CN109958626A - 空气压缩机的润滑油防泄漏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气压缩机的润滑油防泄漏装置，空气压缩机的转子和齿轮相连，齿轮设置在油腔内，油腔内设有润滑油，其特征在于，包括：泄压单元，泄压单元包括和油腔相连通的排气孔，排气孔的端口设有通气阀，通气阀供油腔内的气体排出；润滑油循环单元，润滑油循环单元包括分别与油腔于第一位置和第二位置相连通的排油通道和回油通道，排油通道和回油通道之间经管路相连。本发明能够对油腔进行快速泄压，设置润滑液循环通道，利用油腔内部压力使润滑油沿循环流动，使油腔内少量的润滑油进入通气阀位置，有效减少了润滑油的泄露量；不需要频繁向油腔中增添新的润滑油，使轴承和齿轮始终处于良好的润滑状态。

Description

空气压缩机的润滑油防泄漏装置

技术领域

本发明涉及空气压缩机的润滑油防泄漏装置。

背景技术

现有空气压缩机的转子转动原理一般是通过电机带动齿轮实现转动的，齿轮需要通过轴承和转子相连，而压缩机外壳内的转子位于的气室要求无油状态，因此需要在轴承和气室中间设置油封来阻挡轴承位置油腔的润滑油进入气室，当转子旋转工作后，气室内的压缩空气会沿油封位置的缝隙进入轴承位置的油腔，增加油腔的压力，为了保证轴承及相关部件的正常连接状态，需要对油腔进行泄压，现有技术一般在油腔钻孔并安装通气阀，使油腔内的高压空气从通气阀排出，但现有的通气阀在向外排放空气的过程中会夹带润滑油，直接排出油雾，造成润滑油的泄露；另外，当油腔中压力升高后，传统的油封设计对润滑油的密封效果达不到使用要求，会有部分润滑油从油封位置泄露至气室中，影响转子压缩空气，尤其当空气压缩机应用在燃料电池领域时，因为润滑油会使燃料电池的电堆发生中毒，所以空气压缩机排出的空气是不允许含油的，也就是要阻止油腔中的润滑油进入到空气压缩机的气室；润滑油产生泄露后还需要定期进行补充，增加了使用成本，浪费润滑油，如果不能及时补充润滑油会导致轴承及齿轮的磨损，影响空气压缩机的工作效率，降低设备使用寿命。

发明内容

本发明提供了空气压缩机的润滑油防泄漏装置，其结构设计合理，能够对油腔进行快速泄压，设置润滑液循环通道，利用油腔内部压力使润滑油沿循环流动，使油腔内少量的润滑油进入通气阀位置，有效减少了润滑油的泄露量；同时对通气阀进行改进后，增加了油雾分离功能，使经过通气阀的油雾得到有效分离，排出气体，截留润滑油，彻底解决润滑油泄露问题；不需要频繁向油腔中增添新的润滑油，使轴承和齿轮始终处于良好的润滑状态，保证了空气压缩机的工作效率，减少设备故障率，延长设备使用寿命，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：空气压缩机的润滑油防泄漏装置，空气压缩机的转子和齿轮相连，所述齿轮设置在油腔内，所述油腔内设有润滑油，包括：

泄压单元，所述泄压单元包括和油腔相连通的排气孔，所述排气孔的端口设有通气阀，所述通气阀供所述油腔内的气体排出；

润滑油循环单元，所述润滑油循环单元包括分别与所述油腔于第一位置和第二位置相连通的排油通道和回油通道，所述排油通道和回油通道之间经管路相连；所述回油通道包括第一段和第二段，所述第一段和所述排气孔相连，所述第一段内设有油气分离单元，所述油气分离单元包括油雾入口、气体出口和液体出口，所述油雾入口和所述管路对应相连通设置，所述气体出口和排气孔相连通设置，所述液体出口和所述第二段相对应连通设置，所述第二段和所述油腔内部相连通。

进一步的，所述排油通道设置在所述油腔的下方，且和所述油腔相连通；所述油气分离单元位于所述油腔上方，且和所述第二段对应连通，所述第二段和所述油腔相连通。

进一步的，所述回油通道的第一段设置在所述油腔的上方，所述第二段和所述油腔之间设有甩油循环通道，所述甩油循环通道包括连通油腔不同位置的第一水平孔和第二水平孔，所述第一水平孔与第二水平孔分别和第二段的不同位置相连通，所述第一水平孔的轴线大体和所述油腔中齿轮的底部相切设置，所述第二水平孔的轴线大体和所述油腔中齿轮的顶部相切设置。

进一步的，所述油雾分离单元的油雾入口位置设有回油阀体，所述回油阀体的通孔和过滤芯体相连，所述过滤芯体分别对应所述油雾分离单元的气体出口和液体出口设置。

进一步的，所述排气孔设置在所述油腔上方，其轴线大体和所述油腔内的齿轮侧面相切设置。

进一步的，所述通气阀内设有润滑油截留单元，所述润滑油截留单元仅使油腔内部空气向外排出。

进一步的，所述通气阀包括通气阀体，所述通气阀体内设有通气阀芯，所述通气阀芯和通气阀帽之间设有截留腔，所述截留腔内设有所述润滑油截留单元，所述润滑油截留单元包括通气滤芯，所述通气滤芯和截留腔内壁接触位置的间隙小于润滑油能够通过的最小间隙尺寸。

进一步的，所述通气滤芯一侧经弹簧和通气阀帽相连，可沿所述截留腔内壁滑动。

进一步的，所述轴承端盖内设有隔离空气压缩机气室的第一密封件，所述第一密封件和所述轴承之间设有第二密封件，所述第一密封件和所述第二密封件之间形成有渗油槽，所述排油通道设置在所述渗油槽位置。

进一步的，所述第一密封件的圆周表面设有反螺旋结构，所述反螺旋结构的螺纹线方向和第一密封件的转动方向相反。

本发明采用上述结构的有益效果是，其结构设计合理，能够对油腔进行快速泄压，设置润滑液循环通道，利用油腔内部压力使润滑油沿循环流动，使油腔内少量的润滑油进入通气阀位置，有效减少了润滑油的泄露量；同时对通气阀进行改进后，增加了油雾分离功能，使经过通气阀的油雾得到有效分离，排出气体，截留润滑油，彻底解决润滑油泄露问题；不需要频繁向油腔中增添新的润滑油，使轴承和齿轮始终处于良好的润滑状态，保证了空气压缩机的工作效率，减少设备故障率，延长设备使用寿命。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的侧视结构示意图；

图3为本发明的局部剖视结构示意图；

图4为图2中A-A部的剖视结构示意图；

图5为本发明的通气阀的结构示意图；

图6为本发明的油气分离单元的结构示意图。

图中，1、轴承端盖；2、油腔；3、轴承；4、空气压缩机；5、转子；6、转轴；7、齿轮；8、电机；9、排气孔；10、通气阀；11、气室；12、排油通道； 13、管路；14、回油通道；1401、第一段；1402、第二段；15、油气分离单元；1501、回油阀体；1502、过滤芯体；1503、通孔；16、甩油循环通道；1601、第一水平孔；1602、第二水平孔；17、润滑油截留单元；1701、通气滤芯；1702、弹簧；18、通气阀体；19、通气阀芯；20、通气阀帽；21、截留腔；22、第一密封件；23、第二密封件；24、渗油槽；25、第一组合垫圈；26、O型圈；27、第二组合垫圈；28、连接头。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-6所示，空气压缩机的润滑油防泄漏装置，空气压缩机4的转子5 和齿轮7相连，所述齿轮7设置在油腔2内，所述油腔2内设有润滑油，具体的，油腔2外部包括轴承端盖1，轴承端盖1内安装有轴承3，轴承3连接支撑空气压缩机4转子5的转轴6，空气压缩机4转子5的转轴6经轴承3和齿轮7 相连，齿轮7和电机8输出轴相连，本方案中的防泄漏单元针对油腔2中的润滑油，防泄漏单元包括泄压单元，泄压单元包括和油腔2相连通的排气孔9，排气孔9的端口设有通气阀10，通气阀10供所述油腔2内的气体排出；空气压缩机4的转子5在电机8及齿轮7带动下开始转动工作，气室11内的空气进入油腔2中，油腔2中空气积累过多后压力升高，压迫油腔2中的润滑油沿润滑油循环单元流动循环，润滑油具体的流动路径为：油腔2内的润滑油从排油通道 12经管路13回流至回油通道14后，首先从油气分离单元15的油雾入口进入油雾分离单元15，经过油雾分离单元15的过滤分离，分离后的气体从油雾分离单元15的气体出口排出，沿回油通道14的第一段1401流向排气孔9，经排气孔 9从通气阀10排出；分离后的润滑油从液体出口排出，沿回油通道14的第二段 1402回到油腔2内部。空气压缩机4工作状态下，大部分的润滑油能够沿着润滑油循环单元流动，润滑油循环单元会消耗油腔2中大部分的高压空气，这些空气经过油气分离单元的过滤分离后从通气阀10排出；而油腔2中剩余的部分的气体会直接经排气孔由通气阀10排出，即使采用现有技术中普通类型的通气阀，油腔2中剩余少量的气体也只能夹杂少量的润滑油从通气阀位置排出，使润滑油的泄露量大大减小，现有空气压缩机4的润滑油泄露问题得到有效控制。

为了对润滑油循环单元中的排油通道12和回油通道14作出详细解释说明，排油通道12设置在油腔2的下方，且和油腔2相连通，油腔2中的压力加上润滑油的自身重力使润滑油从油腔2进入排油通道12；油气分离单元15位于油腔2上方，且和第二段1402对应连通，第二段1402和油腔2相连通。具体的，排油通道12连接在油腔2的底部位置，回油通道14的回油位置设置在油腔2的上方，回油通道14的第二段1402和油腔2的侧面位置相连，便于油腔2的润滑油从排油通道12排出，从回油通道14的第二段1402回流。

另外，值得一提的是，回油通道14的第一段1401大体水平设置，和排气孔9相连通，有利于第一段1401的加工设计，也有助于油气分离单元15分离出的空气快速流动至排气孔9的通气阀10位置。

考虑到实际加工使用，回油通道14的第一段1401设置在油腔2的上方，有利于油气分离单元15分离出的润滑油在重力作用下滴落到第二段1402中，使润滑油更容易回到油腔2内部；同时，因为回油通道14的第二段1402和油腔2相连通，油腔2中的齿轮7在高速旋转时，会将润滑油向外甩动，润滑油会进入回油通道14的第二段1402中，齿轮7转速越高，进入第二段1402中的润滑油量越多，当进入的润滑油量过多时会浸泡油气分离单元15，影响油气分离单元15的效果，长时间浸泡会损坏油气分离单元15，为了对油气分离单元 15进行有效保护，避免润滑油浸泡，本方案在第二段和油腔之间设有甩油循环通道16，甩油循环通道16包括连通油腔2不同位置的第一水平孔1601和第二水平孔1602，第一水平孔1601与第二水平孔1602分别和第二段1402的不同位置相连通，第一水平孔1601的轴线大体和油腔2中齿轮7的底部相切设置，第二水平孔1602的轴线大体和油腔2中齿轮7的顶部相切设置，当齿轮7发生转动后，向外甩动的润滑油会进入第一水平孔1601中，然后经过第二段1402，因为离心力的作用，第二段1402内的润滑油会沿着第二水平孔1602重新甩回油腔2中，避免润滑油通过第二段1402浸泡到油气分离单元15。

具体的，油雾分离单元15的油雾入口位置设有回油阀体1501，回油阀体1501的通孔1503和过滤芯体1502相连，过滤芯体1502分别对应油雾分离单元 15的气体出口和液体出口设置，使分离出的空气进入第一段1401，过滤芯体1502 过滤留下的润滑油进入第二段1402，沿第二段1402重新回流至油腔2。

在实际加工安装时，如附图4所示，排油通道12出油口设置连接头28，连接头28和回油阀体1501之间设置可拆卸连接的管路13，方便配合安装使用。

排气孔9设置在油腔2上方，其轴线大体和油腔2内的齿轮7侧面相切设置，使排气孔大体沿竖直方向设置，且能够和齿轮7齿面相切设置，在齿轮7 高速转动下，夹杂润滑油的空气能够顺利进入排气孔9，及时泄压。

为了彻底解决润滑油的泄露问题，通气阀10内设有润滑油截留单元17，润滑油截留单元17仅使油腔2内部空气向外排出，通过润滑油截留单元将油腔2 直接进入排气孔9的少量润滑油进行过滤截留，保证通气阀10位置润滑油无泄漏，因为大多数润滑油通过润滑油循环单元进行流动，只有少量的润滑油被空气夹杂经过通气阀10，因此通过润滑油截留单元17能够有效过滤这部分润滑油，但如果没有润滑油循环单元分担配合，如果直接在现有技术的通气阀位置增加过滤单元，大量的油雾会迅速损坏此过滤单元，无法保证正常的使用寿命，频繁更换适得其反，因此现有技术中的通气阀位置并没有设置过滤单元对润滑油进行过滤，而本方案恰恰解决了这个问题，彻底解决了润滑油的泄露。

为了对通气阀10和润滑油截留单元17作出进一步详细描述，通气阀10包括通气阀体18，通气阀体18内设有通气阀芯19，通气阀芯19和通气阀帽20 之间设有截留腔21，截留腔21内设有润滑油截留单元17，润滑油截留单元17 包括通气滤芯1701，通气滤芯1701和截留腔21内壁接触位置的间隙小于润滑油能够通过的最小间隙尺寸，进入通气阀10中的油雾首先通过通气阀芯19，通气阀芯19能够对油雾起到一定的缓冲打散的作用，使夹杂在空气中的润滑油更好的和通气滤芯1701接触，润滑油被通气滤芯1701过滤截留，空气从通气滤芯1701穿过。

如附图5所示，为了对冲击进入通气阀10中的油雾进行有效过滤分离，通气滤芯1701一侧经弹簧1702和通气阀帽20相连，可沿截留腔21内壁滑动，当高速运动的油雾通过通气阀10的通气阀芯19后，会冲击通气滤芯1701沿滞留腔21滑动，和通气滤芯1701连接的弹簧1702被挤压，通气滤芯1701在高压油雾的冲击和弹簧1702弹力双重作用下，会沿滞留腔21反复移动，有效降低油雾对通气滤芯1701的冲击损坏，提高通气滤芯1701的使用寿命，保证油雾过滤效果。

考虑到过滤芯体1502和通气滤芯1701的功能需求，过滤芯体1502和通气滤芯1701可具体选用结构形状不同的烧结滤芯。烧结滤芯具有良好的过滤性能；形状稳定，元件具有较高强度；耐高温；抗腐蚀性能强；耐冲击、交变负载高；透气性、分离效果佳。

如附图3所示，轴承端盖1内设有隔离空气压缩机4气室11的第一密封件 22，第一密封件22和轴承3之间设有第二密封件23，第一密封件22和第二密封件23之间形成有渗油槽24，排油通道12设置在渗油槽24位置，油腔2内部的润滑油沿第二密封件23渗漏进入渗油槽24内，空气压缩机4工作时，空气从第一密封件22的缝隙进入渗油槽24中，将渗油槽24内的润滑油挤压进入排油通道12。

所述第一密封件22的圆周表面设有反螺旋结构，所述反螺旋结构的螺纹线方向和第一密封件22的转动方向相反。当第一密封件22跟随转子5转动后，其表面的反螺纹结构转动后可限制油腔2中的润滑油沿第一密封件22和轴承端盖1的间隙进入气室11。

值得一提的是，在具体安装配合时，第一密封件22包括机械密封，第二密封件23包括回转油封。

如附图5和6所示，为了使通气阀10和排气孔9保持良好的密闭性，通气阀体18和排气孔9入口位置设有第一组合垫圈25，通气阀体18和排气口9内壁之间设有O型圈26；回油阀体1501和回油通道14入口位置设有第二组合垫圈27。

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 (10)

1.空气压缩机的润滑油防泄漏装置，空气压缩机的转子和齿轮相连，所述齿轮设置在油腔内，所述油腔内设有润滑油，其特征在于，包括：

泄压单元，所述泄压单元包括和油腔相连通的排气孔，所述排气孔的端口设有通气阀，所述通气阀供所述油腔内的气体排出；

润滑油循环单元，所述润滑油循环单元包括分别与所述油腔于第一位置和第二位置相连通的排油通道和回油通道，所述排油通道和回油通道之间经管路相连；所述回油通道包括第一段和第二段，所述第一段和所述排气孔相连，所述第一段内设有油气分离单元，所述油气分离单元包括油雾入口、气体出口和液体出口，所述油雾入口和所述管路对应相连通设置，所述气体出口和排气孔相连通设置，所述液体出口和所述第二段相对应连通设置，所述第二段和所述油腔内部相连通。

2.根据权利要求1所述的空气压缩机的润滑油防泄漏装置，其特征在于，所述排油通道设置在所述油腔的下方，且和所述油腔相连通；所述油气分离单元位于所述油腔上方，且和所述第二段对应连通，所述第二段和所述油腔相连通。

3.根据权利要求2所述的空气压缩机的润滑油防泄漏装置，其特征在于，所述回油通道的第一段设置在所述油腔的上方，所述第二段和所述油腔之间设有甩油循环通道，所述甩油循环通道包括连通油腔不同位置的第一水平孔和第二水平孔，所述第一水平孔与第二水平孔分别和第二段的不同位置相连通，所述第一水平孔的轴线大体和所述油腔中齿轮的底部相切设置，所述第二水平孔的轴线大体和所述油腔中齿轮的顶部相切设置。

4.根据权利要求3所述的空气压缩机的润滑油防泄漏装置，其特征在于，所述油雾分离单元的油雾入口位置设有回油阀体，所述回油阀体的通孔和过滤芯体相连，所述过滤芯体分别对应所述油雾分离单元的气体出口和液体出口设置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的空气压缩机的润滑油防泄漏装置，其特征在于，所述排气孔设置在所述油腔上方，其轴线大体和所述油腔内的齿轮侧面相切设置。

6.根据权利要求1至5任一项所述的空气压缩机的润滑油防泄漏装置，其特征在于，所述通气阀内设有润滑油截留单元，所述润滑油截留单元仅使油腔内部空气向外排出。

7.根据权利要求6所述的空气压缩机的润滑油防泄漏装置，其特征在于，所述通气阀包括通气阀体，所述通气阀体内设有通气阀芯，所述通气阀芯和通气阀帽之间设有截留腔，所述截留腔内设有所述润滑油截留单元，所述润滑油截留单元包括通气滤芯，所述通气滤芯和截留腔内壁接触位置的间隙小于润滑油能够通过的最小间隙尺寸。

8.根据权利要求7所述的空气压缩机的润滑油防泄漏装置，其特征在于，所述通气滤芯一侧经弹簧和通气阀帽相连，可沿所述截留腔内壁滑动。

9.根据权利要求7或8所述的空气压缩机的润滑油防泄漏装置，其特征在于，所述轴承支架内设有隔离空气压缩机气室的第一密封件，所述第一密封件和所述轴承之间设有第二密封件，所述第一密封件和所述第二密封件之间形成有渗油槽，所述排油通道设置在所述渗油槽位置。

10.根据权利要求9所述的空气压缩机的润滑油防泄漏装置，其特征在于，所述第一密封件的圆周表面设有反螺旋结构，所述反螺旋结构的螺纹线方向和第一密封件的转动方向相反。