CN109882375A - 一种两级压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两级压缩机，上述两级压缩机包括用以对气体进行一次压缩的一级压缩机和连接所述一级压缩机、用以对所述一级压缩机压缩的气体进行二次压缩的二级压缩机；还包括用以对所述一级压缩机和所述二级压缩机冷却的冷却装置；所述一级压缩机为摇摆式低压缸，所述二级压缩机为活塞式高压缸。本发明所提供的压缩机满足排气压力及排量的同时，降低了压缩机的成本和提高了压缩机的工作制。

Description

一种两级压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域，特别涉及一种两级压缩机。

背景技术

压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动流体机械，目前广泛应用于工业及车辆生产制造中。

压缩机的排气压力与进气压力的比值成为压比，单级压缩机的压比通常较小，排量小，满足不了很多工业场合的需求；而压比较大的单级压缩机做工效率较低且在压缩做功过程中活塞部位的温度容易过高，影响正常工作和使用寿命；很多场合采用多级压缩机来提高工作效率，降低排气温度，目前比较常见的是一种多级活塞式压缩机，各压缩级均采用活塞式压缩机，排气压力较高，排量能够满足大多数工业场合的需求，但是活塞式压缩机具有导向环和连接活塞销的滚针轴承，这些部件的成本比较高，还需要使用耐高温油脂进行润滑，使得制造成本和运行成本较高。

因此，如何在保障压缩机排气压力的同时降低压缩机的成本成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种两级压缩机，该两级压缩机制造成本和使用成本较低。

为实现上述目的，本发明提供一种两级压缩机，包括用以对气体进行一次压缩的一级压缩机和连接所述一级压缩机、用以对所述一级压缩机压缩的气体进行二次压缩的二级压缩机；还包括用以对所述一级压缩机和所述二级压缩机冷却的冷却装置；

所述一级压缩机为摇摆式低压缸，所述二级压缩机为活塞式高压缸。

优选地，所述一级压缩机的低压出气口和所述二级压缩机的高压进气口通过冷却管道连接，所述冷却装置设于所述一级压缩机、所述二级压缩机和所述冷却管道之间，以实现所述冷却装置对三者进行冷却。

优选地，所述冷却装置为冷却风扇，所述冷却风扇为多个且多个所述冷却风扇的出风口分别朝向所述一级压缩机、所述二级压缩机和所述冷却管道设置。

优选地，还包括设于两个所述一级压缩机之间、用以驱动两个所述一级压缩机的所述第一偏心轮和设于另一所述一级压缩机和一个所述二级压缩机之间、用以驱动另一所述一级压缩机和一个所述二级压缩机的第二偏心轮；

所述第一偏心轮和所述第二偏心轮用以连接动力设备以实现驱动所述一级压缩机和所述二级压缩机压缩气体。

优选地，还包括设于进气口的过滤器，所述过滤器设于所述进气口和低压进气口之间。

优选地，所述一级压缩机包括连接于所述第一偏心轮或所述第二偏心轮的低压连杆组件，所述低压连杆组件还连接用以分别控制所述一级压缩机进气和排气的低压进气阀片和低压出气阀片。

优选地，所述二级压缩机包括连接于所述第二偏心轮的高压连杆组件，所述高压连杆组件还连接用以分别控制所述二级压缩机进气和排气的高压进气阀片和高压排气阀片。

相对于上述背景技术，本发明所提供两级压缩机包括对气体进行一次压缩的一级压缩机和与一级压缩机连接、对一级压缩机压缩的气体进行二次压缩的二级压缩机，还包括对一级压缩机和二级压缩机进行冷却的冷却装置；其中一级压缩机采用摇摆式低压缸，二级压缩机采用活塞式高压缸；通过摇摆式低压缸压缩后气体压力能够达到0.3～0.4MPa，再经过经活塞式高压缸压缩后气体压力可达1.2MPa，一级活塞缸采用摇摆式低压缸，通过连接连杆组件的皮碗偏心摇摆带动活塞运动，实现气体压缩，相对于普通的活塞式低压缸，省去了导向环、高压的活塞销及滚针轴承连接，减少了耐高温的油脂使用量，极大地降低了二级压缩缸的制造及使用成本，同时采用两级压缩机而非更多级，结构相对较为简单，通过诸如风扇等冷却装置对一级压缩机和二级压缩机替代耐高温油脂的油冷，同样减少了耐高温的油脂使用量，降低了二级压缩机的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的两级压缩机的结构示意图。

其中：

1-一级压缩机、2-二级压缩机、3-进气口、4-低压进气口、5-壳体、6-过滤器、7-进气膜片、8-低压出气口、9-轴承、10-第一偏心轮、11-低压连杆组件、12-低压进气阀片、13-低压出气阀片、14-低压限程板、15-冷却装置、16-高压进气口、17-出气口、18-高压限程板、19-高压出气阀片、20-高压进气阀片、21-高压活塞组件、22-高压活塞销、23-高压连杆组件、24-第二偏心轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的两级压缩机的结构示意图。

本发明所提供的二级压缩机2包括用来气体进行一次压缩的一级压缩机1和连接一级压缩机1、用来对一级压缩机1压缩后的气体进行再次压缩的二级压缩机2，通过两级压缩，降低了任一单级压缩机的压比，从而降低了排气温度，满足了大多数工业场合的需求，提高了机械效率。其中一级压缩机1具体采用摇摆式低压缸，二级压缩机2采用活塞式高压气缸，还包括用来对一级压缩机1和二级压缩机2进行冷却的冷却装置15。所谓摇摆式低压缸摇摆是比活塞式省去了导向环和活塞销，以及连接活塞销的滚针轴承9连接，减少了耐高温的油脂，这些都是成本比较高的配件。而是通过摇摆式皮碗密封并通过冷却装置15对一级压缩机1和二级压缩机2进行冷却，降低排气温度，提高了压缩效率，从而降低了压缩机的成本。

通过摇摆式低压缸压缩后气体压力能够达到0.3～0.4MPa，再经过经活塞式高压缸压缩后气体压力可达1.2MPa，在满足了大多数工业场合的需求的同时，通过采用摇摆式低压缸降低了压缩机的成本。摇摆式低压缸和活塞式高压缸的具体可参考现有技术，本发明的一个核心在于压缩机设计为两级压缩机并合理设置各级压缩机的类型及整体布局，通过冷却装置15对各级压缩机进行冷却，提高压缩机可靠性、使用寿命，降低压缩机的制造及使用成本。

本发明所提供的两级压缩机的结构具体如图1所示，该两级压缩机具体为四缸两级压缩机，包括三个一级压缩机1和一个二级压缩机2，四个压缩机两两对称设置；所谓两两对称设置具体：两个一级压缩机1以低压进气口4相对设置，另外一个一级压缩机1和一个二级压缩机2与上述两个一级压缩机1对称设置，四个压缩机形成矩形并设于矩形的四角；还包括连接低压出气口8和高压进气口16的冷却管道，冷却装置15设置在一级压缩机1、二级压缩机2和冷却管道之间，从而实现对三者的冷却，降低排气温度，提高压缩机的整体使用寿命，减少耐高温油脂的使用，降低使用成本。

所谓一级压缩机1也称低压压缩机，采用摇摆式低压缸，所谓二级压缩机2也称为高压压缩机，采用活塞式高压缸。这里所说的低压和高压均为相对概念，并无具体的数值规定；对气体进行一次压缩的一级压缩机1的排气压力相对对气体进行二次压缩的二级压缩机2的排气压力较低，所以称低压压缩机。

在本发明所提供的一种具体实施例中，冷却装置15具体为冷却风扇，且冷却风扇为多个，多个冷却风扇的出风口分别朝向一级压缩机1、二级压缩机2和冷却管道，从而实现对三者的冷却，有效降低了排气温度，提高了两级压缩机的压缩效率和使用寿命，降低了压缩机的使用成本。

两个低压进气口4相对设置的一级压缩机1之间设有用来驱动两个第一压缩机运动的第一偏心轮10，剩余的另一个一级压缩机1和一个二级压缩机2之间设有用来驱动二者的第二偏心轮24，第一偏心轮10和第二偏心轮24用来连接动力设备，驱动一级压缩机1和二级压缩机2做工实现压缩气体。

为了保证进气质量，减少一级压缩机1和二级压缩机2内杂质，从而减少活塞的磨损，在两级压缩机的进气口3还设有过滤器6，过滤器6具体设置在进气口3和低压进气口4之间，过滤器6之后还设有进气膜片7，从而保证进入一级压缩机1也即低压压缩机的气体的质量，防止杂质进入气缸。其中低压进气口4相对设置的两个一级压缩机1的低压进气口4直接通过壳体5连接进气口3，另一个一级压缩机1的低压进气口4则通过第一冷却管道连接进气口3实现进气；低压出气口8通过第二冷却管道连接二级压缩机2的高压进气口16，经二级压缩机2压缩后由出气口17排出四缸两级压缩机。

上述一级压缩机1具体包括连接于第一偏心轮10或者第二偏心轮24的低压连杆组件11，其中两个低压进气口4相对设置的一级压缩机1的低压连杆组件11连接第一偏心轮10，另一个一级压缩机1的低压连杆组件11连接第二偏心轮24，低压连杆组件11用以分别控制低压进气阀片12和低压出气阀门实现一级压缩机1的进气和压缩后的排气。具体为低压连杆组件11及其相关部件向下运动时，低压进气阀片12打开、气流经进气孔过滤器6及低压进气口4进入一级压缩机1腔体；当低压连杆组件11及其相关部件向上运动时，皮碗随低压连杆组件11运动保持活塞的密封，活塞下移实现对气体的压缩，低压出气阀片13打开，气体排出一级压缩机1。

上述二级压缩机2具体包括连接第二偏心轮的高压连杆组件23，高压连杆组件23用以分别控制高压进气阀片20和高压出气阀门实现二级压缩机2的进气和压缩后的排气。具体为在第二偏心轮的带动下，当高压连杆组件23及其相关部件向下运动时，高压进气阀片20打开、气流由低压排气口通过冷却管道进入二级压缩机2腔体，因为高压进气阀片20和高压出气阀片19都设在壳体5部件的阀板位置的上下方所以高压连杆组件23及其相关部件向下运动时，带动高压活塞组件21向下运动，高压进气阀片20打开、气流进入二级压缩机2腔体。当高压连杆组建及其相关部件向上运动时，带动活塞组件向上运动，高压出气阀片19打开完成对气体的第二次压缩经出气口17排出两级压缩机。如图1所示，冷却管道中的箭头方向表示被压缩气体的流动方向，冷却装置15处的箭头则表示冷却风的方向。

上述一级压缩机1还设有限制低压连杆组件11运动行程的低压限程板14，二级压缩机2则设有限制高压连杆组件23运动行程的高压限程板18。第一偏心轮10和第二偏心轮以及低压连杆组件11和高压连杆组件23通过一定的轴承9设置在两级压缩机内，低压活塞缸通过皮碗连接低压连杆组件11，高压活塞缸通过高压活塞销22连接高压活塞缸，其它的具体结构可参考现有技术。

本发明所提供的二级压缩机2将压缩机设置为两级压缩机，并选用摇摆式低压缸作为一级压缩机1，摇摆式低压缸采用皮碗密封带动低压活塞的运动减少了活塞环和滚针轴承9等贵重部件，降低了一级压缩机1及整体的两级压缩机的成本；通过两一级压缩机1和二级压缩机2之间设置冷却管道并通过冷却装置15对一级压缩机1、二级压缩机2和冷却管道进行冷却，降低了排气温度，提升了压缩效率；另一方面，减少了耐高温的油脂的使用，从而降低了两级压缩机的使用成本。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的两级压缩机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种两级压缩机，其特征在于，包括用以对气体进行一次压缩的一级压缩机(1)和连接所述一级压缩机(1)、用以对所述一级压缩机(1)压缩的气体进行二次压缩的二级压缩机(2)；还包括用以对所述一级压缩机(1)和所述二级压缩机(2)冷却的冷却装置(15)；

所述一级压缩机(1)为摇摆式低压缸，所述二级压缩机(2)为活塞式高压缸。

2.根据权利要求1所述的两级压缩机，其特征在于，所述一级压缩机(1)的低压出气口(8)和所述二级压缩机(2)的高压进气口(16)通过冷却管道连接，所述冷却装置(15)设于所述一级压缩机(1)、所述二级压缩机(2)和所述冷却管道之间，以实现所述冷却装置(15)对三者的冷却。

3.根据权利要求2所述的两级压缩机，其特征在于，所述冷却装置(15)为冷却风扇，所述冷却风扇为多个且多个所述冷却风扇的出风口分别朝向所述一级压缩机(1)、所述二级压缩机(2)和所述冷却管道设置。

4.根据权利要求3所述的两级压缩机，其特征在于，所述一级压缩机(1)为三个，所述二级压缩机(2)为一个；三个所述一级压缩机(1)和一个所述二级压缩机(2)两两对称设置。

5.根据权利要求4所述的两级压缩机，其特征在于，还包括设于两个所述一级压缩机(1)之间、用以驱动两个所述一级压缩机(1)的所述第一偏心轮(10)和设于另一所述一级压缩机(1)和一个所述二级压缩机(2)之间、用以驱动另一所述一级压缩机(1)和一个所述二级压缩机(2)的第二偏心轮(24)；

所述第一偏心轮(10)和所述第二偏心轮(24)用以连接动力设备以实现驱动所述一级压缩机(1)和所述二级压缩机(2)压缩气体。

6.根据权利要求5所述的两级压缩机，其特征在于，还包括设于进气口(3)的过滤器(6)，所述过滤器(6)设于所述进气口(3)和低压进气口(4)之间。

7.根据权利要求6所述的两级压缩机，其特征在于，所述一级压缩机(1)包括连接于所述第一偏心轮(10)或所述第二偏心轮(24)的低压连杆组件(11)，所述低压连杆组件(11)还连接用以分别控制所述一级压缩机(1)进气和排气的低压进气阀片(12)和低压出气阀片(13)。

8.根据权利要求6所述的两级压缩机，其特征在于，所述二级压缩机(2)包括连接于所述第二偏心轮(24)的高压连杆组件(23)，所述高压连杆组件(23)还连接用以分别控制所述二级压缩机(2)进气和排气的高压进气阀片(20)和高压出气阀片(19)。