CN108386356B - 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

一种移动式单螺杆压缩机
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、压缩机循环出油孔、压缩机循环进油孔。
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。
油池(9)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直接和油池(9)气体高压区连通，油池(9)气体高压区侧壁孔道2处设有挡板(2’)，挡板(2’)采用螺钉(3’)固定在油池(9)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与油池(9)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与油池(9)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油池(9)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；
油池(9)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直接和油池(9)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；油池(9)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’)一端直接与油池(9)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；油池(9)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’)固定在油池(9)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与油池(9)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与油池(9)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油池(9)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；13、孔道1；14、孔道2、15孔道3。
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：油池9，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油池9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：油池9，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油池9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 (3)

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、压缩机循环出油孔、压缩机循环进油孔；
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；
所述的单向阀用于压缩机停机后，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；
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；
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(13)、孔道2(14)、孔道3(15)；
油池(9)气体高压区和螺杆低压区之间设有孔道1(13)和孔道2(14)进行连通；孔道1(13)直接和螺杆低压区连通，孔道2(14)直接和油池(9)气体高压区连通；同时螺杆低压区通过孔道3(15)与可压缩弹簧孔道(8’)连通；油池(9)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’)一端直接与油池(9)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(14)；油池(9)气体高压区侧壁孔道2(14)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’)固定在油池(9)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(14)与油池(9)气体高压区连通；孔道2(14)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(14)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(14)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(14)与压缩机机壳内置油池(9)气体高压区连通和断开。
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，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(13)封闭，同时油路通断装置(4’)在高压气体作用下，将孔道2(14)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。
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，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(15)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(13)与孔道2(14)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油池(9)中。
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