实施方案
[0018] 以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。
[0019] 如图1所示,基于电流磁效应的双线圈直线压缩机,包括压缩机组件、交流电机组件、电磁铁组件、板弹簧组件。
[0020] 压缩机组件包括箱体1、气缸2和气缸座3。箱体1为一端封闭、一端开放的圆筒形,箱体1的内侧壁固定铺有绝缘层4。气缸座3中心开设气缸安装孔,气缸2固定设置在气缸安装孔内,气缸2的内腔通过气缸座开设的通气管5与压缩机外界相通。气缸2的内腔设置有活塞头6,活塞杆7的一端与活塞头6固定连接,另一端固定安装有交流电机组件。箱体1开放的一端与气缸座3固定相接,箱体1与气缸座3围合成工作腔8。交流电机组件、电磁铁组件、板弹簧组件设置在工作腔8内。
[0021] 交流电机组件包括支撑架9和交流线圈10。支撑架9包括固定架和与固定架连接的悬臂。固定架的中心部位与活塞杆7头部固定连接,交流线圈10固定设置在支撑架9的悬臂上。
[0022] 电磁铁组件包括磁轭11和电磁铁12。磁轭11为软磁材料制作,在磁路中起磁力线传输的作用。磁轭11整体为圆筒形,一个端面封闭,另一个端面中心开有通孔,形成圆环形端面。磁轭11内为一端封闭、一端半开放的磁力腔13。电磁铁12固定设置在磁力腔13内,电磁铁12整体位于磁轭圆环形端面的中心通孔内。交流线圈10位于磁轭圆环形端面与电磁铁12之间的间隙,交流线圈10与磁轭11的最近距离为1~2mm、与电磁铁12的最近距离为1~
2mm。交流线圈10、磁轭11、电磁铁12与活塞杆7同轴设置。
[0023] 板弹簧组件为结构相同的两个,每个板弹簧组件包括板弹簧底座14和板弹簧组。
[0024] 如图3所示,板弹簧底座14为台阶圆柱形,中心开有板弹簧安装孔14‑1。
[0025] 板弹簧组包括2~5片涡旋板弹簧15(图中给出三片涡旋板弹簧)。如图4所示,涡旋板弹簧15为圆片形,表面开有涡旋渐开线槽15‑1,中心开有穿孔15‑2,相邻的涡旋板弹簧15通过垫圈隔开。如图5所示,垫圈包括位于同一平面同心设置的内圈垫圈16和外圈垫圈17,涡旋渐开线槽13‑1位于内圈垫圈16与外圈垫圈17之间。
[0026] 板弹簧底座14中心台阶部分穿过涡旋板弹簧15的穿孔15‑2,叠放的涡旋板弹簧15与板弹簧底座14固定连接。活塞杆7穿过板弹簧安装孔14‑1,两个板弹簧组件与活塞杆7固定连接。
[0027] 本发明的工作过程如下:电磁铁通过直流电,产生恒定的磁场。交流电线圈通入交变电流后,可在恒定磁场的作用下沿轴向带动做往复运动,通过支撑架带动活塞往复运动,使气体排出或吸入气缸内。电磁铁产生的恒定磁场的磁力线从N极出发,穿过交流线圈,回到S极。电磁铁产生的磁场与交流电的磁场相互作用,在板弹簧的支撑下驱动活塞在气缸内压缩气体,从通气管排出。
[0028] 电磁铁沿其轴向的长度大于交流电线圈沿其轴向的长度,以保证交流电线圈高效地利用电磁铁产生的磁场。由于电磁铁之间产生的磁场是稳定的,避免了现有技术中外定子、内定子之间的撞击带来的消磁和电机效率下降的问题。
[0029] 电磁铁中心为纯铁铁芯,缠绕铜线圈,铜线直径可以根据所需通过最大电流进行设定。通过调整电磁铁的电流大小实时调节磁场大小,进而调节活塞往复运动行程大小和运动速度,进而调节压缩机的输出功率。当压缩机处于低负荷运转情况下时,电磁铁只需通入较小的直流电。当压缩机处于高负荷情况下时,可以提高直流电,提高磁场强度,从而提高了线性压缩机的效率,达到控制线性压缩机的效率的目的。
[0030] 使用电磁铁作为定子来产生磁场,加入铁芯提高了磁场的稳定性,且体积小巧,方便控制,节省了成本,提高了效率。
[0031] 在活塞两端分别放置板弹簧作为支撑系统,克服了由于侧向力及重力对活塞的影响,避免了引起活塞与气缸的侧向磨损,蜗旋渐开线槽增大了活塞的位移。
[0032] 至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,应当指出的是,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。