CN104929931B - 一种涡旋式空压机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涡旋式空压机及其控制方法，包括一涡旋式的空压机主机，所述空压机主机经一电机驱动，所述空压机主机的排气口经第混合气管与油气罐的入口相连通，所述空压机主机的排气口处设有单向阀；所述空压机主机的进气口经一进气阀与一空气滤清器相连，所述进气阀还经电磁阀与所述储气罐内气体相连通；所述油气罐底部容置有润滑油，所述润滑油经第一油管与一用于冷切所述润滑油的冷却器的进口相连，所述冷却器的出口经第二油管连接至所述空压机主机，所述储气罐还经第一气管与所述冷却器相连，所述第一气管上设置有压力维持阀。本发明的有益效果在于:结构简单，工作效率高，减少由于压缩机排气不连续产生的压力，实现供气和用气的平衡。
Description
技术领域
本发明涉及空气压缩领域，尤其涉及一种涡旋式空压机及其控制方法。
背景技术
涡旋式压缩机是有两个双函数方程型线的动涡盘和静涡盘相互咬合而成。在吸气、压缩、排气的工作过程中，静涡盘固定在机架上，动涡盘由曲轴驱动并由防自转机构制约，围绕静盘基圆中心作很小半径的平面转动。气体通过空气滤芯吸入静涡盘的外围，随着偏心轴的旋转，气体在动涡盘和静涡盘噬合所组成的若干个月牙形压缩腔内被逐步压缩，然后由静涡盘中心部件的轴向孔连续排出。
传统的涡旋式空气压缩机的动涡盘的涡旋型线的质心与动涡盘和曲轴轴孔同处的基圆的圆心不在同一点上，传统的做法是通过在动涡盘背面上设置平衡块使质心与圆心在同一点，从而达到空压机运转的平衡，但是加工的成本高，时间也长，加工的工艺复杂。另外，现有的空气压缩机还安装有一储气罐，通过所述储气罐不仅能储存压缩空气，减少由于压缩机排气不连续产生的压力脉动，实现供气和用气的平衡，而且能降低压缩空气的温度，减少过虑器和干燥剂的负荷。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种涡旋式空压机及其控制方法，减少由于压缩机排气不连续产生的压力，实现供气和用气的平衡。
本发明解决技术问题所采用的方案是一种涡旋式空压机，包括一涡旋式的空压机主机，所述空压机主机经一电机驱动，所述空压机主机的排气口经一第一混合气管与一油气罐的入口相连通，所述空压机主机的排气口处设有一单向阀；所述空压机主机的进气口经一进气阀与一空气滤清器相连，所述进气阀还经一电磁阀与所述储气罐内油气分离芯中的气体相连通；所述油气罐底部容置有润滑油，所述润滑油经一第一油管与一用于冷切所述润滑油的冷却器的进口相连，所述冷却器的出口经一第二油管连接至所述空压机主机，所述第二油管上设置有油过滤器，所述储气罐还经一第一气管与所述冷却器相连，所述第一气管上设置有压力维持阀。
进一步的，所述空压机主机包括一机架，所述机架的几何中心内穿设有一曲轴，所述机架的上端固定连接有一静涡盘，所述静涡盘内设有一与所述静涡盘相啮合的动涡盘，所述动涡盘经一滚针轴承与所述曲轴的上端部相连，所述曲轴位于机架内处还经一第一平键套设有一主平衡块；所述机架的下端固定连接有一轴承座，所述轴承座经一圆柱滚子轴承套设于所述曲轴上，所述曲轴上位于轴承座下方还套设有油封盖，所述油封盖内嵌设有一油封，所述曲轴上位于油封盖下方还经一第二平键套设有一副平衡块，所述曲轴的下端部上套设有一用于与所述电机相连的联轴器。
进一步的，所述机架与所述动涡盘之间设置有一用于防止所述动涡盘偏离所述静涡盘的基圆圆心的十字滑环，所述十字滑环上的两凸部与所述动涡盘端面的凹槽配合连接。
进一步的，所述机架的上端和下端分别经一O型圈与所述静涡盘和所述轴承座连接且均经若干的螺栓固定。
进一步的，所述油封盖与所述轴承座固定连接。
进一步的，所述空压机主机的进气口和空压机主机的排气口分别位于所述静涡盘的上端面和所述静涡盘的侧面，并且均有所述静涡盘内的压缩腔相连通。
进一步的，所述第二油管经一第三油管和第四油管分别与所述静涡盘的压缩腔和所述轴承座相连通。
进一步的，所述冷却器上方设置有一风机，所述第一气管上还连接有一用于监测油气罐内部压力的压力表和一压力开关，所述风机、电机、压力表、压力开关和电磁阀分别经一主控制单元控制。
进一步的，所述第一混合气管上还设有一温度传感器，所述温度传感器与所述主控制单元电连接。
本发明还提供一种涡旋式空压机的控制方法，包括以下步骤：
步骤S1:外部空气通过一空气滤清器过滤后经过空压机主机上的进气口输入至空压机主机内部进行压缩；
步骤S2：空压机主机经一电机驱动将外部空气进行压缩后形成油气混合物，所述油气混合物经所述空压机主机的排气口将压缩后的油气混合物经第一混合气管输入至一油气罐；
步骤S3：所述储气罐内的油气混合物经过油气分离芯进行分离，将分离后的油沉淀至油气罐底部，转至步骤S4；将分离后的气体容置于油气分离芯内，转至步骤S5；
步骤S4：将油气罐中的油经一冷却器冷切后经过两路油管输入至空压机主机，第一路油管用于润滑空压机内的静涡盘和动涡盘；第二路油管用于润滑空压机内的轴承；
步骤S5:将油气罐内位于油气分离芯内的气体输入至空气滤清器后输入所述空压机主机的压缩腔；
步骤S6：重复步骤S2-S5，直至电机停止工作。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：通过所述空压机主机压缩外部空气后，将压缩空气后形成的油气混合物输入至油气罐，通过所述油气罐进行油气分离，分离后的气体重新输送至空压机主机，分离后的油通过冷切过滤后经过第三油管输入至静涡盘和动涡盘处，用于润滑所述静涡盘和动涡盘，并且通过第四油管输入至轴承处用于润滑轴承，通过控制油气罐中的压力维持阀保持减少由于压缩机排气不连续产生的压力，实现供气和用气的平衡。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本发明实施例的涡旋式空压机的结构爆炸图；
图2为本发明实施例的空压机主机的结构爆炸图；
图3为本发明实施例的涡旋式空压机的控制方法原理图。
图中：1-单向阀；2-静涡盘；3-动涡盘；4-十字滑环；5-滚针轴承；6-O型圈；7-曲轴；8-机架；9-圆柱滚子轴承；10-轴承座；11-主平衡块；12-副平衡块；13-油封；14-油封盖；15-联轴器；16-电机；17-冷却器；18-风机；19-油气罐；20-压力维持阀；21-油过滤器；22-压力表；23-进气阀；24-托架；25-泄油阀；26-压力开关；27-电磁阀；28-空气滤清器；29-温度传感器；30-油气分离芯；31-第一油管；32-第二油管；33-第三油管；34-第四油管；35-第一气管；36-第一混合气管；37-空压机主机；38-第二气管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1～3所示，一种涡旋式空压机，包括一涡旋式的空压机主机37，所述空压机主机37经一电机驱动，所述空压机主机37的排气口经一第一混合气管36与一油气罐19的入口相连通，所述空压机主机37的排气口处设有一单向阀1；所述空压机主机37的进气口经一进气阀23与一空气滤清器28相连，所述进气阀23还经一第一气管35与所述储气罐内油气分离芯30中的气体相连通；所述第一气管35上设有一电磁阀；所述油气罐19底部容置有润滑油，所述润滑油经一第一油管31与一用于冷切所述润滑油的冷却器的进口相连，所述冷却器的出口经一第二油管32连接至所述空压机主机37，所述第二油管32上设置有油过滤器21，所述储气罐还经一第二气管38与所述冷却器相连，所述第二气管38上设置有压力维持阀20。
从上述描述可知，通过所述空压机主机37压缩外部空气后，将压缩空气后形成的油气混合物输入至油气罐19，通过所述油气罐19进行油气分离，分离后的气体重新输送至空压机主机37，分离后的油通过冷切过滤后经过第三油管33输入至静涡盘2和动涡盘3处，用于润滑所述静涡盘2和动涡盘3，并且通过第四油管34输入至轴承处用于润滑轴承，通过控制油气罐19中的压力维持阀20保持减少由于压缩机排气不连续产生的压力，实现供气和用气的平衡。
在本实施例中，所述空压机主机37包括一机架8，所述机架8的几何中心内穿设有一曲轴7，所述机架8的上端固定连接有一静涡盘2，所述静涡盘2内设有一与所述静涡盘2相啮合的动涡盘3，所述动涡盘3经一滚针轴承5与所述曲轴7的上端部相连，所述曲轴7位于机架8内处还经一第一平键套设有一主平衡块11；所述机架8的下端固定连接有一轴承座10，所述轴承座10经一圆柱滚子轴承9套设于所述曲轴7上，所述曲轴7上位于轴承座10下方还套设有油封盖14，所述油封盖14内嵌设有一油封13，所述曲轴7上位于油封盖14下方还经一第二平键套设有一副平衡块12，所述曲轴7的下端部上套设有一用于与所述电机16相连的联轴器15。
在本实施例中，所述机架8与所述动涡盘3之间设置有一用于防止所述动涡盘3偏离所述静涡盘2的基圆圆心的十字滑环4，所述十字滑环4上的两凸部与所述动涡盘3端面的凹槽配合连接。
在本实施例中，所述机架8的上端和下端分别经一O型圈6与所述静涡盘2和所述轴承座10连接且均经若干的螺栓固定。
在本实施例中，所述油封盖14与所述轴承座10固定连接。所述空压机主机37外侧还套设有一托架24，所述托架24一端与所述机架8的下端固定连接。
在本实施例中，所述空压机主机37的进气口和空压机主机37的排气口分别位于所述静涡盘2的上端面和所述静涡盘2的侧面，并且均有所述静涡盘2内的压缩腔相连通。
在本实施例中，所述第二油管32经一第三油管33和第四油管34分别与所述静涡盘2的压缩腔和所述轴承座10相连通。
在本实施例中，所述冷却器上方设置有一风机18，所述第二气管38上还连接有一用于监测油气罐19内部压力的压力表22和一压力开关26，所述风机18、电机16、压力表22、压力开关26和电磁阀27分别经一主控制单元控制。所述电机16经一电机驱动电路与所述主控制单元电连接，所述电磁阀27经电磁阀驱动电路与所述控制单元电连接。所述油气罐19底部还设有一泄油阀25，防止油气罐19内部压力太大。
在本实施例中，所述第一混合气管36上还设有一温度传感器29，所述温度传感器29与所述主控制单元电连接。
将所述油气罐19横置，并且所述油气罐19底端设有滑轮，将所述空压机主机37和电机16横向连接后经一底座固定在所述油气罐19的上方，所述冷却器17固定在所述空压机主机37的上方，所述冷切器17上还设置有隔音棉，所述静涡盘2进气口还设置有吸气消声器。还包括一开关盒，开关盒内分别设置有用于控制电机16和冷却器的开关，所述压力开关26也设置于所述开关盒内。
本实施例还提供一种涡旋式空压机的控制方法，包括以下步骤：
步骤S1:外部空气通过一空气滤清器28过滤后经过空压机主机37上的进气口输入至空压机主机37内部进行压缩；
步骤S2：空压机主机37经一电机16驱动将外部空气进行压缩后形成油气混合物，所述油气混合物经所述空压机主机37的排气口将压缩后的油气混合物经第一混合气管36输入至一油气罐19；
步骤S3：所述储气罐内的油气混合物经过油气分离芯30进行分离，将分离后的油沉淀至油气罐19底部，转至步骤S4；将分离后的气体容置于油气分离芯30内，转至步骤S5；
步骤S4：将油气罐19中的油经一冷却器冷切后经过两路油管输入至空压机主机37，第一路油管用于润滑空压机内的静涡盘2和动涡盘3；第二路油管用于润滑空压机内的轴承；
步骤S5:将油气罐19内位于油气分离芯30内的气体输入至空气滤清器28后输入所述空压机主机37的压缩腔；
步骤S6：重复步骤S2-S5，直至电机16停止工作。
综上所述，本发明不仅结构简单，操作方便，通过控制油气罐中的压力维持阀保持减少由于压缩机排气不连续产生的压力，实现供气和用气的平衡。
本发明提供的上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种涡旋式空压机，其特征在于，包括一涡旋式的空压机主机，所述空压机主机经一电机驱动，所述空压机主机的排气口经一第一混合气管与一油气罐的入口相连通，所述空压机主机的排气口处设有一单向阀；所述空压机主机的进气口经一进气阀与一空气滤清器相连，所述进气阀还经一电磁阀与所述油气罐内油气分离芯中的气体相连通；所述油气罐底部容置有润滑油，所述润滑油经一第一油管与一用于冷切所述润滑油的冷却器的进口相连，所述冷却器的出口经一第二油管连接至所述空压机主机，所述第二油管上设置有油过滤器，所述油气罐还经一第一气管与所述冷却器相连，所述第一气管上设置有压力维持阀；
所述空压机主机包括一机架，所述机架的几何中心内穿设有一曲轴，所述机架的上端固定连接有一静涡盘，所述静涡盘内设有一与所述静涡盘相啮合的动涡盘，所述动涡盘经一滚针轴承与所述曲轴的上端部相连，所述曲轴位于机架内处还经一第一平键套设有一主平衡块；所述机架的下端固定连接有一轴承座，所述轴承座经一圆柱滚子轴承套设于所述曲轴上，所述曲轴上位于轴承座下方还套设有油封盖，所述油封盖内嵌设有一油封，所述曲轴上位于油封盖下方还经一第二平键套设有一副平衡块，所述曲轴的下端部上套设有一用于与所述电机相连的联轴器；
所述机架与所述动涡盘之间设置有一用于防止所述动涡盘偏离所述静涡盘的基圆圆心的十字滑环，所述十字滑环上的两凸部与所述动涡盘端面的凹槽配合连接；
所述冷却器上方设置有一风机，所述第一气管上还连接有一用于监测油气罐内部压力的压力表和一压力开关，所述风机、电机、压力表、压力开关和电磁阀分别经一主控制单元控制；
所述涡旋式空压机的控制方法包括以下步骤：
步骤S1:外部空气通过一空气滤清器过滤后经过空压机主机上的进气口输入至空压机主机内部进行压缩；
步骤S2：空压机主机经一电机驱动将外部空气进行压缩后形成油气混合物，所述油气混合物经所述空压机主机的排气口将压缩后的油气混合物经第一混合气管输入至一油气罐；
步骤S3：所述油气罐内的油气混合物经过油气分离芯进行分离，将分离后的油沉淀至油气罐底部，转至步骤S4；将分离后的气体容置于油气分离芯内，转至步骤S5；
步骤S4：将油气罐中的油经一冷却器冷切后经过两路油管输入至空压机主机，第一路油管用于润滑空压机内的静涡盘和动涡盘；第二路油管用于润滑空压机内的轴承；
步骤S5:将油气罐内位于油气分离芯内的气体输入至空气滤清器后输入所述空压机主机的压缩腔；
步骤S6：重复步骤S2-S5，直至电机停止工作。
2.根据权利要求1所述的一种涡旋式空压机，其特征在于：所述机架的上端和下端分别经一O型圈与所述静涡盘和所述轴承座连接且均经若干的螺栓固定。
3.根据权利要求1所述的一种涡旋式空压机，其特征在于：所述油封盖与所述轴承座固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种涡旋式空压机，其特征在于：所述空压机主机的进气口和空压机主机的排气口分别位于所述静涡盘的上端面和所述静涡盘的侧面，并且均有所述静涡盘内的压缩腔相连通。
5.根据权利要求1所述的一种涡旋式空压机，其特征在于：所述第二油管经一第三油管和第四油管分别与所述静涡盘的压缩腔和所述轴承座相连通。
6.根据权利要求1所述的一种涡旋式空压机，其特征在于：所述第一混合气管上还设有一温度传感器，所述温度传感器与所述主控制单元电连接。
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