CN108386356A - 一种移动式单螺杆压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种移动式单螺杆压缩机,属于压缩机技术领域。由一个螺杆、两个星轮啮合组成。单向阀,内置于压缩机壳体内部,与螺杆和星轮啮合压缩完之后的出气口相连,防止高压腔内的气体回流,起到保护压缩机和驱动压缩机电机的作用。压缩机壳体内部设置油分装置,该装置可对单向阀出来的气液两相物,通过碰撞分离,起到油气粗分离的作用。压缩机内部油池中的油,由吸油管,经外部连接的油滤座(带温控阀),经过滤后注入压缩机进油孔,对压缩机起到润滑、密封的作用。
Description
技术领域
本发明涉及空气压缩领域及机车动力用气领域,具体说是一种移动式的单螺杆式压缩机,属于压缩机技术领域。
背景技术
目前基于压缩机的移动式的用气系统,应用较为广泛,例如机车空气制动系统、电空设备及其他移动式的风动设备用气系统。移动式的用气系统在高速运动状态下,需要可靠的稳定性,其可靠性直接影响到整个设备的安全运行。
目前,现有的移动式动力用气系统,多是基于活塞式和双螺杆式的空气压缩机系统,但是这两种系统存在结构复杂,成本高,受力不平衡及可靠性低等问题。单螺杆压缩机具有结构简单,体积小,重量轻,可靠性高,噪声低,运行费用低及节能等特点,是为移动式用气系统领域内的首选压缩机。而目前基于单螺杆压缩机的动力用气移动式系统的使用,并没有相关文献报道。
发明内容
本发明提供一种移动式动力用气压缩机,该压缩机为单螺杆式压缩机。其具有结构简单,可靠性高,效率高,寿命长等优点。同时还可在移动式单螺杆压缩机中安全可靠的防液击装置,该装置可以有效解决喷油单螺杆压缩机的液击问题,提高单螺杆压缩机的使用性能和寿命。
本发明提供的一种单螺杆压缩机,结构包括:压缩机机壳、螺杆、星轮、单向阀、油分装置、油池、吸油管、压缩机出油孔、压缩机进油孔。
所述的螺杆、星轮为压缩机上常规的螺杆、星轮,采用一个螺杆匹配啮合两个星轮组成,两个星轮对称分布;螺杆、星轮、单向阀、油分装置、油池、吸油管位于压缩机机壳内;
压缩机机壳上设有压缩机进气口和进油口,压缩机进气口和进油口分别与螺杆和星轮压缩前啮合处对应连通;在压缩机机壳上设有压缩机循环出油孔、压缩机循环进油孔,同时压缩机机壳上还设有油管路,进油口通过油管路与压缩机循环进油孔连接,油管路上可设有阀门;螺杆和星轮啮合压缩后的气体出口处设有单向阀安装孔,单向阀安装孔内安装有单向阀;压缩机机壳上与单向阀正相对处设有压缩机排气口;在单向阀和压缩机排气口之间设有油分装置;油分装置的下方为油池;油池中的油通过吸油管与压缩机循环出油孔连接,然后经外部连接的油滤座(可带温控阀),经过滤后注入压缩机循环进油孔,然后经压缩机机壳上的油管路进入到进油口,对压缩机起到润滑、密封、循环的作用。
所述的单向阀是防止压缩机停机后,防止排气腔体内的气体回流,产生压缩机倒转的现象,防止损坏压缩机及其驱动的电机。
所述的油分装置,是可以对单向阀排出来的气液混合物,起到碰撞分离的作用。
所述的油池可对油分装置分离出来的油起到存储的作用。
所述的吸油管,是可以将油池中的油吸入到油循环管路中,进而使油在油循环管中循环。
所述的油循环管路,是连接了压缩机的高压端和低压端的管路循环结构,能够将吸油管吸进油池的油,通过油管路循环,借助压差将油送到压缩机低压端从而进行油路循环,起到润滑、密封压缩机的作用。
本移动式单螺杆压缩机还安装有防液击装置。
防液击装置包括如下两种:
方案一:一种单螺杆压缩机防液击装置包括:挡板(2’)、螺钉(3’)、油路通断装置(4’)、孔道1和孔道2。
压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区和螺杆低压区之间设有孔道1和孔道2进行连通;孔道1直接和螺杆低压区连通,孔道2直接和压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连通,压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区侧壁孔道2处设有挡板(2’),挡板(2’)采用螺钉(3’)固定在压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区侧壁上,挡板(2)将孔道2挡住,挡板(2’)下端留有空隙使得孔道2与压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连通;孔道2的端口四周侧壁设有凹槽从而形成空腔,在空腔内放有圆球状的油路通断装置(4’),圆球状的油路通断装置(4’)的直径大于孔道2的孔直径,挡板(2’)作为圆球状的油路通断装置(4’)的限位,圆球状的油路通断装置(4’)能够根据受空隙处和孔道2内的气体压力差而在空腔内上下左右自由移动,从而实现孔道2与压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连通和断开。
压缩机运行时,油路通断装置(4’)在高压气体作用下,将孔道2封闭,保证在运行时,高低压腔之间不窜压,并保证螺杆星轮啮合副的润滑;
压缩机停机后,左侧高压腔的压力与右侧低压腔的压力逐渐平衡,油路通断装置(4’)两侧压力平衡,在重力作用下滚至挡板(2’)限位处,使压缩机高低压腔相连,螺杆处积存的油液可流至压缩机机壳内置油池(1’)中。有效的解决了启机时的液击现象。
方案二:一种单螺杆压缩机防液击装置包括:挡板(2’)、螺钉(3’)、油路通断装置(4’)、活塞阀(5’)、可压缩弹簧(6’)、活塞阀位移孔道(7’)、可压缩弹簧孔道(8’)、孔道1、孔道2、孔道3;
压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区和螺杆低压区之间设有孔道1和孔道2进行连通;孔道1直接和螺杆低压区连通,孔道2直接和压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连通;同时螺杆低压区通过孔道3与可压缩弹簧孔道(8’)连通;压缩机机壳内置油池(1)气体高压区侧壁上设有活塞阀位移孔道(7’),活塞阀位移孔道(7’)内配有活塞阀(5’),活塞阀(5’)一端直接与压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连接,另一端与可压缩弹簧(6’)轴向固定连接,可压缩弹簧(6’)位于可压缩弹簧孔道(8’)内,活塞阀位移孔道(7’)与可压缩弹簧孔道(8’)轴向连接;活塞阀位移孔道(7’)穿过孔道2;压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区侧壁孔道2处以及可压缩弹簧孔道(8’)处设有挡板(2’),挡板(2’)采用螺钉(3’)固定在压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区侧壁上,挡板(2’)作为活塞阀(5’)和油路通断装置(4’)的限位处;挡板(2’)下端留有空隙使得孔道2与压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连通;孔道2的端口四周侧壁设有凹槽从而形成空腔,在空腔内放有圆球状的油路通断装置(4’),圆球状的油路通断装置(4’)的直径大于孔道2的孔直径,挡板(2’)作为圆球状的油路通断装置(4’)的限位,圆球状的油路通断装置(4’)能够根据受空隙处和孔道2内的气体压力差而在空腔内上下左右自由移动,从而实现孔道2与压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连通和断开;
压缩机运行时,活塞阀(5’)左侧为高压气体,将活塞阀(5’)以及可压缩弹簧(6’)压至最右侧,孔道1封闭,同时油路通断装置(4’)在高压气体作用下,将孔道2封闭,保证在运行时,高低压腔之间不窜压,并保证螺杆星轮啮合副的润滑;
压缩机停机后,左侧高压腔的压力与右侧低压腔的压力逐渐平衡,由于孔道3将活塞阀(5’)的右侧与螺杆低压区连通,使得活塞阀(5’)左右两侧压力平衡,在可压缩弹簧(6’)的弹簧力作用下运行至挡板(2’)限位处,孔道1与孔道2连通,油路通断装置(4’)两侧压力平衡,在重力作用下滚至活塞挡板(2’)限位处,使压缩机高低压腔相连通,同时螺杆处积存的油液可流至压缩机机壳内置油池(1’)中。有效的解决了启机时的液击现象;
孔道3连通了活塞阀(5’)右侧与低压区,保证了活塞阀右行时不憋压,并在停机后使活塞阀(5’)两侧压力平衡,使可压缩弹簧(6’)正常运作;
挡板(2’)对活塞阀(5’)和油路通断装置(4’)如钢球进行限位;
孔到1和孔到2连通了高压腔和低压腔。
本发明提供的车载用单螺杆压缩机,设计合理,结构简单,通过采用上述技术方案,能够克服现用的往复活塞式、双螺杆式空压机排气量不足、体积大、成本高、可靠性低的问题,并且该结构受力平衡,使用寿命较长,效率高。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明的结构布置图;
图2是根据本发明的油路循环示意图;
图3第一种单螺杆压缩机防液击装置结构示意图
图4另一种单螺杆压缩机防液击装置结构示意图
附图标记说明:
1、星轮;2、螺杆;3、压缩机进气孔;4、压缩机壳体;5、油分装置;6、单向阀安装孔;7、压缩机排气孔;8、单向阀;9、油池;10、吸油管;11、压缩机循环出油孔;12、压缩机循环进油孔。
1’、压缩机机壳内置油池,2’、挡板,3’、螺钉,4’、油路通断装置,5’、活塞阀,6’、可压缩弹簧,7’、活塞阀位移孔道,8’、可压缩弹簧孔道。
具体实施方式:
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明,但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
如图1至图2所示,一种移动式的单螺杆压缩机,具体机构包括:1、星轮;2、螺杆;3、压缩机进气孔;4、压缩机壳体;5、油分装置;6、单向阀安装孔;7、压缩机排气孔;8、单向阀;9、油池;10、吸油管;11、压缩机出油孔;12、压缩机进油孔。
由一个螺杆2,两个星轮1组成。图中的两个星轮1为对称布置,另一个星轮在螺杆的另一侧。单向阀,内置于压缩机壳体内部,与螺杆2和星轮1啮合压缩完之后的出气口相连,防止高压腔内的气体回流,起到保护压缩机和驱动压缩机电机的作用。压缩机壳体4内部设置油分装置5,该装置可对单向阀出来的气液两相物,通过碰撞分离,起到油气粗分离的作用。压缩机内部油池9中的油,由吸油管10,经外部连接的油滤座(带温控阀),经过滤后注入压缩机进油孔12,对压缩机起到润滑、密封的作用。
气体由压缩机进气孔3,进入压缩机内部,并由螺杆2和星轮1的啮合压缩作用,经单向阀8,排进压缩机排气腔内,也即是压缩机的高压腔。单向阀8的数量为两个,分别安装在对称布置的两个单向阀安装孔6上。由螺杆和星轮啮合压缩后的高压气体,由单向阀8进入排气腔内,再经油分装置5的油分作用,将油分离到压缩机油池9内,分离后的气体由压缩机排气孔11排出,用于动力用气。单向阀8能够有效的防止气体回流,起到保护压缩机和驱动压缩机电机的作用。
图2为该移动式压缩机的油循环示意图,吸油管10可将油池9内的油吸入油循环管路中,出油孔11外接油气分离器,经过油气分离器的油分作用,气体回到进油孔12,进而在此进入压缩机内部,对压缩机起润滑、密封的作用。进油孔12与压缩机低压腔相连,油路循环的动力是靠压缩机的高低压腔的压差作用。
本移动式单螺杆压缩机还安装有防液击装置。防液击装置包括如下两种,见图3和图4:
包括:压缩机机壳内置油池1’,挡板2’,螺钉3’,油路通断装置4’,具体见图3。
压缩机运行时,油路通断装置4’在高压气体作用下,将孔道2封闭,保证在运行时,高低压腔之间不窜压,并保证螺杆星轮啮合副的润滑;
压缩机停机后,左侧高压腔的压力与右侧低压腔的压力逐渐平衡,油路通断装置4’两侧压力平衡,在重力作用下滚至挡板2’限位处,使压缩机高低压腔相连,螺杆处积存的油液可流至压缩机机壳内置油池1’中。有效的解决了启机时的液击现象;
挡板2’对油路通断装置4’进行限位;
孔道1和孔道2连通了高压腔与低压腔。
或包括:压缩机机壳内置油池1’,挡板2’,螺钉3’,油路通断装置4’,活塞阀5’,弹簧6’,活塞阀位移孔道7’,可压缩弹簧孔道8’,具体见图4。
压缩机运行时,活塞阀5’左侧为高压气体,将活塞阀5’和可压缩弹簧6’压至最右侧,孔道1封闭,同时油路通断装置4’在高压气体作用下,将孔道2封闭,保证在运行时,高低压腔之间不窜压,并保证螺杆星轮啮合副的润滑;
压缩机停机后,左侧高压腔的压力与右侧低压腔的压力逐渐平衡,孔道3连通活塞阀5’的右侧与低压腔,因此活塞阀5’左右两侧压力平衡,在弹簧6’的弹簧力作用下运行至挡板2限位处,孔道1与孔道2连通,油路通断装置4’两侧压力平衡,在重力作用下滚至挡板2’限位处,使压缩机高低压腔相连,螺杆处积存的油液可流至压缩机机壳内置油池1’中。有效的解决了启机时的液击现象;
孔道3连通了活塞阀5’右侧与低压腔,保证了活塞阀右行时不憋压,并在停机后使活塞阀5’两侧压力平衡,使弹簧6’正常运作;
挡板2对活塞阀5’和油路通断装置4’如钢球进行限位;
孔道1和孔道2连通了高压腔和低压腔。
Claims (9)
1.一种移动式单螺杆压缩机,其特征在于,结构包括:压缩机机壳、螺杆、星轮、单向阀、油分装置、油池、吸油管、压缩机出油孔、压缩机进油孔;
所述的螺杆、星轮,采用一个螺杆匹配啮合两个星轮组成,两个星轮对称分布;螺杆、星轮、单向阀、油分装置、油池、吸油管位于压缩机机壳内;
压缩机机壳上设有压缩机进气口和进油口,压缩机进气口和进油口分别与螺杆和星轮压缩前啮合处对应连通;在压缩机机壳上设有压缩机循环出油孔、压缩机循环进油孔,同时压缩机机壳上还设有油管路,进油口通过油管路与压缩机循环进油孔连接,油管路上可设有阀门;螺杆和星轮啮合压缩后的气体出口处设有单向阀安装孔,单向阀安装孔内安装有单向阀;压缩机机壳上与单向阀正相对处设有压缩机排气口;在单向阀和压缩机排气口之间设有油分装置;油分装置的下方为油池;油池中的油通过吸油管与压缩机循环出油孔连接,然后经外部连接的油滤座,经过滤后注入压缩机循环进油孔,然后经压缩机机壳上的油管路进入到进油口,对压缩机起到润滑、密封、循环的作用。
2.按照权利要求1所述的一种移动式单螺杆压缩机,其特征在于,所述的单向阀是防止压缩机停机后,防止排气腔体内的气体回流,产生压缩机倒转的现象,防止损坏压缩机及其驱动的电机。
3.按照权利要求1所述的一种移动式单螺杆压缩机,其特征在于,油分装置,能够对单向阀排出来的气液混合物,起到碰撞分离的作用。
4.按照权利要求1所述的一种移动式单螺杆压缩机,其特征在于,还包括单螺杆压缩机防液击装置;单螺杆压缩机防液击装置包括:挡板(2’)、螺钉(3’)、油路通断装置(4’)、孔道1和孔道2;
压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区和螺杆低压区之间设有孔道1和孔道2进行连通;孔道1直接和螺杆低压区连通,孔道2直接和压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连通,压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区侧壁孔道2处设有挡板(2’),挡板(2’)采用螺钉(3’)固定在压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区侧壁上,挡板(2’)将孔道2挡住,挡板(2’)下端留有空隙使得孔道2与压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连通;孔道2的端口四周侧壁设有凹槽从而形成空腔,在空腔内放有圆球状的油路通断装置(4’),圆球状的油路通断装置(4’)的直径大于孔道2的孔直径,挡板(2’)作为圆球状的油路通断装置(4’)的限位,圆球状的油路通断装置(4’)能够根据受空隙处和孔道2内的气体压力差而在空腔内上下左右自由移动,从而实现孔道2与压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连通和断开。
5.按照权利要求4所述的一种移动式单螺杆压缩机,其特征在于,压缩机运行时,油路通断装置(4’)在高压气体作用下,将孔道2封闭,保证在运行时,高低压区之间不窜压,并保证螺杆星轮啮合副的润滑。
6.按照权利要求4所述的一种移动式单螺杆压缩机,其特征在于,压缩机停机后,左侧高压区的压力与右侧低压区的压力逐渐平衡,油路通断装置(4’)两侧压力平衡,在重力作用下滚至挡板(2’)限位处,使压缩机高低压腔相连,螺杆处积存的油液可流至压缩机机壳内置油池(1’)中。
7.按照权利要求1所述的一种移动式单螺杆压缩机,其特征在于,还包括单螺杆压缩机防液击装置;单螺杆压缩机防液击装置包括:挡板(2’)、螺钉(3’)、油路通断装置(4’)、活塞阀(5’)、可压缩弹簧(6’)、活塞阀位移孔道(7’)、可压缩弹簧孔道(8’)、孔道1、孔道2、孔道3;
压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区和螺杆低压区之间设有孔道1和孔道2进行连通;孔道1直接和螺杆低压区连通,孔道2直接和压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连通;同时螺杆低压区通过孔道3与可压缩弹簧孔道(8’)连通;压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区侧壁上设有活塞阀位移孔道(7’),活塞阀位移孔道(7’)内配有活塞阀(5’),活塞阀(5’)一端直接与压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连接,另一端与可压缩弹簧(6’)轴向固定连接,可压缩弹簧(6’)位于可压缩弹簧孔道(8’)内,活塞阀位移孔道(7’)与可压缩弹簧孔道(8’)轴向连接;活塞阀位移孔道(7’)穿过孔道2;压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区侧壁孔道2处以及可压缩弹簧孔道(8’)处设有挡板(2’),挡板(2’)采用螺钉(3’)固定在压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区侧壁上,挡板(2’)作为活塞阀(5’)和油路通断装置(4’)的限位处;挡板(2’)下端留有空隙使得孔道2与压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连通;孔道2的端口四周侧壁设有凹槽从而形成空腔,在空腔内放有圆球状的油路通断装置(4’),圆球状的油路通断装置(4’)的直径大于孔道2的孔直径,挡板(2’)作为圆球状的油路通断装置(4’)的限位,圆球状的油路通断装置(4’)能够根据受空隙处和孔道2内的气体压力差而在空腔内上下左右自由移动,从而实现孔道2与压缩机机壳内置油池(1’)气体高压区连通和断开。
8.按照权利要求7所述的一种移动式单螺杆压缩机,其特征在于,压缩机运行时,活塞阀(5’)左侧为高压气体,将活塞阀(5’)以及可压缩弹簧(6’)压至最右侧,孔道1封闭,同时油路通断装置(4’)在高压气体作用下,将孔道2封闭,保证在运行时,高低压腔之间不窜压,并保证螺杆星轮啮合副的润滑。
9.按照权利要求7所述的一种移动式单螺杆压缩机,其特征在于,压缩机停机后,左侧高压腔的压力与右侧低压腔的压力逐渐平衡,由于孔道3将活塞阀(5’)的右侧与螺杆低压区连通,使得活塞阀(5’)左右两侧压力平衡,在可压缩弹簧(6’)的弹簧力作用下运行至挡板(2’)限位处,孔道1与孔道2连通,油路通断装置(4’)两侧压力平衡,在重力作用下滚至活塞挡板(2’)限位处,使压缩机高低压腔相连通,同时螺杆处积存的油液可流至压缩机机壳内置油池(1’)中。
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