CN105545669A - 一种集成式空气压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种集成式空气压缩机，包括机身、一级气缸、二级气缸、三级气缸、四级气缸、一级气体冷却器以及二级气体冷却器和复合冷却器，所述一级气缸、二级气缸、三级气缸、四级气缸分别与机身固定连接且呈X型分布，所述一级气体冷却器、二级气体冷却器、复合冷却器分别与机身固定连接，所述一级气体冷却器设置在一级气缸与四级气缸之间空挡，二级气体冷却器设置在二级气缸与三级气缸之间空挡，复合冷却器设置在三级气缸与四级气缸之间空挡。本发明可以有效地避免空气压缩机上的级间管路(包括气路、冷却水路)因过度振动而发生拉裂所引发的高压气体泄漏危险，具有集成度大、空间利用率高、振动小、工作噪音低等突出优点。

Description

一种集成式空气压缩机
技术领域
本发明涉及一种空气压缩机，尤其是涉及一种集成式空气压缩机。
背景技术
传统的空气压缩机尤其是高压空压机，其自身整体结构设计复杂，占用空间多，润滑油消耗量也大，而且多采用主机与冷却器、管路分别紧固于基础的设计方法，因此，在压缩机组体积小时所产生的弊端较多，例如，因安装时容易产生过定位而导致压缩机机组与基础、罩壳等配套要求高，在压缩机的气缸活塞压缩气体时，所产生的振动比较大，且振动会分别传递到压缩机机身、冷却器、管路上，这样在应力集中处就很容易产生拉裂，对于高压管路尤其危险，而且压缩机工作时的噪音比较大，另外，在压缩机组出现故障时，对于故障点的判断很繁琐，具体是哪一级气缸及其管路出现故障很难准确判断。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种集成式空气压缩机，提高压缩机的空间利用率和工作可靠性，减小压缩机的振动噪音。
本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种集成式空气压缩机，包括机身、气缸、气体冷却器，所述气缸包括一级气缸、二级气缸以及三级气缸和四级气缸，所述气体冷却器包括一级气体冷却器、二级气体冷却器和由三级气体冷却器、四级气体冷却器组成的复合冷却器，所述一级气缸、二级气缸、三级气缸、四级气缸分别与机身固定连接且呈X型分布，所述一级气体冷却器、二级气体冷却器、复合冷却器分别与机身固定连接，所述一级气体冷却器设置在一级气缸与四级气缸之间空挡且分别与一级气缸排气口、二级气缸进气口相通，二级气体冷却器设置在二级气缸与三级气缸之间空挡且分别与二级气缸排气口、三级气缸进气口相通，复合冷却器设置在三级气缸与四级气缸之间空挡，其中的三级气体冷却器分别与三级气缸排气口、四级气缸进气口相通，所述四级气缸排气口与四级气体冷却器相通。
优选地，还包括一级气液分离器，所述一级气液分离器与机身固定连接，且分别与一级气体冷却器排气口、二级气缸进气口相通。
优选地，还包括二级气液分离器，所述二级气液分离器与机身固定连接，且分别与二级气体冷却器排气口、三级气缸进气口相通。
优选地，还包括末级气液分离器，所述末级气液分离器与机身固定连接，且其进口与四级气体冷却器排气口相通。
优选地，还包括一级排气安全阀，所述一级排气安全阀安装在一级气体冷却器与二级气缸之间的连通管路上。
优选地，还包括二级排气安全阀，所述二级排气安全阀安装在二级气体冷却器与三级气缸之间的连通管路上。
优选地，还包括三级排气安全阀，所述三级排气安全阀安装在三级气体冷却器与四级气缸之间的连通管路上。
优选地，还包括四级排气安全阀，所述四级排气安全阀安装在四级气体冷却器的排气管路上。
优选地，还包括辅助支撑机构，所述辅助支撑机构包括一段撑杆、转动调节杆和二段撑杆，所述转动调节杆两端分别与一段撑杆、二段撑杆组成螺纹活动连接，当转动调节杆转动时，所述一段撑杆与二段撑杆之间相互靠近，当转动调节杆反向转动时，所述一段撑杆与二段撑杆之间相互远离。
优选地，所述辅助支撑机构还包括一级紧定螺母和二级紧定螺母，所述一级紧定螺母、二级紧定螺母分别与转动调节杆组成螺纹活动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于一级气缸、二级气缸、三级气缸、四级气缸以及一级气体冷却器、二级气体冷却器、复合冷却器分别与机身固定连接，四级气缸呈X型分布，在相邻的两级气缸之间空挡分别设置气体冷却器，使得空气压缩机上相应的气管、冷却水管、润滑油油泵、气液分离器、排气安全阀、排气压力传感器等器件均能够很好地集成布置在机身上，因此，空气压缩机的集成度大，空间利用率高，易于工程配套，而且，空气压缩机工作时所产生的振动小、噪音低，从而有效地避免了空气压缩机上的级间管路(包括气路、冷却水路)因过度振动而发生拉裂所引发的高压气体泄漏危险。
附图说明
图1为本发明一种集成式空气压缩机的主视图。
图2为图1中A处的局部放大图。
图3为本发明一种集成式空气压缩机的总体构造图(左视图)。
图4为本发明一种集成式空气压缩机的总体构造图(右视图)。
图中标记：1-集成基础，2-润滑油油泵，3-机身，4-一级气缸进水管，5-入口气体过滤器，6-一级气缸，7-一级气液分离器，8-一级气缸排气管，9-辅助支撑机构，10-一级气体冷却器进水管，11-一级气体冷却器排气管，12-一级气体冷却器，13-一级气体冷却器排水管，14-四级气缸进水管，15-一级排气压力传感器，16-一级排气安全阀，17-四级气缸，18-三级排气安全阀，19-四级气缸排水管，20-四级气缸排气管，21-四级气缸进气管，22-复合冷却器，23-三级气体冷却器排水管，24-四级排气安全阀，25-三级排气压力传感器，26-三级气缸排水管，27-三级气缸进气管，28-二级排气安全阀，29-三级气缸，30-总排水管，31-三级气缸进水管，32-二级气体冷却器排水管，33-四级排气压力传感器，34-二级气体冷却器，35-二级气液分离器，36-末级气液分离器，37-二级气体冷却器进水管，38-二级气缸排水管，39-二级气缸排气管，40-产品气排气管，41-二级气缸，42-二级气缸进气管，43-二级气缸进水管，44-一级气缸进气管，45-二级气体冷却器排气管，46-二级排气压力传感器，47-三级气缸排气管，48-三级气体冷却器进水管，49-总进水管，91-一段撑杆，92-一级紧定螺母，93-转动调节杆，94-二级紧定螺母，95-二段撑杆。
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，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图3、图4所示的集成式空气压缩机，包括集成基础1、机身3以及气缸和气体冷却器，其中，所述的气缸具体包括一级气缸6、二级气缸41以及三级气缸29和四级气缸17，所述的气体冷却器具体包括一级气体冷却器12、二级气体冷却器34和由三级气体冷却器、四级气体冷却器组成的复合冷却器22。所述机身3固定安装在集成基础1上，在机身3上安装有润滑油油泵2。所述的一级气缸6、二级气缸41、三级气缸29、四级气缸17分别与机身3固定连接且呈X型分布，所述的一级气体冷却器12、二级气体冷却器34、复合冷却器22分别与机身3固定连接，并且，所述一级气体冷却器12设置在一级气缸6与四级气缸17之间空挡，二级气体冷却器34设置在二级气缸41与三级气缸29之间空挡，复合冷却器22设置在三级气缸29与四级气缸17之间空挡。
本发明的集成式空气压缩机的气路系统如下：
所述一级气缸6进气口与一级气缸进气管44连通，一级气缸6排气口与一级气体冷却器12的进气口之间通过一级气缸排气管8连通，所述一级气体冷却器12的排气口通过一级气体冷却器排气管11与一级气液分离器7进口连通，所述一级气液分离器7的出口通过二级气缸进气管42与二级气缸41进气口连通，所述一级气液分离器7与机身3固定连接。所述二级气缸41的排气口通过二级气缸排气管39与二级气体冷却器34进气口连通，所述二级气体冷却器34的排气口通过二级气体冷却器排气管45与二级气液分离器35进口连通，所述二级气液分离器35的出口通过三级气缸进气管27与三级气缸29进气口连通，所述二级气液分离器35与机身3固定连接。所述三级气缸29的排气口与三级气体冷却器进气口之间通过三级气缸排气管47连接相通，所述四级气缸17进气口与四级气缸进气管21连通，所述四级气缸17的排气口通过四级气缸排气管20与四级气体冷却器进气口连通。所述末级气液分离器36与机身3固定连接，所述四级气体冷却器的排气口与末级气液分离器36的进口之间通过管路连接相通，所述末级气液分离器36的出口与产品气排气管40连通。
在空气压缩机工作过程中，为了保证其安全、可靠运行，需要对相关的重点管路中的气体压力进行监测，并且，在气体管路中的气体压力过高时，可以通过排气来实现管路的减压。为此，如图1、图3、图4所示，在一级气体冷却器排气管11上安装有一级排气压力传感器15和一级排气安全阀16，在三级气缸进气管27上安装有二级排气压力传感器46和二级排气安全阀28，在四级气缸进气管21上安装有三级排气压力传感器25和三级排气安全阀18，在复合冷却器22的排气管路上安装有四级排气压力传感器33和四级排气安全阀24。
本发明的集成式空气压缩机的冷却系统如下：
所述一级气缸6的冷却水入口、出口分别与一级气缸进水管4、一级气缸排水管连通，所述二级气缸41的冷却水入口、出口分别与二级气缸进水管43、二级气缸排水管38连通，所述三级气缸29的冷却水入口、出口分别与三级气缸进水管31、三级气缸排水管26连通，所述四级气缸17的冷却水入口、出口分别与四级气缸进水管14、四级气缸排水管19连通；所述一级气体冷却器12的冷却水入口、出口分别与一级气体冷却器进水管10、一级气体冷却器排水管13连通，所述二级气体冷却器34的冷却水入口、出口分别与二级气体冷却器进水管37、二级气体冷却器排水管32连通，所述复合冷却器22的冷却水入口、出口分别与三级气体冷却器进水管48、三级气体冷却器排水管23连通；所述一级气缸进水管4、二级气缸进水管43、三级气缸进水管31、四级气缸进水管14、一级气体冷却器进水管10、二级气体冷却器进水管37、三级气体冷却器进水管48分别与总进水管49连通，所述一级气缸排水管、二级气缸排水管38、三级气缸排水管26、四级气缸排水管19、一级气体冷却器排水管13、二级气体冷却器排水管32、三级气体冷却器排水管23分别与总排水管30连通。
上述集成式空气压缩机的工作过程如下：
外部的环境空气从一级气缸进气管44进入一级气缸6后，经一级气缸6压缩后排入一级气体冷却器12中，经一级气体冷却器12冷却后的压缩气体排出到一级气液分离器7中进行气、液分离，从一级气液分离器7排出的压缩气体进入二级气缸41中，经二级气缸41压缩后排入二级气体冷却器34中，经二级气体冷却器34冷却后的压缩气体排入二级气液分离器35中进一步气、液分离，从二级气液分离器35排出的压缩气体进入三级气缸29中进一步压缩，经三级气缸29压缩后排出的压缩气体进入复合冷却器22中，由其中的三级气体冷却器进行冷却后排出到四级气缸17中，通过四级气缸17进行进一步压缩后，排出到复合冷却器22中的四级气体冷却器，经过四级气体冷却器进行冷却后排出到末级气液分离器36中，通过末级气液分离器36完成气、液分离后的冷却压缩气体排出到产品气排气管40中，从而得到所需要的干燥、高压气体。
考虑到空气压缩机在工作时，由外部进入的环境空气依次经过一级气缸6、二级气缸41、三级气缸29、四级气缸17压缩后，气体压力逐级提高，很容易引起空气压缩机的震颤，不利于其工作的稳定性、可靠性。为了尽量减轻空气压缩机的震颤，降低工作噪音，如图1、图2、图3所示，可以在一级气体冷却器12上固定连接一个辅助支撑机构9，所述的辅助支撑机构9包括一段撑杆91、转动调节杆93和二段撑杆95，在转动调节杆93上固定连接一个调节螺母，以方便转动调节杆93的转动调节；所述转动调节杆93两端分别与一段撑杆91一端、二段撑杆95一端组成螺纹活动连接，所述一段撑杆91另一端与地基固定连接，所述二段撑杆95另一端与一级气体冷却器12固定连接。当转动调节杆93转动时，所述一段撑杆91与二段撑杆95之间相互靠近，当转动调节杆93反向转动时，所述一段撑杆91与二段撑杆95之间相互远离。所述的辅助支撑机构9还可以包括一级紧定螺母92和二级紧定螺母94，所述一级紧定螺母92、二级紧定螺母94分别与转动调节杆93组成螺纹活动连接，当一段撑杆91与二段撑杆95之间的距离调整到位后，通过拧紧一级紧定螺母92、二级紧定螺母94可以使得一段撑杆91、二段撑杆95分别与转动调节杆93之间保持锁定状态。需要说明的是，如果空气压缩机工作中的震颤较大，还可以在二级气体冷却器34上也固定连接一个如上所述的辅助支撑机构9。
为了提高进入空气压缩机内部进行压缩的气体清洁度，可以在一级气缸6进气口端安装入口气体过滤器5；另外，空气压缩机中的一级气缸6、二级气缸41、三级气缸29、四级气缸17分别相对于机身3的倾角最好是45度，这样的结构可以使得空气压缩机在工作过程中的纵向震颤、横向震颤部分抵消，从而使空气压缩机的震颤可以大幅度地降低，有利于降低空气压缩机的工作噪音，并提高空气压缩机的安全性。
本发明的集成式空气压缩机，机身3为主要支撑件，在机身3的各侧面分别配置一级气缸6、二级气缸41以及三级气缸29和四级气缸17，所有的气缸均支撑于机身3上且呈X型分布，不再与地基固定支撑；机身3的各侧面分别设置气体冷却器，所有的气体冷却器设置在气缸间空挡位，使气体冷却器均不再以地基基础作为主体支撑(仅允许设置辅助支撑)；机身3的前后两端面分别设置气液分离器，所有的气管、水管等零部件均布置在机身3上，提高了空气压缩机的集成度，空间利用率高，易于工程配套，而且，空气压缩机工作时所产生的振动强度小，其振动传递路径为机身3，因此，可以有效地避免空气压缩机上的级间管路(包括气路、冷却水路)因过度振动而发生拉裂所引发的高压气体泄漏危险，而且工作噪音低，极大地提高了空气压缩机的工作可靠性、安全性。
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，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成式空气压缩机，包括机身(3)、气缸和气体冷却器，其特征在于：所述气缸包括一级气缸(6)、二级气缸(41)以及三级气缸(29)和四级气缸(17)，所述气体冷却器包括一级气体冷却器(12)、二级气体冷却器(34)和由三级气体冷却器、四级气体冷却器组成的复合冷却器(22)，所述一级气缸(6)、二级气缸(41)、三级气缸(29)、四级气缸(17)分别与机身(3)固定连接且呈X型分布，所述一级气体冷却器(12)、二级气体冷却器(34)、复合冷却器(22)分别与机身(3)固定连接，所述一级气体冷却器(12)设置在一级气缸(6)与四级气缸(17)之间空挡且分别与一级气缸(6)排气口、二级气缸(41)进气口相通，二级气体冷却器(34)设置在二级气缸(41)与三级气缸(29)之间空挡且分别与二级气缸(6)排气口、三级气缸(29)进气口相通，复合冷却器(22)设置在三级气缸(29)与四级气缸(17)之间空挡，其中的三级气体冷却器分别与三级气缸(29)排气口、四级气缸(17)进气口相通，所述四级气缸(17)排气口与四级气体冷却器相通。
2.根据权利要求1所述的一种集成式空气压缩机，其特征在于：还包括一级气液分离器(7)，所述一级气液分离器(7)与机身(3)固定连接，且分别与一级气体冷却器(12)排气口、二级气缸(41)进气口相通。
3.根据权利要求1所述的一种集成式空气压缩机，其特征在于：还包括二级气液分离器(35)，所述二级气液分离器(35)与机身(3)固定连接，且分别与二级气体冷却器(34)排气口、三级气缸(29)进气口相通。
4.根据权利要求1所述的一种集成式空气压缩机，其特征在于：还包括末级气液分离器(36)，所述末级气液分离器(36)与机身(3)固定连接，且其进口与四级气体冷却器排气口相通。
5.根据权利要求1所述的一种集成式空气压缩机，其特征在于：还包括一级排气安全阀(16)，所述一级排气安全阀(16)安装在一级气体冷却器(12)与二级气缸(41)之间的连通管路上。
6.根据权利要求1所述的一种集成式空气压缩机，其特征在于：还包括二级排气安全阀(28)，所述二级排气安全阀(28)安装在二级气体冷却器(34)与三级气缸(29)之间的连通管路上。
7.根据权利要求1所述的一种集成式空气压缩机，其特征在于：还包括三级排气安全阀(18)，所述三级排气安全阀(18)安装在三级气体冷却器与四级气缸(17)之间的连通管路上。
8.根据权利要求1所述的一种集成式空气压缩机，其特征在于：还包括四级排气安全阀(24)，所述四级排气安全阀(24)安装在四级气体冷却器的排气管路上。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种集成式空气压缩机，其特征在于：还包括辅助支撑机构(9)，所述辅助支撑机构(9)包括一段撑杆(91)、转动调节杆(93)和二段撑杆(95)，所述转动调节杆(93)两端分别与一段撑杆(91)、二段撑杆(95)组成螺纹活动连接，当转动调节杆(93)转动时，所述一段撑杆(91)与二段撑杆(95)之间相互靠近，当转动调节杆(93)反向转动时，所述一段撑杆(91)与二段撑杆(95)之间相互远离。
10.根据权利要求9所述的一种集成式空气压缩机，其特征在于：所述辅助支撑机构(9)还包括一级紧定螺母(92)和二级紧定螺母(94)，所述一级紧定螺母(92)、二级紧定螺母(94)分别与转动调节杆(93)组成螺纹活动连接。
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