸入管118吸入的工作流體由1級壓縮部101進行壓縮，接著，經(jīng)1級壓縮部101壓縮后的工作流體通過管路5進入2級壓縮部102進行壓縮，經(jīng)2級壓縮部102壓縮過的工作流體經(jīng)過管路6進入3級壓縮部103進行壓縮，經(jīng)3級壓縮部103壓縮過的工作流體經(jīng)過管路7進入4級壓縮部104進行壓縮，于是，具有規(guī)定壓力及流量的高壓工作流體便從出口管8輸出。
這種多級壓縮裝置100內(nèi)的上述工作流體為氮氣、天然氣、6氟化硫(SF6)、空氣等氣體，多級壓縮裝置100適用于向使用天然氣的汽車之高壓氣瓶填充天然氣的天然氣填充機；在合成樹脂注射成形時，向使用高壓氮氣的氣體注射成形機供高壓氮氣、向空氣瓶供高壓空氣的填充機等。
在多級壓縮裝置100上，1級壓縮部101的活塞51和3級壓縮部103的活塞53，在軸106上與軛1A相連接，在軛1A內(nèi)，交叉滑塊2A通過曲柄銷3與曲軸4連接，該交叉滑塊2A以橫穿軸106的方式可移動地設置著。從垂直方向看，軸105與軸106之間夾有90度的夾角。另外，2級壓縮部102的活塞52和4級壓縮部104的活塞54，在軸105上與軛1B連接，在軛1B內(nèi)，以橫穿軸105的方式可移動地設置的交叉滑塊2B，通過曲柄銷3與曲軸4連接。
曲軸4通過設在壓縮部101～104下方的電動機(未圖示)而回轉(zhuǎn)，使偏心地設在曲軸4上的曲柄銷3圍繞曲軸4回轉(zhuǎn)，關于軛1A，曲柄銷3在軸105方向上位移時，交叉滑塊2A相應移動，在軸106方向上位移時，軛1A相應移動，于是活塞51、53只在軸106方向上往復運動。
另外，關于軛1B，曲柄銷3在軸106方向上位移時，交叉滑塊2B相應移動，在軸105方向上位移時，軛1B相應移動，于是活塞52、54只在軸105方向上往復運動。
圖4是表示多級壓縮裝置100的1級壓縮部101的構造的剖面圖。在1級壓縮部101上，在活塞51的前后設有第一壓縮室58和第二壓縮室59?；钊?1前進時，閥a、閥b處于關閉狀態(tài)，工作流體經(jīng)過打開的閥e、閥f，從箭頭所示方向被吸入第一壓縮室58內(nèi)，并且當?shù)诙嚎s室59內(nèi)的工作流體被壓縮到規(guī)定的壓力時，便經(jīng)過打開的閥c、閥d排出到外部，如箭頭所示經(jīng)過管路5送到2級壓縮部102。
活塞51后退時，閥e、閥f關閉，第一壓縮室58內(nèi)的工作流體被壓縮到規(guī)定的壓力時，閥a、閥b打開，工作流體便被排到第二壓縮室59內(nèi)。標號60是為了將連桿57平穩(wěn)地導向規(guī)定位置用的導桿，以免連桿57產(chǎn)生振動等。
如上所述，多級壓縮裝置100的1級壓縮部101，是在1個驅(qū)動缸55內(nèi)按2個階段吸入和壓縮工作流體、然后排出，是雙重壓縮機構(雙動機構)。2級壓縮部102、3級壓縮部103及4級壓縮部104，不是像1級壓縮部那樣的雙重壓縮機構，而是對吸入驅(qū)動缸內(nèi)的氣體進行1級壓縮的通常動作機構，是所謂的單動機構，氣體被吸入驅(qū)動缸內(nèi)是通過活塞相對于各自的驅(qū)動缸做往復運動實現(xiàn)的。
在上述構成中，作為從吸入管118吸入的工作流體的氮氣的壓力約為0.05MPa(G)，在1級壓縮部101被壓縮至約0.5MPa(G)，經(jīng)過該壓縮之后的氮氣再通過管路5供給至2級壓縮部102。在2級壓縮部102，氮氣被壓縮至2MPa(G)，經(jīng)過該壓縮之后的氮氣，再通過管路6供給至3級壓縮部103。在3級壓縮部103，氮氣被壓縮至約7～10MPa(G)，經(jīng)過該壓縮之后的氮氣再通過管路7供給至4級壓縮部104。在4級壓縮部104被壓縮到約20～30MPa(G)的高壓氣體(高壓工作流體)從排出管8輸送至蓄壓器，再由蓄壓器將高壓氮氣供給至氣體注射成形機。
在上述壓縮裝置中，1級壓縮部101～4級壓縮部104的各驅(qū)動缸55、72、73、74，分別支持在罩子70、和用螺栓固定在罩子70上的各驅(qū)動缸蓋75、76、77、78內(nèi)。而且，1級壓縮部101～4級壓縮部104，根據(jù)壓縮機構的構成設有閥座，該閥座與活塞相對具有吸入閥或排出閥。
目前，從1級壓縮部101來看，如圖5所示，在包圍驅(qū)動缸55的部件(在這種情況下為罩子70和驅(qū)動缸蓋75)與驅(qū)動缸55之間，是這樣進行密封的，即配置在沿著驅(qū)動缸55的外周面形成的2個密封槽80內(nèi)的密封圈(O形密封圈)81，在驅(qū)動缸55與罩子70之間、以及驅(qū)動缸55與驅(qū)動缸蓋75之間被壓縮，在它們之間進行密封。標號82是設在活塞51上的活塞環(huán)。
在上述壓縮裝置中，若要進行強力密封就要對密封圈(O形密封圈)81進行強力壓縮，但是，這樣密封圈81與驅(qū)動缸55、罩子70、驅(qū)動缸蓋75的組裝作業(yè)就會變得困難，為了形成合適的密封狀態(tài)，密封槽80相對于密封圈(O形密封圈)81的深度和寬度很重要。為此，在與密封圈(O形密封圈)81的尺寸關系方面，對密封槽80的加工準確性要求比較嚴，故希望驅(qū)動缸加工簡單和組裝作業(yè)容易。
圖15是表示壓縮機構部與電動機的關系的現(xiàn)有技術。圖15中，標號20是電動機，具有繞線21的定子22固定在電動機殼體24的內(nèi)側(cè)，電動機具有轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)動體)25，它位于定子22的內(nèi)側(cè)，與定子22之間存在著規(guī)定的空氣間隙，轉(zhuǎn)子25的回轉(zhuǎn)軸23向上方延伸，電動機20的上方設有上述壓縮機構部26。標號27、28是組裝在電動機殼體24上、下的罩子，和電動機殼體24一起包圍著電動機20。標號29、30是軸承，它以可回轉(zhuǎn)的方式支承著回轉(zhuǎn)軸23。標號35是用于防止轉(zhuǎn)子25相對于回轉(zhuǎn)軸23回轉(zhuǎn)的止轉(zhuǎn)鍵?；剞D(zhuǎn)軸23回轉(zhuǎn)，驅(qū)動活塞32相對于壓縮機構部26的驅(qū)動缸31做往復運動，通過該驅(qū)動而吸入的工作流體(氣體)經(jīng)過4級壓縮之后，成為高壓氣體。該4級壓縮機構的高壓壓縮機的構造和動作，和上述特愿平11-81781號及特愿平11-46748號公報所揭示的一樣。
如圖15所示，轉(zhuǎn)子25對電動機20的回轉(zhuǎn)軸23的支持是這樣進行的，即通過擰入回轉(zhuǎn)軸23內(nèi)的螺栓34，將支承著轉(zhuǎn)子25底面的圓形板(圓形平板)33固定在回轉(zhuǎn)軸23的下端上。
另外，防止轉(zhuǎn)子25相對于回轉(zhuǎn)軸23回轉(zhuǎn)，是利用裝在回轉(zhuǎn)軸23與轉(zhuǎn)子25兩者之間的止轉(zhuǎn)鍵35進行的，該鍵35整體裝在轉(zhuǎn)子25內(nèi)。
如上所述，現(xiàn)有技術的目的在于轉(zhuǎn)子25對電動機20的回轉(zhuǎn)軸23的支持，為此需要圓形板(圓形平板)33。因此，現(xiàn)有技術沒有以抑制電動機20的扭轉(zhuǎn)為目的的結(jié)構和效果。
本發(fā)明是為了解決上述問題開發(fā)的，其目的在于提供一種高壓壓縮機，該高壓壓縮機的密封裝置的密封效果非常好，可滿足驅(qū)動缸加工簡單、組裝作業(yè)容易的要求。
為此，作為解決上述課題的具體方案，高壓壓縮機具有壓縮機構部，該壓縮機構部通過電動機的回轉(zhuǎn)驅(qū)動，使活塞相對于驅(qū)動缸做往復運動，用多個壓縮級對通過上述驅(qū)動而吸入的工作流體進行壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，該高壓壓縮機采用了下述技術方案，即在上述驅(qū)動缸的兩端外周部上、在與包圍上述驅(qū)動缸的部件之間，設有對密封圈進行壓縮的密封空間。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種高壓壓縮機，這種壓縮機既可利用轉(zhuǎn)子對電動機的回轉(zhuǎn)軸進行支持，還可發(fā)揮對電動機的扭轉(zhuǎn)進行抑制的效果。另外，本發(fā)明提供能使電動機穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)的構造。
為此，采用了利用安裝在電動機回轉(zhuǎn)軸下端的飛輪、由電動機的轉(zhuǎn)子支持回轉(zhuǎn)軸的技術方案。此外，還采用了下述技術方案，即設置飛輪，該飛輪是用螺栓固定在電動機的回轉(zhuǎn)軸下端上的，將電動機回轉(zhuǎn)軸與電動機轉(zhuǎn)子之間的止轉(zhuǎn)鍵的延長部插入飛輪內(nèi)。另外，還采用了下述技術方案，即，使電動機的回轉(zhuǎn)軸下端部與安裝在其上的飛輪采用螺紋結(jié)合，這種螺紋結(jié)合為形成于這兩者上的相對相互嚙合的螺紋結(jié)合。
附圖的簡要說明如下圖1是作為本發(fā)明對象的一個實施形式的多級壓縮裝置的俯視圖；圖2是用剖面表示作為本發(fā)明對象的一個實施形式的多級壓縮裝置的各壓縮機構部的俯視圖3是作為本發(fā)明對象的一個實施形式的多級壓縮機構的軛和交叉滑塊部分的俯視圖；圖4是作為本發(fā)明對象的一個實施形式的多級壓縮裝置的1級壓縮機構部的剖面圖；圖5是表示現(xiàn)有的密封結(jié)構的剖面圖；圖6是表示本發(fā)明的密封結(jié)構的剖面圖；圖7是表示本發(fā)明的密封結(jié)構的放大剖面圖；圖8是將本發(fā)明的高壓壓縮機設在基座上的局部剖視的側(cè)視圖；圖9是高壓壓縮機構的交叉滑塊的滑動機構部的現(xiàn)有技術的構成圖；圖10是本發(fā)明高壓壓縮機的交叉滑塊的滑動機構部的局部剖面圖；圖11是從本發(fā)明高壓壓縮機的交叉滑塊的滑動機構部的滾動軸承一側(cè)看的側(cè)視圖；圖12是本發(fā)明高壓壓縮機的交叉滑塊的滑動機構部的局部剖面圖；圖13是本發(fā)明高壓壓縮機的第二壓縮部的剖面圖；圖14是本發(fā)明高壓壓縮機的第二壓縮部的驅(qū)動缸口的配置圖；圖15是目前的多級高壓壓縮機的局部剖面的側(cè)視圖；圖16是利用剖面表示本發(fā)明的一個實施例的多級高壓壓縮機的各壓縮機構部的俯視圖；圖17是本發(fā)明的第二方面的一個實施例的多級高壓壓縮機的局部剖面的側(cè)視圖；圖18是本發(fā)明的第三方面的一個實施例的多級高壓壓縮機的局部剖面的側(cè)視圖；圖19是本發(fā)明的第四方面的一個實施例的多級高壓壓縮機的局部剖面的側(cè)視圖；圖20是本發(fā)明的第四方面的其他實施例的多級高壓壓縮機的局部剖面的側(cè)視圖；圖21是本發(fā)明的第五方面的其他實施例的多級高壓壓縮機的局部剖面的側(cè)視圖。
下面，就本發(fā)明第一方面的實施例進行說明。本發(fā)明第一方面是對上述壓縮裝置中所示的高壓壓縮機100的驅(qū)動缸與包圍該驅(qū)動缸的部件之間的密封構造的改造，在本發(fā)明第一方面的實施例的說明中，和如上所述的高壓壓縮機100相同的部分，采用如上所述的高壓壓縮機100中說明的符號，不同的部分采用其他符號。
本發(fā)明第一方面是在驅(qū)動缸兩端的外周部，在驅(qū)動缸與包圍該驅(qū)動缸的部件之間設有對密封圈進行壓縮的密封空間。作為其實施例之一，高壓壓縮機100的1級壓縮部101的構造示于圖6及圖7。在圖6、圖7中，與圖5不同的部分是配置有密封圈(O形密封圈)91的部分。
也就是說，在驅(qū)動缸55的兩端外周部具有切割面(通稱C倒角)90，該切割面與驅(qū)動缸55的軸向約成45度的角度。在驅(qū)動缸55的軸向端面上，分別配置有第一閥座92、93和第二閥座94、95。這樣，便在驅(qū)動缸55與包圍驅(qū)動缸55的部件即第一閥座92和驅(qū)動缸蓋75之間，以及驅(qū)動缸55與包圍驅(qū)動缸55的部件即第一閥座93和罩子70之間，形成斷面大體呈三角形的環(huán)狀槽密封空間96。
密封圈(O形密封圈)91，通過驅(qū)動缸55、罩子70、驅(qū)動缸蓋75、第一閥座92、93及第二閥座94、95等的組裝，在密封空間96內(nèi)處于被壓縮的狀態(tài)，實現(xiàn)了驅(qū)動缸55與包圍該驅(qū)動缸的部件之間的密封。
在進行該組裝時，由于密封圈(O形密封圈)91配置在驅(qū)動缸55兩端的外周部，故不像上述壓縮裝置那樣，需要使密封圈(O形密封圈)從驅(qū)動缸55的端部移動、填充到在驅(qū)動缸55的外周面的一部分上形成的密封槽的位置的麻煩作業(yè)。另外，進行和驅(qū)動缸55的兩端外周部的倒角加工同樣的加工，便可簡單地形成密封空間。
在密封空間96內(nèi)，由于密封圈(O形密封圈)91周圍存在著成銳角的退避空間，因此，密封圈(O形密封圈)91的直徑要比驅(qū)動缸的直徑大得多，在組裝狀態(tài)下即使用驅(qū)動缸蓋75和罩子70進行擠壓，由于在傾斜的切割面上其作用力比較弱，故組裝作業(yè)容易進行。因此，與密封圈(O形密封圈)91的大小相對應的尺寸，不像以往對密封空間96的加工精度那樣要求很嚴，加工作業(yè)也就容易了。
上述實施例是關于1級壓縮部101的說明，但不局限1級壓縮部，根據(jù)壓縮機構的構成，也適用于其他級的壓縮部，可適用于各種結(jié)構。因此，在高壓壓縮機100的壓縮機構部，只要是在驅(qū)動缸的兩端外周部與包圍該驅(qū)動缸的部件之間形成壓縮密封圈的密封空間這種結(jié)構，便可獲得本發(fā)明的效果。
另外，在驅(qū)動缸55的兩端外周部，是由面(通稱C倒角)90形成密封空間，該面90是按與驅(qū)動缸55的軸向大致成45度的角度切割而成的，也可不用C倒角，而形成曲面或其他形狀，無論任何形狀的面，在不改變本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，就可進行各種變形。
圖8是表示將本發(fā)明的高壓壓縮機100設在基座120上的構造。基座120大致構成兩個部分，一個部分是第一基部121，它用于將本發(fā)明的高壓壓縮機100載置在上部；另一部分是第二基部123，它位于高壓壓縮機100的下方，用于放置鼓風機122，該鼓風機122將冷卻風從下方吹向高壓壓縮機100。鼓風機122，具有固定在第二基部123上的電動機124、和通過該電動機124而進行回轉(zhuǎn)的葉片125。高壓壓縮機100，通過防振橡膠127支承在從第一基部121延伸的4條腿126的上端上。
為了促進高壓壓縮機100散熱，在基座120上設有多塊通道板128，這些通道板128包圍著高壓壓縮機100，安裝在第一基部121上。為了修理、檢查高壓壓縮機100，通道板128可用螺釘自由拆裝地安裝在第一基部121或固定于第一基部121上的支柱上。因此，通道板128可促進高壓壓縮機100散熱，而且將通道板128取下來，容易對高壓壓縮機100進行修理、檢查。
圖9表示高壓壓縮機100的交叉滑塊2A的滑動機構部的現(xiàn)有技術。該機構示于上述特愿平11-81781號公報中的圖3中，圖9是從其滾動軸承11一側(cè)看的圖。襯板12呈厚度均勻的平板形狀，它安裝在軛1A上形成的襯板12的支承部(閘瓦)110內(nèi)。長度方向上配列有多個輥111的滾動軸承11，配置在該襯板12面上。
圖10～圖12表示本發(fā)明高壓壓縮機100的交叉滑塊2A的本發(fā)明滑動機構部的構造。在滑動機構部上，形成于軛1A的襯板12的支承部(閘瓦)110的大小(以長度L1表示)，同圖5所示的現(xiàn)有的支承部(閘瓦)110的大小一樣。襯板12做成帶臺階的平板形狀，即設在支承部(閘瓦)110內(nèi)的中間部做成較厚的均勻厚度，其左右的厚度較薄。長度方向上配列有多個輥111的滾動軸承11，配置在該襯板12的面上，來自輥111的負荷由襯板12的板子厚度較厚的中間部承受。彈簧13對襯板12的板子厚度較厚的中間部進行推壓。根據(jù)這種構造，輥111的直徑，可采用比目前的輥子直徑2.5mm大的3mm的輥子。
根據(jù)這種交叉滑塊滑動機構部的構造，現(xiàn)有結(jié)構中的4級壓縮部104的壓縮約為20MPa(G)，而根據(jù)本發(fā)明的構造，4級壓縮部104的壓縮可提高到30MPa(G)左右。這是因為可降低所承受的面壓的緣故，該面壓來自交叉滑塊2A。
只要是在上述技術思想的范圍內(nèi)，上述構造也可用于交叉滑塊2B。
圖13及圖14中所示的構造，是為了提高高壓壓縮機100吸入氣體的吸入效率和減小脈動的構造。該圖表示2級壓縮部102。2級壓縮部102從吸入口130吸入的氣體，通過流路131，從驅(qū)動缸72的吸入口即4個驅(qū)動缸口132、133、134、135、并通過與各驅(qū)動缸口相對應的吸入閥(標號136表示與驅(qū)動缸口132相對應的吸入閥)吸入驅(qū)動缸72內(nèi)。標號137是被壓縮后的氣體通過排出閥138從驅(qū)動缸72排出的排出口。從吸入口130吸入的氣體，在圖14中，從吸入口130開始向驅(qū)動缸口132側(cè)和驅(qū)動缸口135側(cè)分流。
這里，假設從吸入口130的中心到第一驅(qū)動缸口132的中心的距離R1與從吸入口130的中心至第二驅(qū)動缸口133的中心的距離R2的比，等于第一驅(qū)動缸口132的橫斷面積W1與第二驅(qū)動缸口132的橫斷面積W2之比。即，R2/R1=W2/W1。同樣，假設從吸入口130的中心到第四驅(qū)動缸口135的中心的距離R4與從吸入口130的中心至第三驅(qū)動缸口134的中心的距離R3的比，等于第四驅(qū)動缸口135的橫斷面積W4與第三驅(qū)動缸口134的橫斷面積W3之比。即，R3/R4=W3/W4。
這樣，從吸入口130吸入驅(qū)動缸72內(nèi)的氣體的流路阻力實際上是相等的(相等或大體相等)，因此，可提高吸入效率，而且還可減小吸入氣體的脈動現(xiàn)象。
上述構造是就2級壓縮部102表示的，但只要是在上述技術思想的范圍內(nèi)，則不局限于2級壓縮部，其他級的壓縮部也可采用本發(fā)明的構造。
下面，對作為高壓壓縮機之一的多級壓縮裝置的本發(fā)明實施例進行說明。首先，根據(jù)圖16來說明。圖示的高壓壓縮機100，構成具有4個壓縮部(壓縮級部)101、102、103、104的4級壓縮機。壓縮部101、103配置在水平軸106上，壓縮部102、104配置在水平軸105上，分別在這些軸106、105上構成往復運動壓縮機構，該壓縮機構具有作為可動體的活塞51、52、53、54，它們在固定體即驅(qū)動缸71、72、73、74內(nèi)做往復運動。這樣，從吸入管吸入的工作流體便被1級壓縮部101壓縮，接著，被1級壓縮部101壓縮過的工作流體經(jīng)過管路5進入2級壓縮部102進行壓縮，被2級壓縮部102壓縮過的工作流體經(jīng)過管路6進入3級壓縮部103進行壓縮，被3級壓縮部103壓縮過的工作流體再經(jīng)過管路7流入4級壓縮部104進行壓縮，這樣，具有規(guī)定壓力及流量的高壓工作流體從出口管8排出。
這種多級壓縮裝置100的上述工作流體為氮氣、天然氣、6氟化硫(SF6)、空氣等氣體，多級壓縮裝置100適用于在合成樹脂注入成形時，向使用高壓氮氣的氣體噴射成形機供高壓氮氣、向使用天然氣的汽車的高壓氣瓶注入天然氣的天然氣填充機；向空氣瓶注入高壓空氣的填充機等。
在多級壓縮裝置100上，1級壓縮部101的活塞51和3級壓縮部103的活塞53，在軸106上與軛(yoke)1A連接，在軛1A內(nèi)以可橫穿軸106移動的方式設置的交叉滑塊2A，通過曲柄銷3與曲軸4連接。從垂直的方向看，軸105與軸106具有90度的夾角。另外，2級壓縮部102的活塞52和4級壓縮部104的活塞54，在軸105上與軛1B連接，在軛1B內(nèi)以可橫穿軸105移動的方式設置的交叉滑塊2B，通過曲柄銷3與曲軸4連接。
曲軸4，通過設在壓縮部101～104下方的電動機(后述的符號20)而回轉(zhuǎn)，使偏心地設置在曲軸4上的曲柄銷3圍繞著曲軸4回轉(zhuǎn)。關于軛1A，曲柄銷3在軸105方向上位移時，交叉滑塊2A相應移動，曲柄銷3在軸106方向上位移時，軛1A相應移動，這樣，活塞51、53便只在軸106方向上做往復運動。
另外，關于軛1B，曲柄銷3在軸106方向上位移時，交叉滑塊2B相應移動，曲柄銷3在軸105方向上位移時，軛1B相應移動，于是，活塞52、54只在軸105方向上往復運動。
在上述結(jié)構中，從吸入管吸入的工作流體空氣等的壓力約相當于大氣壓，該工作流體由1級壓縮部101壓縮至大約0.5MPa(G)，該壓縮后的空氣通過管路5供給至2級壓縮部102。在2級壓縮部102，空氣被壓縮至大約2MPa(G)，該壓縮后的空氣通過管路6供給至3級壓縮部103。在3級壓縮部103，空氣被壓縮至7～10MPa(G)左右，經(jīng)過該壓縮后的空氣通過管路7供給至4級壓縮部104。在4級壓縮部104，壓縮至大約20～30MPa(G)的高壓空氣(高壓工作流體)從排出管8向蓄壓器供給，然后再通過蓄壓器供給至必要的空氣瓶等容器。
圖17所示為本申請的第二方面的發(fā)明。在圖17中，與圖15相同的部分用同一符號表示。其中，標號40是用螺栓41固定在回轉(zhuǎn)軸23下端的飛輪，與回轉(zhuǎn)軸23相對應的部分42、與轉(zhuǎn)子25相對應的部分43、以及與繞線21相對應的部分44，分別作為隨著向下方行進而變大的直徑部形成臺階狀，以覆蓋轉(zhuǎn)子25和繞線21的下方。轉(zhuǎn)子25由與回轉(zhuǎn)軸23相對應的部分42支承著。限制轉(zhuǎn)子25向上方移動，是通過轉(zhuǎn)子25與在回轉(zhuǎn)軸23上形成的臺階部46相接觸而實現(xiàn)的。
防止轉(zhuǎn)子25相對于回轉(zhuǎn)軸23回轉(zhuǎn)，是由裝在回轉(zhuǎn)軸23和轉(zhuǎn)子25兩者之間的止轉(zhuǎn)鍵35實現(xiàn)的。該鍵35整體裝在轉(zhuǎn)子25內(nèi)。
如上所述，省略了現(xiàn)有技術中支承轉(zhuǎn)子25用的圓形板(圓形平板)33，飛輪40起著支承轉(zhuǎn)子25的作用，而且還可使轉(zhuǎn)子25平穩(wěn)地進行回轉(zhuǎn)。因此，可減少多級壓縮裝置100的振動。多級壓縮裝置100所使用的電動機20的輸出功率，例如為2.0KW左右，由于可使電動機20超負荷時的電流值從11A(安培)左右減小到7A(安培)左右，故電動機20的繞線21的溫度可從約110℃降低到約80℃，提高了多級壓縮裝置100的可靠性。
圖18所示為本申請的第三方面的發(fā)明。在圖18中，與圖17相同的部分用同一符號表示。其中，標號40是用螺栓41固定在回轉(zhuǎn)軸23下端的飛輪，與回轉(zhuǎn)軸23相對應的部分42、與轉(zhuǎn)子25相對應的部分43，以及與繞線21相對應的部分44，分別作為隨著向下方行進而變大的直徑部形成臺階狀，以覆蓋轉(zhuǎn)子25和繞線21的下方。轉(zhuǎn)子25通過與回轉(zhuǎn)軸23相對應的部分42支承。限制轉(zhuǎn)子25向上方移動，是通過轉(zhuǎn)子25與在回轉(zhuǎn)軸23上形成的臺階部46相接觸而實現(xiàn)的。標號45是防止轉(zhuǎn)子25相對于回轉(zhuǎn)軸23回轉(zhuǎn)用的止轉(zhuǎn)鍵，它裝在回轉(zhuǎn)軸23和轉(zhuǎn)子25兩者之間。該鍵45向下方延長的延長部45A，插入在飛輪40的一部分即標號42側(cè)面上形成的槽內(nèi)。
這樣，即使不用大螺栓41固定，也可取得確實防止飛輪相對于回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)的效果。而且，可用共同的鍵對轉(zhuǎn)子和飛輪兩方進行止轉(zhuǎn)，故可減少零部件數(shù)量，還可減少組裝所需的工時。同上述第二方面發(fā)明一樣，省略了現(xiàn)有技術中支承轉(zhuǎn)子25用的圓形板(圓形平板)33，飛輪40起著支承轉(zhuǎn)子25的作用，而且還可使轉(zhuǎn)子25平穩(wěn)地進行回轉(zhuǎn)。
圖19所示為本申請的第四方面的發(fā)明。圖19中，與圖17相同的部分用同一符號表示。其中，標號40是固定在回轉(zhuǎn)軸23下端的飛輪，與回轉(zhuǎn)軸23相對應的部分42、與轉(zhuǎn)子25相對應的部分43以及與繞線21相對應的部分44，分別作為隨著向下方行進而變大的直徑部形成臺階狀，以覆蓋轉(zhuǎn)子25和繞線21的下方。轉(zhuǎn)子25通過與回轉(zhuǎn)軸23相對應的部分42支承著。限制轉(zhuǎn)子25向上方移動，是通過轉(zhuǎn)子25與在回轉(zhuǎn)軸23上形成的臺階部46相接觸而實現(xiàn)的。飛輪40固定在回轉(zhuǎn)軸23的下端，是通過回轉(zhuǎn)軸23的下端部23A上的公螺紋、與飛輪40的部分42上的母螺紋的嚙合實現(xiàn)的。
圖20所示為本申請的上述第四方面的發(fā)明的另一實施例。圖20中，與圖19相同的部分用同一符號表示，其說明同圖19的情況一樣。與圖19不同的是，飛輪40固定在回轉(zhuǎn)軸23的下端部上的固定方法。即，飛輪40往回轉(zhuǎn)軸23的下端部上固定，是通過回轉(zhuǎn)軸23的下端部上的母螺紋與在飛輪40的部分42上突出形成的公螺紋相嚙合來實現(xiàn)的。轉(zhuǎn)子25由回轉(zhuǎn)軸23相對應的部分42支承。
這樣，在本申請的第四方面的發(fā)明中，就不需要上述第二及第三方面的發(fā)明所使用的、將飛輪40固定在回轉(zhuǎn)軸23上的固定螺栓，可減少零件數(shù)量，而且容易固定飛輪40。另外，同上述第二方面的發(fā)明一樣，可省略現(xiàn)有技術中支承轉(zhuǎn)子25所用的圓形板(圓形平板)33，飛輪40起著支承轉(zhuǎn)子25的作用，而且可使轉(zhuǎn)子25平穩(wěn)地進行回轉(zhuǎn)。
圖21所示為本申請的第五方面發(fā)明。圖21中，與圖19及圖20相同的部分用同樣的符號表示，其說明同圖19的情況一樣。與圖19及圖20的情況不同的是，飛輪40固定在回轉(zhuǎn)軸23的下端部上的固定方法。即，飛輪40往回轉(zhuǎn)軸23的下端部上固定，是用熱裝方法將回轉(zhuǎn)軸23的下端部熱裝在飛輪40的部分42內(nèi)形成的孔內(nèi)實現(xiàn)的。轉(zhuǎn)子25通過與回轉(zhuǎn)軸23相對應的部分42支承著。
這樣，本申請的第五方面的發(fā)明就不需要上述第二及第三方面的發(fā)明所使用的、將飛輪40固定在回轉(zhuǎn)軸23上的固定螺栓，減少了零件數(shù)量，使飛輪40的固定更牢固。另外，同上述第二方面的發(fā)明一樣，省略了現(xiàn)有技術中支承轉(zhuǎn)子25用的圓形板(圓形平板)33，飛輪40起著支承轉(zhuǎn)子25的作用，而且可使轉(zhuǎn)子25平穩(wěn)地回轉(zhuǎn)。
本發(fā)明不局限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可以有各種實施例。
根據(jù)本發(fā)明第一方面，在驅(qū)動缸的兩端外周部，在驅(qū)動缸與包圍該驅(qū)動缸的部件之間設置對密封圈進行壓縮的密封空間，與在驅(qū)動缸的外周中間部形成密封槽的結(jié)構相比，容易加工，而且在組裝時，不需進行下述麻煩的作業(yè)，即從驅(qū)動缸端部開始將密封圈移動、填充到驅(qū)動缸的外周面的一部分上所形成的密封槽的位置上。
根據(jù)第二方面的發(fā)明，省略了現(xiàn)有技術中支承轉(zhuǎn)子用的圓形板(圓形平板)，飛輪起著支承轉(zhuǎn)子的作用，而且還可使轉(zhuǎn)子平穩(wěn)地回轉(zhuǎn)。這樣，便可減少壓縮裝置的振動。另外，還可降低壓縮裝置所使用的電動機的繞線溫度，提高壓縮裝置的可靠性。
根據(jù)第三方面的發(fā)明，除了第二方面的發(fā)明的效果之外，即使不用大螺栓進行固定，也可取得確實防止飛輪相對于回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)的效果。而且，可用共同的鍵對轉(zhuǎn)子和飛輪兩方進行止轉(zhuǎn)，因此，可減少零件數(shù)量，還可減少安裝作業(yè)所需的工時。
根據(jù)第四方面的發(fā)明，除了第二方面的發(fā)明的效果以外，還有下述效果，即不需要將飛輪固定在回轉(zhuǎn)軸上所用的固定螺栓，減少了零件數(shù)量，飛輪的固定比較容易。
根據(jù)第五方面的發(fā)明，除了第二方面的發(fā)明的效果之外，還有下述效果，即不需要將飛輪固定在回轉(zhuǎn)軸上所用的固定螺栓，減少了零件數(shù)量，而且飛輪的固定更加牢固。
權利要求
1．一種高壓壓縮機，這種高壓壓縮機具有壓縮機構部，該壓縮機構部通過電動機的回轉(zhuǎn)來驅(qū)動活塞相對于驅(qū)動缸做往復運動，利用多個壓縮級對通過上述驅(qū)動而吸入的工作流體進行壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，其特征在于在上述驅(qū)動缸的兩端外周部，在驅(qū)動缸與包圍上述驅(qū)動缸的部件之間，設有對密封圈進行壓縮的密封空間。
2．一種高壓壓縮機，其上部具有壓縮機構部，該壓縮機構部通過自設在下部的電動機向上方延伸的回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)，來驅(qū)動活塞相對于驅(qū)動缸做往復運動，通過這種驅(qū)動吸入的工作流體經(jīng)過多級壓縮級壓縮之后，產(chǎn)生高壓工作流體，其特征在于，由安裝在上述電動機回轉(zhuǎn)軸下端上的飛輪將上述電動機的轉(zhuǎn)子支承在上述回轉(zhuǎn)軸上。
3．一種高壓壓縮機，其上部具有壓縮機構部，該壓縮機構部通過自設在下部的電動機向上方延伸的回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)，來驅(qū)動活塞相對于驅(qū)動缸做往復運動，通過這種驅(qū)動吸入的工作流體經(jīng)過多級壓縮級壓縮之后，產(chǎn)生高壓工作流體，其特征在于，由安裝在上述電動機回轉(zhuǎn)軸下端上的飛輪將上述電動機的轉(zhuǎn)子支承在上述回轉(zhuǎn)軸上，上述電動機的回轉(zhuǎn)軸與電動機的轉(zhuǎn)子之間的止轉(zhuǎn)鍵的延長部插入上述飛輪內(nèi)。
4．根據(jù)權利要求2所述的高壓壓縮機，其特征在于，用螺紋結(jié)合方式使上述電動機的回轉(zhuǎn)軸的下端部與安裝在其上的飛輪進行相對嚙合而結(jié)合起來，這種嚙合是在回轉(zhuǎn)軸與飛輪兩者之間形成的。
5．根據(jù)權利要求2所述的高壓壓縮機，其特征在于，利用熱裝方法使上述電動機的回轉(zhuǎn)軸的下端部與安裝在其上的飛輪二者結(jié)合起來。
全文摘要
一種高壓壓縮機,該高壓壓縮機的密封裝置不僅密封效果非常好,且驅(qū)動缸的加工簡單,組裝作業(yè)容易,在驅(qū)動缸的兩端外周部、在驅(qū)動缸與包圍該驅(qū)動缸的部件之間,設置對密封圈進行壓縮的密封空間。通過安裝在電動機的回轉(zhuǎn)軸下端的飛輪,用電動機的轉(zhuǎn)子來支持回轉(zhuǎn)軸。設置以螺紋結(jié)合方式設在電動機的回轉(zhuǎn)軸下端的飛輪,將電動機的回轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子之間的止轉(zhuǎn)鍵的延長部插入飛輪內(nèi)。
文檔編號F04B39/12GK1288108SQ00126858
公開日2001年3月21日 申請日期2000年9月7日 優(yōu)先權日1999年9月9日
發(fā)明者真下傳二, 西川弘, 西川剛弘, 坂本泰生, 水野隆行, 里和哉, 間誠 申請人:三洋電機株式會社