CN105971857A - 一种高压空气压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压空气压缩机，包括电机、螺杆压缩组件、活塞压缩组件和多个冷却组件。多级活塞压缩机主体的各个活塞空气压缩缸竖直设置，通过皮带轮连接的动力轴带动各个活塞空气压缩缸同时工作。电机的转子两端设有两个皮带轮。电机的一个皮带轮通过皮带连接螺杆压缩组件的皮带轮，另一个皮带轮通过皮带连接活塞压缩组件的皮带轮。冷却组件由相连的压缩空气水冷器和气液分离器组成。各个冷却组件设于活塞压缩组件的两边。螺杆压缩组件与各个活塞空气压缩缸之间级联，级联之间通过冷却组件相连。

Description

一种高压空气压缩机
技术领域
本发明涉及高压空气压缩机。
背景技术
公开号为CN105422424A的专利文献公开了一种中、高压空气压缩机组。该空气压缩机组由两级螺杆压缩机和两级活塞压缩机或四级活塞压缩机组成。但该机组的各个部件设计耦合程度不够，导致整体体积比较大。根据该专利文献公开的内容，这种中高压空气压缩机组的体积达到了8800×2400×2250mm。也就是该机组的长度就将近9米。另外，也因为整体设计的耦合程度不够，导致很多部件冗余，更加增大整体的体积。
发明内容
本发明所要解决的问题：设计一种高耦合度的高压空气压缩机，从而减少整体的体积。
为解决上述问题，本发明采用的方案如下：
一种高压空气压缩机，包括电机、螺杆压缩组件、活塞压缩组件和多个冷却组件；螺杆压缩组件由相连的螺杆压缩机主体和皮带轮组成；活塞压缩组件由相连的多级活塞压缩机主体和皮带轮组成；所述多级活塞压缩机主体的各个活塞空气压缩缸竖直设置，通过活塞压缩组件的皮带轮连接的动力轴带动各个活塞空气压缩缸同时工作；电机的转子两端设有两个皮带轮；电机的一个皮带轮通过皮带连接螺杆压缩组件的皮带轮，电机的另一个皮带轮通过皮带连接活塞压缩组件的皮带轮；所述冷却组件由相连的压缩空气水冷器和气液分离器组成；各个冷却组件设于活塞压缩组件的两边；所述螺杆压缩机主体与所述多级活塞压缩机主体的各个活塞空气压缩缸之间级联，级联之间通过所述冷却组件相连。
进一步，所述多级活塞压缩机主体包括三级活塞空气压缩缸；所述冷却组件有四个。
进一步，电机和螺杆压缩组件分别各自安装在弹簧张紧台上；所述弹簧张紧台通过弹簧张紧机构安装在机架上；所述弹簧张紧机构包括螺杆、螺母和弹簧；螺杆竖直设立在机架上；弹簧套在螺杆上，底部顶在机架上，顶部顶在所述弹簧张紧台的下方；螺母安装在螺杆穿过所述弹簧张紧台上的通孔的上方。
进一步，活塞压缩组件安装在弹簧减震台上。
本发明的技术效果如下：
1、通过螺杆压缩机和三级活塞压缩的级联，本发明的空气压缩机能够将自然环境中的空气能够压缩至45MPa。
2、相比于现有技术，本发明的螺杆压缩和活塞压缩由同一电机驱动，由此使得螺杆压缩组件和活塞压缩组件的各个压缩缸能够相互之间进行同步协同工作，由此不需要在级联之间不需要缓冲罐。缓冲罐对本发明来说是一种累赘设计。
3、通过将设置于螺杆压缩组件的上方、将活塞压缩组件的各个压缩缸竖直设置、将冷却组件置于活塞压缩组件的两边，使得整体结构非常紧凑，大大减少了整个空气压缩机的体积，本发明实施例的空气压缩机长度不超过1.8米，宽度不超过1.2米，高度不超过1.8米，整体体积远远小于现有技术的中高压空气压缩机组。
4、本发明的高压空气压缩机中，每级均采用水冷的方式进行冷却，冷却后收集冷凝水，也就是每一级均收集冷凝水。而现有技术中，通过专门的冷干机进行冷凝水收集。相比于现有技术，本发明的设计不需要冷干机，冷干机的功能由各级水冷和冷凝水收集完成。
5、本发明中，电机通过皮带和皮带轮的方式带动螺杆压缩组件和活塞压缩组件，为此设计了弹簧张紧台，通过调整弹簧张紧机构的高度实现调整电机的皮带轮和活塞压缩组件的皮带轮之间的高度差，从而便于安装和卸下皮带。同时，弹簧张紧机构能够减少机组的震动，从而减少压缩机的工作噪音。
附图说明
图1是本发明部件布局的结构示意图。
图2是本发明空气压缩的工作流程图。
图3是本发明部件安装在机架的结构示意图。
图4是图3中圆圈R部分的放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1、图3所示，一种高压空气压缩机，包括电机1、螺杆压缩组件2、活塞压缩组件3、多个冷却组件和机架9。螺杆压缩组件2由相连的螺杆压缩机主体和皮带轮21组成，安装在弹簧张紧台92上。弹簧张紧台92通过弹簧张紧机构安装在机架9上。活塞压缩组件3由相连的多级活塞压缩机主体和皮带轮34组成，安装在弹簧减震台93上。弹簧减震台93通过弹簧安装在机架9上。本实施例的多级活塞压缩机主体为三级活塞压缩，包括三个活塞空气压缩缸：第一级活塞空气压缩缸31、第二级活塞空气压缩缸32和第三级活塞空气压缩缸33。三级活塞压缩的三个活塞空气压缩缸竖直设置，并沿多级活塞压缩机主体的动力轴的轴心方向按顺序排列。三个活塞空气压缩缸通过活塞压缩组件3的皮带轮34连接的动力轴带动各个活塞空气压缩缸同时工作。电机1的转子两端设有两个皮带轮：分别为皮带轮12和皮带轮13。电机1位于螺杆压缩组件2的上方，其中，电机1的皮带轮12位于螺杆压缩组件2的皮带轮21的正上方，电机1的皮带轮13位于活塞压缩组件3的皮带轮34的正上方。电机1的皮带轮12通过皮带连接螺杆压缩组件2的皮带轮21，电机1的皮带轮13通过皮带连接活塞压缩组件3的皮带轮34。电机1安装在弹簧张紧台91上。弹簧张紧台91通过弹簧张紧机构安装在机架9上。弹簧张紧台91和前述的弹簧张紧台92所连接的弹簧张紧机构结构相同。弹簧张紧机构如图4所示，包括螺杆61、螺母62和弹簧63。螺杆61竖直设立在机架9上。弹簧63套在螺杆61上，底部顶在机架9上，顶部顶在弹簧张紧台91或弹簧张紧台92的下方。螺母62安装在螺杆61穿过弹簧张紧台91或弹簧张紧台92上的通孔的上方。由此，当需要在电机1的皮带轮13和活塞压缩组件3的皮带轮34之间安装皮带时，只需要拧动弹簧张紧台91上的螺母62即可调整电机1的皮带轮13和活塞压缩组件3的皮带轮34之间的高度差，从而方便安装皮带；当需要在电机1的皮带轮12和螺杆压缩组件2的皮带轮21之间安装皮带时，只需要拧动弹簧张紧台92上的螺母62即可调整电机1的皮带轮12和螺杆压缩组件2的皮带轮21之间的高度差，从而方便安装皮带。
冷却组件由相连的压缩空气水冷器41和气液分离器42组成。本实施例冷却组件有四套，设于活塞压缩组件3的两边。螺杆压缩机主体与多级活塞压缩机主体的各个活塞空气压缩缸之间级联，级联之间通过冷却组件相连，具体连接如下：螺杆压缩机主体的出气口经压缩空气水冷器41和气液分离器42连接第一级活塞空气压缩缸31的进气口，第一级活塞空气压缩缸31的出气口经压缩空气水冷器41和气液分离器42连接第二级活塞空气压缩缸32的进气口，第二级活塞空气压缩缸32的出气口经压缩空气水冷器41和气液分离器42连接第三级活塞空气压缩缸33的进气口，第三级活塞空气压缩缸33的经压缩空气水冷器41和气液分离器42后作为本高压空气压缩机的出气。此外，螺杆压缩中设有润滑油循环系统。润滑油循环系统具体由油泵和油水分离器组成。螺杆压缩机主体的出气口和第一级活塞空气压缩缸31的进气口之间的气液分离器42连接油水分离器然后再经油泵将润滑油泵入螺杆压缩机主体。本实施例高压空气压缩机的空气压缩工作流程如图2所示，首先，自然环境中的空气经螺杆压缩组件2的螺杆压缩后形成第一级压缩空气进入压缩空气水冷器41进行水冷，水冷时空气中的水汽冷凝形成冷凝水，冷凝水携带着螺杆压缩机中的润滑油经气液分离器进行气液分离，所产生的液体部分进入油水分离器进行油水分离，所产生的气体部分进入活塞压缩组件3的第一级活塞空气压缩缸31进行第一级活塞压缩；油水分离器的润滑油部分经油泵重新泵入螺杆压缩机，冷凝水部分通过排污管道排出。活塞压缩组件3的第一级活塞空气压缩缸31进行第一级活塞压缩后的压缩空气进入压缩空气水冷器进行水冷，然后再气液分离器气液分离，此时，气液分离器气液分离后的液体部分通过排污管道排出，气体部分进入活塞压缩组件3的第二级活塞空气压缩缸32，由此经过三次活塞压缩、三次水冷、三次气液分离后形成高压空气输出。冷却组件中的压缩空气水冷器41中，用于冷却压缩空气的冷却水通过外置的水泵泵入。
需要指出的是，螺杆压缩组件2的螺杆压缩机主体和活塞压缩组件3的多级活塞压缩机主体均为本领域技术人员所熟悉的，其内部结构，本说明书不再赘述。本实施例的多级活塞压缩机主体采用三级活塞压缩，本领域技术人员理解，多级活塞压缩机主体也可以采用四级活塞压缩。

Claims (4)

1.一种高压空气压缩机，其特征在于，包括电机(1)、螺杆压缩组件(2)、活塞压缩组件(3)和多个冷却组件；螺杆压缩组件(2)由相连的螺杆压缩机主体和皮带轮组成；活塞压缩组件(3)由相连的多级活塞压缩机主体和皮带轮组成；所述多级活塞压缩机主体的各个活塞空气压缩缸竖直设置，通过活塞压缩组件(3)的皮带轮连接的动力轴带动各个活塞空气压缩缸同时工作；电机(1)的转子两端设有两个皮带轮；电机(1)的一个皮带轮通过皮带连接螺杆压缩组件(2)的皮带轮，电机(1)的另一个皮带轮通过皮带连接活塞压缩组件(3)的皮带轮；所述冷却组件由相连的压缩空气水冷器(41)和气液分离器(42)组成；各个冷却组件设于活塞压缩组件(3)的两边；所述螺杆压缩机主体与所述多级活塞压缩机主体的各个活塞空气压缩缸之间级联，级联之间通过所述冷却组件相连。
2.如权利要求1所述的高压空气压缩机，其特征在于，所述多级活塞压缩机主体包括三级活塞空气压缩缸；所述冷却组件有四个。
3.如权利要求1所述的高压空气压缩机，其特征在于，电机(1)和螺杆压缩组件(2)分别各自安装在弹簧张紧台上；所述弹簧张紧台通过弹簧张紧机构安装在机架(9)上；所述弹簧张紧机构包括螺杆(61)、螺母(62)和弹簧(63)；螺杆(61)竖直设立在机架(9)上；弹簧(63)套在螺杆(61)上，底部顶在机架(9)上，顶部顶在所述弹簧张紧台的下方；螺母(62)安装在螺杆(61)穿过所述弹簧张紧台上的通孔的上方。
4.如权利要求1所述的高压空气压缩机，其特征在于，活塞压缩组件(3)安装在弹簧减震台上(93)。
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