CN110242534A - 一种新能源有油二级活塞式空压机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源有油二级活塞式空压机，包括两级压缩缸体、设置在两级压缩缸体一侧的电机、通过联轴器传动连接电机驱动轴的曲轴、转动连接在曲轴上的两级活塞连杆组件、固定装配在两级压缩缸体上的缸盖、设置在两级压缩缸体另一侧的齿轮泵组件以及固定安装在两级压缩缸体下方的减震器。本发明对二级压缩后的排气和二级压缩进气均进行冷却，冷却效果好，相对一级空压机负载功率大大减少，工作能耗降低；气路和冷却油路集成设计到缸盖两侧，冷却结构合理，二级压缩进气冷却或二级压缩排气冷却油路布置简单，油路结构清晰，整机体型无需额外增大，降低制造生产难度和成本。

Description

一种新能源有油二级活塞式空压机

技术领域

本发明涉及一种新能源有油二级活塞式空压机，属于压缩机设备技术领域。

背景技术

空压机，即空气压缩机，空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆。活塞式压缩机是容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在活塞式空气压缩机气缸内做往复运动。按润滑方式又可分为无油空压机和机油润滑空压机。

在现有新能源领域中用到的有油活塞式空压机主要是一级空压机，一级空压机机内面积大，在达到所需压缩气体压强时，不仅工作行程长，而且空压机内压力高，从而出现下述问题：

排气温度高，润滑油在高温下产生结焦现象，进排气阀片、活塞等运动部件产生粘结而损坏，影响工作的稳定性和使用寿命；

一级单行程压缩，功率消耗大即输入比功率大，空压机比功率是指压缩一个立方的空气所要消耗的能耗，一般来说是用负载功率除以机组排气量，相同压力下比功率越大能源消耗越大，浪费能源；

工作过程中，一级空压机的负载功率大产生的振动噪音也比较大，形成噪音污染，影响操作人员的听力健康。

针对上述问题，二级空压机的应用越来越广泛，二级压缩就是把一级压缩转子和二级压缩转子组合在一个机壳内。自然空气通过空气过滤器进入第一级压缩，在压缩腔与少量润滑油混合，同时将混合气体压缩到级间压力。降温后的压缩气体进入第二级转子，进行二次压缩，被压缩到最终排气压力，最后通过排气法兰排出压缩机，完成整个压缩过程；气体经过一级压缩完毕后进入二级压缩,压缩比高,功率较以及压缩空压机降低一个档。根据工程热力学理论，空压机在压缩过程中定温压缩最省功。

但是现有的二级空压机还存在以下问题：油冷却结构不合理，往往只对二级压缩后的排气进行冷却，而对二级压缩进气没有进行冷却，冷却效果差，相对一级空压机负载功率减少比例低，工作能耗降低较小；部分具有一级压缩进气冷却、二级压缩进气冷却或二级压缩排气冷却需要多个冷却油路分别进行，不仅造成油路结构复杂，整机体型较大的问题，而且制造生产难度加大，成本提高；另外，现有的二级空压机噪音问题没有合理的解决方式，常通过在压缩机外增加隔音罩,用隔音罩把设备包起来,但是这种方式没有针对噪音产生的重点部位隔音，而采用简单包裹方式，不仅造作不便，而且影响冷却效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新能源有油二级活塞式空压机。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种新能源有油二级活塞式空压机，包括两级压缩缸体、设置在两级压缩缸体一侧的电机、通过联轴器传动连接电机驱动轴的曲轴、转动连接在曲轴上的两级活塞连杆组件、固定装配在两级压缩缸体上的缸盖、设置在两级压缩缸体另一侧的齿轮泵组件以及固定安装在两级压缩缸体下方的减震器；

所述缸盖内固定设置有凹凸隔板，所述凹凸隔板的下表面与缸盖侧部形成缸盖冷却油腔，所述凹凸隔板的上表面与缸盖侧部形成缸盖气腔；

所述齿轮泵组件的出油口连接有冷却油路和润滑油路，所述冷却油路连通缸盖冷却油腔，所述润滑油路连通曲轴。

作为本发明的进一步改进，所述两级压缩缸体包括位于两级压缩缸体内的一级压缩腔和二级压缩腔，所述两级活塞连杆组件包括分别转动连接在曲轴上的一级活塞连杆组件和二级活塞连杆组件；

所述一级活塞连杆组件的活塞在一级压缩腔内往复运动，以进行一级压缩；所述二级活塞连杆组件的活塞在二级压缩腔往复运动，以进行二级压缩。

作为本发明的进一步改进，所述缸盖气腔包括连通一级压缩腔进气口的一级吸气腔、连通一级压缩腔排气口的一级排气腔、连通二级压缩腔进气口的二级吸气腔,以及连通二级压缩腔排气口的二级排气腔；

所述一级排气腔通过迷宫气路后连通二级吸气腔；

气体依次通过一级吸气腔、一级排气腔、迷宫气路、二级吸气腔和二级排气腔时与缸盖冷却油腔内的冷却油进行换热冷却。

作为本发明的进一步改进，所述缸盖冷却油腔为迷宫式结构，所述隔板上设置有与缸盖冷却油腔相通的缸盖进油孔和缸盖出油口，以及与二级排气腔相通的二级压缩排气出口；

所述缸盖下端密封连接有进油阀板，所述进油阀板与缸盖冷却油腔的相对面上设置有阀板油路，所述进油阀板上设置有阀板进油孔和阀板出油孔；

所述阀板进油孔对接缸盖进油孔，所述阀板出油孔对接缸盖出油口。

作为本发明的进一步改进，还包括设置在两级压缩缸体下部的油池、设置在两级压缩缸体侧部的机油滤清器和风扇冷却器组件；

所述齿轮泵组件的吸油口与油池之间通过吸油管相连通；

所述机油滤清器的出油口连通油池。

作为本发明的进一步改进，所述冷却油路包括两端分别连通齿轮泵组件出油口与阀板进油孔的缸体进油管，连通在进油阀板出油孔与风扇冷却器组件之间的缸盖出油管，以及连通在风扇冷却器组件与机油滤清器之间的冷却器回油管；

所述齿轮泵组件的冷却油通过缸体进油管进入缸盖冷却油腔。

作为本发明的进一步改进，所述缸盖出油管与进油阀板出油孔连接处设置有油压开关。

作为本发明的进一步改进，所述缸盖上端连接有出气盖，所述出气盖与缸盖气腔的相对面上设置有出气盖气路；

所述出气盖与缸盖上层的缸盖气腔之间设置有排气阀板，所述排气阀板上设置有与缸盖气腔相通的压缩气出口，所述出气盖上设置有与出气盖气路相通的排气口以及与一级吸气腔相通的进气口。

作为本发明的进一步改进，所述排气阀板上的压缩气出口内设有压力阀片；

所述进气口连接有进气接头。

作为本发明的进一步改进，还包括用来托起联轴器与电机驱动轴的中托架。

与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：

本发明对二级压缩后的排气和二级压缩进气均进行冷却，冷却效果好，相对一级空压机负载功率大大减少，工作能耗降低；气路和冷却油路集成设计到缸盖两侧，冷却结构合理，二级压缩进气冷却和/或二级压缩排气冷却油路布置简单，油路结构清晰，整机体型无需额外增大，降低制造生产难度和成本；同时针对噪音产生的重点部位隔音，在缸盖上方增加了排气排气阀板和出气盖，使得排气阀片拍打阀板的声音传播多了一层屏障，不影响冷却效果。

附图说明

附图1为本发明一方向的轴测结构示意图；

附图2为本发明另一方向的轴测结构示意图；

附图3为本发明的剖视结构示意图；

附图4为本发明缸盖储油管的结构示意图；

附图5为本发明出气盖、排气阀板、缸盖和进油阀板对应位置关系示意图；

附图6为本发明缸盖气腔的结构示意图；

附图7为本发明缸盖冷却油腔的结构示意图；

附图8为附图7的C向剖视示意图；

附图9为本发明出气盖气路的结构示意图；

附图10为本发明进油阀板的结构示意图；

附图11为本发明气路的流程示意图；

附图12为本发明油路的流程示意图。

在附图中：

1电机、2中托架、3联轴器、4进油阀板、5一级活塞连杆组件、6出气盖、7排气阀板、8缸盖、9二级活塞连杆组件、10齿轮泵组件、11曲轴、12油池、13油压开关、14机油滤清器、15吸油管、16缸体进油管、17缸盖出油管、18风扇冷却器组件、19冷却器回油管、20减震器、21进气接头、22排气口、23一级压缩腔、24二级压缩腔、25缸盖冷却油腔、26缸盖气腔、27两级压缩缸体、28缸盖出油口、29进油阀板出油孔、30阀板油路、31阀板进油孔、32一级吸气腔、33一级排气腔、34二级吸气腔、35二级排气腔、36二级压缩排气出口、37缸盖进油孔、38出气盖气路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行进一步详细的叙述。

如附图1-12所示，一种新能源有油二级活塞式空压机，包括两级压缩缸体27、设置在两级压缩缸体27一侧的电机1、通过联轴器3传动连接电机1驱动轴的曲轴11、转动连接在曲轴11上的两级活塞连杆组件、固定装配在两级压缩缸体27上的缸盖8、设置在两级压缩缸体27另一侧的齿轮泵组件10以及固定安装在两级压缩缸体27下方的减震器20；

所述缸盖8内固定设置有凹凸隔板，所述凹凸隔板的下表面与缸盖8侧部形成缸盖冷却油腔25，所述凹凸隔板的上表面与缸盖8侧部形成缸盖气腔26；

所述齿轮泵组件10的出油口连接有冷却油路和润滑油路，所述冷却油路连通缸盖冷却油腔25，所述润滑油路连通曲轴11。

作为本发明的进一步改进，所述两级压缩缸体27包括位于两级压缩缸体27内的一级压缩腔23和二级压缩腔24，所述两级活塞连杆组件包括分别转动连接在曲轴11上的一级活塞连杆组件5和二级活塞连杆组件9；

所述一级活塞连杆组件5的活塞在一级压缩腔23内往复运动，以进行一级压缩；所述二级活塞连杆组件9的活塞在二级压缩腔24往复运动，以进行二级压缩。

作为本发明的进一步改进，所述缸盖气腔26包括连通一级压缩腔23进气口的一级吸气腔32、连通一级压缩腔23排气口的一级排气腔33、连通二级压缩腔24进气口的二级吸气腔34,以及连通二级压缩腔24排气口的二级排气腔35；

所述一级排气腔33通过迷宫气路后连通二级吸气腔34；

气体依次通过一级吸气腔32、一级排气腔33、迷宫气路、二级吸气腔34和二级排气腔35时与缸盖冷却油腔25内的冷却油进行换热冷却。

作为本发明的进一步改进，所述缸盖冷却油腔25为迷宫式结构，所述凹凸隔板上设置有与缸盖冷却油腔25相通的缸盖进油孔37和缸盖出油口28，以及与二级排气腔35相通的二级压缩排气出口36；

所述缸盖8下端密封连接有进油阀板4，所述进油阀板4与缸盖冷却油腔25的相对面上设置有阀板油路30，所述进油阀板4上设置有阀板进油孔31和阀板出油孔29；

所述阀板进油孔31对接缸盖进油孔37，所述阀板出油孔29对接缸盖出油口28。

作为本发明的进一步改进，还包括设置在两级压缩缸体27下部的油池12、设置在两级压缩缸体27侧部的机油滤清器14和风扇冷却器组件18；

所述齿轮泵组件10的吸油口与油池12之间通过吸油管15相连通；

所述机油滤清器14的出油口连通油池12。

作为本发明的进一步改进，所述冷却油路包括两端分别连通齿轮泵组件10出油口与阀板进油孔31的缸体进油管16，连通在进油阀板出油孔29与风扇冷却器组件18之间的缸盖出油管17，以及连通在风扇冷却器组件18与机油滤清器14之间的冷却器回油管19；

所述齿轮泵组件10的冷却油通过缸体进油管16进入缸盖冷却油腔25。

作为本发明的进一步改进，所述缸盖出油管17与进油阀板出油孔29连接处设置有油压开关13。

作为本发明的进一步改进，所述缸盖8上端连接有出气盖6，所述出气盖6与缸盖气腔26的相对面上设置有出气盖气路38；

所述出气盖6与缸盖8上层的缸盖气腔26之间设置有排气阀板7，所述排气阀板7上设置有与缸盖气腔26相通的压缩气出口，所述出气盖6上设置有与出气盖气路38相通的排气口22以及与一级吸气腔32相通的进气口。

作为本发明的进一步改进，所述排气阀板7上的压缩气出口内设有压力阀片；

所述进气口连接有进气接头21。

作为本发明的进一步改进，还包括用来托起联轴器3与电机驱动轴的中托架2。

本发明的工作过程如下：驱动电机启动后，经联轴器，带动空压机曲轴旋转，通过曲柄连杆机构转化为活塞在气缸内作往复运动。外界空气经滤清器，打开一级吸气阀片进入一级气缸，推动活塞由盖侧向轴侧运动，气缸容积增大，到达下止点后，活塞由轴侧向盖侧运动，一级吸气阀片关闭，气缸容积逐渐变小，缸内空气被压缩，压力升高，当压力达到一定值时，一级排气阀片被顶开，压缩空气排出，经中间冷却腔顺次打开二级吸气阀片进入二级气缸，推动二级活塞由盖侧向轴侧运动时，气缸容积增大，到达下止点后，二级活塞同样转化运动方向为由轴侧向盖侧运动，二级吸气阀片关闭，气缸容积逐渐变小，缸内空气被压缩，压力升高，当压力达到一定值时，二级排气阀片被顶开，最终需要的压缩空气通过迷宫式结构的出气盖被排出到用户的储气罐中。如此空压机周而复始地工作，不断地向储气罐内输送压缩空气，使罐内压力逐渐增大，从而获得所需的压缩空气。

通过将1:10的高压力比分成2个分别为1:4.5和4.5:10的压力比级，同时使气体进入二级压缩前进行了中间冷却，二级压缩后的气体经过迷宫式冷却后排出，最后到达用户的储气罐。从而使排气温度降低，功率消耗减少。

本发明对二级压缩后的排气和二级压缩进气均进行冷却，冷却效果好，相对一级空压机负载功率大大减少，工作能耗降低；气路和冷却油路集成设计到缸盖两侧，冷却结构合理，二级压缩进气冷却或二级压缩排气冷却油路布置简单，油路结构清晰，整机体型无需额外增大，降低制造生产难度和成本；同时针对噪音产生的重点部位隔音，在缸盖上方增加了排气排气阀板和出气盖，使得排气阀片拍打阀板的声音传播多了一层屏障，既减小了噪音，也不影响冷却效果。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源有油二级活塞式空压机，其特征在于：包括两级压缩缸体（27）、设置在两级压缩缸体（27）一侧的电机（1）、通过联轴器（3）传动连接电机（1）驱动轴的曲轴（11）、转动连接在曲轴（11）上的两级活塞连杆组件、固定装配在两级压缩缸体（27）上的缸盖（8）、设置在两级压缩缸体（27）另一侧的齿轮泵组件（10）以及固定安装在两级压缩缸体（27）下方的减震器（20）；

所述缸盖（8）内固定设置有凹凸隔板，所述凹凸隔板的下表面与缸盖（8）侧部形成缸盖冷却油腔（25），所述凹凸隔板的上表面与缸盖（8）侧部形成缸盖气腔（26）；

所述齿轮泵组件（10）的出油口连接有冷却油路和润滑油路，所述冷却油路连通缸盖冷却油腔（25），所述润滑油路连通曲轴（11）。

2.根据权利要求1所述的一种新能源有油二级活塞式空压机，其特征在于：所述两级压缩缸体（27）包括位于两级压缩缸体（27）内的一级压缩腔（23）和二级压缩腔（24），所述两级活塞连杆组件包括分别转动连接在曲轴（11）上的一级活塞连杆组件（5）和二级活塞连杆组件（9）；

所述一级活塞连杆组件（5）的活塞在一级压缩腔（23）内往复运动，以进行一级压缩；所述二级活塞连杆组件（9）的活塞在二级压缩腔（24）往复运动，以进行二级压缩。

3.根据权利要求2所述的一种新能源有油二级活塞式空压机，其特征在于：所述缸盖气腔（26）包括连通一级压缩腔（23）进气口的一级吸气腔（32）、连通一级压缩腔（23）排气口的一级排气腔（33）、连通二级压缩腔（24）进气口的二级吸气腔（34）,以及连通二级压缩腔（24）排气口的二级排气腔（35）；

所述一级排气腔（33）通过迷宫气路后连通二级吸气腔（34）；

气体依次通过一级吸气腔（32）、一级排气腔（33）、迷宫气路、二级吸气腔（34）和二级排气腔（35）时与缸盖冷却油腔（25）内的冷却油进行换热冷却。

4.根据权利要求1所述的一种新能源有油二级活塞式空压机，其特征在于：所述缸盖冷却油腔（25）为迷宫式结构，所述凹凸隔板上设置有与缸盖冷却油腔（25）相通的缸盖进油孔（37）和缸盖出油口（28），以及与二级排气腔（35）相通的二级压缩排气出口（36）；

所述缸盖（8）下端密封连接有进油阀板（4），所述进油阀板（4）与缸盖冷却油腔（25）的相对面上设置有阀板油路（30），所述进油阀板（4）上设置有阀板进油孔（31）和阀板出油孔（29）；

所述阀板进油孔（31）对接缸盖进油孔（37），所述阀板出油孔（29）对接缸盖出油口（28）。

5.根据权利要求4所述的一种新能源有油二级活塞式空压机，其特征在于：还包括设置在两级压缩缸体（27）下部的油池（12）、设置在两级压缩缸体（27）侧部的机油滤清器（14）和风扇冷却器组件（18）；

所述齿轮泵组件（10）的吸油口与油池（12）之间通过吸油管（15）相连通；

所述机油滤清器（14）的出油口连通油池（12）。

6.根据权利要求5所述的一种新能源有油二级活塞式空压机，其特征在于：所述冷却油路包括两端分别连通齿轮泵组件（10）出油口与阀板进油孔（31）的缸体进油管（16），连通在进油阀板出油孔（29）与风扇冷却器组件（18）之间的缸盖出油管（17），以及连通在风扇冷却器组件（18）与机油滤清器（14）之间的冷却器回油管（19）；

所述齿轮泵组件（10）的冷却油通过缸体进油管（16）进入缸盖冷却油腔（25）。

7.根据权利要求6所述的一种新能源有油二级活塞式空压机，其特征在于：所述缸盖出油管（17）与进油阀板出油孔（29）连接处设置有油压开关（13）。

8.根据权利要求3所述的一种新能源有油二级活塞式空压机，其特征在于：所述缸盖（8）上端连接有出气盖（6），所述出气盖（6）与缸盖气腔（26）的相对面上设置有出气盖气路（38）；

所述出气盖（6）与缸盖（8）上层的缸盖气腔（26）之间设置有排气阀板（7），所述排气阀板（7）上设置有与缸盖气腔（26）相通的压缩气出口，所述出气盖（6）上设置有与出气盖气路（38）相通的排气口（22）以及与一级吸气腔（32）相通的进气口。

9.根据权利要求8所述的一种新能源有油二级活塞式空压机，其特征在于：所述排气阀板（7）上的压缩气出口内设有压力阀片；

所述进气口连接有进气接头（21）。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种新能源有油二级活塞式空压机，其特征在于：还包括用来托起联轴器（3）与电机驱动轴的中托架（2）。