CN105971881B - 一种防乳化电动空压机 - Google Patents
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Abstract
一种防乳化电动空压机，压缩机壳体内设有隔套且隔套与端盖之间设有缝隙，隔套与压缩机壳体之间设有散热腔，压缩机壳体内设有定子，定子与隔套之间设有保温腔，在定子和转子之间设有一组滑片，将工作腔依次分隔成工作进气腔、工作低压腔和工作高压腔，在定子上设有连通工作低压腔和保温腔的单向阀，工作高压腔通过设在定子及压缩机壳体上的散热通道与散热腔相连通，在端盖外侧连接一压盖，在压盖内设有与端盖的出气孔相连的油气分离器，油气分离器与设在压盖内的二级压力阀相连，二级压力阀再分别与储气罐和温控阀连接，本申请的防乳化空压机具有从源头防止水分析出、防乳化效果更好、维护周期长和维护成本低等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及空压机防乳化技术领域，具体涉及一种防乳化电动空压机。
背景技术：
空压机可直接提供气源动力，是气动系统的核心设备,机电引气源装置中的主体，随着电力使用的普及与新能源汽车的发展，电动空气压缩机在各行各业都有着广泛的应用，如汽车制造业、车辆制动、加工中心刀具的更换、高压空气爆破采煤、导弹发射、轮胎充气等领域。
现有电动空气压缩装置主要包括有润滑和无润滑两种，其中无润滑的电动压缩机装置由于没有润滑油的保护使零件部件直接接触，导致压缩机构磨损快、寿命低，同时由于没有润滑油的密封作用，无油润滑电动空气压缩装置工作效率普遍较低。
有润滑的空气压缩装置主要包括旋片式空压机、螺杆式空压机和活塞式空压机，但他们都面临同一个问题，即在空气压缩过程中，空气中的水分析出并随着机构运转进入润滑油中，造成润滑油乳化，尤其在夏季空气湿度比较大的时候润滑油乳化更加严重，最终导致空气压缩机维护周期变短，增加维护成本。导致润滑油乳化的主要原因是在空气含水量相同的情况下，当空气压力上升时，空气的露点会明显上升，这就意味着当空气压力上升时，空气中的水分就会在比较高的温度下析出，通过循环系统进入润滑油中，造成润滑油的乳化，即如果空压机中的空气压力上升速度大于温度的上升速度，那么空压机就会出现乳化的问题。
目前，针对空气压缩装置润滑油乳化的问题，主要通过对压缩腔压缩后的油气混合物进行分离处理，这种处理方式的不足是经压缩腔压缩后的油气混合物在压缩腔内及循环过程中会有水分析出，水与润滑油混合容易造成润滑油乳化，即上述处理方式其实是对已经含有水的油气混合物进行分离，而不是从源头防止水分析出，显然其防乳化效果是有限的。
发明内容：
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种防乳化电动空压机，它具有从源头防止水分析出、防乳化效果更好、维护周期长和维护成本低等优点，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种防乳化电动空压机，包括电动机、压缩机构和外部散热装置，压缩机构分别与电动机和外部散热装置连接，所述压缩机构包括压缩机壳体，压缩机壳体一端与电动机连接，另一端与端盖连接，压缩机壳体内设有隔套且隔套与端盖之间设有缝隙，隔套与压缩机壳体之间设有散热腔，压缩机壳体内还设有定子，定子与隔套之间设有保温腔，所述定子内偏心设有转子，转子与定子之间设有工作腔，在定子和转子之间设有一组滑片，将工作腔依次分隔成工作进气腔、工作低压腔和工作高压腔，在定子上设有连通工作低压腔和保温腔的单向阀，工作高压腔通过设在定子及压缩机壳体上的散热通道与散热腔相连通，在工作进气腔与进气口之间的通道上设有进气单向阀，在端盖外侧连接一压盖，在压盖内设有与端盖的出气孔相连的油气分离器，油气分离器与设在压盖内的二级压力阀相连，二级压力阀再分别与储气罐和温控阀连接。
在油气分离器与工作低压腔之间的通道上设有回油阀。
所述保温腔通过泄压阀与外界相连通。
所述二级压力阀包括低压阀和高压阀，保温腔通过低压阀与储气罐接通，保温腔通过高压阀经温控阀与外界接通。
所述温控阀为石蜡式温控阀或电动温控阀。
所述外部散热装置为散热风扇和压缩机壳体组成。
所述压缩机壳体外部设有若干散热筋。
所述压缩机壳体通过连接法兰与电动机连接，所述转子通过联轴器与电动机主轴连接。
本发明采用上述方案，针对现有空压机无法从源头解决水分析出的问题，设计一种新型的防乳化电动空压机，通过在空压机壳体设计有隔套，使隔套与空压机之间形成散热腔，隔套与定子之间形成保温腔，保温腔有效保证空压机的温度，防止油气混合物预冷水分析出，通过设计单向阀和二级压力阀，保证了保温腔在高温低压下输出压缩空气，进行储气，通过设计工作高压腔、散热腔及温控阀，使油气混合物在没有水分析出的情况进行油气分离，并进一步提高储气罐内的空气压力，通过设计散热筋等外部散热装置，保证润滑油不会过热，影响润滑效果，通过设计泄压阀，防止保温腔在冷却中水分析出。
附图说明：
图1是本发明电动空压机的剖视图；
图2是图1中的A-A向剖视图；
图3是图1中的B-B向剖视图；
其中，1、电动机，2、联轴器，3、连接法兰，4、压缩机壳体，5、隔套，6、定子，7、转子，8、端盖，9、泄压阀，10、进气单向阀，11、回油阀，12、油气分离器，13、压盖，14、二级压力阀，15、温控阀、16、单向阀，17、滑片，18、散热筋，19、润滑油，20、工作进气腔，21、工作低压腔，22、工作高压腔，23、保温腔，24、散热腔，25、散热通道，26、进气孔，27、出气孔，28、储气罐，29、缝隙。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
如图1至3所示，一种防乳化电动空压机，包括电动机1、压缩机构和外部散热装置，压缩机构分别与电动机1和外部散热装置连接，所述压缩机构包括压缩机壳体4，压缩机壳体4一端与电动机1连接，另一端与端盖8连接，压缩机壳体4内设有隔套5且隔套5与端盖8之间设有缝隙29，隔套5与压缩机壳体4之间设有散热腔24，压缩机壳体4内还设有定子6，定子6与隔套5之间设有保温腔23，所述定子6内偏心设有转子7，转子7与定子6之间设有工作腔，在定子6和转子7之间设有一组滑片17，将工作腔依次分隔成工作进气腔20、工作低压腔21和工作高压腔22，在定子6上设有连通工作低压腔21和保温腔23的单向阀16，工作高压腔22通过设在定子6及压缩机壳体4上的散热通道25与散热腔24相连通，在工作进气腔20与进气口26之间的通道上设有进气单向阀10，所述端盖8外侧连接一压盖13，在压盖13内设有与端盖8的出气孔27相连的油气分离器12，油气分离器12与设在压盖13内的二级压力阀14相连，二级压力阀14再分别与储气罐28和温控阀15连接。
在油气分离器12与工作低压腔21之间的通道上设有回油阀11。
保温腔23通过泄压阀9与外界相连通。
二级压力阀14包括低压阀和高压阀，保温腔通过低压阀与储气罐接通，保温腔通过高压阀经温控阀与外界接通。当低压阀打开时，保温腔23与储气罐28接通，当高压阀打开时，保温腔23通过温控阀23与外界接通。
温控阀15为石蜡式温控阀或电动温控阀。
外部散热装置为散热风扇和压缩机壳体4组成。
压缩机壳体4外部设有若干散热筋18。
压缩机壳体4通过连接法兰3与电动机1连接。
转子7通过联轴器2与电动机1主轴连接。
本发明的工作过程如下：
第一步，低压升温
启动电动机1，空气经进气单向阀10进入工作进气腔20，在转子7及滑片17的转动下，工作进气腔20的空气进入工作低压腔21，对空气进行初步压缩，使工作低压腔21的压力大于保温腔23内的压力，然后单向阀16打开，工作低压腔内21的压缩空气带着润滑油(即油气混合物)进入保温腔23，且在保温腔23内建立一个低压状态，通常低于5bar，该低压状态使润滑油19通过管路进入空压机各零部件进行润滑，同时由于空气没有进入工作高压腔22进行更高的压缩，而是由工作低压腔21直接进入保温腔23，使保温腔23内压力上升较慢且维持在与工作低压腔21相同的压力状态，而保温腔23内的温度由于工作低压腔21对空气压缩所释放的热量而迅速升高，又由于从保温腔23进入散热腔24的只有压缩空气，而空气是热的不良导体，有效防止了保温腔23内热量的散失，从而保证保温腔23内的温度上升速度始终大于压力上升速度，有效防止空压机低压运行时空气中水分析出。
第二步，低压储气
当保温腔23内压力达到设定压力时，通常设定为5bar，二级压力阀14的低压阀打开，此时保温腔23内的压缩空气进入油气分离器12，油气分离器将可能含有润滑油的压缩空气进行分离，这里的压缩空气虽然可能含有润滑油，但由于保温腔23的保温作用，是没有水分析出的，经油气分离器12分离出的润滑油19通过回油阀11回到空压机内部循环利用，经油气分离器12分离出的压缩空气进入储气罐28进行储藏。
第三步，高压分离
当储气罐28内压力达到一级设定压力时，通常设定为5bar，定子6上的单向阀16关闭，此时再进入工作进气腔20的空气经工作低压腔21进入工作高压腔22，对空气进气高压压缩，工作高压腔22内的高压空气经散热通道25进入散热腔24，高压空气与散热腔壁碰撞，使润滑油和空气分离，分离后的高压空气通过隔套5与端盖8之间的缝隙29进入保温腔23，由于压缩比的增大，进入保温腔23的高压空气会释放更多的热量，使得散热腔24和保温腔23再次迅速升温，而分离后的润滑油19沿着散热腔壁回流到压缩机构底部。
第四步，压力调节
在高压分离过程中，保温腔23内的压力也会升高，二级压力阀14的高压阀打开，使保温腔23与温控阀15连通，温控阀15检测保温腔23内的温度，当温度低于设定温度时，通常设定温度为50℃时，温控阀15打开，高压空气经油气分离器12分离后排到外界，使保温腔23内的压力维持在较低状态，通常低于6bar，从而保证空压机内部升温速度大于压力上升速度，且空压机的压力上升幅度较小，有效防止空压机高压运行时水分析出。
第五步，高压储气
当温控阀15检测到保温腔23内温度大于设定温度时，温控阀15关闭，停止向外界排出高压空气，二级压力阀14的低压阀打开，高压空气经油气分离器分离进入储气罐28储藏。
第六步，停机泄压
当储气罐28内的压力达到二级设定压力时，通常设定为8.5bar，空压机停止工作，打开泄压阀9，将保温腔23内空气压力释放，防止保温腔23在冷却过程中水分析出。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (8)
1.一种防乳化电动空压机，包括电动机、压缩机构和外部散热装置，压缩机构分别与电动机和外部散热装置连接，其特征在于：所述压缩机构包括压缩机壳体，压缩机壳体一端与电动机连接，另一端与端盖连接，压缩机壳体内设有隔套且隔套与端盖之间设有缝隙，隔套与压缩机壳体之间设有散热腔，压缩机壳体内还设有定子，定子与隔套之间设有保温腔，所述定子内偏心设有转子，转子与定子之间设有工作腔，在定子和转子之间设有一组滑片，将工作腔依次分隔成工作进气腔、工作低压腔和工作高压腔，在定子上设有连通工作低压腔和保温腔的单向阀，工作高压腔通过设在定子及压缩机壳体上的散热通道与散热腔相连通，在工作进气腔与进气口之间的通道上设有进气单向阀，在端盖外侧连接一压盖，在压盖内设有与端盖的出气孔相连的油气分离器，油气分离器与设在压盖内的二级压力阀相连，二级压力阀再分别与储气罐和温控阀连接。
2.根据权利要求1所述的一种防乳化电动空压机，其特征在于：在油气分离器与工作低压腔之间的通道上设有回油阀。
3.根据权利要求1所述的一种防乳化电动空压机，其特征在于：所述保温腔通过泄压阀与外界相连通。
4.根据权利要求1所述的一种防乳化电动空压机，其特征在于：所述二级压力阀包括低压阀和高压阀，保温腔通过低压阀与储气罐接通，保温腔通过高压阀经温控阀与外界接通。
5.根据权利要求1所述的一种防乳化电动空压机，其特征在于：所述温控阀为石蜡式温控阀或电动温控阀。
6.根据权利要求1所述的一种防乳化电动空压机，其特征在于：所述外部散热装置为散热风扇和压缩机壳体组成。
7.根据权利要求6所述的一种防乳化电动空压机，其特征在于：所述压缩机壳体外部设有若干散热筋。
8.根据权利要求1所述的一种防乳化电动空压机，其特征在于：所述压缩机壳体通过连接法兰与电动机连接，所述转子通过联轴器与电动机主轴连接。
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- 2016-07-05 CN CN201610528536.XA patent/CN105971881B/zh not_active Expired - Fee Related
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