一种空气悬挂压缩机机组

技术领域

本发明涉及空气压缩机技术领域，特别涉及一种空气悬挂压缩机机组。

背景技术

空气悬挂压缩机常用于乘用车的空气悬挂系统，为空气弹簧提供高压空气。根据车辆用途的不同，如越野车、跑车、载货车辆、轿车等，空气弹簧的高度往往不同；且车辆在不同驾驶模式下，车身底盘与轮胎的距离往往不同。

空气悬挂压缩机机组通常由电机、压缩机和干燥器组成。大气中的空气经过过滤、消声后进入到电机，从电机侧进入压缩机气缸内，压缩机压缩后的气体通过干燥器排出到相应的容器，为空气弹簧提供足量的压缩气体。为冷却电机，压缩机的吸气往往从电机内部通过；但在湿度大的天气、极端寒冷的天气或者通过积水路面时，电机内部常常有水析出，水会影响电机的运转。长时间工作后，电机会发生结冰、生锈等导致压缩机的电机不能运转的情况。电机中的电磁与水接触，存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明所需要解决的技术问题之一在于针对上述现有技术所存在的不足而提供一种空气悬挂压缩机机组。

为了实现上述发明目的，本发明的空气悬挂压缩机机组，包括压缩机、无刷电机、干燥罐和气路系统部件，所述无刷电机驱动压缩机工作，所述压缩机通过气路系统部件吸气并通过气路部件向所述干燥罐内输入压缩空气，干燥罐通过气路系统部件向空气弹簧供气，其特征在于，所述压缩机为两级压缩机，分为第一级压缩机和第二级压缩机，所述干燥罐为两级干燥罐，分为第一级干燥罐和第二级干燥罐；其中所述无刷电机通过齿轮副推动第一级压缩机中的活塞运动，所述第一级压缩机中的活塞与所述第二级压缩机中的活塞固连，从而实现同向往复运动；所述第一级压缩机压缩的空气通过所述气路系统部件进入第一级干燥罐，所述第一级干燥罐内干燥后的压缩空气通过所述气路系统部件进入第二级压缩机的气缸内，第二级干燥罐内干燥后的压缩空气通过所述气路系统部件供给空气弹簧。

在本发明的一个优选实施例中，所述齿轮副包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，其中所述无刷电机驱动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮驱动从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮分别通过一根活塞连杆驱动第一级压缩机中的活塞运动，两根活塞连杆的一端分别通过一根齿轮销偏心铰设在所述主动齿轮和从动齿轮上，两根活塞连杆的另一端分别通过一根活塞销铰设在所述第一级压缩机中的活塞上。

在本发明的一个优选实施例中，还包括一高压储气罐，第二级干燥罐内干燥后的压缩空气通过所述气路系统部件供给空气弹簧和高压储气罐。

在本发明的一个优选实施例中，所述气路系统部件包括空气进气气路、第一连接气路、第二连接气路、第三连接气路和充气气路，所述空气进气气路与所述第一级压缩机的气缸连接，所述第一级压缩机的气缸通过第一连接气路与所述第一级干燥罐连接，所述第二连接气路与所述第一级干燥罐和第二级压缩机的气缸连接；所述第二级压缩机的气缸通过第三连接气路与所述第二级干燥罐连接；所述充气气路的一端与所述第二级压缩机的气缸和第二级干燥罐连接，所述充气气路的另一端通过充气气路中的配气阀与高压储气罐和空气弹簧连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述充气气路分为正常充气气路和快速充气气路以及一配气阀，所述正常充气气路通过所述配气阀从大气吸气，一端连接所述第二级压缩机的气缸，另一端通过配气阀与空气弹簧和高压储气罐连接；所述快速充气气路的一端与所述高压储气罐连接，另一端依次通过第二级压缩机的气缸、第二级干燥器和配气阀与所述空气弹簧连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述空气进气气路包括一特拉斯阀。

在本发明的一个优选实施例中，所述的第一级干燥器有散热功能。

本发明的空气悬挂压缩机机组的运行方法分为正常充气模式和快速充气模式，其中，所述正常充气模式是：外界空气通过空气进气气路进入第一级压缩机的气缸内，经过第一级压缩机压缩的高压气体通过第一连接气路进入所述第一级干燥罐，所述第一级干燥罐内经过冷却干燥后的压缩空气通过第二连接管路进入第二级压缩机的气缸内，经过第二级压缩机压缩后通过第三连接管路进入所述第二级干燥罐内，经过第二级干燥罐中的压缩空气脱出水分后，通过正常充气气路和配气阀，根据车辆运行状态模式、储气罐及空簧的压力，通过配气阀分配其去向；所述快速充气模式是：高压储气罐内的压缩空气通过快速充气气路接入所述第二级压缩机的气缸内，经过所述第二级压缩机压缩后，通过第三连接管路进入所述第二级干燥罐内，经过第二级干燥罐中的压缩空气脱出水分后，通过快速充气气路进入空气弹簧，实现对空气弹簧的快速充气。

由于采用了如上的技术方案，本发明具有如下特点：

1.两级活塞非摆动式：本发明采用两级活塞非摆动式结构，通过一对齿轮和两个连杆使活塞实现往复运动平衡。这种结构能够减少振动和冲击，提高对动压缩机的平稳性和运行效率。

2.两级干燥：传统的干燥系统一般只有一级，而本发明采用两级干燥系统。两级干燥能够更有效地去除空气中的湿气，提高干燥效率。此外，一级干燥器有散热功能，有助于降低温度，进一步提高干燥效果。

3.引入特斯拉阀技术，该特斯拉阀阀门在进气时几乎没有阻力，能够充分利用气体的动力推动活塞运动，提高压缩机的效率。在排气时，特斯拉阀会产生一定的阻力，这有助于减小排气噪音，提升压缩机的静音性能。

4.无刷电机控制模块集成配气阀控制模块：这种设计采用了无刷电机控制模块和配气阀控制模块的集成设计。无刷电机控制模块能够精确控制压缩机的运行，提供更高的响应速度和精准度。同时，集成配气阀控制模块能够降低成本、减小体积和重量，提高整体系统的可靠性和性能。

5.气体不经过电机：这种设计避免了气体直接经过电机的情况，从而减少了电机受空气中的湿气、污染物等影响而产生结冰、生锈等问题。这样能够提高电机的稳定性和寿命，减少维护和故障的可能性。

附图说明

图1为本发明空气悬挂压缩机机组的内部结构示意图。

图2为本发明空气悬挂压缩机机组的气路布置示意图。

图3为本发明空气悬挂压缩机机组正常充气模式的流程示意图。

图4为本发明空气悬挂压缩机机组快速充气模式的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本发明。

参见图1，图中所示的空气悬挂压缩机机组，包括压缩机、无刷电机40、干燥罐、高压储气罐30和气路系统部件。

无刷电机40驱动压缩机工作，压缩机通过气路系统部件吸气并通过气路部件向干燥罐内输入压缩空气，干燥罐通过气路系统部件向空气弹簧供气。

压缩机为两级压缩机，分为第一级压缩机10a和第二级压缩机10b。干燥罐为两级干燥罐，分为第一级干燥罐20a和第二级干燥罐20b。

无刷电机40通过齿轮副推动第一级压缩机10a中的活塞11a运动，具体是：齿轮副包括相互啮合的主动齿轮50a和从动齿轮50b，在主动齿轮50a和从动齿轮50b上均设置有平衡重。主动齿轮50a和从动齿轮50b安装在一齿轮箱90内。

无刷电机40驱动主动齿轮50a转动，主送齿轮50a驱动从动齿轮50b转动，主动齿轮50a和从动齿轮50b分别通过一根活塞连杆51a、51b驱动第一级压缩机10a中的活塞11a运动，两根活塞连杆51a、51b的一端分别通过一根齿轮销52a、52b偏心铰设在主动齿轮50a和从动齿轮50b上，两根活塞连杆51a、51b的另一端分别通过一根活塞销53a、53b铰设在第一级压缩机10a中的活塞11b上,通过无刷电机40带动主动齿轮50a和从动齿轮50b的旋转，将主动齿轮50a和从动齿轮50b旋转的圆周力经过主动齿轮50a和从动齿轮50b上的偏心设计转换成作用在第一级压缩机10a中的活塞11b上的弹性力。

第一级压缩机10a中的活塞11a通过一连杆60与第二级压缩机10b中的活塞11b固连，驱动第二级压缩机10b中的活塞11b运动，从而实现运动变换和传递动力,实现同向往复运动。这个结构的好处是，第二级压缩机10b中的活塞11b运动时候不会摆动，直线往复运动，减小震动和降低密封难度，减少第一级压缩机10a中的活塞11a与第一级压缩机10a中的气缸12a之间的漏气以及第二级压缩机10b中的活塞11b与第二级压缩机10b中的气缸12b之间的漏气。

气路系统部件包括空气进气气路71、第一连接气路72、第二连接气路73、第三连接气路74和充气气路，空气进气气路71与第一级压缩机10a的气缸12a连接，第一级压缩机10a的气缸12a通过第二连接气路72与第一级干燥罐20a连接，第二连接气路73与第一级干燥罐20a和第二级压缩机10b的气缸12b连接；第二级压缩机10b的气缸12b通过第三连接气路74与第二级干燥罐20b连接；在空气进气气路71中还串联有一特拉斯阀100。另外可以利用第一级干燥罐20a充当散热装置(或第一级干燥罐设计成带有散热功能，比如热传导性能好的金属壳体，壳体上带散热片增加表面积。

充气气路分为正常充气气路75和快速充气气路76以及一配气阀80，正常充气气路75一端连接第二级压缩机10b的气缸12b，另一端通过配气阀80与空气弹簧110和高压储气罐30连接；快速充气气路76的一端与高压储气罐30连接，另一端依次通过第二级压缩机10b的气缸12b、第二级干燥器20b和配气阀80与空气弹簧110连接。

本发明的空气悬挂压缩机机组的运行方法分为正常充气模式和快速充气模式，其中，正常充气模式是：外界空气通过空气进口71a、特斯拉阀100、和空气进气气路71以及第一级压缩机10a的气缸12a上的进排气口进入第一级压缩机10a的气缸12a内，经过第一级压缩机10a压缩的高压气体通过第一连接气路72通过第一级干燥罐20a的进气口进入第一级干燥罐20a，第一级干燥罐20a内经过冷却干燥后的压缩空气由第一级干燥罐20a的出气口出来，通过第二连接管路73和第二级压缩机10b的气缸12b的进排气口进入第二级压缩机10b的气缸12b内，经过第二级压缩机10b压缩后通过第二级压缩机10b的气缸12b的进排气口和第三连接管路74进入第二级干燥罐20b的进气口内，经过第二级干燥罐20b中的压缩空气脱出水分后，通过第二级干燥罐20b的排气口和正常充气气路75和配气阀80，根据车辆工况的不同，配气阀80可分配压缩空气进入高压储气罐30内，也可以直接由空气弹簧进气口75a进入四个空气弹簧。

快速充气模式是：高压储气罐30内的压缩空气通过高压储气罐30上的进排气口和快速充气气路76以及第二级压缩机10b的气缸12b进排气口进入第二级压缩机10b的气缸12b内，经过第二级压缩机10b压缩后，通过第二级压缩机10b的气缸12b进排气口和第三连接管路74以及第二级干燥罐20b的进气口进入第二级干燥罐20b内，经过第二级干燥罐20b中的压缩空气脱出水分后，通过第二级干燥罐20b的排气口和快速充气气路76进入分配阀80，再由分配阀80分配给四个空气弹簧，实现对四个空气弹簧的快速充气。