一種高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及線性壓縮機技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)高壓縮比的線性壓縮機采用油潤滑，特別是韓國LG公司開發(fā)的冰箱用線性壓縮機，其輸出功率雖然較高，但壓縮機活塞運動需要潤滑油，達到降低活塞與氣缸之間摩擦磨損的目的，但是這樣會導(dǎo)致壓縮機內(nèi)部結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜(如增加潤滑油過濾系統(tǒng))，既降低了壓縮機的輸出效率，又縮短了壓縮機的整機壽命。同時，由于壓縮機整機振動較大，產(chǎn)生的振動噪聲較高，影響壓縮機的應(yīng)用范圍。
[0003]氣體軸承式線性壓縮機以氣體潤滑的方式，很好地解決了活塞與氣缸之間的摩擦磨損，降低了摩擦損耗，極大地提高了活塞的使用壽命。然而壓縮機采用氣體軸承技術(shù)支承活塞運轉(zhuǎn)，氣體軸承的成功懸浮需要消耗壓縮腔內(nèi)部的高壓氣體，必然會導(dǎo)致壓縮機產(chǎn)生的高壓氣體用于膨脹制冷的量減少，從而影響了壓縮機的效率。另一方面，由于壓縮機結(jié)構(gòu)、尺寸、重量等因素限制，導(dǎo)致壓縮機運動產(chǎn)生的高壓氣體壓力比較小，而壓縮機的輸出壓縮比作為衡量壓縮機性能的參數(shù)之一，若輸出壓縮比較小，必然會制約壓縮機的輸出PV功，從而降低膨脹機產(chǎn)生制冷的制冷量，導(dǎo)致制冷機整機效率較低。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機，一方面，解決油潤滑壓縮機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低、振動大與壽命短等問題；另一方面，解決由于氣體軸承式線性壓縮機的氣體軸承消耗高壓氣體，導(dǎo)致壓縮機輸出壓縮比低且無法增加膨脹機膨脹制冷量需求等問題。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案為:
[0006]一種高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機，包括活塞、氣缸以及驅(qū)動活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運動的線性電機，所述活塞與氣缸之間設(shè)有氣體流道，形成支承活塞的氣體靜壓軸承；所述活塞從氣缸的一端進入，氣缸的另一端外圓周固定設(shè)有過渡法蘭，所述過渡法蘭上固定設(shè)有壓縮法蘭；所述過渡法蘭與活塞、氣缸圍成第一壓縮腔，所述壓縮法蘭與過渡法蘭圍成第二壓縮腔；所述過渡法蘭的中心孔處設(shè)有壓力控制閥，所述壓力控制閥的進氣口與第一壓縮腔連接，所述壓力控制閥的出氣口與第二壓縮腔連接。
[0007]所述的高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機，所述過渡法蘭與壓縮法蘭采用焊接連接。
[0008]所述的高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機，所述壓力控制閥通過螺栓裝設(shè)在過渡法蘭上。
[0009]所述的高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機，所述線性電機包括內(nèi)定子、外定子以及位于內(nèi)定子與外定子之間的激勵永磁體，所述激勵永磁體通過連接件與活塞連接。
[0010]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型采用氣體靜壓軸承支承活塞，結(jié)合壓力控制閥，不僅使得活塞與氣缸實現(xiàn)氣體潤滑效應(yīng)，達到無磨損支承，而且壓力控制閥很好地控制了第一壓縮腔內(nèi)部的壓力，迫使其達到壓力控制閥的開啟壓力，從而極大地提升了壓縮機的輸出壓縮比，為膨脹機提供高壓縮比的高壓氣體做功奠定了基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。
[0013]如圖1所示，一種高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機，包括活塞1、氣缸2、內(nèi)定子3、外定子4、激勵永磁體5、連接件6、過渡法蘭7、壓縮法蘭8和壓力控制閥9?；钊鸌從氣缸2的一端進入,裝配于氣缸2內(nèi)部。內(nèi)定子3、外定子4和激勵永磁體5構(gòu)成線性電機，內(nèi)定子3與外定子4形成線性電機的內(nèi)外磁極,激勵永磁體5通過連接件6與活塞I連接，形成驅(qū)動活塞I的動子。
[0014]當(dāng)外定子4的內(nèi)部線圈接通交流電源時，交變電流于內(nèi)定子3與外定子4之間產(chǎn)生交變電磁場，并與激勵電磁場相互作用，產(chǎn)生交變往復(fù)的電磁推力，驅(qū)動活塞I沿著氣缸2壁面作往復(fù)運動，壓縮氣體工質(zhì)，產(chǎn)生高壓氣體?；钊鸌與氣缸2之間設(shè)有氣體流道，形成支承活塞I的氣體靜壓軸承。
[0015]過渡法蘭7安裝在氣缸2另一端的外圓周面上，壓縮法蘭8與過渡法蘭7采用焊接連接，壓力控制閥9通過螺栓裝配在過渡法蘭7的中心孔12處。過渡法蘭7與活塞1、氣缸2圍成第一壓縮腔10，過渡法蘭7與壓縮法蘭8圍成第二壓縮腔11。壓力控制閥9的進氣口與第一壓縮腔10連接，壓力控制閥9的出氣口與第二壓縮腔11連接。過渡法蘭7的中心孔12可視為第一壓縮腔10的排氣孔，壓縮法蘭8的中心孔13可視為第二壓縮腔11的排氣孔。
[0016]本實用新型的工作原理:
[0017]一方面，線性電機驅(qū)動活塞I在氣缸2內(nèi)部往復(fù)運動產(chǎn)生的高壓氣體，其中極少部分進入活塞I與氣缸2之間所形成的氣體流道，形成氣體靜壓軸承，支承活塞I，使活塞I穩(wěn)定懸浮于氣缸2內(nèi)部，在活塞I與氣缸2之間進行氣體潤滑，實現(xiàn)活塞I與氣缸2之間的無磨損支承，成功獲得無磨損、長壽命、高可靠性的氣體軸承式線性壓縮機。
[0018]另一方面，活塞I往復(fù)運動產(chǎn)生的高壓氣體進入第一壓縮腔10內(nèi)部，當(dāng)氣體壓力未達到壓力控制閥9的開啟壓力時，氣體被封存于第一壓縮腔10，隨著活塞I的往復(fù)運動，被封存于第一壓縮腔10內(nèi)的氣體壓力逐步增大，達到壓力控制閥9的開啟壓力時，壓力控制閥9開啟，此時，通過壓力控制閥9的控制而壓力提高的高壓氣體進入第二壓縮腔11，并通過壓縮法蘭8的中心孔13進入膨脹機，高壓氣體膨脹產(chǎn)生制冷量。并且，由于壓力控制閥9的單向?qū)ㄌ匦?，確保第二壓縮腔11內(nèi)部的高壓氣體不會回流至第一壓縮腔10，很好地控制了壓縮機的輸出壓縮比，即由于壓力控制閥9的作用，很好地將活塞I往復(fù)運動產(chǎn)生的高壓氣體壓力提升到壓力控制閥9的開啟壓力，使得壓縮機的輸出壓縮比很高。根據(jù)壓縮機輸出壓縮比的設(shè)計要求，設(shè)計合理的壓力控制閥9，即可獲得壓縮機設(shè)計所需要的輸出壓縮比，達到設(shè)計需求。
[0019]本實用新型的壓縮機內(nèi)部活塞I的支承方式采用氣體靜壓潤滑技術(shù)，實現(xiàn)了活塞I的無磨損支承，極大地提高了壓縮機的工作壽命；同時活塞I往復(fù)運動產(chǎn)生的高壓氣體被封存于第一壓縮腔10，迫使壓縮機的輸出壓力必須達到壓力控制閥9的開啟壓力，從而使得壓縮機的輸出壓縮比有很大的提高，這樣的高壓氣體進入膨脹機做功，產(chǎn)生的制冷量也得到極大提升。因此，本實用新型提供了一種高壓縮比、長壽命和高可靠性的氣體軸承式線性壓縮機。
[0020]以上所述實施方式僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機，包括活塞、氣缸以及驅(qū)動活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運動的線性電機，其特征在于:所述活塞與氣缸之間設(shè)有氣體流道，形成支承活塞的氣體靜壓軸承；所述活塞從氣缸的一端進入，氣缸的另一端外圓周固定設(shè)有過渡法蘭，所述過渡法蘭上固定設(shè)有壓縮法蘭；所述過渡法蘭與活塞、氣缸圍成第一壓縮腔，所述壓縮法蘭與過渡法蘭圍成第二壓縮腔；所述過渡法蘭的中心孔處設(shè)有壓力控制閥，所述壓力控制閥的進氣口與第一壓縮腔連接，所述壓力控制閥的出氣口與第二壓縮腔連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機，其特征在于:所述過渡法蘭與壓縮法蘭采用焊接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機，其特征在于:所述壓力控制閥通過螺栓裝設(shè)在過渡法蘭上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機，其特征在于:所述線性電機包括內(nèi)定子、外定子以及位于內(nèi)定子與外定子之間的激勵永磁體，所述激勵永磁體通過連接件與活塞連接。
【專利摘要】本實用新型提供一種高壓縮比的氣體軸承式線性壓縮機，包括活塞、氣缸、過渡法蘭和壓縮法蘭，活塞與氣缸之間設(shè)有氣體流道，形成支承活塞的氣體靜壓軸承；過渡法蘭與活塞、氣缸圍成第一壓縮腔，壓縮法蘭與過渡法蘭圍成第二壓縮腔；過渡法蘭的中心孔處設(shè)有壓力控制閥，壓力控制閥的進氣口與第一壓縮腔連接，壓力控制閥的出氣口與第二壓縮腔連接。本實用新型采用氣體靜壓軸承支承活塞，結(jié)合壓力控制閥，不僅使得活塞與氣缸實現(xiàn)氣體潤滑效應(yīng)，達到無磨損支承，而且壓力控制閥很好地控制了第一壓縮腔內(nèi)部的壓力，迫使其達到壓力控制閥的開啟壓力，從而極大地提升了壓縮機的輸出壓縮比，為膨脹機提供高壓縮比的高壓氣體做功奠定了基礎(chǔ)。
【IPC分類】F04B39-02, F04B35-04, F04B39-10
【公開號】CN204344404
【申請?zhí)枴緾N201420764776
【發(fā)明人】王波, 郭良珠, 孔中科, 王建中, 寇翠翠
【申請人】中國電子科技集團公司第十六研究所
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月9日