CN104948449B - 一种多组合式齿轮压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多组合式齿轮压缩机，包括负压气缸体、压缩机构、气体循环管道和油循环管道；压缩机构设置在负压气缸体内，其上设有进油口；负压气缸体上设有出油口；气体循环管道的一端与出油口连通，另一端与进油口连通；油循环管道的一端与出油口连通，另一端经过外部用热装置后与进油口连通。本发明利用齿轮之间的啮合摩擦产生热量；空气和导热油通过被压缩和吸收热量后升温，再通过油循环管道提供给外部用热装置使用。进一步，本方案设有发电装置，利用导热油和空气动能发电，在这个过程中，没有产生对环境有害的物质，而且能源得到进一步利用，很好地解决现有供热设备能耗高、热效率低、污染破坏环境和能源利用率低的技术问题。

Description

一种多组合式齿轮压缩机

技术领域

本发明涉及供热设备领域，尤其涉及一种为外部用热装置提供热量的多组合式齿轮压缩机。

背景技术

锅炉是传统的工业供热设备，通过燃烧燃料将化学能转化为热能，锅炉吸收部分热能后传递给锅炉内的水，使水温升高，变成热水或水蒸气，供外部用热装置使用。因为锅炉为燃烧式供热设备，所以锅炉的能耗高，排放量大，对环境影响严重，并不适合工业化的大规模供热。

随着供热技术的革新，市场上出现了新的供热设备——热泵，它是利用空调的制冷原理，通过媒介的作用从低温物体中吸收热量，并释放到高温物体中的设备。但是流转在热泵内的媒介是对环境有毒的物质，在长期使用过程中容易泄漏，而且热效率不高，不适用于工业生产上。

因此现有的供热设备需要进一步改进和完善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多组合式齿轮压缩机，旨在解决现有供热设备能耗高、热效率低、污染破坏环境和能源利用率低的技术问 题。

本发明所设计的技术方案如下：

一种多组合式齿轮压缩机，其中，包括负压气缸体、压缩机构、气体循环管道和油循环管道；所述压缩机构设置在负压气缸体内，其上设有进油口；所述负压气缸体上设有出油口；所述气体循环管道的一端与出油口连通，另一端与进油口连通；所述油循环管道的一端与出油口连通，另一端经过外部用热装置后与进油口连通；

所述压缩机构通过内部齿轮摩擦产生热量并提供给外部用热装置使用，包括电动机、第一主传动轴、传动齿轮、齿轮底座、齿轮上座和齿轮组；所述传动齿轮设置在第一主传动轴的一端；所述第一主传动轴设置在齿轮底座上，一端与齿轮组传动连接，另一端通过联轴器与电动机传动连接；所述齿轮组设置为至少三组，环绕第一主传动轴设置，包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮分别与第一主传动轴和第二齿轮传动连接；所述齿轮上座设置在齿轮组上，所述进油口设置在齿轮上座上；所述齿轮底座上设有T型凸台，所述T型凸台与齿轮底座一体设置，并设置在每组齿轮组之间，所述T型凸台、齿轮组和齿轮上座共同构成低压空腔；所述齿轮组、负压气缸体、齿轮底座和齿轮上座共同构成高压空腔。

所述的多组合式齿轮压缩机，其中，所述负压气缸体设置为管型负压气缸体，所述压缩机还包括发电装置和压力气缸体；所述管型负压气缸体的一端设置在齿轮底座上，另一端设置在发电装置上；所述压力气缸体设置在管型负压气缸体内，与齿轮上座固定连接；

所述发电装置包括发电机、第二主传动轴、叶轮和叶轮盖；所述第二主传动轴设置在叶轮盖上，一端通过联轴器与发电机传动连接，另一端与叶轮固定连接；所述叶轮盖设置与管型负压气缸体的另一端固定连接；所述叶轮设置在管型负压气缸体内，靠近压力气缸体的管口；所述管型负压气缸体在位于叶轮的位置上设有与油循环管道相连接的油液回流口；所述压力气缸体、齿轮上座、齿轮底座、叶轮盖和管型负压气缸体构成气体循环管道。

所述的多组合式齿轮压缩机，其中，所述齿轮组设置为三组或五组。

所述的多组合式齿轮压缩机，其中，所述第一主传动轴与齿轮底座的连接处、第二主传动轴与叶轮盖的连接处均设有防止泄漏的密封组件。

所述的多组合式齿轮压缩机，其中，所述多组合式齿轮压缩机还包括用于固定该压缩机的固定支架，所述固定支架与管型负压气缸体固定连接。

所述的多组合式齿轮压缩机，其中，所述传动齿轮、第一齿轮和第二齿轮设置为直齿轮或斜齿轮。

所述的多组合式齿轮压缩机，其中，所述传动齿轮、第一齿轮和第二齿轮三者的大小尺寸、齿形齿数一致。

所述的多组合式齿轮压缩机，其中，所述固定支架包括至少三个支撑脚，所述每个支撑脚的一端分别与齿轮底座固定连接。

所述的多组合式齿轮压缩机，其中，所述固定支架设置为中空的 圆台结构，一端与管型负压气缸体固定连接。

综上所述，本发明所提供的一种多组合式齿轮压缩机，包括包括用于压缩导热油和空气的压缩装置、气体循环管道和油循环管道。本发明利用压缩装置内部齿轮之间的啮合摩擦，产生大量热量；同时空气和导热油被压缩装置压缩后内能增加，吸收齿轮摩擦的热量后，温度迅速上升；升温后的导热油通过油循环管道提供给外部用热装置使用，使用后通过管道重新进入压缩装置回收利用。在这个供热过程中，能量的转化为：电能转化为机械能再转化为热能，并没有产生对环境有害的物质，而且能源利用率高。由于本方案采用三组或五组的组合式齿轮组用于压缩空气和导热油，所以所述压缩机在体积变化不大的情况下可以增大流量，同时供油压力也增大，以适应大规模供热的需求。最后，本方案设有发电装置，利用导热油和空气动能发电，提高能源的利用率，很好地解决现有供热设备能耗高、热效率低、污染破坏环境和能源利用率低的技术问题。

附图说明

图1是本发明所提供的多组合式齿轮压缩机的剖面示意图。

图2是本发明所提供的多组合式齿轮压缩机的立体图。

图3是本发明所提供的多组合式齿轮压缩机的主视图。

图4是本发明所提供的多组合式齿轮压缩机的俯视图。

图5是本发明所提供的多组合式齿轮压缩机的仰视图。

图6是本发明所提供的齿轮底座的立体图。

图7是本发明所提供的齿轮底座和齿轮组的立体图。

图8是本发明所提供的叶轮的立体图。

图9是本发明所提供的固定支架的优选实施方式的主视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步说明。

如图3至图5所示，本发明公开了一种多组合式齿轮压缩机，所述压缩机一方面通过内部齿轮间的啮合和摩擦产生热量，将这部分热量传递给导热油，另一方面，导热油被压缩机压缩会增加自身的内能，加热后的导热油通过管道作为热源提供给外部用热装置使用。其中，该多组合式齿轮压缩机包括负压气缸体A00、压缩机构B00、气体循环管道和油循环管道。所述压缩机构B00设置在负压气缸体A00内，所述压缩机构B00上设有进油口，进油口处油温和油压较低。如图1、图2所示，所述负压气缸体A00在压缩机构B00对应的位置上设有出油口A20，出油口A20处油温和油压较高。所述气体循环管道的一端与出油口A20连通，空气从出油口A20出来后进入气体循环管道；气体循环管道的另一端与进油口连通，进入气体循环管道的空气最终从进油口重新进入压缩机构B00。同理，所述油循环管道的一端与出油口A20连通，导热油从出油口A20出来后进入油循环管道；油循环管道的另一端经过外部用热装置后与进油口连通，导热油经过外部的用热装置释放热量，温度降低，最终在进油口与空气混合后进入压缩机 构B00重新加热利用。

具体的，所述压缩机构B00通过内部齿轮的摩擦，将摩擦热量传递给导热油，使导热油升温，同时被压缩的导热油自身热能也会增加。如图1所示，该压缩机构B00包括电动机B10、第一主传动轴B20、传动齿轮B30、齿轮底座B40、齿轮上座B50和齿轮组B60。结合图1、图6和图7所示，所述传动齿轮B30设置在第一主传动轴B20的一端。所述传动齿轮B30设置在齿轮底座B40上，第一主传动轴B20一端通过传动齿轮B30与齿轮组B60传动连接，另一端通过联轴器与电动机B10传动连接。所述齿轮组B60至少设置三组，本实施例优选为三组或五组，多组齿轮组B60组合在一起，在体积变化不大的情况下，增大了所述压缩机的流量和压力。所述齿轮组B60环绕第一主传动轴B20设置，包括第一齿轮和第二齿轮。所述第一齿轮分别与传动齿轮B30和第二齿轮传动连接；第一主传动轴B20的动力使第一齿轮转动，通过与第二齿轮的啮合，第一齿轮转动的同时带着第二齿轮转动。所述齿轮上座B50设置在齿轮组B60上，所述进油口设置在齿轮上座B50上。如图6所示，所述齿轮底座B40上设有T型凸台B41，所述T型凸台B41与齿轮底座B40一体设置，并设置在每两组齿轮组B60之间。所述T型凸台B41、齿轮组B60和齿轮上座B50共同构成压缩机构B00的进油低压空腔。所述齿轮组B60、负压气缸体A00、齿轮底座B40和齿轮上座B50共同构成压缩机构B00的出油高压空腔。

本方案的工作过程是，压缩机构B00内设有导热油和空气两种介质，通过启动压缩机构B00，使内部齿轮之间转动，对导热油进行挤 压输出，在这个过程中齿轮之间的摩擦产生大量热量。导热油和空气被齿轮组B60压缩，使其内能增加，同时吸收齿轮摩擦的热量，温度迅速上升；升温后的导热油在出油口A20处进入油循环管道，给外部用热装置供热，最后回到进油口；同样的升温后的空气经过气体循环管道回到进油口与导热油混合后进入压缩机构B00重新回收利用。

进一步，经过外部用热装置后的导热油虽然温度有所降低，但还有使用价值，为了提高余热资源的利用率。如图1、图8所示，所述负压气缸体A00设置为管型负压气缸体A00，所述压缩机还包括发电装置C00和压力气缸体D00。所述管型负压气缸体A00的一端设置在齿轮底座B40上，另一端设置在发电装置C00上。所述压力气缸体D00设置在管型负压气缸体A00内，与齿轮上座B50固定连接。

所述发电装置C00包括发电机C10、第二主传动轴C20、叶轮C30和叶轮盖C40。第二主传动轴C20设置在叶轮盖C40上，一端通过联轴器与发电机C10传动连接，另一端与叶轮C30固定连接。叶轮盖C40设置与管型负压气缸体A00的另一端固定连接；所述叶轮C30设置在管型负压气缸体A00内，靠近压力气缸体D00的管口。所述管型负压气缸体A00在位于叶轮C30的位置上设有与油循环管道相连接的油液回流口A10。所述压力气缸体D00、齿轮上座B50、齿轮底座B40、叶轮盖C40和管型负压气缸体A00构成气体循环管道。发电装置C00的工作过程是，空气从压缩机构B00出来后压力增大温度升高，通过压力气缸体D00与管型负压气缸体A00的空腔向上来到发电装置C00的叶轮C30处，由于叶轮C30设置在压力气缸体D00的管口位置，因 此，空气进入压力气缸体D00时推动叶轮C30转动。另一方面，从外部用热装置回流的导热油通过油液回流口A10进入压力气缸体D00内，同时也在推动叶轮C30旋转。叶轮C30的旋转带动发电机C10转动，从而产生电压，空气和导热油的动能转化为电能，资源得到进一步利用。

优选的，所述传动齿轮B30、第一齿轮和第二齿轮设置为直齿轮或斜齿轮。

优选的，所述传动齿轮B30、第一齿轮和第二齿轮三者的大小尺寸、齿形齿数一致。

进一步，为了确保所述多组合式齿轮压缩机的导热油和空气不会泄漏，在所述第一主传动轴B20与齿轮底座B40的连接处、第二主传动轴C20与叶轮盖C40的连接处均设有防止泄漏的密封组件。

进一步，所述多组合式齿轮压缩机还包括用于固定该压缩机的固定支架E00，所述固定支架E00与管型负压气缸体A00固定连接。

所述固定支架E00设置为中空的圆台结构，一端与管型负压气缸体A00固定连接。优选的，为了减少材料用量，降低生产成本，如图9所示为固定支架E00的优选实施方式，所述固定支架E00包括至少三个支撑脚，本实施例优选设置为四个，所述每个支撑脚的一端分别与齿轮底座B40固定连接。

综上所述，本发明所提供的一种多组合式齿轮压缩机，包括包括用于压缩导热油和空气的压缩装置、气体循环管道和油循环管道。本发明利用压缩装置内部齿轮之间的啮合摩擦，产生大量热量；同时空 气和导热油被压缩装置压缩后内能增加，吸收齿轮摩擦的热量后，温度迅速上升；升温后的导热油通过油循环管道提供给外部用热装置使用，使用后通过管道重新进入压缩装置回收利用。在这个供热过程中，能量的转化为：电能转化为机械能再转化为热能，并没有产生对环境有害的物质，而且能源利用率高。由于本方案采用三组或五组的组合式齿轮组B60用于压缩空气和导热油，所以所述压缩机在体积变化不大的情况下可以增大流量，同时供油压力也增大，以适应大规模供热的需求。最后，本方案设有发电装置C00，利用导热油和空气动能发电，提高能源的利用率，很好地解决现有供热设备能耗高、热效率低、污染破坏环境和能源利用率低的技术问题。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，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，例如，对本发明中的各部分的连接方式的替换等，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。

Claims (9)

1.一种多组合式齿轮压缩机，其特征在于，包括负压气缸体、压缩机构、气体循环管道和油循环管道；所述压缩机构设置在负压气缸体内，所述压缩机构上设有进油口；所述负压气缸体上设有出油口；所述气体循环管道的一端与出油口连通，另一端与进油口连通；所述油循环管道的一端与出油口连通，另一端经过外部用热装置后与进油口连通；

所述压缩机构通过内部齿轮摩擦产生热量并提供给外部用热装置使用，包括电动机、第一主传动轴、传动齿轮、齿轮底座、齿轮上座和齿轮组；所述传动齿轮设置在第一主传动轴的一端；所述传动齿轮设置在齿轮底座上，第一主传动轴一端通过传动齿轮与齿轮组传动连接，另一端通过联轴器与电动机传动连接；所述齿轮组设置为至少三组，环绕第一主传动轴设置，包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮分别与传动齿轮和第二齿轮传动连接；所述齿轮上座设置在齿轮组上，所述进油口设置在齿轮上座上；所述齿轮底座上设有T型凸台，所述T型凸台与齿轮底座一体设置，并设置在每两组齿轮组之间，所述T型凸台、齿轮组和齿轮上座共同构成低压空腔；所述齿轮组、负压气缸体、齿轮底座和齿轮上座共同构成高压空腔。

2.根据权利要求1所述的多组合式齿轮压缩机，其特征在于，所述负压气缸体设置为管型负压气缸体，所述压缩机还包括发电装置和压力气缸体；所述管型负压气缸体的一端设置在齿轮底座上，另一端设置在发电装置上；所述压力气缸体设置在管型负压气缸体内，与齿轮上座固定连接；

所述发电装置包括发电机、第二主传动轴、叶轮和叶轮盖；所述第二主传动轴设置在叶轮盖上，一端通过联轴器与发电机传动连接，另一端与叶轮固定连接；所述叶轮盖设置与管型负压气缸体的另一端固定连接；所述叶轮设置在管型负压气缸体内，靠近压力气缸体的管口；所述管型负压气缸体在位于叶轮的位置上设有与油循环管道相连接的油液回流口；所述压力气缸体、齿轮上座、齿轮底座、叶轮盖和管型负压气缸体构成气体循环管道。

3.根据权利要求2所述的多组合式齿轮压缩机，其特征在于，所述齿轮组设置为三组或五组。

4.根据权利要求3所述的多组合式齿轮压缩机，其特征在于，所述第一主传动轴与齿轮底座的连接处、第二主传动轴与叶轮盖的连接处均设有防止泄漏的密封组件。

5.根据权利要求4所述的多组合式齿轮压缩机，其特征在于，所述多组合式齿轮压缩机还包括用于固定该压缩机的固定支架，所述固定支架与管型负压气缸体固定连接。

6.根据权利要求5所述的多组合式齿轮压缩机，其特征在于，所述传动齿轮、第一齿轮和第二齿轮设置为直齿轮或斜齿轮。

7.根据权利要求6所述的多组合式齿轮压缩机，其特征在于，所述传动齿轮、第一齿轮和第二齿轮三者的大小尺寸、齿形齿数一致。

8.根据权利要求5所述的多组合式齿轮压缩机，其特征在于，所述固定支架包括至少三个支撑脚，每个支撑脚的一端分别与齿轮底座固定连接。

9.根据权利要求5所述的多组合式齿轮压缩机，其特征在于，所述固定支架设置为中空的圆台结构，一端与管型负压气缸体固定连接。