CN106122025A - 一种用于新能源汽车的空压机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于新能源汽车的空压机，包括底座、过滤器安装座、驱动电机、螺杆式空压机主机、油气分离罐、油液过滤器、油气过滤器和油液冷却器，所述油气分离罐包括罐体和设置于罐体内的分离筒，所述分离筒包括上端设有V形开口的筒身，油气过滤器和油液过滤器固定安装于过滤器安装座上，罐体的上端设有连接座，螺杆空压机主机和驱动电机固定安装于该连接座上。本发明通过油气分离罐对油气进行有效分离，减少从油气分离罐输出至油气过滤器的压缩空气的含油量，以延长油气过滤器使用寿命，降低使用成本，充分利用空间，减少空压机系统所占用面积，器结构更为紧凑。

Description

一种用于新能源汽车的空压机

技术领域

本发明涉及空压机技术领域，特别涉及一种用于新能源汽车的空压机。

背景技术

汽车上为车辆制动、车门启闭、悬挂踏板升降等气动装置所需的压缩空气均由车载空压机系统所提供，传统的车载空压机为往复活塞式空压机，其结构复杂，占用空间大，不适用于新能源汽车。例如专利200820169730.4公开的一种电动客车用螺杆空压机，包括螺杆式空压机主机、与空压机主机相连的电机、贮气槽、贮油槽和油冷却器，其中贮气槽和贮油槽与空压机主机设置于一体，以解决现有车用空压机占用空间大的问题。又例如专利201010110513.X公开的一种车载空压机，主要包括螺杆式空压机主机、电机、油气分离箱、油气冷却器和油气分离器，其通过电机主轴上的风叶对电机和油气冷却器提供风冷，使结构更为紧凑，同样解决了现有车用空压机占用空间大的问题，而且其还在进气口预留氧气补偿进气口，在油气分离器底部安装电加热棒，以适用高原特殊环境。然而现有的车载空压机，特别是用于新能源电动汽车的螺杆式空压机，主要是在油气过滤器前端的油气分离罐油气分离不彻底，导致油气分离罐油气分离后输出的压缩空气中含油量较高，进而使得油气过滤器的过滤负荷较重，导致油气过滤器使用寿命大大缩短，需频繁更换增加使用成本。

发明内容

针对现有技术的不足和缺陷，提供一种用于新能源汽车的空压机，解决空压机系统所占用空间较大的问题，并且通过油气分离罐对螺杆空压机主机输出的油气进行有效分离，减少从油气分离罐输出至油气过滤器的压缩空气的含油量，以延长油气过滤器使用寿命，降低使用成本。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种用于新能源汽车的空压机，包括底座、过滤器安装座、驱动电机、螺杆式空压机主机、油气分离罐、油液过滤器、油气过滤器和油液冷却器，驱动电机驱动螺杆式空压机主机运作，螺杆式空压机主机设有空气进气口、油液进油口和油气输出口，油气分离罐设有油气输入口、油液输出口和压缩空气输出口，油液冷却器设有油液进口和油液出口，螺杆式空压机主机的油气输出口与油气分离罐的油气输入连接，油气分离罐的油液输出口与油液冷却器的油液进口之间通过油液过滤器连接，冷却器的油液出口与螺杆式空压机主机的油液进油口连接，油气分离罐的压缩空气输出口输出的压缩空气经过油气过滤器过滤后输出，所述油气分离罐包括罐体和设置于罐体内的分离筒，所述分离筒包括上端设有V形开口的筒身，筒身位于V形开口的开口侧设有与罐体内壁配合的第一挡边，筒身另一侧设有与罐体内壁配合的第二挡边，筒身外壁、第一挡边、第二挡边以及罐体内壁围覆形成绕设于筒身外周的油气分离腔，筒身位于第二挡边的一侧设有将油气分离腔与筒身内部导通的导流通孔，所述油气输入口设置于与罐体上与油气分离腔相对应的位置，所述压缩空气输出口设置于罐体上与分离筒的V形开口的开口侧相对应的位置；油气过滤器和油液过滤器固定安装于过滤器安装座上，过滤器安装座、罐体和油液冷却器固定安装于底座上，罐体的上端设有连接座，螺杆空压机主机和驱动电机固定安装于该连接座上，罐体的下端设有用于与底座固定连接的安装支架。

进一步的，罐体的两端分别设有第一端盖和第二端盖，第一端盖上设有显示罐体内部油液高度的液位计，所述油气输出口设置于第二端盖的上部，罐体内与所述油气输出口相对应的位置设有第一油液挡板，罐体内位于分离筒与第一油液挡板之间设有第二油液挡板，第二油液挡板的下部设有油液通孔；罐体上还设有注油口、泄油孔和用于安装温压传感器的安装孔，安装孔设置于与所述油气输出口相对应的位置。

进一步的，所述过滤器安装座设有用于调节油气过滤器的压缩空气输出压力的减压阀和压缩空气输出管接头；所述过滤器安装座上设有与油气过滤器的油腔连通的输油孔，螺杆空压机主机上设有与该输油孔连通的回油孔。

进一步的，螺杆式空压机主机的空气进气口设有进气单向阀，该进气单向阀上还设有储油盒；所述过滤器安装座上设有与油气过滤器的气腔连通的泄放孔，储油盒与该泄放孔连通。

与现有技术相比本发明的有益效果为：

本发明所述的一种用于新能源汽车的空压机，驱动电机通过花键轴螺杆式空压机主机运作连接直接带动其运作，螺杆空压机主机从空气进气口吸入空气，同时通过油压冷却器输送至螺杆空压机主机的油液油口并进入到螺杆空压机主机内，使得螺杆空压机主机的油气输出口输出高压混合油气，该高压混合油气从油气分离罐的油气输入口进入罐体内进行油气分离，其中高压混合油首先进入分离筒与罐体之间的油气分离腔内，高压混合油气在压力驱动下环绕分离筒筒身的外周流动，由于高压混合油气中油液与空气比重不同，因而当高压混合油气环绕分离筒筒身流动时，高压混合油气中油液在离心力作用下与空气形成差数进而实现有效分离，高压混合油气分离出的油液存储于油气分离罐的底部，而分离出的压缩空气依次经过分离筒一侧的导流通孔、分离筒上端的V形开口进入油气分离罐的上部，并从油气分离罐的压缩空气输出口输出，最后经过油气过滤器过滤后进入各气动执行机构工作，其中分离筒的V形开口能使高压混合油气中的压缩空气朝向油气分离罐罐体的上部汇集，能有效避免油气分离罐内油气二次混合，油气分离罐内存储的油液在经过螺杆空压机主机后温度较高，在油气分离罐的分离出的压缩空气的压力作用下，通过油气分离罐的油液输出口将高温油液输送至油液冷却器冷却后再送至螺杆空压机主机内，如此循环以保证空压机系统正常运作。本发明与现有车载空压机系统相比，通过对油气分离罐的结构改进，实现对螺杆空压机主机输出的高压混合油气跟充分有效的分离，减少从油气分离罐输出至油气过滤器的压缩空气的含油量，从而延长油气过滤器使用寿命，降低使用成本。本车用空压机系统还设置有底座和过滤器安装座，油气过滤器和油液过滤器均安装于过滤器安装座上，方便拆装油气过滤器和油液过滤器，维护便捷，罐体的下端设有安装支架，过滤器安装座、罐体和油液冷却器固定安装于底座上。罐体的上端设有连接座，螺杆空压机主机和驱动电机固定安装于该连接座上，电机、螺杆空压机主机与油气分离罐竖直并排设置，充分利用空间，减少空压机系统所占用面积，器结构更为紧凑，装配时管路连接便捷，便于维护操作。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明另一视角的立体结构示意图；

图4是本发明油气分离罐的剖视结构示意图；

图5是本发明油气分离罐的分解结构示意图。

图中，1、驱动电机；2、螺杆空压机主机；3、油气分离罐；4、油气过滤器；5、油液冷却器；6、空气进气口；7、油液进油口；8、油气输出口；9、油气输入口；10、油液输出口；11、压缩空气输出口；12、油液进口；13、油液出口；14、进气单向阀；15、储油盒；16、油液过滤器；17、罐体；18、分离筒；19、V形开口；20、筒身；21、第一挡边；22、第二挡边；23、导流通孔；24、第一端盖；25、第二端盖；26、第一油液挡板；27、第二油液挡板；28、油液通孔；29、注油口；30、泄油孔；31、安装孔；32、底座；33、过滤器安装座；34、连接座；35、减压阀；36、管接头；37、液位计；38、输油孔；39、泄放孔；40、回油孔。

具体实施方式

结合附图对本发明进一步阐释。

参见图1-5，一种用于新能源汽车的空压机，包括驱动电机1、螺杆式空压机主机、油气分离罐3、油气过滤器4和油液冷却器5，驱动电机1驱动螺杆式空压机主机运作，螺杆式空压机主机设有空气进气口6、油液进油口7和油气输出口8，油气分离罐3设有油气输入口9、油液输出口10和压缩空气输出口11，油液冷却器5设有油液进口12和油液出口13，螺杆式空压机主机的油气输出口8与油气分离罐3的油气输入连接，油气分离罐3的油液输出口10与油液冷却器5的油液进口12连接，冷却器的油液出口13与螺杆式空压机主机的油液进油口7连接，油气分离罐3的压缩空气输出口11输出的压缩空气经过油气过滤器4过滤后输出。

驱动电机1通过花键轴螺杆式空压机主机运作连接直接带动其运作，使得驱动电机1与螺杆空压机主机2同轴设置，这样位于驱动电机1一侧的散热风叶在对驱动电机1进行散热时，还能对螺杆空压机主机2进行风冷散热，螺杆空压机主机2从空气进气口6吸入空气，同时通过油压冷却器输送至螺杆空压机主机2的油液油口并进入到螺杆空压机主机2内，使得螺杆空压机主机2的油气输出口8输出高压混合油气，该高压混合油气从油气分离罐3的油气输入口9进入罐体17内进行油气分离，并从油气分离罐3的压缩空气输出口11输出，最后经过油气过滤器4过滤后进入各气动执行机构工作。

其中，螺杆式空压机主机的空气进气口6设有进气单向阀14，螺杆空压机主机2在运行时产生负压以开启进气单向阀14吸入空气，这样当螺杆空压机主机2在停止运作时，可通过主动关闭进气单向阀14来防止外界杂质进入到螺杆空压机主机2内，起到保护螺杆空压机主机2作用。在进气单向阀14启闭过程中，螺杆空压机主机2内的油液不可避免地溅洒至进气单向阀14的上部，这部分油液有可能在特定环境下造成单向阀的启闭阻碍，因此本车载空压机系统在该进气单向阀14上还设有储油盒15，以即时收集该少量窜行至进气单向阀14上部的油液，确保进气单向阀14正常运行。

油气分离罐3内存储的油液在经过螺杆空压机主机2后温度较高，在油气分离罐3的分离出的压缩空气的压力作用下，通过油气分离罐3的油液输出口10将高温油液输送至油液冷却器5冷却后再送至螺杆空压机主机2内，为保证油液洁净度，油液冷却器5的油液出口13与螺杆空压机主机2的油液进油口7之间还连接有油液过滤器16，如此循环以保证空压机系统正常运作。油液冷却器5包括扩口风箱，扩口风箱的背侧设有风机，扩口风箱的内部呈S形地盘设有油管，扩口风箱能使风机的冷风均匀扩散并与油管充分接触，将油管散发的热量带出，冷却效果好。

所述油气分离罐3包括罐体17和设置于罐体17内的分离筒18，所述分离筒18包括上端设有V形开口19的筒身20，筒身20位于V形开口19的开口侧设有与罐体17内壁配合的第一挡边21，筒身20另一侧设有与罐体17内壁配合的第二挡边22，筒身20外壁、第一挡边21、第二挡边22以及罐体17内壁围覆形成绕设于筒身20外周的油气分离腔，筒身20位于第二挡边22的一侧设有将油气分离腔与筒身20内部导通的导流通孔23，所述油气输入口9设置于与罐体17上与油气分离腔相对应的位置，所述压缩空气输出口11设置于罐体17上与分离筒18的V形开口19的开口侧相对应的位置。

其中高压混合油首先进入分离筒18与罐体17之间的油气分离腔内，高压混合油气在压力驱动下环绕分离筒18筒身20的外周流动，由于高压混合油气中油液与空气比重不同，因而当高压混合油气环绕分离筒18筒身20流动时，高压混合油气中油液在离心力作用下与空气形成差数进而实现有效分离，高压混合油气分离出的油液存储于油气分离罐3的底部，而分离出的压缩空气依次经过分离筒18一侧的导流通孔23、分离筒18上端的V形开口19进入油气分离罐3的上部，其中分离筒18的V形开口19能使高压混合油气中的压缩空气朝向油气分离罐3罐体17的上部汇集，能有效避免油气分离罐3内油气二次混合。本车用空压机系统的油气分离罐3，结构简单，易于制造，且油气分离效果更好。

具体地，罐体17的两端分别设有第一端盖24和第二端盖25，第一端盖24和第二端盖25与罐体17的罐身焊接，第一端盖24上设有显示罐体17内部油液高度的液位计37，其中第一端盖24的上下两端设有与液位计37连通的通孔，可以通过液位计37直接观察罐体17内的油液量，便于进行油液补给维护，所述油气输出口8设置于第二端盖25的上部，罐体17内与所述油气输出口8相对应的位置设有第一油液挡板26，罐体17内位于分离筒18与第一油液挡板26之间设有第二油液挡板27，第二油液挡板27的下部设有油液通孔28，油液通孔28以保持油气分离罐3内第二油液挡板27两侧的油液平衡，经过分离筒18第一次分离处的压缩空气首先经过第二油液挡板27阻挡，进行第二次油气分离，最后在从油气分离罐3的压缩空气输出口11输出之前再经过第一油液挡板26阻挡，进行第三次油气分离；优选的，在油气分离罐3的罐体17内位于分离筒18第一挡边21的一侧还设有多层金属滤网或者纳米陶瓷过滤层，以进一步降低从油气分离罐3的压缩空气输出口11输出的压缩空气中油液含量。

油气分离罐3的罐体17上还设有注油口29、泄油孔30和用于安装温压传感器的安装孔31，安装孔31设置于与所述油气输出口8相对应的位置。当油气分离罐3内的油液较少时，可以通过罐体17上的注油口29向罐体17内灌注油液，而需要清洗罐体17或更换油液时，可以通过罐体17上的泄油孔30将罐体17内的油液排出，泄油孔30设置在罐体17第二端盖25的下端。安装孔31内安装用于检测油气分离罐3输出的压缩空气的温度和压力，通过检测值来控制驱动电机1，以去报螺杆空压机主机2在安全工况下运作。例如当温压传感器检测到油气分离罐3输出的压缩空气温度过低或过高时，即像控制系统发送报警信号，并由控制系统控制驱动电机1停止运作，以保护螺杆空压机主机2，保证其运行安全可靠。

为解决空压机系统所占用空间较大的问题，本车用空压机系统还设置有底座32和过滤器安装座33，油气过滤器4和油液过滤器16均安装于过滤器安装座33上，方便拆装油气过滤器4和油液过滤器16，维护便捷，罐体17的下端设有安装支架，过滤器安装座33、罐体17和油液冷却器5固定安装于底座32上。罐体17的上端设有连接座34，螺杆空压机主机2和驱动电机1固定安装于该连接座34上，电机、螺杆空压机主机2与油气分离罐3竖直并排设置，充分利用空间，减少空压机系统所占用面积，器结构更为紧凑，装配时管路连接便捷，便于维护操作。

进一步的，所述过滤器安装座33设有用于调节油气过滤器4的压缩空气输出压力的减压阀35和压缩空气输出管接头36，减压阀35用于控制压缩空气的输出压力，压缩空气输出管接头36便于连接负载，所述过滤器安装座33上设有与油气过滤器4的油腔连通的输油孔38，螺杆空压机主机2上设有与该输油孔38连通的回油孔40，油气过滤器4过滤后的油液通过过滤器安装座33的输油孔38和螺杆空压机主机2上的回油孔40回流至螺杆空压机主机2内，以尽量减少油液损耗，延长本车用空压机系统维护周期。所述过滤器安装座33上设有与油气过滤器4的气腔连通的泄放孔39，储油盒15与该泄放孔39连通，进气单向阀14上的储油盒15内的极少量油液可利用过滤器安装座33上的泄放从压缩空气输出管接头36排除至负载端，从而避免储油盒15内的油液极少成多带来的维护不便。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (4)

1.一种用于新能源汽车的空压机，包括底座、过滤器安装座、驱动电机、螺杆式空压机主机、油气分离罐、油液过滤器、油气过滤器和油液冷却器，驱动电机驱动螺杆式空压机主机运作，螺杆式空压机主机设有空气进气口、油液进油口和油气输出口，油气分离罐设有油气输入口、油液输出口和压缩空气输出口，油液冷却器设有油液进口和油液出口，螺杆式空压机主机的油气输出口与油气分离罐的油气输入连接，油气分离罐的油液输出口与油液冷却器的油液进口之间通过油液过滤器连接，冷却器的油液出口与螺杆式空压机主机的油液进油口连接，油气分离罐的压缩空气输出口输出的压缩空气经过油气过滤器过滤后输出，其特征在于：

所述油气分离罐包括罐体和设置于罐体内的分离筒，所述分离筒包括上端设有V形开口的筒身，筒身位于V形开口的开口侧设有与罐体内壁配合的第一挡边，筒身另一侧设有与罐体内壁配合的第二挡边，筒身外壁、第一挡边、第二挡边以及罐体内壁围覆形成绕设于筒身外周的油气分离腔，筒身位于第二挡边的一侧设有将油气分离腔与筒身内部导通的导流通孔，所述油气输入口设置于与罐体上与油气分离腔相对应的位置，所述压缩空气输出口设置于罐体上与分离筒的V形开口的开口侧相对应的位置；

油气过滤器和油液过滤器固定安装于过滤器安装座上，过滤器安装座、罐体和油液冷却器固定安装于底座上，罐体的上端设有连接座，螺杆空压机主机和驱动电机固定安装于该连接座上，罐体的下端设有用于与底座固定连接的安装支架。

2.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的空压机，其特征在于：罐体的两端分别设有第一端盖和第二端盖，第一端盖上设有显示罐体内部油液高度的液位计，所述油气输出口设置于第二端盖的上部，罐体内与所述油气输出口相对应的位置设有第一油液挡板，罐体内位于分离筒与第一油液挡板之间设有第二油液挡板，第二油液挡板的下部设有油液通孔；罐体上还设有注油口、泄油孔和用于安装温压传感器的安装孔，安装孔设置于与所述油气输出口相对应的位置。

3.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车的空压机，其特征在于：所述过滤器安装座设有用于调节油气过滤器的压缩空气输出压力的减压阀和压缩空气输出管接头；所述过滤器安装座上设有与油气过滤器的油腔连通的输油孔，螺杆空压机主机上设有与该输油孔连通的回油孔。

4.根据权利要求3所述的一种用于新能源汽车的空压机，其特征在于：螺杆式空压机主机的空气进气口设有进气单向阀，该进气单向阀上还设有储油盒；所述过滤器安装座上设有与油气过滤器的气腔连通的泄放孔，储油盒与该泄放孔连通。