CN102230460A

CN102230460A - 油压式活塞无油特高压空气压缩机

Info

Publication number: CN102230460A
Application number: CN2011102061114A
Authority: CN
Inventors: 陈卫平; 徐成军; 王凯华
Original assignee: Kunshan Ecady Machinery & Electronic Co ltd
Current assignee: Kunshan Ecady Machinery & Electronic Co ltd
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2011-11-02

Abstract

本发明公开了一种油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，包括两个无油汽缸、一个油压缸和供油系统，其中油压缸位于两个无油汽缸中间，油压缸与无油汽缸之间通过油封衬套密封，油压缸中的活塞通过活塞杆与无油汽缸中的活塞连接，而所述的供油系统与油压缸连通。本发明体积小、结果简单，具有可靠、节能、无振动、无油耗、无介质污染、密封效果强、密封件寿命长、低噪音、压力高等优点，特别适用于无油高压空气汽车加气站使用。

Description

油压式活塞无油特高压空气压缩机

技术领域

本发明涉及一种用于压缩各种气体的空气压缩机，尤其是一种无需润滑油的油压式活塞无油特高压空气压缩机，属于压缩机技术领域。

背景技术

目前，全世界都在提倡清洁汽车、洁净能源、节能减碳，且空能发动机已经开始投入市场运行，对绿色能源和节约能源都起到了典范的作用，极大推动了能源革命新模式的形成，此外，全世界对无油汽车高压加气站需求更为迫切，目前国内仅有机械活塞式高压机应用，此种高压机的介质有油、噪声污染严重，且价格昂贵、能耗大，无法满足现有的：一、介质无油；二、噪声小于70d(A) ；三、能耗低；四、压力高达650kg的使用条件的要求。

此外，目前比较通用的机械活塞式压缩机存在问题的主要表现在：曲轴连杆作旋转式运动所引起的侧向力是危害机器质量的主要因素，且体积大、结构复杂、密封性差、不省功、油耗大、介质含油（如果选择高压除油，则除油手段更复杂更昂贵）、易损件特多维护成本高、噪声污染大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不需润滑油、结构简单、使用方便、环保节能低噪音、体积小、压力高的油压式活塞无油特高压空气压缩机。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明所采用的技术方案为：

一种油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，包括两个无油汽缸、一个油压缸和供油系统，其中油压缸位于两个无油汽缸中间，油压缸与无油汽缸之间通过油封衬套密封，油压缸中的活塞通过活塞杆与无油汽缸中的活塞连接，而所述的供油系统与油压缸连通。

上述的无油汽缸内壁与无油汽缸内的活塞之间还设置有密封件，所述的密封件为平衡背压环，平衡背压环也为一种自润滑环。

上述的无油汽缸的外部还设置有冷却水套，且在无油汽缸上还设置有回气排污口、压力传感器，且两个无油汽缸中的一个无油汽缸上还设置有位移传感器。

此外，在上述的无油汽缸上还设置有感温棒和温度变送器，感温棒和温度变送器连接。

上述的供油系统包括油压站、变量柱塞泵、电液换向阀、先导电磁溢流阀和油冷却器，油压站与变量柱塞泵连通，且油压站出口通过单向阀与电液换向阀连接，电液换向阀与上述的油压缸连通，此外，在单向阀和电液换向阀之间还设置有先导电磁溢流阀，而在电液换向阀上还设置有油冷却器。

进一步，上述的油压式活塞无油特高压空气压缩机设置有多组，且并列设置。

本发明的有益效果是：本发明体积小、结果简单，具有可靠、节能、无振动、无油耗、无介质污染、密封效果强、密封件寿命长、低噪音、压力高等优点，特别适用于无油高压空气汽车加气站使用。

附图说明

图1为本发明一实施例的剖面结构示意图；

图2为本发明一实施例的应用结构示意图。

图中主要附图标记含义为：

1、油压缸 2、无油汽缸 3、油封衬套 4、活塞

5、活塞杆 6、冷却水套 7、回气排污口 8、位移传感器

9、压力传感器 10、感温棒 11、温度变送器 12、油压站

13、变量柱塞泵14、电液换向阀 15、先导电磁溢流阀

16、油冷却器 17、单向阀 18、涡旋压缩机。

具体实施方式

下面结合附图，具体说明本发明的具体实施例。

图1为本发明一实施例的剖面结构示意图；图2为本发明一实施例的应用结构示意图。

如图1和图2所示：油压式活塞无油特高压空气压缩机，包括两个无油汽缸2、一个油压缸1和供油系统，其中油压缸1位于两个无油汽缸2中间，油压缸1与无油汽缸2之间通过油封衬套3密封，油压缸1中的活塞4通过活塞杆5与无油汽缸1中的活塞4连接，在两个无油汽缸中，两个活塞杆5为分体式结构，安装时能够保证同心度，交负载荷时气缸元整度不影响自润滑环的工作，而所述的供油系统与油压缸连通，在本实施方式中，供油系统包括油压站12、变量柱塞泵13、电液换向阀14、先导电磁溢流阀15和油冷却器16，油压站12与变量柱塞泵13连通，且油压站12出口通过单向阀17与电液换向阀14连接，电液换向阀14与上述的油压缸1连通，此外，在单向阀17和电液换向阀14之间还设置有先导电磁溢流阀15，而在电液换向阀14上还设置有油冷却器16，在本实施方式中，所述的变量柱塞泵13为YCY100变量柱塞泵，其省30%的功率消耗，电液换向阀14为电液换向阀4WEH16E/6AW220ETS2，先导电磁溢流阀为DBW20先导电磁溢流阀。

上述的无油汽缸2内壁与无油汽缸2内的活塞4之间还设置有密封件，所述的密封件为平衡背压环，平衡背压环为一种自润滑环，由于平衡背压环前后比压均衡，磨损大大减少，适合自润滑环的工作，因此，在无油汽缸2中，不需要润滑油，使得其介质不受油污染，保证了气体的质量，且釆用平衡背压环在直线运动中，环线速度不超过3M/S，而本发明的环线速度仅为0.27/S，提高密封件的寿命，达到16000h，甚至更长久。

此外，在无油汽缸2的外部还设置有冷却水套6，使得压缩介质的温度下降到设定值，满足多段压缩的降温条件，创造一个小于100℃的工作环境适合自润滑环顺利工作，保证进气质量提高排气量，且在无油汽缸2上还设置有回气排污口7，少量的气体下泄和结露由回气排污口7统一排向到指定收集罐中，无油汽缸2中还设置有压力传感器9，感温棒10和温度变送器11，感温棒10和温度变送器11连接，且两个无油汽缸2中的一个无油汽缸上还设置有位移传感器8，位移传感器8受PLC控制，可根据进气压力和进气量调整换向速度，调整余隙容积，使压缩机平稳工作，较机械式换向信号相比较其优点是明显的。

传统的空压机机构在停机后，都是将汽缸内的压力放空，非常浪费资源，而由于本发明密封性能非常好，在二次启动时，可以负载启动PLC，通过位移传感器8自动寻找到活塞4位置进行加载油压的控制。

而在本实施方式中，上述的油压式活塞无油特高压空气压缩机设置有两组，且并列设置，形成四个无油汽缸，实现四段高压无油压缩，也可以为多组并列设置。

本发明的工作过程为：启动控制系统中的启动按钮，变量柱塞泵13的电机进行星三角降压自动启动，当星三角降压启动时间达到设定值时，启动回路自动切换至主回路，此时油压站12的电磁溢流阀15通电，电液换向阀14的电磁线圈L1通电时，油压缸1的活塞杆5向一侧推出，从面带动一侧无油气缸2内的活塞4向缸盖方向移动，此时该无油汽缸2开始压缩空气，当活塞4的位移量到达活塞上止点时，装于无油气缸盖的位移传感器给电信号于PLC，此时PLC将电液换向阀14的电磁线圈L2通电，L1断电，油压缸1的活塞杆5向相反的另一侧推出，带动无油气缸2的活塞退回，增压缸开始吸气，随着线圈L1、L2通、断电，油压缸1相应的进行往返运动，增压机的无油气缸2也相应的完成吸气、压缩、排气的工作循环，变量柱塞泵13启动正常，油压缸1、无油气缸2运行正常后，再启动涡旋压缩机18。

在涡旋压缩机18正常运转过程中，用压力传感器9对涡旋压缩机18的水压、油压、排气温度、进气压力、排气压力等进行监测，用热过载继电器和断路器对电动机过载、短路、缺相等进行控制。如：在压缩机正常运行中，末级排气压力由压力传感器9自动监测，当排气压力高于上限设定值时，压缩机自动停机。

而在启动涡旋压缩机18前必须先打开供水阀，在涡旋压缩机18正常运行中，一旦水压低于系统设定值时，涡旋压缩机18自动停机，待故障排除后下一次启动前，须按现场控制柜上确认按钮进行复位。

此外，在涡旋压缩机18正常运行中，感温棒10和温度变送器11自动监测，一旦各级排气温度超过设定值时，涡旋压缩机18自动停机，待故障排除后下一次启动前，须按控制柜上确认按钮进行复位。

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，包括两个无油汽缸、一个油压缸和供油系统，其中油压缸位于两个无油汽缸中间，油压缸与无油汽缸之间通过油封衬套密封，油压缸中的活塞通过活塞杆与无油汽缸中的活塞连接，而所述的供油系统与油压缸连通。

2.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的无油汽缸内壁与无油汽缸内的活塞之间还设置有密封件，所述的密封件为平衡背压环。

3.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的无油汽缸的外部还设置有冷却水套。

4.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的无油汽缸上还设置有回气排污口。

5.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，在其中一个无油汽缸上还设置有位移传感器。

6.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的无油汽缸上还设置有压力传感器。

7.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的无油汽缸上还设置有感温棒和温度变送器，感温棒和温度变送器连接。

8.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，

所述的供油系统包括油压站、变量柱塞泵、电液换向阀、先导电磁溢流阀和油冷却器，油压站与变量柱塞泵连通，且油压站出口通过单向阀与电液换向阀连接，电液换向阀与上述的油压缸连通，此外，在单向阀和电液换向阀之间还设置有先导电磁溢流阀，而在电液换向阀上还设置有油冷却器。

9.根据权利要求1-8任一项权利要求所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机设置有多组，且并列设置。