CN105156332A - 一种新型喷油滑片空气压缩机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型喷油滑片空气压缩机组，其中，喷油滑片空气压缩机主机包括气缸和转子，气缸的前、后端面分别设有前端盖和后端盖，且转子偏心设置在气缸内部，而转子的前端部与电动机联轴传动；气缸的进气口内设有吸气阀组；油气分离桶的进气口与后端盖上的主机输出接口连通，且油气分离桶的回油口和排气口分别与气缸内的进气腔和吸气阀组的气控接口连通，而油冷却器组件和油过滤器均与油气分离桶的出油口连通；油气分离桶上还设有最小压力维持阀。本发明提供的新型喷油滑片空气压缩机组的结构简单，制造与维修难度小，抗污染能力强，性能好，且能适用螺杆机的功能配件，有利于降低成本。

Description

一种新型喷油滑片空气压缩机组

技术领域

本发明涉及空气压缩机领域，尤其涉及一种新型喷油滑片空气压缩机组。

背景技术

喷油滑片空气压缩机（以下简称滑片机）与喷油螺杆空气压缩机（以下简称螺杆机）同属回转式压缩机，两者相比，前者的结构更为简洁，受力状况更好，例如，滑片机仅有一个转子，无轴向载荷，由于内部多个压缩单元的平衡作用，转子的径向受力也小于双螺杆压缩机，因此，国外传动设计均采用滑动轴承。滑片机的工作寿命较长，是螺杆机的2.5～3倍，其振动、噪声、能耗略优于螺杆机，制造用料与人工消耗也低于螺杆机。在各类低压空气压缩机中，滑片机堪称节能长寿之星。但是，滑片机技术为外国公司垄断，国内产品均完全仿制进口或采用进口主机组装机组，在国内销售。这些产品结构雷同，共同的缺点是：过度的内置集中，将十多个不同功能的部件，包括主机的气缸、转子、前端盖、后端盖等，都装在油气分离桶内，导致原本简单的滑片机结构复杂化，使得滑片机的制造与维修难度大，抗污染能力差，性能下降，不适合中国国情。此外，滑片机喷油系统的各个功能部件，虽然其工作原理和功能与螺杆机相应部件完全相同，但由于滑片机的结构空间限制，使得各个功能部件均不能应用在滑片机机组上；而螺杆机的这些配件，因螺杆机大量普及，已形成产业链，品种齐全，其价格与质量均具有竞争力，在这方面，滑片机的市场情况正好相反，滑片机的配件价格高昂，品种不全，导致滑片机的价格居高不下。

基于上述多种原因，滑片机在中国市场上不能被用户接受，并且所占市场份额逐渐萎缩。因此，研发新型滑片机，针对传统结构的缺点，进行创新，使其缺点转化为新型滑片机的优点，并使之更加节能、长寿、制造维修方便、抗污染能力增强，并能够兼容喷油螺杆机的外围功能配件，最终使得滑片机的价格能被中国用户接受，在国内外均有巨大的市场空间，对国民经济的发展、节能减排、优化产业结构以及提高我国压缩机设计与制造水平均有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中滑片机的结构复杂、制造与维修难度大、抗污染能力差、性能下降且因不能适用螺杆机的功能配件而导致成本大幅提升的上述缺陷，提供一种结构简单、制造与维修难度小、抗污染能力强、性能大幅提升、能适用螺杆机的功能配件且成本低的新型喷油滑片空气压缩机组。

本发明为解决上述技术问题，其所采用的技术方案如下：

一种新型喷油滑片空气压缩机组，包括喷油滑片空气压缩机主机、电动机、油气分离桶、油冷却器组件、油过滤器和控制器；

喷油滑片空气压缩机主机包括气缸和转子，气缸的前端面和后端面分别设有前端盖和后端盖，且转子偏心设置在气缸内部，而转子的前端部穿过前端盖并与电动机联轴传动；气缸的进气口内设有吸气阀组；

油气分离桶的进气口与后端盖上的主机输出接口连通，且油气分离桶的回油口和排气口分别与气缸内的进气腔和吸气阀组的气控接口连通，而油冷却器组件和油过滤器均与油气分离桶的出油口连通；油气分离桶上还设有最小压力维持阀，且油冷却器组件和控制器均与最小压力维持阀连接。

在本发明所述新型喷油滑片空气压缩机组中，油气分离桶的进气口与后端盖上的主机输出接口连通，且油气分离桶的回油口和排气口分别与气缸内的进气腔和吸气阀组的气控接口连通，而油冷却器组件和油过滤器均与油气分离桶的出油口连通，，由此可知，本发明将油气分离桶、油冷却器组件和油过滤器均设置在喷油滑片空气压缩机主机外围，且油气分离桶、油冷却器组件和油过滤器分别单独设置，即将这些外围功能配件与主机分离外置，取消了传统设计中将多个外围功能配件，包括喷油滑片空气压缩机主机的气缸、转子、前端盖、后端盖等集中内置在油气分离桶内外的设计，从而使得所述新型喷油滑片空气压缩机组的结构更为简单和清晰，也有助于降低制造难度；其次，当喷油滑片空气压缩机主机、油气分离桶、油冷却器组件、油过滤器或其它外围功能配件发生故障需进行维修时，无需将所述新型喷油滑片空气压缩机组拆散便可轻松方便进行维修，有助于提高所述新型喷油滑片空气压缩机组的抗污染能力和性能；除此之外，因为本发明所述新型喷油滑片空气压缩机组的外围功能配件，比如油气分离桶、油冷却器组件、油过滤器等与螺杆机对应的功能配件功能相同，二者之间可以通用，在本发明已经简化了所述新型喷油滑片空气压缩机组的结构的基础上，本发明所述新型喷油滑片空气压缩机组内部腾出了更多的安装空间，故可采用中国市场上发展非常成熟、质量稳定且价格合理的功能配件来制造本发明所述新型喷油滑片空气压缩机组，在一定程度上大大降低了制造成本和制造难度。

当所述新型喷油滑片空气压缩机组停机时，会有10~15秒延时空载运行，而后自动关机，在此过程中油气分离桶上设置的最小压力维持阀能将油气分离桶内部的压力保持为最小，通常设定为0.3MPa左右，从而能达到轻载停机、防止反转冲击的目的。

作为对本发明所述技术方案的一种改进，上述吸气阀组的进气口安装有吸气消音器。该吸气消音器的设置能降低所述新型喷油滑片空气压缩机组的进气噪声。

作为对本发明所述技术方案的一种改进，上述前端盖外侧的端面法兰通过法兰桶与电动机的端面法兰连接，且转子的前端部通过联轴节与电动机联轴传动，而转子的前端部和联轴节均置于法兰桶内部。前端盖外侧的端面法兰通过法兰桶与电动机的端面法兰连接，该法兰桶的设置能够保证钱端盖外侧的端面法兰和电动机的端面法兰同轴相连，从而达到将转子通过联轴节与电动机同轴连接的目的，保证所述新型喷油滑片空气压缩机组的正常运行。

作为对本发明所述技术方案的一种改进，后端盖上与气缸内压缩单元连通的启动溢流阀接口中安装有启动溢流阀。该启动溢流阀与气缸内压缩单元连通，能起到防止偶然因素（比如喷油滑片空气压缩机主机装配时加油过多等）导致喷油滑片空气压缩机主机启动时因油阻而产生瞬时高压的作用，即能起到释放压缩单元内可能产生的启动瞬时高压的作用，并能将该启动瞬时高压溢流至进气腔，以确保所述新型喷油滑片空气压缩机组启动安全；另外，本发明将该启动溢流阀安装在后端盖上的启动溢流阀接口中，即避免了现有技术中将启动溢流阀与喷油滑片空气压缩机主机一起安装在油气分离桶内的设计，不仅有助于简化所述新型喷油滑片空气压缩机组的结构、降低制造与维修难度，而且还能增强所述新型喷油滑片空气压缩机组的抗污染能力和性能，另外，还能避免每次启动时因释放瞬时高压产生的起跳，有利于延长所述新型喷油滑片空气压缩机组的使用寿命。

作为对本发明所述技术方案的一种改进，上述油气分离桶的回油口通过回油阀与气缸内的进气腔连通。该回油阀的设置能起到准确判断回油速度是否合适的作用，方便将回油量调节并锁定在最佳状态；另外，该回油阀设置在油气分离桶的回油口与气缸内的进气腔之间，有助于简化所述新型喷油滑片空气压缩机组的结构，并降低了所述新型喷油滑片空气压缩机组的制造与维修难度，利于增强其抗污染能力和性能。

作为对本发明所述技术方案的一种改进，油气分离桶的排气口依次通过控制阀和单向阀与吸气阀组的气控接口连通，且控制阀与控制器相连。

上述控制阀是一个两位三通常闭型电磁阀，与单向阀串联，一端与油气分离桶的桶盖连接，另一端与吸气阀组的气控接口连通，用于所述新型喷油滑片空气压缩机组的流量调节；另外，该控制阀受控于控制器，在油冷却器组件与最小压力维持阀之间的管路上设有压力传感器，且该压力传感器也与控制器通讯连接，即该控制阀间接受控于压力传感器：当该压力传感器检测到的输出压力由于用气量下降而上升达到设定上限时，压力传感器将该输出压力数据发送给控制器并通过控制器使控制阀得电，控制气流从油气分离桶的油气分离滤芯并经管道及电磁阀的a→b→止回阀至吸气阀组的控制活塞下腔，推动活塞上行（压缩弹簧）使蘑菇阀片关闭吸气口，从而所述新型喷油滑片空气压缩机组进入卸载运行状态；当该压力传感器检测到输出压力下降至设定的下限值时，将该输出压力数据输送给控制器，控制器使控制阀失电关闭，吸气阀组控制活塞下腔的压缩空气，经内部泄放节流器向进气口排放，控制活塞受弹簧推动下行复位，进气口打开，所述新型喷油滑片空气压缩机组进入加载运行状态；由此可知，控制阀和单向阀的设置有助于增强所述新型喷油滑片空气压缩机组的输出性能。对于产气量较小的滑片机，多采用如上所述的控制阀，而对产气量大的滑片机，本发明可采用具有容调（比例调节）功能的吸气阀组，来调节气量，有一定的节能效果。

作为对本发明所述技术方案的一种改进，上述油气分离桶的排气口通过停机放空阀与吸气阀组的进气口连通，且停机放空阀与控制器相连。

本发明所述新型喷油滑片空气压缩机组停机后油气分离桶内部的余压通常要经历8～10秒后消失，将润滑油喷入喷油滑片空气压缩机主机的压缩单元内，导致下次启动油阻，易产生瞬时高压，从而引起启动溢流阀起跳；另外，吸气阀组自带的泄放节流器主要用来调节蘑菇阀片的开关速度，泄放太快将导致吸气阀组工作不正常；由此，在油气分离桶的排气口与吸气阀组的进气口之间设置了停机放空阀，该停机放空阀是一个两位两通常闭型电磁阀，受控于控制器，当所述新型喷油滑片空气压缩机组停机时，该停机放空阀得电并延时数秒，形成快速泄放通路，将油气分离桶内的余压放空时间缩短至2s左右。故该停机放空阀的设置能快速将油气分离桶内部的余压气体放空，避免余压将较多的润滑油喷进喷油滑片空气压缩机主机的压缩单元内，从而避免造成启动油阻。另外，将该停机防空阀设置在油气分离的排气口与吸气阀组的进气口之间，有助于简化所述新型喷油滑片空气压缩机组的结构，降低了所述新型喷油滑片空气压缩机组的制造与维修难度，并大幅度提升了其输出性能。

作为对本发明所述技术方案的一种改进，上述油气分离桶的出油口连接有温控阀，且该温控阀与控制器相连，而该温控阀的输出主路和输出旁路分别与上述油冷却器组件和油过滤器连通。在本发明所述技术方案中，该温控阀是一个由温敏元件控制的三通阀，在冬季，所述新型喷油滑片空气压缩机组刚启动时油温太低，容易引起电动机跳闸，该温控阀自动开启输出旁路，使得低温润滑油不经过油冷却器组件而直接进入油过滤器，再进入喷油滑片空气压缩机主机，所述新型喷油滑片空气压缩机组处于空载运行状态；当油温上升时，该温控阀的输出旁路被逐渐缩小，润滑油一部分经油冷却器组件，另一部分绕过油冷却器组件；当润滑油的温度进一步升高后，该温控阀会自动关闭输出旁路，使得润滑油全部进入油冷却器组件进行冷却，由此可知，该温控阀的设置能自动调控油冷却器组件的工作，当油温低时，润滑油无需经过油冷却器组件进行冷却，有助于降低所述新型喷油滑片空气压缩机组的运行成本，也有利于提升所述新型喷油滑片空气压缩机组的输出性能。

在本发明所述技术方案中，上述后端盖上的主机输出接口处设有温度传感器，且该温度传感器与控制器通讯连接，上述油冷却器组件包括相互连通的油冷却器和压缩空气后冷却器，该温度传感器用于检测从主机输出接口输出的气体的温度，当该温度传感器检测到的气体温度到达预设的上限值（高温值）时，压缩空气后冷却器的冷却风机在控制器的控制下开启，当该温度传感器检测到的气体温度达到预设的下限值（低温值）时，压缩空气后冷却器的冷却风机停止运转，由此可知，该温度传感器的设置进一步降低了所述新型喷油滑片空气压缩机组的运行成本，也有利于提升所述新型喷油滑片空气压缩机组的输出性能。

除此之外，上述油冷却器组件包括相互连通的油冷却器和压缩空气后冷却器，这样的设计有助于提高油冷却器组件对润滑油的冷却效果，还使得该油冷却器组件能应用在不同的场合。

作为对本发明所述技术方案的一种改进，上述后端盖的进油接口上连接有停机停油阀，且该停机停油阀的进油口与油过滤器的出油口相连。

在本发明所述技术方案中，停机停油阀安装在后端盖的进油接口上，是润滑油进入喷油滑片空气压缩机主机的必经之路；经过冷却和过滤后的润滑油，通过该停机停油阀进入喷油滑片空气压缩机主机分成三路，其中，一路进入气缸内的轴向喷油腔并经多个喷油小孔将润滑油喷入压缩单元内，与被压缩的气体混合，吸收热量，同时兼有润滑与密封之功能，是所述新型喷油滑片空气压缩机组正常运行必不可少的条件；第二路进入前后轴承与前后轴封；第三路进入转子的前后两端面分别与前端盖和后端盖之间的间隙内，同样起到吸热降温、润滑、密封之功效。当所述新型喷油滑片空气压缩机组停机后，该停机停油阀会自动关闭油路，防止润滑油在重力作用下流入喷油滑片空气压缩机主机的压缩腔，从而避免造成启动油阻和产生瞬时高压，有助于延长所述新型喷油滑片空气压缩机组的使用寿命；当所述新型喷油滑片空气压缩机组开机后，该停机停油阀会自动打开油路予以供油。

另外，该停机停油阀设置在后端盖的进油接口上，进一步简化了所述新型喷油滑片空气压缩机组的结构，降低了制造与维修难度，有助于提升其抗污染能力和输出性能。

在本发明所述技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。

因此，本发明提供的新型喷油滑片空气压缩机组的结构简单，制造与维修难度小，抗污染能力强，性能好，且能适用螺杆机的功能配件，有利于降低成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明新型喷油滑片空气压缩机组的系统工作原理图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是图1中B处的局部放大图；

附图中，1为气缸，1.1为进气口，1.2为进气腔，1.3为轴向喷油腔，1.4为排气腔，2为转子，3为前端盖，4为后端盖，4.1为主机输出接口，5为电动机，6为油气分离桶，6.1为桶体，6.2为桶盖，6.3为油气分离滤芯，6.4为油池，6.5为隔离套，6.6为积油凹窝，6.7为视油镜，6.8为安全阀，7为油冷却器，8为压缩空气后冷却器，9为油过滤器，10为吸气阀组，10.1为泄放节流器，11为最小压力维持阀，12为吸气消音器，13为法兰桶，14为联轴节，15为启动溢流阀，16为回油阀，17为控制阀，18为单向阀，19为停机放空阀，20为温控阀，21为输出主路，22为输出旁路，23为停机停油阀，24为温度传感器，25为压力传感器，26为节流器，27为安装底脚，28为减震垫。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明较佳实施例中，一种新型喷油滑片空气压缩机组，包括喷油滑片空气压缩机主机、电动机5、油气分离桶6、油冷却器组件、油过滤器9和控制器；

如图1和图3所示，上述喷油滑片空气压缩机主机包括气缸1和转子2，该气缸1的前端面和后端面分别设有前端盖3和后端盖4，且转子2偏心设置在气缸1内部，而转子2的前端部穿过前端盖3并通过联轴节14与电动机5联轴传动；该前端盖3外侧的端面法兰通过法兰桶13与电动机5的端面法兰连接，且该转子2的前端部和联轴节14均置于法兰桶13内部；该气缸1的进气口1.1内设有吸气阀组10，该吸气阀组10中设有泄放节流器10.1，该泄放节流器10.1主要用来调节蘑菇阀片的开关速度，另外，该吸气阀组10的进气口安装有吸气消音器12；

上述后端盖4上与气缸1内压缩单元连通的启动溢流阀接口中安装有启动溢流阀15，该后端盖4的进油接口上连接有停机停油阀23，且该停机停油阀23的进油口与油过滤器9的出油口相连；

上述油气分离桶6的进气口与后端盖4上的主机输出接口4.1连通，该主机输出接口4.1处还设有温度传感器24，且该温度传感器24与上述控制器通讯连接；该油气分离桶6的回油口通过回油阀16与上述气缸1内的进气腔1.2连通；该油气分离桶6的排气口依次通过控制阀17和单向阀18与上述吸气阀组10的气控接口连通，且该控制阀17与控制器相连；该油气分离桶6的排气口还通过停机放空阀19与吸气阀组10的进气口连通，且该停机放空阀19与控制器相连，而该停机放空阀19与吸气阀组10的进气口之间还设有节流器26，该节流器26能在一定程度上调节停机放空阀19的开关速度；该油气分离桶6的出油口连接有温控阀20，且该温控阀20与控制器相连，而该温控阀20的输出主路21和输出旁路22分别与上述油冷却器组件和油过滤器9连通；该油气分离桶6上还设有最小压力维持阀11，且油冷却器组件和控制器均与该最小压力维持阀11连接，该油冷却器组件与最小压力维持阀11的管路上还设有压力传感器25，该压力传感器25与上述控制器通讯连接。

上述油冷却器组件包括相互连通的油冷却器7和压缩空气后冷却器8。

如图2所示，上述油气分离桶6包括桶体6.1及与该桶体6.1配合的桶盖6.2，且该桶体6.1内侧顶部和底部分别设有油气分离滤芯6.3和油池6.4，而该油气分离滤芯6.3外侧设有隔离套6.5，该油气分离滤芯6.3的内侧底部设有积油凹窝6.6；桶体6.1上设有视油镜6.7和安全阀6.8，该油气分离滤芯6.3、视油镜6.7和安全阀6.8均可采用螺杆机中的油气分离滤芯、视油镜和安全阀，有助于降低本实施例提供的新型喷油滑片空气压缩机组的制造成本。

从上述主机输出接口4.1输出的炽热气油混合介质通过管道从油气分离桶6的上部切向进入桶体6.1内，形成强烈的旋流，在离心力的作用下将大颗粒油滴抛向桶壁，在重力作用下流入油池里；而气流折转180°向上进入油气分离滤芯6.3外围的隔离套6.5内，在折转时，细小的油滴被摔向油池6.4；隔离套6.5的设置使得进入油气分离滤芯6.3外围的含有雾状细微油滴的压缩空气流过油气分离滤芯6.3，从而使得雾状油滴通过拦截、扩散、碰撞、聚合等物理作用越聚越大，成为较大的油滴，并沿着滤层向下流淌；其中，大部分落入油池，少量越过滤层，掉入油气分离滤芯6.3底部的积油凹窝6.6内。

在本实施例中，上述气缸1底部设有安装底脚27，该安装底脚27有利于喷油滑片空气压缩机主机与电动机5串联后构成两端支撑卧式安装结构，避免了传统滑片机主机悬伸卧式安装所带来的不足；另外，该安装底脚27上还设有减震垫28，该减震垫28能够起到减震作用。

应当理解的是，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。

Claims (9)

1.一种新型喷油滑片空气压缩机组，其特征在于，包括喷油滑片空气压缩机主机、电动机（5）、油气分离桶（6）、油冷却器组件、油过滤器（9）和控制器；

所述喷油滑片空气压缩机主机包括气缸（1）和转子（2），所述气缸（1）的前端面和后端面分别设有前端盖（3）和后端盖（4），且所述转子（2）偏心设置在所述气缸（1）内部，而所述转子（2）的前端部穿过前端盖（3）并与电动机（5）联轴传动；所述气缸（1）的进气口（1.1）内设有吸气阀组（10）；

所述油气分离桶（6）的进气口与后端盖（4）上的主机输出接口（4.1）连通，且所述油气分离桶（6）的回油口和排气口分别与所述气缸（1）内的进气腔（1.2）和吸气阀组（10）的气控接口连通，而所述油冷却器组件和油过滤器（9）均与所述油气分离桶（6）的出油口连通；所述油气分离桶（6）上还设有最小压力维持阀（11），且所述油冷却器组件和控制器均与所述最小压力维持阀（11）连接。

2.根据权利要求1所述的新型喷油滑片空气压缩机组，其特征在于，所述吸气阀组（10）的进气口安装有吸气消音器（12）。

3.根据权利要求1所述的新型喷油滑片空气压缩机组，其特征在于，所述前端盖（3）外侧的端面法兰通过法兰桶（13）与所述电动机（5）的端面法兰连接，且所述转子（2）的前端部通过联轴节（14）与电动机（5）联轴传动，而所述转子（2）的前端部和联轴节（14）均置于所述法兰桶（13）内部。

4.根据权利要求1所述的新型喷油滑片空气压缩机组，其特征在于，所述后端盖（4）上与气缸（1）内压缩单元连通的启动溢流阀接口中安装有启动溢流阀（15）。

5.根据权利要求1所述的新型喷油滑片空气压缩机组，其特征在于，所述油气分离桶（6）的回油口通过回油阀（16）与所述气缸（1）内的进气腔（1.2）连通。

6.根据权利要求1所述的新型喷油滑片空气压缩机组，其特征在于，所述油气分离桶（6）的排气口依次通过控制阀（17）和单向阀（18）与所述吸气阀组（10）的气控接口连通，且所述控制阀（17）与控制器相连。

7.根据权利要求1所述的新型喷油滑片空气压缩机组，其特征在于，所述油气分离桶（6）的排气口通过停机放空阀（19）与所述吸气阀组（10）的进气口连通，且所述停机放空阀（19）与控制器相连。

8.根据权利要求1所述的新型喷油滑片空气压缩机组，其特征在于，所述油气分离桶（6）的出油口连接有温控阀（20），且所述温控阀（20）与控制器相连，而所述温控阀（20）的输出主路（21）和输出旁路（22）分别与所述油冷却器组件和油过滤器（9）连通。

9.根据权利要求1所述的新型喷油滑片空气压缩机组，其特征在于，所述后端盖（4）的进油接口上连接有停机停油阀（23），且所述停机停油阀（23）的进油口与所述油过滤器（9）的出油口相连。