往复式压缩机.pdf

《往复式压缩机.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《往复式压缩机.pdf（16页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103573611 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103573611 A (21)申请号 201310308684.7 (22)申请日 2013.07.22 2012-161133 2012.07.20 JP F04B 53/02(2006.01) (71)申请人 株式会社日立产机系统 地址 日本东京都 (72)发明人 原岛寿和 岩野公宣 贞方康辅 (74)专利代理机构 北京尚诚知识产权代理有限 公司 11322 代理人 龙淳 (54) 发明名称 往复式压缩机 (57) 摘要 本发明提供一种往复式压缩机。该往复式压 缩机能够减小施加于唇形环的应力。

2、并提高唇形环 的寿命。本发明的往复式压缩机的特征在于， 包 括 ： 活塞， 其在气缸内通过一边摆动一边往复运 动来压缩空气 ； 和密封部件， 其安装在形成于上 述活塞的槽， 并且将上述气缸与上述活塞之间密 封， 其中上述密封部件具有嵌入在上述活塞的槽 中的底面部和设置于上述活塞的径向外侧的侧面 部， 在上述侧面部设置弯曲部， 使前端侧的与上述 活塞的间隙减小。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 9 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图9页 (10)申请公布号 CN 103573611。

3、 A CN 103573611 A 1/1 页 2 1. 一种往复式压缩机， 其特征在于， 包括 ： 活塞， 其在气缸内通过一边摆动一边往复运动来压缩空气 ； 和 密封部件， 其安装在形成于所述活塞的槽， 并且将所述气缸与所述活塞之间密封， 其中 所述密封部件具有嵌入在所述活塞的槽中的底面部和设置于所述活塞的径向外侧的 侧面部， 在所述侧面部设置弯曲部， 使前端侧的与所述活塞的间隙变小。 2. 如权利要求 1 所述的往复式压缩机， 其特征在于 ： 所述侧面部的底端侧与所述活塞的轴线所成的角度大于所述活塞的摆动角。 3. 如权利要求 1 所述的往复式压缩机， 其特征在于 ： 所述密封部件的底面不。

4、从所述活塞的槽向外侧伸出。 4. 如权利要求 1 所述的往复式压缩机， 其特征在于 ： 所述侧面部多阶段地弯曲。 5. 如权利要求 1 所述的往复式压缩机， 其特征在于 ： 所述密封部件的弯曲的部分的内侧侧面形成为曲面状。 6. 如权利要求 1 所述的往复式压缩机， 其特征在于 ： 所述侧面部与所述底面部之间的内侧侧面形成为曲面状。 7. 一种往复式压缩机， 其特征在于， 包括 ： 活塞， 其在气缸内通过一边摆动一边往复运动来压缩空气 ； 和 密封部件， 其安装在形成于所述活塞的槽， 并且将所述气缸与所述活塞之间密封， 其中 所述密封部件具有嵌入在所述活塞的槽中的底面部和设置于所述活塞的径向外。

5、侧的 侧面部， 所述侧面部多阶段地弯曲， 所述侧面部的前端侧与所述活塞的轴线所成的角度小于底 端侧与所述活塞的轴线所成的角度。 8. 如权利要求 7 所述的往复式压缩机， 其特征在于 ： 所述侧面部的底端侧与所述活塞的轴线所成的角度大于所述活塞的摆动角。 9. 如权利要求 7 所述的往复式压缩机， 其特征在于 ： 所述密封部件的底面不从所述活塞的槽向外侧伸出。 10. 如权利要求 7 所述的往复式压缩机， 其特征在于 ： 所述侧面部的弯曲的部分的内侧侧面形成为曲面状。 11. 如权利要求 7 所述的往复式压缩机， 其特征在于 ： 所述侧面部与所述底面部之间的内侧侧面形成为曲面状。 权 利 要 。

6、求 书 CN 103573611 A 2 1/5 页 3 往复式压缩机 技术领域 0001 本发明涉及往复式压缩机。 背景技术 0002 作为本技术领域的背景技术， 存在专利文献 1。专利文献 1 记载了一种多级压缩 机， 该多级压缩机具有锁紧活塞， 其设置有使上部密封部比下部密封部更容易发生弹性形 变的唇形环 （lip ring） 。 0003 现有技术文献 0004 专利文献 0005 专利文献 1 ： 日本特开 2011-12603 号公报 发明内容 0006 发明需要解决的技术问题 0007 专利文献 1 的唇形环中， 由于上部密封部容易发生弹性形变， 因此， 上部密封部过 度形变而使。

7、弯曲部的应力增加。进而， 上部密封部与活塞之间的间隙变大， 因此， 当活塞相 对于气缸倾斜时， 唇形环被向气缸的壁面施压， 导致弯曲部的应力进一步增加。因此， 无法 提高唇形环的寿命。 0008 鉴于上述问题， 本发明的目的在于提供一种能够减小施加于唇形环的应力并且提 高唇形环的寿命的往复式压缩机。 0009 用于解决问题的技术方案 0010 为了解决上述问题， 本发明提供一种往复式压缩机， 其特征在于， 包括 ： 活塞， 其在 气缸内通过一边摆动一边往复运动来压缩空气 ； 和密封部件， 其安装在形成于上述活塞的 槽， 并且将上述气缸与上述活塞之间密封， 其中上述密封部件具有嵌入在上述活塞的槽。

8、中 的底面部和设置于上述活塞的径向外侧的侧面部， 在上述侧面部设置弯曲部， 使前端侧的 与上述活塞的间隙变小。 0011 发明效果 0012 根据本发明， 能够提供一种能减小施加于唇形环的应力并且提高唇形环的寿命的 往复式压缩机。 附图说明 0013 图 1 是本发明的实施例 1 的往复式压缩机主体的截面图。 0014 图 2 是本发明的实施例 1 的活塞和气缸的截面图。 0015 图 3 是本发明的实施例 1 的唇形环的截面图。 0016 图 4 是本发明的比较例 1 的唇形环的截面图。 0017 图 5 是本发明的比较例 1 的摆动时的唇形环的截面图。 0018 图 6 是本发明的比较例 。

9、2 的摆动时的唇形环的截面图。 说 明 书 CN 103573611 A 3 2/5 页 4 0019 图 7 是本发明的比较例 2 的摆动时的唇形环的截面图。 0020 图 8 是本发明的实施例 2 的唇形环的截面图。 0021 图 9 是本发明的实施例 3 的唇形环的截面图。 0022 图 10 是本发明的实施例 3 的唇形环的截面图。 0023 附图标记 0024 1 曲轴箱 0025 2 曲轴室 0026 3 电动机 0027 7 气缸 0028 16 活塞 0029 22 唇形环 0030 22A 底面部 0031 22B 侧面部 0032 22B1 前端部 0033 22B2 底端。

10、部 0034 22B3 弯曲部 0035 R1 曲面部 0036 R2 曲面部 具体实施方式 0037 实施例 1 0038 以下， 利用图 1 至图 3 说明本发明的实施例 1 的往复式压缩机。 0039 图 1 是本实施例的往复式压缩机的主体的截面图。 0040 往复式压缩机的曲轴箱 1 在内部划分形成曲轴室 2， 大致由轴线为水平方向的圆 筒盒部 1A 和设置于该圆筒盒部 1A 的上侧的气缸安装座 1B 等构成。另外， 在曲轴箱 1， 曲轴 5 以能够旋转的方式被支承于曲轴室 2 内， 在曲轴 5， 一体地设置有平衡配重 6。曲轴 5 与电 动机 3 的输出轴 4 连接， 由电动机驱动，。

11、 进行偏心旋转运动。 0041 圆筒状的气缸 7 安装在曲轴箱 1 的气缸安装座 1B 上。气缸 7 的内周面 7A 构成后 述的唇形环 22 的滑动面。另外， 在气缸 7 的前端侧， 搭载有汽缸盖 8， 在该汽缸盖 8 内， 划分 形成有排出压缩空气的排出室 10。 0042 活塞杆 14 的底端侧经由轴承 15 以能够旋转的方式与曲轴 5 连结。当通过电动机 3 的驱动， 曲轴 5 进行偏心旋转运动时， 设置于活塞杆 14 的前端部的活塞 16， 如图 2 所示， 在气缸 7 内摆动并往复运动。另外， 活塞 16 在气缸 7 内与阀座板 11 之间划分形成压缩室 17。而且， 活塞 16 。

12、由活塞主体 18、 保持器 （retainer） 19、 环安装槽 21 等构成。 0043 活塞主体18在下表面中央一体地安装有活塞杆14的前端部。 设置于活塞主体18 的上侧的保持器 19 以将唇形环 22 夹持于活塞主体 18 的方式可装卸地安装。 0044 设置于活塞主体 18 的外周测的唇形环 22 是对活塞 16 与气缸 7 之间进行密封的 密封部件， 并且能够防止压缩室 17 内的空气 （压力） 泄漏。另外， 唇形环 22 例如由具有耐磨 损性、 自润滑性的树脂材料形成， 并且形成为截面呈 L 字形的密封部件。 说 明 书 CN 103573611 A 4 3/5 页 5 004。

13、5 利用图 3 对本实施例的唇形环 22 进行说明。其中， 图 3（a） 是表示未施加压力的 状况下的唇形环 22 的截面的图， 图 3 （b） 是表示施加有压力并且活塞 16 倾斜的状态下的唇 形环 22 的截面的图。唇形环 22 形成为平坦的圆环状板， 并且由嵌入活塞 16 的槽中的底面 部 22A 和设置于活塞 16 的径向外侧的侧面部 22B 构成。侧面部 22B 通过向作为压缩室 17 侧的上侧扩大 （扩展） ， 与气缸 7 的内周面 7A 滑动接触， 对气缸 7 与活塞 16 之间进行密封。 0046 在本实施例中， 唇形环 22 的侧面部 22B 由位于前端侧 （上端侧） 的前端。

14、部 22B1、 位 于底端侧 （下端侧） 并且从底面部 22A 向活塞 16 的径向外侧延伸与前端部 22B1 连接的底端 部 22B2、 设置于前端部 22B1 与底端部 22B2 之间的弯曲部 22B3 形成。唇形环的侧面部 22B 多阶段地弯曲 （平面的情况下角度改变， 曲面的情况下切线的角度非连续变化） 。 0047 前端部 22B1 与活塞 16 的轴线所成的角度 1 小于底端部 22B2 与活塞 16 的轴线 所成的角度 2。也就是说， 侧面部 22B 中， 通过设置弯曲部 22B3， 前端侧的与活塞 16 的间 隙 （与未设置弯曲部 22B 的情况相比） 变小。由此， 能够减小活。

15、塞 16 发生倾斜而对气缸 7 的 内周面 7A 施压时的唇形环 22 的形变， 并且能够减小施加于唇形环 22 的应力。图 3（b） 中 以颜色的深浅程度表示施加于唇形环 22 的应力， 但与后述的图 5 相比较可知， 在被认为应 力发生集中的应力集中部， 几乎没有颜色较深的部分， 应力减小。 0048 另一方面， 底端部22B2， 通过增大与活塞16的轴线所成的角度2， 使角度靠近活 塞 16 的径向， 能够使前端部 22B1 的与气缸的内周面 7A 接触的部分的位置远离活塞 16。由 此， 如图 3（b） 所示， 能够使唇形环 22 与气缸 7 的内周面 7A 接触的位置和活塞 16 的。

16、间隙 S 扩大， 能够防止气缸 7 的内周面 7A 与活塞 16 接触。 0049 底端部 22B2 与活塞 16 的轴线形成的角度 2 大于摆动角 （活塞 16 相对于气 缸7最为倾斜时活塞16的轴线与气缸的内周面7A所成的角度） 。 由此， 当活塞16相对于气 缸 7 最为倾斜时， 也能够使底端部 22B2 朝向活塞 16 的径向外侧延伸， 能够使唇形环 22 与 气缸 7 的内周面 7A 接触的位置处于外侧。由此能够充分确保唇形环 22 与气缸 7 的内周面 7A 接触的位置和活塞 16 的间隙 S， 在活塞 16 相对于气缸 7 最为倾斜时， 也能够防止气缸 7 的内周面 7A 与活塞。

17、 16 接触。 0050 如图 3（a） 所示， 未对唇形环 22 施加压力的状态下， 使唇形环 22 的下端 （底面） 不 从活塞 16 伸出。由此， 在对唇形环 22 施加压力的状态下， 唇形环 22 的下端 （底面） 向活塞 16 的外侧伸出的量减少。由此， 能够抑制活塞 16 伸进唇形环 22 的下端 （底面） 所致的应力。 0051 图 4、 5 是对本实施例的比较例 1 的唇形环 22 的截面图。在本比较例中， 在唇形环 22 的侧面部 22B 未设置弯曲的部分， 而是使侧面部 22B 形成为曲率相同的曲面状。由于侧 面部 22B 形成为曲率相同的曲面状， 如图 5 所示， 活塞 。

18、16 摆动时的形变增大， 施加于底面部 22A 和侧面部 22B 的应力增大。图 5 中， 以颜色的深浅程度表示施加于唇形环 22 的应力， 但 与图 3（b） 相比可知， 在应力集中部中颜色较深的的部分扩大， 应力集中在底面部 22A 与侧 面部 22B 之间。 0052 图 6、 7 表示对本实施例的比较例 2 的唇形环 22 的截面图。在本比较例中， 唇形环 22 形成为 L 字型。由于侧面部 22A（22B） 形成为平面状， 因此与比较例 1 相比， 活塞 16 摆 动时的形变减小， 施加于底面部 22A 和侧面部 22B 的应力减小。 0053 图 6 中， 为了防止气缸 7 的内周。

19、面 7A 与活塞 16 接触， 充分确保唇形环 22 与气缸 7 的内周面 7A 接触的位置与活塞 16 的间隙 S。此时， 未对唇形环 22 施加压力的状态下， 唇 说 明 书 CN 103573611 A 5 4/5 页 6 形环 22 的下端 （底面） 从活塞 16 伸出。因此， 在对唇形环 22 施加压力的状态下， 唇形环 22 的下端 （底面） 向活塞 16 的外侧伸出的量增多。由此， 无法减小活塞 16 伸进唇形环 22 的下 端 （底面） 而施加于底面部 22A 的应力。 0054 图 7 中， 为了抑制活塞 16 伸进唇形环 22 的下端 （底面） 所致的应力， 在未对唇形环 。

20、22 施加压力的状态下， 使唇形环 22 的下端 （底面） 不从活塞 16 伸出。此时， 无法充分确保 唇形环 22 与气缸 7 的内周面 7A 接触的位置与活塞 16 的间隙 S。 0055 此处， 通过加粗唇形环 22 的侧面部 22B 的前端侧， 能够减小施加于唇形环 22 的应 力， 防止气缸7的内周面7A与活塞16接触。 然而， 当加粗唇形环的侧面部22B的前端侧时， 唇形环 22 的侧面部 22B 的前端侧的刚性过于升高， 因此难以扩大 （扩展） ， 无法提高密封性。 0056 综上， 根据本实施例， 由前端部 22B1、 底端部 22B2、 弯曲部 22B3 形成唇形环 22 的。

21、 侧面部22B， 在侧面部22B的前端侧， 使得与活塞16的间隙变小， 由此， 能够减小施加于唇形 环 22 的应力。另外， 能够扩大唇形环 22 与气缸 7 的内周面 7A 接触的位置与活塞 16 的间 隙 S， 能够防止气缸 7 的内周面 7A 与活塞 16 接触。另外， 唇形环 22 的侧面部 22B 的前端侧 的刚性不会过高， 因此能够保持充分的密封性。由此， 能够提高唇形环 22 的寿命， 能够提供 长期可靠性高的往复式压缩机。 0057 实施例 2 0058 利用图 8 说明本发明的实施例 2 的往复式压缩机。对与实施例 1 相同的结构标注 相同的附图标记， 省略其说明。 0059。

22、 在本实施例中， 特征在于唇形环22的侧面部22B中， 前端部22B多阶段地弯曲。 前 端部 22B 与活塞 16 的轴线所成的角度， 如图 8 所示， 1 2， 前端部 22B 中， 前端侧小于 底端侧。另外， 与实施例 1 同样， 前端部 22B1 与活塞 16 的轴线所成的角度 1、 2 小于底 端部 22B2 与活塞 16 的轴线所成的角度 3。 0060 如本实施例这样， 通过使前端部 22B 多阶段地弯曲， 能够使前端部 22B 的前端侧， 角度更加靠近活塞16的轴线的方向， 在侧面部22B的前端侧， 能够使唇形环22与活塞16的 间隙不会过于增大。由此， 与实施例 1 比较， 能。

23、够进一步减小施加于唇形环 22 的应力。另 外， 与实施例 1 相比较， 能够将侧面部 22B 的与气缸 7 的内周面 7A 接触的位置设置于更外 侧， 因此能够更加可靠地防止气缸 7 的内周面 7A 与活塞 16 接触。 0061 图 8 中， 前端部 22B 两阶段地弯曲， 但不限于此， 也可以三阶段地、 四阶段地弯曲。 但是， 如果弯曲部过多， 前端部 22B 的刚性就会降低， 无法提高唇形环 22 的寿命， 因此优选 为二至四阶段。 0062 实施例 3 0063 利用图 9、 图 10 说明本发明的实施例 3 的往复式压缩机。对与实施例 1、 2 相同的 结构标注相同的附图标记， 省。

24、略其说明。 0064 在本实施例中， 特征在于唇形环 22 的底面部 22A 与侧面部 22B 之间的内周面形成 为曲面状。如图 9 所示， 在唇形环 22 的底面部 22A 与侧面部 22B 之间的内周面设置曲面部 R1， 由此能够使容易发生应力集中的唇形环 22 的底面部 22A 与侧面部 22B 之间的内周面的 应力与实施例 1 相比进一步减小。 0065 另外， 如图 10 所示， 在唇形环 22 的侧面部 22B 的弯曲部 22B3 的内周面设置曲面 部 R2， 形成为曲面状， 由此能够使容易发生应力集中的弯曲部 22B3 的内周面的应力与实施 说 明 书 CN 103573611 。

25、A 6 5/5 页 7 例 1 相比也进一步减小。 0066 至此说明的实施例都仅仅是表示实施本发明的一个具体化的例子， 不能据此对本 发明的技术范围进行限定性的解释。换言之， 本发明能够不脱离其技术思想或其主要特征 地以各种方式实施。另外， 也可以通过组合实施例 1 3 来实施本发明。 说 明 书 CN 103573611 A 7 1/9 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103573611 A 8 2/9 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103573611 A 9 3/9 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103573611 A 10 4/9 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 103573611 A 11 5/9 页 12 图 5 说 明 书 附 图 CN 103573611 A 12 6/9 页 13 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103573611 A 13 7/9 页 14 图 8 说 明 书 附 图 CN 103573611 A 14 8/9 页 15 图 9 说 明 书 附 图 CN 103573611 A 15 9/9 页 16 图 10 说 明 书 附 图 CN 103573611 A 16 。