CN105673485B - 一种滑片式空气压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种滑片式空气压缩机,通过将定子的固定结构进行改进,将大端盖与小端盖的连接结构进行改进,将大端盖上设立安装卸荷阀,在壳体上设计集成安装温控阀和增加润滑油过滤器以及在壳体内设计安装了新型的油气分离装置这五方面的改进设计,实现了该类型滑片式压缩机的大功率、大排气量制作,且上述五方面的改进为该类型大功率、大排气量制作的关键技术点,缺一不可;该压缩机具有结构简单,设计合理,方便制作等优点,可实现大功率、大排气量的制作,创造更大的经济价值。

Description

一种滑片式空气压缩机
技术领域
本发明涉及压缩机,特别提供了一种滑片式空气压缩机。
背景技术
滑片式空气压缩机作为一种将电能转化为有一定压力的压缩空气能的通用机械,广泛应用于工业生产的每一个领域,用来控制仪表、控制阀门、驱动气动工具、驱动气缸、吹扫等等,因为滑片式空气压缩机原理简单,结构简单,运行效率高,运动部件少(只有转子与滑片是运动部件),唯一可产生磨损的零件是滑片,但是滑片的磨损量非常小,而且基于工作原理可以自动补偿,因此滑片压缩机运行效率不会下降,节能效果显著。
现有的一种滑片式空气压缩机主机结构如图1,图2所示:压缩机主机主要由大端盖1,小端盖2,定子3,转子4,滑片5,壳体6,轴承7,组成,其中大端盖1上还主要安装有油气分离器8(内有油气分离滤芯),空气过滤器9,伺服阀10,进气阀11,压力释放阀12,最小压力止回阀13。其中,小端盖上安装有油分挡板14’,其中壳体内安装有温控阀15。
其连接结构是:转子一端安装在壳体的轴承孔内,小端盖安装在转子的另一端轴承孔内,转子上加工有纵向的槽,槽内放置有滑片,定子安装在壳体底部的止口内一端平面与壳体底面重合,定子另一端安装在小端盖止口内且平面与小端盖的止口平面重合。大端盖安装在壳体的顶部止口内并与小端盖的平面重合。所以主机从外到内放置顺序依次是:大端盖,小端盖,定子,转子,滑片,最外面是壳体,通过螺钉旋入壳体底部的螺纹孔内将这几个件连接夹紧固定在一起。其中,大端盖上安装有空气过滤器,伺服阀,进气阀,压力释放阀,安全阀,油气分离器(内有油气分离滤芯),最小压力止回阀。进气阀分别与空气过滤器的空腔和吸气腔相通,伺服阀与进气阀相通,伺服阀与压缩机的润滑油池相通,压力释放阀和安全阀与壳体腔相通,油气分离器与大端盖和小端盖间的空腔相通,最小压力止回阀分别与油气分离器的空腔和外部出气管路相通,温控阀两端分别与润滑油池、定子的压缩腔和油冷却器相通。
其主要工作原理:定子内设置有偏心孔,转子上纵向开槽并内切放置于定子内腔中,滑片放置在转子槽内,当转子在电机的带动下旋转时,由小端盖,转子,滑片,定子,壳体所构成的封闭腔的容积,发生了由小到大和由大到小的变化,空气在容积变大的时候吸入,变小的时候压缩,随着转子的持续旋转,从而完成空气持续吸入和压缩的过程。
该类型滑片式空气压缩机主要运行过程:压缩机起动吸入空气→空气过滤器→(进气口打开)进气阀→定子内的吸气腔(吸气腔内会喷入润滑油)→(经压缩后)定子排气口排出→定子与壳体的空腔→(经过壳体上设置的纵向筋板撞击后分离出压缩空气中含有的部分润滑油)→小端盖进气口并经油分挡板撞击后再分离出部分润滑油→大端盖与小端盖间的空腔→进入油气分离器进行最后一次油气→最小压力止回阀→排出。
压缩机运行到压力上限→停机→压力释放阀打开排放剩余的压缩空气→压力值达到压缩机压力下限→起动重复以上过程。
然而,目前此类型压缩机最大只能做到电机功率≤3KW,排气量≤0.32立方米/分钟这个范围内,存在无法进行大功率、大排气量制作,无法创造出更大的价值的问题。
发明内容
鉴于此,本发明的目的在于提供一种滑片式空气压缩机,以解决现有技术中该类型滑片压缩机无法实现大功率、大排气量制作的问题。
本发明提供的技术方案,具体为:一种滑片式空气压缩机,其特征在于,包括:
壳体6,其一端端面设置有通孔,在所述通孔内安装有轴承7;
定子3,其整体呈柱形,内部设置有贯通两端的偏心孔31,在所述定子3的两端分别固定设置有法兰盘32,且所述法兰盘32沿周向间隔设置有螺纹孔321,所述定子3安装于所述壳体6内,与所述壳体6之间形成第一空腔,所述定子3一端位于所述壳体6具有轴承7的一端止口内,且所述壳体6与相邻法兰盘32上的螺纹孔321通过螺钉固定连接;
润滑油池,设置于所述定子3与所述壳体6之间形成的第一空腔内,
转子4,安装于所述定子3的偏心孔31内,其一端插设于所述壳体6的轴承7内,另一端还套设一个轴承7,在所述转子4的外周间隔设置有纵向凹槽;
滑片5,安装于所述转子4的纵向凹槽内;
一级油气分离装置17,安装于所述定子3与所述壳体6之间形成的第一空腔内;
小端盖2,套装于所述转子4另一端的轴承7上,与所述壳体6、定子3、转子4和滑片5构成吸气腔和压缩腔;
二级油气分离装置14,安装于所述小端盖2的内侧;
大端盖1,封堵安装于所述壳体6的另一端端面上,并与所述小端盖2的外侧止口配合连接后,通过螺钉依次穿过所述小端盖2以及所述定子3另一端法兰盘32上的螺纹孔321,与所述小端盖2和所述定子3固定连接,且所述大端盖1上分别安装有空气过滤器9、伺服阀10、进气阀11、卸荷阀16、压力释放阀12、安全阀、油气分离器8以及最小压力止回阀13,其中,所述伺服阀10与所述润滑油池相通,所述进气阀11分别与所述伺服阀10、空气过滤器9以及吸气腔相通,所述卸荷阀16分别与所述进气阀11和所述润滑油池相通,所述压力释放阀12和所述安全阀均与所述第一空腔连通,所述油气分离器8与所述大端盖1和小端盖2之间的空腔相通,所述最小压力止回阀13分别与所述油气分离器8的空腔和外部出气管路相通;
所述壳体6的底部还设置有安装腔体19,所述安装腔体19包括相互连通的第一安装腔191和第二安装腔192,所述第一安装腔191分别与所述压缩腔和外置油冷却器相通,所述第二安装腔192分别与所述润滑油池和外置油冷却器相通;
温控阀15,密封安装于所述第一安装腔191内,且所述温控阀15可控制所述第一安装腔191与所述第二安装腔192的连通与否;
润滑油过滤器18,密封安装于所述第二安装腔192中。
优选,所述一级油气分离装置17和所述二级油气分离装置14的结构相同,包括:
外壳171,其内部设置有容纳空腔1711,且在所述外壳171上分别设置有与所述容纳空腔1711连通的进气口和出气口;
气液分离网172,其设置于所述容纳空腔1711中。
进一步优选,所述外壳171和所述气液分离网172的横截面均呈弧形。
进一步优选,所述大端盖1与所述小端盖2外侧的止口配合面为弧面或平面。
进一步优选,所述温控阀15包括:
温控阀接头151,其一端外周设置有沿其径向延伸的第二凸沿1511,其另一端设置有凹槽1512;
温度传感器152,其一端插设于所述凹槽1512内;
温控阀芯153,其套装于所述温度传感器152的另一端,且所述温控阀芯153的直径与所述第一安装腔191和第二安装腔192之间连通的通孔孔径匹配;
温控弹簧154,套装于所述温控阀芯153的外部。
进一步优选,所述润滑油过滤器18包括:
油滤接头181,其一端外周设置有沿其径向延伸的第一凸沿1811,其另一端设置有腔体1812,在所述腔体1812的侧壁外周设置有环形凹槽1813,且在所述环形凹槽1813上设置有与所述腔体1812连通的通孔1814,所述腔体1812的上表面设置由螺纹孔1815;
油过滤芯182,其与所述油滤接头181具有腔体1812的一端固定连接,且与所述腔体1812连通;
油滤双头螺柱183,其一端穿过所述油过滤芯182与所述螺纹孔1815连接,另一端位于所述油过滤芯182的外部螺纹连接有螺母184。
本发明提供的滑片式空气压缩机,通过将定子的固定结构进行改进,将大端盖与小端盖的连接结构进行改进,将大端盖上设立安装卸荷阀,在壳体上设计集成安装温控阀和增加润滑油过滤器以及在壳体内设计安装了新型的油气分离装置这五方面的改进设计,实现了该类型滑片式压缩机的大功率、大排气量制作,且上述五方面的改进为该类型大功率、大排气量制作的关键技术点,缺一不可。
本发明提供的滑片式空气压缩机,具有结构简单,设计合理,方便制作等优点,可实现大功率、大排气量的制作,创造更大的经济价值。
附图说明
图1为现有的一种滑片式空气压缩机结构图a;
图2为现有的一种滑片式空气压缩机结构图b;
图3为现有的一种滑片式空气压缩机结构图c;
图4为现有的一种滑片式空气压缩机结构图d;
图5为现有的一种滑片式空气压缩机大端盖示意图;
图6为现有的一种滑片式空气压缩机小端盖示意图;
图7为现有的一种滑片式空气压缩机定子示意图;
图8为本发明滑片式空气压缩机结构图e;
图9为图8沿AA的剖视图;
图10为本发明滑片式空气压缩机结构图f;
图11为图10沿BB的剖视图;
图12为本发明滑片式空气压缩机结构图g;
图13为本发明滑片式空气压缩机大端盖示意图;
图14为本发明滑片式空气压缩机小端盖示意图;
图15为本发明滑片式空气压缩机定子示意图;
图16为本发明滑片式空气压缩机温控阀结构图;
图17为本发明滑片式空气压缩机润滑油过滤器图;
图18为本发明滑片式空气压缩机新型油气分离装置示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施方案对本发明进行进一步解释说明,但是并不用于限制本发明的保护范围。
如背景技术中所述无法实现大功率、大排气量制作,一直是困扰该类型滑片压缩机生产的重大问题,然而究竟是哪些技术原因导致无法实现大功率、大排气量的制作也是本领域技术人员一直研究的问题。
发明人通过对背景技术中的滑片式空气压缩机进行了大量的研究,终于研究出了以下导致其无法实现大功率、大排气量制作的原因:
1、零件之间的连接牢固性差:如图1,图2,图3,图5,图6所示,大端盖,小端盖,定子,转子,壳体是依次放置,通过螺钉一端旋入壳体底部的螺纹孔内另一端压在大端盖平面上来夹紧固定这几个零件,限制了轴向的自由度,其中大端盖与壳体属于轴孔配合,轴向、径向有自由度约束,但小端盖等其它零件的径向自由度是通过小端盖与大端盖间平面夹紧后产生的摩擦力约束(其实除大端盖外其它零件全部相当于悬臂放置)。当零件重量轻时摩擦力足够克服零件自重及压缩机起动、运行时的振动等其它因素综合一起产生的径向力。但是当机型做大时零件的自重大幅度增加及压缩机起动、运行时的振动增大等其它因素综合一起产生的径向力是很大的仅仅依靠这一个摩擦力根本无法克服,必然会导致除大端盖外其它零件会发生径向位移,破坏零件间的同轴度配合关系,带来的结果就是主机报死(轴承烧毁,零件间严重磨损、粘连),零件损坏严重的会造成主机报废。
定子的固定方式:如图1,图2,图7所示,定子两端分别与壳体和小端盖通过轴孔和端面配合连接在一起后再通过连接螺钉的夹紧力固定。因为现有机型小,长度短,螺钉连接后螺钉杆刚性足够,满足使用。但是当机型做大时,机器的长度会大幅度增加,这时螺钉连接后螺钉杆的刚性不够,一是会产生扭曲变形,连接不可靠。二是跨距太长,并且悬臂放置,在运行中会产生较大的颤动,压缩机根本无法可靠运行,必然会出现很大的振动和零件间相对移动导致同轴度改变,直至主机报死。
压缩机的加载,卸载阀的设计,大端盖上集成安装了很多的功能阀门,其中的进气阀执行打开,关闭进行口的动作,伺服阀是控制进气阀的进气口打开的大小。此类型压缩机在起动时进气阀是打开的,这时压缩机是有负载起动,导致电机起动电流高,严重时负载太大压缩机根本就无法起动(当压缩机运行到压力上限时压缩机直接停机,这时机内剩余压缩空气无法快速排净,此时压缩机起动会因为机内负载太大而直接报警停机)。因为在类型压缩机的设计中没有加入卸荷阀设计,(卸荷阀的作用就是当压缩机起动控制进气阀关闭,使压缩机是无负载起动,当压缩机运行到压力上限时,压缩机先有一个卸载过程排出机内大部分剩余压缩空气后再停机,此时机内剩余压缩空气会快速泄放掉,压缩机可以立即再次起动。)
4、压缩机润滑油温度和过滤控制:如图1所示,温控阀安装在壳体内部,温控阀的作用(温控阀中安装有温度传感器,会随温度变化改变长度)是保证压缩机运行时润滑油的温度快速升高到70度以上,避免过多水分的产生,因为在低温度下运行会导致空气中大量水分析出并混合在润滑油中,使润滑油短期内出现乳化现象,失去润滑作用,同时润滑油中水含量多会导致零件的腐蚀。由图1可以看出压缩机装配后温控阀是封装在机内部的,而温控阀中的温度传感器属于损耗件,运行中会失效,当前这种结构维修温控阀时需要将整个机器的零件全部拆卸才行,非常不方便。
同时此类型压缩机没有油过滤装置,压缩机运行中产生的杂质根本没有过滤就直接循环使用,长期运行必然会污染润滑油和机内零件,堵塞油路通道,加速润滑油的失效和零件的磨损,特别是如果油路堵塞会直接导致机器高温、轴承烧毁等严重后果,尤其是大功率机型,润滑油的不可靠使用对压缩机造成的损伤是巨大的,直接会导致机器报废。
油气分离结构:此类型压缩机属于喷油式滑片压缩机,在压缩腔内产生压缩空气的同时压缩腔内会喷入大量的润滑油起到润滑,密封,冷却,吸振等作用,所以产生的压缩空气其实是油气混合物,要想得到干净的压缩空气必须要分离掉油气混合物中的润滑油。
此类型压缩机的油气分离过程参考图1、图4(其中定子出气口3A,壳体内筋板3B,小端盖筋板3C,小端盖进气口3D),如下所述,压缩腔内的压缩空气经定子出气口排出后进入到壳体空腔内,通过壳体内少量的筋板撞击时发生的重力法机械分离可以分离出部分润滑油,再进入到小端盖内撞击到油分挡板上经过第二次机械分离后进入到油气分离器中的油气分离滤芯内进行第三次油气分离后排出压缩空气。因为重力法机械分离只能分离较大的油滴(直径1~50μm),而小直径的油滴(直径<1μm)必须要使用聚结法通过油气分离滤芯分离,而大油滴含量占到油气混合物的99%以上,所以压缩空气在进入油气分离滤芯前必须要分离掉99%以上的润滑油才能保证排出的空气含油量达标。但现有的压缩机由于结构限制,第一次、第二次可用于机械油气分离的撞击面积很小,出气含油量≤5ppm,远远大于压缩机出气含油量≤2ppm的标准,所以只能在小范围对出气含油量不太高的场合使用。这样当排气量增加时,有效的分离面积的增加根本满足不了实际排气量增加的需要,这时排出压缩空气的含油量非常高,这对空气压缩机的使用而言是致命的,直接导致压缩机根本无法使用。这也是该类型滑片式压缩机目前只能做到功率≤3KW,排气量≤0.32立方米/分钟,而无法做到更大功率,更大排气量的一个重要原因。
为了实现该类型滑片式空气压缩机的大功率、大排气量的制作,本实施方案针对上述的五方面问题进行了改进,提供了一种滑片式空气压缩机,参见图8,包括:壳体6,该壳体6一端端面设置有通孔,在通孔内安装有轴承7,在壳体6内部安装有定子3,定子3与壳体6之间形成第一空腔,参见图15,该定子3整体呈柱形,内部设置有贯通两端的偏心孔31,在定子3的两端分别固定设置有法兰盘32,且法兰盘32沿周向间隔设置有螺纹孔321,该定子3一端位于壳体6具有轴承7的一端止口内,且壳体6与相邻法兰盘32上的螺纹孔321通过螺钉固定连接,在定子3与壳体6之间形成的第一空腔内设置有润滑油池,在定子3的偏心孔31内安装有转子4,该转子4一端插设于壳体6的轴承7内,另一端还套设有一个轴承7,在转子4的外周间隔设置有纵向凹槽,在纵向凹槽内安装有滑片5。参见图9,在定子3与壳体6之间形成的第一空腔内安装有一级油气分离装置17,参见图8,在转子4另一端的轴承7上套装有小端盖2,且小端盖2与壳体6、定子3、转子4和滑片5构成吸气腔和压缩腔,在小端盖2的内侧安装二级油气分离装置14,在壳体6的另一端端面上封堵安装有大端盖1,该大端盖1与小端盖2的外侧止口配合连接后,通过螺钉依次穿过小端盖2以及定子3另一端法兰盘32上的螺纹孔321,大端盖1与小端盖2以及定子3固定连接。参见图8、图10,图12,在大端盖1上分别安装有空气过滤器9、伺服阀10、进气阀11、卸荷阀16、压力释放阀12、安全阀、油气分离器8以及最小压力止回阀13,其中,伺服阀10与润滑油池相通,进气阀11分别与伺服阀10、空气过滤器9以及吸气腔相通,卸荷阀16分别与进气阀11和润滑油池相通,压力释放阀12和安全阀均与所述第一空腔连通,油气分离器8与大端盖1和小端盖2之间的空腔相通,最小压力止回阀13分别与油气分离器8的空腔和外部出气管路相通,参见图11,在壳体6的底部还设置有安装腔体19,且该安装腔体19包括相互连通的第一安装腔191和第二安装腔192,第一安装腔191分别与压缩腔和外置油冷却器相通,第二安装腔192分别与润滑油池和外置油冷却器相通,在第一安装腔191内密封安装有温控阀15,且温控阀15可控制第一安装腔191与第二安装腔192的连通与否,在第二安装腔192中密封安装有润滑油过滤器18。
上述压缩机的具体的运行过程为:压缩机起动→卸荷阀同时打开→进气阀关闭(进气口关闭)→压缩机正常起动结束→卸荷阀关闭→进气阀打开(进气口打开)→压缩机吸入空气→空气过滤器→进气阀→定子内的吸气腔(吸气腔内会喷入润滑油)→(经压缩后)定子排气口排出→定子与壳体的空腔→一级油气分离装置进行第一次油气分离→小端盖进气口经过二级油气分离装置进行第二次油气分离→进入油气分离器进行最后一次油气→最小压力止回阀→排出。
压缩机运行到压力上限→卸荷阀打开→进气阀关闭(进气口关闭)→压缩机空载运行几秒钟→停机→压力释放阀打开排出剩余的压缩空气→压力值达到压缩机压力下限→起动重复以上过程。
相对于现有技术,其主要的改进点包括:
1、压缩机的定子的固定结构合理:如图8,图15所示,
该定子两端设置有法兰盘,上面有螺纹孔,其中壳体侧使用螺钉连接到定子一端法兰盘的螺纹孔内将壳体与定子连接固定在一起,另一侧使用螺钉连接到定子另一端法兰盘的螺纹孔内将大端盖,小端盖,定子连接固定在一起。因为大端盖与壳体属于轴孔配合结构,约束了轴向、径向的自由度,而定子两端分别与壳体和大端盖连接也约束了轴向、径向的自由度。所以在整体连接结构中定子是两端支撑,受力合理。同时单侧连接的跨距更短,螺钉杆刚性好,无扭曲变形,连接后更牢固。
定子的连接结构的设计彻底解决了现有的此类型滑片式压缩机中小端盖、定子、转子的悬臂连接结构带来的连接不牢固,刚性低,连接零件同轴度变化导致主机报死等诸多严重问题,变为更可靠的两端支撑连接结构,受力结构合理,保证连接的可靠性。是确保此类型压缩机做到大功率,大排气量产品的关键技术点。
小端盖与大端盖的连接结构:如图8,图13,图14所示,
大端盖与小端盖之间通过凸凹面的止口配合连接,止口配合面可以是弧面或是平面,其中大端盖处止口可以是凸或凹的形式,小端盖止口也可以是凸或凹的形式,因为配合部分的基本尺寸是相同的,配合后止口之间起到限位及相互支撑的作用,且连接后两部分的配合平面还是重合的,再通过螺钉连接在一起,这样连接后两部分形同一体,因为定子在结构上是两端固定,所以大端盖与小端盖的这种配合结构就保证了大端盖,小端盖,定子这几部分连接后成为一个整体。
因为压缩机在运行时转子做回转运动,那么同轴度的保证是确保压缩机能够正常运行所必须要保证的最关键技术参数,如果同轴度出现变化会直接导致轴承烧毁,零件磨损报废。现有的这种结构将大端盖,小端盖,定子连接成为了一个整体,并约束了轴向和径向的自由度,很好的保证了运行中的同轴度不发生变化。
小端盖与大端盖的连接结构设计彻底解决了现有的此类型滑片式压缩机只能依靠两个零件平面间有限的摩擦力来支撑小端盖、定子、转子的非常不可靠的受力结构,变为使用止口,平面的连接固定结构,使连接后的各零件形同一体,受力简单、可靠。是确保此类型压缩机做到大功率,大排气量产品的关键技术点。
压缩机设计安装卸荷阀:如图10所示,
所述大端上安装有卸荷阀,由本发明压缩机的主要运行过程可知,安装卸荷阀后,压缩机在起动时卸荷阀打开,关闭进气口,保证压缩机是无负载起动,起动电流低,顺畅。当压缩机运行到压力上限时,卸荷阀打开,进气口关闭,压缩机先有一个卸载过程排出机内大部分剩余压缩空气后再停机,此时机内剩余压缩空气通过压力释放阀快速泄放掉,压缩机可以立即再次起动。有效解决了压缩机带负载起动,起动电流高,特别是频繁起动时机大量内剩余压缩空气未排出而导致的起动时负载过高而根本无法正常起动的问题。
卸荷阀的设计安装彻底解决了现有的此类型滑片式压缩机因为带负载起动而导致的起动电流高,甚至无法起动,特别是大功率的压缩机起动时负载越大,冲击越大甚至是冲击损坏轴承导致主机报死等问题。是确保此类型压缩机做到大功率,大排气量产品的关键技术点。
壳体上集成设计温控阀和润滑油过滤器:如图11所示,
在壳体底部设置有外置安装壳体,温控阀安装在外置安装壳体一侧第一安装腔内,润滑油过滤器安装在外置安装壳体另一侧第二安装腔内,使外置安装壳体、温控阀和润滑油过滤器与壳体成为一个整体。
作为技术方案的改进,温控阀的结构如图11,图16所示,由温控阀接头151、温度传感器152、温控阀芯153、温控弹簧154和第一O型圈155组成,温控阀接头151的一端外周设置有沿其径向延伸的第二凸沿1511,第一O型圈155安装在第二凸沿1511的内侧,温控阀接头151另一端设置有凹槽1512,温度传感器152一端插设于凹槽1512内,另一端插设于温控阀芯153中,且温控阀芯153的直径与第一安装腔191和第二安装腔192之间连通的通孔孔径匹配,在温控阀芯153的外部套装有温控弹簧154,其中温度传感器152会随着油温的变化伸长或缩短。
润滑油过滤器结构如图11,图17所示,由油滤接头181、油过滤芯182、油滤双头螺柱183,螺母184和第二O型圈185组成,油滤接头181一端外周设置有沿其径向延伸的第一凸沿1811,第二O型圈185固定安装在第一凸沿1811的内侧,油滤接头181另一端设置有腔体1812,在腔体1812的侧壁外周设置有环形凹槽1813,且在环形凹槽1813上设置有与腔体1812连通的通孔1814,腔体1812的上表面设置由螺纹孔1815,油过滤芯182与油滤接头181具有腔体1812的一端固定连接,且与腔体1812连通,油滤双头螺柱183一端穿过油过滤芯182与螺纹孔1815连接,另一端位于油过滤芯182的外部螺纹连接有螺母184。
当润滑油温度低于70度时,润滑油经油过滤芯过滤后进入温控阀后再进入压缩腔与空气混合,当润滑油高于70度时,温度传感器推动温控阀芯将温控阀与润滑油过滤器间的通道封住,此时润滑油经油过滤器过滤后进入到外部油冷却器冷却后再进入到定子内腔与空气混合。设计的优点是,1、温控阀与壳体集成在一起并安装在壳体底部外侧,合理利用空间,安装方便,出现故障维修方便。2,润滑油过滤器与壳体集成在一起安装在壳体底部温控阀的另一侧,空间利用合理,安装方便,便于油过滤芯的更换,最重要的是润滑油在循环过程中无论在什么情况下都是经过润滑油过滤器过滤后才使用,有效去除了润滑油中的杂质,避免了油路通道的堵塞,提高了润滑油的使用寿命,保证了压缩机稳定运行。
壳体上集成设计安装温控阀和润滑油过滤器,彻底解决了现有的此类型滑片式压缩机温控内置带来的维修不变问题和没有润滑油过滤器而产生润滑油快速老化、油路堵塞,甚至主机报死的问题。是确保此类型压缩机做到大功率,大排气量产品并能长期稳定运行的关键技术点。
5、油气分离装置的设计:如图8、9,图18所示,
参考图8、9在壳体内部单独设置有一级油气分离装置17,在小端盖上单独设置有二级油气分离装置14。
作为技术方案的改进,一级油气分离装置17和二级油气分离装置14的结构相同,参见图18,包括:外壳171和气液分离网172,外壳171内部设置有容纳空腔1711,且在外壳171上分别设置有与容纳空腔1711连通的进气口和出气口;气液分离网172设置于容纳空腔1711中。优选,外壳171和气液分离网172的横截面均呈弧形。
其中一级油气分离装置,二级油气分离装置构成为使用不锈钢或其它耐腐蚀材料制做的气液分离网为主要分离元件的油气分离装置,其工作原理是机械撞击分离,但分离面积比同体积的平面分离要大出10倍以上,所述一级油气分离装置安装在定子与壳体间的第一空腔内,所述二级油气分离装置安装在小端盖的进气口处。当压缩空气在定子压缩腔内经定子出气口排出后直接进入到一级油气分离装置内,在一级油气分离装置的作用下分离掉油气混合物中约99%的油。排出的压缩空气经过小端盖的进气口进入到安装在小端盖上的二级油气分离装置内,经过二级油气分离装置分离后又过滤掉这部分压缩空气中约99%大的油后进入油气分离滤芯,分离掉更小体积的油滴,最终排出干净的压缩空气,含油量≤2ppm完全符合标准。
油气混合物中的大油滴(直径1~50μm)占了油气混合物中油含量的99%以上,这部分油都是可以使用重力法通过机械撞击分离出来,剩余的直径<1μm的油滴必须要使用聚结法通过油气分离滤芯分离出来。所以机械分离效果的好坏直接决定了压缩空气的含油量。含油量过高的压缩机是不合格产品无法使用。本发明设计的油气分离装置,特点是体积小,占用空间小,分离面积是同体积平面分离面积的10倍以上,分离效率高。
新型的油气分离装置的设计,彻底解决了现有的此类型滑片式压缩机因为油气分离效果差,出气含油量高而无法做到大功率,大排气量产品的技术难点。
本发明的具体实施方案是按照递进的方式进行撰写,着重强调各个实施方案的不同之处,其相似部分可以相互参见。

Claims (6)

1.一种滑片式空气压缩机,其特征在于,包括:
壳体(6),其一端端面设置有通孔,在所述通孔内安装有轴承(7);
定子(3),其整体呈柱形,内部设置有贯通两端的偏心孔(31),在所述定子(3)的两端分别固定设置有法兰盘(32),且所述法兰盘(32)沿周向间隔设置有螺纹孔(321),所述定子(3)安装于所述壳体(6)内,与所述壳体(6)之间形成第一空腔,所述定子(3)一端位于所述壳体(6)具有轴承(7)的一端止口内,且所述壳体(6)与相邻法兰盘(32)上的螺纹孔(321)通过螺钉固定连接;
润滑油池,设置于所述定子(3)与所述壳体(6)之间形成的第一空腔内,
转子(4),安装于所述定子(3)的偏心孔(31)内,其一端插设于所述壳体(6)的轴承(7)内,另一端还套设一个轴承(7),在所述转子(4)的外周间隔设置有纵向凹槽;
滑片(5),安装于所述转子(4)的纵向凹槽内;
一级油气分离装置(17),安装于所述定子(3)与所述壳体(6)之间形成的第一空腔内;
小端盖(2),套装于所述转子(4)另一端的轴承(7)上,与所述壳体(6)、定子(3)、转子(4)和滑片(5)构成吸气腔和压缩腔;
二级油气分离装置(14),安装于所述小端盖(2)的内侧;
大端盖(1),封堵安装于所述壳体(6)的另一端端面上,并与所述小端盖(2)的外侧止口配合连接后,通过螺钉依次穿过所述小端盖(2)以及所述定子(3)另一端法兰盘(32)上的螺纹孔(321),与所述小端盖(2)和所述定子(3)固定连接,且所述大端盖(1)上分别安装有空气过滤器(9)、伺服阀(10)、进气阀(11)、卸荷阀(16)、压力释放阀(12)、安全阀、油气分离器(8)以及最小压力止回阀(13),其中,所述伺服阀(10)与所述润滑油池相通,所述进气阀(11)分别与所述伺服阀(10)、空气过滤器(9)以及吸气腔相通,所述卸荷阀(16)分别与所述进气阀(11)和所述润滑油池相通,所述压力释放阀(12)和所述安全阀均与所述第一空腔连通,所述油气分离器(8)与所述大端盖(1)和小端盖(2)之间的空腔相通,所述最小压力止回阀(13)分别与所述油气分离器(8)的空腔和外部出气管路相通;
所述壳体(6)的底部还设置有安装腔体(19),所述安装腔体(19)包括相互连通的第一安装腔(191)和第二安装腔(192),所述第一安装腔(191)分别与所述压缩腔和外置油冷却器相通,所述第二安装腔(192)分别与所述润滑油池和外置油冷却器相通;
温控阀(15),密封安装于所述第一安装腔(191)内,且所述温控阀(15)可控制所述第一安装腔(191)与所述第二安装腔(192)的连通与否;
润滑油过滤器(18),密封安装于所述第二安装腔(192)中。
2.按照权利要求1所述滑片式空气压缩机,其特征在于,所述一级油气分离装置(17)和所述二级油气分离装置(14)的结构相同,包括:
外壳(171),其内部设置有容纳空腔(1711),且在所述外壳(171)上分别设置有与所述容纳空腔(1711)连通的进气口和出气口;
气液分离网(172),其设置于所述容纳空腔(1711)中。
3.按照权利要求2所述滑片式空气压缩机,其特征在于:所述外壳(171)和所述气液分离网(172)的横截面均呈弧形。
4.按照权利要求1所述滑片式空气压缩机,其特征在于:所述大端盖(1)与所述小端盖(2)外侧的止口配合面为弧面或平面。
5.按照权利要求1所述滑片式空气压缩机,其特征在于,所述温控阀(15)包括:
温控阀接头(151),其一端外周设置有沿其径向延伸的第二凸沿(1511),其另一端设置有凹槽(1512);
温度传感器(152),其一端插设于所述凹槽(1512)内;
温控阀芯(153),其套装于所述温度传感器(152)的另一端,且所述温控阀芯(153)的直径与所述第一安装腔(191)和第二安装腔(192)之间连通的通孔孔径匹配;
温控弹簧(154),套装于所述温控阀芯(153)的外部。
6.按照权利要求1所述滑片式空气压缩机,其特征在于,所述润滑油过滤器(18)包括:
油滤接头(181),其一端外周设置有沿其径向延伸的第一凸沿(1811),其另一端设置有腔体(1812),在所述腔体(1812)的侧壁外周设置有环形凹槽(1813),且在所述环形凹槽(1813)上设置有与所述腔体(1812)连通的通孔(1814),所述腔体(1812)的上表面设置由螺纹孔(1815);
油过滤芯(182),其与所述油滤接头(181)具有腔体(1812)的一端固定连接,且与所述腔体(1812)连通;
油滤双头螺柱(183),其一端穿过所述油过滤芯(182)与所述螺纹孔(1815)连接,另一端位于所述油过滤芯(182)的外部螺纹连接有螺母(184)。
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