[0001] 本发明涉及空压机技术领域，尤其涉及一种四缸无油活塞式空压机及其控制系统。

[0002] 空压机由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化，从而对气体产生压缩，增大压强。

[0003] 行业现4400W功率的4缸无油活塞式空气压缩机在压强为0MPA的工况下能能达到最大排气量为400‑600L/分钟，在0.8MPA的工况下排气量为240‑380L/分钟，功率超出一般家庭用电负荷，家庭场景很难应用。

[0004] 行业现存2缸无油活塞式空压机功率段常规为550w‑1500w，排气量在0MPA的工况下为30‑300L/min，在0.8PMA的工况下为18‑180L/min，出气量随着压强增加而减低，当工作现场用气量较大，常规采用多个两缸空压机进行叠加，耗电量随之增加，体积重量也随之增加，在户外等非固定场所进行施工的场景，带来施工的不便，缸径变小行程变短排气量也随之变小，要想排气量增加只有以量取胜，由此体积大重量重导致移动不方便，满足不了现在小工厂及户外工地大流量排气使用，实际使用中存在不便之处，适用范围相对有限。

[0005] 因此，行业急需一种四缸无油活塞式空压机及其控制系统来解决现有技术中所存在的不足之处。

[0029] 为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

[0030] 除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0031] 实施例1：

[0032] 如图1所示，一种四缸无油活塞式空压机，包括底座1、气缸2以及电机3，气缸2安装于底座1上，电机3连接有固定板4，电机3的输出端连接有用于适配气缸2进行短行程四缸传递的传动机构5，底座1上还安装有用于适配传动机构5的轴承座6。通过气缸与电机传动机构的结构配合，实现了空压机整体体积较小的情况下行程变长，增加了排气量，一定程度上解决了空压机体积小则行程短排气量小的缺点。

[0033] 实施例2：

[0034] 如图1、2、3所示，一种四缸无油活塞式空压机，包括底座1、气缸2以及电机3，气缸2安装于底座1上，电机3连接有固定板4，电机3的输出端连接有用于适配气缸2进行短行程四缸传递的传动机构5，底座1上还安装有用于适配传动机构5的轴承座6，传动机构5包括偏心轴51、深沟轴承52、平衡块53、连杆组件54以及活塞55，偏心轴51与深沟轴承52相连接，平衡块53套设在深沟轴承52的外侧，连杆组件54与深沟轴承52相连接，连杆组件54远离深沟轴承52的一端与活塞55相连接。

[0035] 如图4所示，连杆组件54包括第一连杆机构541与第二连杆机构542，第一连杆机构541、第二连杆机构542均与深沟轴承52相连接，并且第一连杆机构541的高度高于第二连杆机构542，第一连杆机构541与第二连杆机构542垂直交叉安装在深沟轴承52上。

[0036] 如图5所示，第一连杆机构541与第二连杆机构542均包括环体5421与两侧对称设置的气缸连杆5422，气缸连杆5422通过环体5421与深沟轴承52相连接，并且气缸连杆5422远离环体5421的一端与活塞55相连接。

[0037] 气缸2共设有四个，并且四个气缸2两两对称安装在底座1上并与高度不同的第一连杆机构541与第二连杆机构542相对应；通过第一连杆机构541与第二连杆机构542垂直交叉安装在深沟轴承52上，并且四个气缸2两两对称安装在底座1上并与高度不同的第一连杆机构541与第二连杆机构542相对应，以此通过上述结构设计配合电机3驱动实现较短行程下提升空压机的排气量。

[0038] 如图6所示，固定板4与四个气缸2相连接，固定板4上开设有用于适配四个气缸2位置布局的缺口41，缺口41两两对称开设在固定板4上；通过固定板4与四个气缸2相连接，固定板4上开设有用于适配四个气缸2位置布局的缺口41，缺口41两两对称开设在固定板4上，以此通过两两对称布局的气缸2配合起到对固定板4的限位作用，并且通过固定板4上开设的缺口41可以减少该部分的体积并对电机3进行安装固定，结构设计简单合理。

[0039] 气缸2上安装有缸体盖21，缸体盖21上还设有进气口211与出气口212。

[0040] 本发明通过底座1将空压机整体进行固定，电机3通过固定板4上开设的缺口41与四个气缸2进行限位固定，电机3底部的驱动端通过连接传动机构5的偏心轴51，通过偏心结构转动配合第一连杆机构541、第二连杆机构542与活塞55依次对四个方位的气缸做功，整体采用四缸无油方式进行工作，在减小空压机整体体积的基础上延长了行程提高了排气量，有效的解决了在没有380v只有220v且供电线只有1.5‑2.5/平方工作情况下正常使用，对比能达到220v7500w的螺杆空压机同等流量压力相同、体积小重量轻，适应更多大排量的应用场景。

[0041] 实施例3：

[0042] 如图7所示，一种四缸无油活塞式空压机控制系统，包括控制模块、监测模块、电机保护模块、互联监控模块以及能效管理模块，控制模块用于根据实际工况自动调节维持压力稳定减少能耗，监测模块用于实时监测获取空压机运行时的关键参数，电机保护模块用于保护电机确保安全高效运行，互联监控模块用于预测控制和时段管理优化供气策略，能效管理模块用于根据需求调节输出节约能源，监测模块与电机保护模块相连接，电机保护模块、互联监控模块以及能效管理模块均与控制模块相连接。通过设置的监测模块、电机保护模块、互联监控模块以及能效管理模块对本空压机控制系统进行较为全面的保护，一定程度上丰富了空压机控制系统的可控性，提高了其工作效率。

[0043] 监测模块包括温度监测模块、压力监测模块以及电流监测模块，温度监测模块用于温度异常时及时监测和干预预防突发停机保护设备，压力监测模块用于监测压缩空气的压力确保空压机输出的压力保持在预设范围内，电流监测模块用于评估当前工作负载避免过载运行，温度监测模块、压力监测模块以及电流监测模块均与电机保护模块相连接。

[0044] 温度监测模块，具体通过在电机的发热部位安装热电偶实时监测温度，通过温度变送器将传感器的温度信号转换为标准电信号(如4‑20mA或0‑10V)，通过CAN总线将温度信号传输至控制模块，实时显示在操作界面并进行数据记录；当监测到温度过高时，电机保护模块自动触发冷却风扇或降低负载，以避免过热损坏。

[0045] 压力监测模块，具体通过在空压机的进气口211、出气口212处安装压力电容式传感器，实时采集气体的压力数据，电容式传感器传感器采集的模拟信号通过信号调理电路转换为适合控制系统处理的数字信号，电机保护模块定时读取压力数据，并根据预设阈值进行分析和控制决策，当压力偏离设定范围时，电机保护模块反馈给控制模块，控制系统通过声光报警、自动调节阀门开度或启停空压机来响应，确保压力稳定。

[0046] 电流监测模块，具体通过在电机的电源线路上安装电流互感器，非接触式地测量电机的实时电流，将互感器输出的电流信号转换为标准的电压或电流信号，便于后续处理，通过ADC采集电流信号，结合PLC系统实时监控电机的电流负载，过载保护与调适：系统设定电流阈值，当检测到过载情况时，可以自动调整运行频率、启动备用设备或实施紧急停机，避免电机烧毁。

[0047] 需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施方式，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。