CN103306981A

CN103306981A - 双螺杆空压机

Info

Publication number: CN103306981A
Application number: CN2012100639637A
Authority: CN
Inventors: 高宝华
Original assignee: Shanghai Screw Compressor Co Ltd
Current assignee: Shanghai Screw Compressor Co Ltd
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明公开了一种双螺杆空压机，所述空压机包括：一压缩机机头，与一空气滤清器通过一进气控制阀连接；一油气分离器，与所述压缩机机头通过一输气管连接，所述油气分离器通过一最小压力阀向外输出压缩空气；一第一回油管路，包括一温控阀和一油过滤器，将所述油气分离器与所述压缩机机头的一压缩腔连接；一第二回油管路，包括一过滤器和一节流孔，将所述油气分离器与所述压缩机机头的一轴承腔连接；一气压控制系统，通过一压力调节阀与所述进气控制阀构成回路，其中所述压力调节阀的进气口前端与所述油气分离器连接。本发明具有较好的冷却效果和较低的噪声，具有很大的动力、地域适应性，经济可靠。最终大大优化了钻机的负载匹配特性。

Description

双螺杆空压机

技术领域

本发明涉及一种动力机械设备，特别是涉及一种应用于成套钻机使用的双螺杆空气压缩机。

背景技术

随着工业的发展，压缩机得到越来越多的应用。成套钻机用双螺杆空压机是一种专用于钻机的机械设备。成套钻机用双螺杆空压机相对于一般螺杆压缩机来说，除了满足使用供气量、供气压力以外，还需要考虑到的是压缩机是专一配套钻机工作的，其动力源和传动装置及其控制单元由钻机提供，压缩机要能方便地与钻机进行安装联接，而钻机工况较为复杂，要求压缩机气量调节系统能根据实际使用气量的大小自动调节进气量，同时维持压缩机的供气压力不变；并且可在-29℃～+49℃温度环境下满负荷持续工作。但现在的一般双螺杆空压机自带独立动力源，不方便与钻机安装联接；且供气压力波动大，气量调节系统不能适应钻机复杂工况要求，工作温度受限于0℃～+43℃。本领域的技术人员致力于研制一种新型空气压缩机设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中，空气压缩机与钻机安装匹配不变，供气量和供气压不稳定的不足，提供一种新型双螺杆空压机。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种双螺杆空压机，其特点在于，所述空压机包括：

一压缩机机头，与一空气滤清器通过一进气控制阀连接；

一油气分离器，与所述压缩机机头通过一输气管连接，所述油气分离器通过一最小压力阀向外输出压缩空气；

一第一回油管路，包括一温控阀和一油过滤器，将所述油气分离器与所述压缩机机头的一压缩腔连接；

一第二回油管路，包括一过滤器和一节流孔，将所述油气分离器与所述压缩机机头的一轴承腔连接；

一气压控制系统，通过一压力调节阀与所述进气控制阀构成回路，其中所述压力调节阀的进气口前端与所述油气分离器连接。

较佳地，所述油气分离器包括一第一储油部和第二储油部，所述第一储油部与第一回油管路连接，所述第二储油部与第二回油管路连接。

较佳地，所述第一回油管路包括一冷却器，所述冷却器与所述温控阀的两个接口构成一冷却旁路。

较佳地，所述第二回油管路还包括一视油镜，所述视油镜设置在所述节流孔与过滤器之间。

较佳地，所述气压控制系统通过一第一节流阀和一第一消音器与外界连通。

较佳地，所述压力调节阀的进气口前端还设置一放空阀，所述放空阀通过一第二节流阀和一第二消音器与外界连通。

较佳地，所述压缩机机头通过所述空气滤清器与大气相通。

较佳地，所述压缩机机头与所述空气滤清器之间设置一压差发讯器。

较佳地，所述最小压力阀的阀值设置为4.5x10⁵Pa。

较佳地，所述温控阀的最小启动温度阀值为71℃，最大温度阀值为85℃。

本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实施例。

本发明的积极进步效果在于：本发明成套钻机用双螺杆空压机，其冷却润滑油系统采用全密闭吸风设计，具有较好的冷却效果和较低的噪声，机组可在-29℃～+49℃温度环境下满负荷持续工作。没有配备原动机，可以根据钻机需要方便地进行安装联接。该设备具有很大的动力、地域适应性，经济可靠。机组采用进气节流的气量调节方式，也就是通过控制进气阀的开度来控制压缩机的进气量，从而实现根据实际使用气量的大小自动调节进气量，同时维持压缩机的供气压力不变，最终大大优化了钻机的负载匹配特性。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例下的双螺杆空气压缩机的原理示意图。

图2为本发明一个具体实施例下的双螺杆空气压缩机的实体结构示意图。

具体实施方式

本发明的实施例将参照附图进行说明。在说明书附图中，具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。附图只是为了便于说明本发明的各个实施例，并不是要对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。

图1示出了本发明一个具体实施例下的双螺杆空气压缩机的原理示意图。在该实施例中，该双螺杆空压机为单级压缩，本领域的技术人员可以理解，本技术方案同样可以应用于双极或多级压缩的设备。

压缩机空气滤清器1与压缩机机头3通过输气管连接，输气管中间设置进气控制阀2。压缩机机头3与油气分离器4通过输气管连接。油气分离器4包括滤网，压缩机头送往油气分离器4的压缩气体夹杂大量润滑油，这些润滑油经滤网滤出，沉降到油气分离器4的底部——第一储油部。经过初步过滤后，空气继续向油气分离器中部运行，经过另一个滤网，空气中夹杂的少量润滑油进一步滤出，沉降到滤网中部——第二储油部。随后，干净的压缩空气由油水分离器4的顶部经过一最小压力阀6输向钻机(图未示出)。在一个优选实施例中，最小压力阀6的阀值设置为4.5x10⁵Pa。

第一储油部通过第一回油管路与压缩机机头3连接。第一回油管路包括温控阀8，油过滤器9、油滤压差表15和油冷却器5及它们之间的管路组成。在低温时，润滑油从第一储油部依次经过温控阀8和油过滤器9流回压缩机机头的压缩腔；温度升高时，一部分润滑油从温控阀8的旁路流出，经过油冷却器5，再进入温控阀的另一入口，经过油过滤器9流回压缩机机头的压缩腔；在温度非常高的情况下，所有进入温控阀8的润滑油从温控阀8的旁路流出，经过油冷却器5，再进入温控阀的另一入口，经过油过滤器9流回压缩机机头的压缩腔。在一个较佳实施例中，温控阀8的旁路启动温度为71℃，当油温温度超过85℃时，润滑油全部流向油冷却器。

第二储油部通过第二回油管路与压缩机机头3的轴承腔连通。第二储油部的油先经过过滤器18，滤掉一些杂质，再经过视油镜17和节流孔12回到压缩机机头3。技术人员可以通过检查视油镜17来判断节流孔是否堵塞。

进气控制阀2通过气压控制系统来自动进行调节，气压控制系统包括一压力调节阀11，与进气控制阀2构成回路。压力调节阀11的进气口前端与所述油气分离器4内部连接，此处设置排气压力表19。排气压力表19前端与油气分离器4的滤网前空气之间设置管路，该管路之间设置油分压差表16，以便技术人员判断滤网是否堵塞。压力调节阀11进气口前端还设置放空阀10，放空阀10通过节流孔12和消音器13与外界相通，以便在停机时将气体排出。压缩机机头3与空气滤清器1之间还可以设置一压差发讯器14，以便技术人员方便地检查空气滤清器1是否堵塞。

在使用时，机组一般存在三种工作状态：A.启动及负载运行工况；B.调节运行工况；C.停机工况。下面分别介绍其工作原理。

A启动及负载运行工况：

起动时，在真空的作用下，进气控制阀2打开，系统压力迅速上升。在升压过程中，压力调节阀不起作用。当系统压力超过3.8bar(55psi)时，最小压力阀6打开，机组开始向外供气。此时进气阀全开，机组负载运行。随后，系统压力很快达到额定压力(100psi或130psi)，机组进入正常运行工况。除非钻机用气量发生变化，机组则在该状态下连续运行。

B调节运行工况：

当钻机对压缩空气的需求量小于机组的额定供气量，油气分离器4内部罐压会上升(超过额定排气压力)。当罐压超过压力调节阀11的设定压力时，压力调节阀会逐渐打开，将高压控制气送到进气阀的活塞腔，按一定的变化比例关小进气口。如果罐压进一步上升，进气口会继续关小，直到完全关闭，该过程中机组处于不同的负载运行状态。

如果压缩空气的需求量增加，油气分离器内的压力会下降。随着罐压的下降，进气阀2也逐步打开，压缩机排量逐渐增加以满足用气量的需求。直到压力调节阀关闭，机组满负荷运行。

在一个优选实施例中，进气控制阀2和压力调节阀11之间另设置0.04″的节流孔12和消音器13。节流孔12在压力调节阀打开时会放空一部分的控制气。这一设计可以使压缩机的供气量与压缩空气的需求量相匹配，同时小节流孔还能够放掉压力调节阀中聚积的水分。

C停机工况

停机放空阀是常闭的。停机时，进气控制阀2在气流和回位弹簧的作用下迅速将进气口关闭，使压缩机进气腔形成高压。进气腔的高压气体推动停机放空阀打开，将油气分离器内的压缩空气放空。放空动作结束后，停机放空阀内的复位弹簧会自动将放空阀10关闭。

图2为本发明一个具体实施例下的双螺杆空气压缩机的实体结构示意图。在压缩机机头3的驱动轴上通过联轴器固联一个吸风式冷却风扇20。冷却风扇20的风用于带走压缩过程中产生的热量和油气分离器辐射在机箱中的热量。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种双螺杆空压机，其特征在于，所述空压机包括：

一压缩机机头，与一空气滤清器通过一进气控制阀连接；

2.如权利要求1所述的双螺杆空压机，其特征在于，所述油气分离器包括一第一储油部和第二储油部，所述第一储油部与第一回油管路连接，所述第二储油部与第二回油管路连接。

3.如权利要求2所述的双螺杆空压机，其特征在于，所述第一回油管路包括一冷却器，所述冷却器与所述温控阀的两个接口构成一冷却旁路。

4.如权利要求2所述的双螺杆空压机，其特征在于，所述第二回油管路还包括一视油镜，所述视油镜设置在所述节流孔与过滤器之间。

5.如权利要求1所述的双螺杆空压机，其特征在于，所述气压控制系统通过一第一节流阀和一第一消音器与外界连通。

6.如权利要求1所述的双螺杆空压机，其特征在于，所述压力调节阀的进气口前端还设置一放空阀，所述放空阀通过一第二节流阀和一第二消音器与外界连通。

7.如权利要求1所述的双螺杆空压机，其特征在于，所述压缩机机头通过所述空气滤清器与大气相通。

8.如权利要求7所述的双螺杆空压机，其特征在于，所述压缩机机头与所述空气滤清器之间设置一压差发讯器。

9.如权利要求1至8任一项所述的双螺杆空压机，其特征在于，所述最小压力阀的阀值设置为4.5x10⁵Pa。

10.如权利要求1至8任一项所述的双螺杆空压机，其特征在于，所述温控阀的最小启动温度阀值为71℃，最大温度阀值为85℃。