CN201739117U - 乙炔压缩机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种乙炔压缩机,属于压缩机设备领域,活塞组件分为两列,每列均设置为两个压缩级,上部均为三级活塞,其中一列下部为一级活塞,另一列下部为二级活塞,气缸组件分为两列,各级气缸与各级活塞相对应布置,两列上部均为三级气缸,其中一列下部为一级气缸,另一列下部为二级气缸,同时,冷却系统的一、三级冷却器均采用双管并联同心盘绕成螺旋形;本实用新型在保证安全、可靠、运转平稳的原则条件下,重点解决缸径大、活塞平均线速度低及压缩气体温升小等技术难题,合理选择了气缸排列、气阀配置和整机结构,突破乙炔压缩机单机大排量的禁区,实现目前最大容积流量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种压缩机零部件,特别是一种乙炔压缩机。
背景技术
现有的乙炔压缩机存在的主要缺陷:(1)带十字头体的只有单列,其结构为三级气缸:距曲轴最远端为三级气缸,中间为一级气缸,距曲轴最近为二级气缸的排列,由于采用三段式压缩,中间设有平衡容积,从而使得功率损耗较多,同时,使得曲轴较长,从而导致曲轴刚性不足,另外,这种结构的缸径较小,导致容积流量小,仅为60m3/h。(2)不带十字头体的有双列结构,气缸直径仍然小,容积流量也只有120m3/h,且乙炔气含湿量高时,曲轴箱润滑油易乳化,这样会破坏油膜,加速运动件的磨损,缩短使用寿命,严重时造成事故。现有的乙炔压缩机根据用户需求若要加大容积流量,所采用的办法其一是增加压缩机台数,这样就会增加设备投资费用、基建费用、管理费用和维修费用,同时也给管理带来不便;其二是加快转速,但转速加快就意味着活塞平均线速度加快,由于乙炔气属易燃易爆气体,在一定条件下,乙炔气体会自行裂解爆炸,因此,活塞平均线速度的加快意味着危险性的增加,不利于安全。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种安全、可靠且容积流量大的新型乙炔压缩机。
本实用新型采用的技术方案是这样的:一种乙炔压缩机,包括机身、活塞组件、气缸组件、填料函组件、冷却系统、气阀和安全阀,所述活塞组件分为两列,每列均设置为两个压缩级,上部均为三级活塞,其中一列下部为一级活塞,另一列下部为二级活塞,所述一级活塞、二级活塞、三级活塞一级对应设 置的一级活塞环、二级活塞环和三级活塞环组成活塞体,所述活塞体套在活塞杆上用活塞头固定,所述气缸组件分为两列,各级气缸与各级活塞相对应布置,两列上部均为三级气缸,其中一列下部为一级气缸,另一列下部为二级气缸。
作为优选:所述填料函组件分别位于一级气缸和二级气缸下端,所述填料函组件包含数个填料函,每个填料函内有4个密封单元,每个填料函内有4个密封单元,每个密封单元分别装于一填料盒内,每个密封单元均包括密封环、节流环、阻流环和轴向弹簧,所述节流环、密封环和阻流环从上到下依次排列,所述轴向弹簧位于每组密封环一侧。
作为优选:所述冷却系统包括一级冷却器、二级冷却器、三级冷却器和水套,所述一级冷却器和三级冷却器均采用双管并联同心盘绕成螺旋形。
作为优选:所述安全阀的密封垫采用柔软材料。
作为优选:所述气阀组件包括阀座、阀片、弹簧和升高限制器,所述升高限制器的限制高度为4.5~5mm。
作为优选:所述一级活塞和二级活塞为双作用,三级活塞为单作用,所述活塞杆还上设置有轴封组件。
作为优选:每个密封环外圈附有径向弹簧,每个填料盒内密封单元的总的轴向热间隙为0.9~1.2mm。
作为优选:所述三级气缸为镶套式结构,包括气缸体、气缸套、气缸头,固定在所述一、二级气缸体上。
作为优选:所述冷却系统的进水端设有供水阀,所述水套上部设有双金属温度表。
作为优选:所述一级气缸、二级气缸和三级气缸上均有注油孔。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:本实用 新型在保证安全、可靠、运转平稳的原则条件下,重点解决缸径大、活塞平均线速度低及压缩气体温升小等技术难题,合理选择了气缸排列、气阀配置和整机结构,突破乙炔压缩机单机大排量的禁区,实现目前最大容积流量(200m3/h)的乙炔压缩机,同时还具有双速、变速调频功能。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型的侧视图。
图中标记:1为机身,2为连杆十字头,3为中间体,4为活塞组件,5为气缸组件,6为气阀,7为填料函组件,8为冷却系统,9为润滑系统,10为液汽分离器,11为仪表板,12为安全阀,13为进气过滤波器,14为防爆电机,15为安全自动保护装置,16为控制系统。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1所示,整个乙炔压缩机包括:
机身1
机身1(即曲轴箱)为全机之支座,也是运动转换中心,其上部固定中间体3,下部用螺栓固定在压缩机底盘上。机身1由铸铁铸成,前后窗孔为安装和维修曲轴内部零件之用,并以盖加以封闭,以防润滑油溅出、乙炔气外漏和污物落入 机身内,
机身1底部的油底壳贮存润滑油,设有油标,用以指示油面高度,油底壳底部还装有一个放油螺塞,以便检修或调换润滑油时放出存油。机身1上部有两列支承十字头往复运动的滑道,机身1的左端盖为注油之传动部份和油泵接合体。曲轴伸出端的右端盖设有双口型骨架式橡胶油封、密封圈等零件,防止乙炔气外漏。在密封处装有注油嘴,用于定期向油嘴内加润滑油。机身内左右为滚动轴承支座,以支承曲轴,机身1内的曲轴组件包括曲轴、平衡块、轴承及连接件等,曲轴为双拐结构,在曲柄上分别装有扇形平衡块,曲轴的两端轴颈各有一轴承,安放在机身的轴承座上,曲轴伸出端连接大皮带轮,以控制旋转不均匀度,另一端连接油泵注油器组件,油泵注油器组件提供润滑油润滑各运动磨擦面,包括油泵、注油器及传动连接件。在油泵和油底壳之间设有一润滑油过滤器,润滑油从油底壳吸出,经润滑油过滤器过滤,进入油泵升压后润滑各运动部件;
连杆十字头2
连杆是十字头和曲轴之连接件,它将曲轴的旋转运动转换成十字头的往复运动。杆身呈工字形断面,大头为对开式,小头成整体球状。大头端孔内装有薄壁轴瓦,并用螺钉、冕形螺母紧固在连杆上,且以开口销保险,避免螺母松脱造成事故;小头端孔内压入巴氏合金衬套,连杆体有一由大头贯通小头的油孔,由曲轴来的油以润滑十字头销及衬套。
十字头体通过十字头销与连杆相连。十字头销被孔用弹簧挡圈固定在十字头体内,十字头销内有油孔,并与十字头体孔相通。其上端的螺孔与活塞杆连接,改变活塞杆旋入的深度可调整气缸余隙。十字头内钻有油孔,外圆柱面上开有油槽,润滑油经曲轴、连杆、十字头销进入十字头润滑十字头及滑道;
中间体3
中间体3上接气缸组件5下接机身1,以及观察其运动和润滑情况,中间体由铸铁铸成,上部铸有一、二级进排气通道。两侧各开有窗孔便于活塞杆与十字头的连接或拆卸;
活塞组件4
活塞组件与气缸内壁及气阀构成容积可变的工作腔,并由曲轴通过连杆十字头2组件的带动,在气缸内作往复运动来实现气缸内气体的压缩。活塞组件4分两列,包括活塞、活塞杆、活塞环及连接件等,活塞为级差式结构,每列有两个直径段,上部均为三级,其中一列下部为一级,另一列下部为二级;一、二级活塞的上下面均为工作面,上行程时上面工作,下行程时下面工作;三级活塞套在活塞杆上用活塞头压牢,仅上行程时工作,活塞组件4通过活塞杆分别与十字头联接在一起,各级活塞上均装有不同数量的活塞环;
气缸组件5
气缸组件5是压缩机中直接进行气体压缩的部分,它与活塞组件4、气阀6等共同组成压缩气体的工作腔,气缸组件5分两列,各级气缸与各级活塞相对应布置,两列上部均为三级气缸,其中一列下部为一级气缸,另一列下部为二级气缸,一、二级气缸的下段安装有填料函7,三级气缸为镶套式结构,由气缸体、气缸套、气缸头等组合而成,分列于一、二级气缸上,各级气缸上均有注油孔,润滑油经注油器直接注入气缸润滑,一、二级气缸体和三级气缸头上分别有进、排气气阀安装孔。
气阀6
气阀6是压缩机中最重要的部件之一,其工作的好坏直接影响压缩机运行的可靠性和经济性。本实用新型的气阀均采用随压力变化能自动开闭的平面环状阀,一级气缸设有2只进气阀和2只排气阀,二级、三级各设有1只进气阀和1只排气阀,气阀由阀座、升高限制器、阀片、弹簧和螺栓等组成,将气阀6 的最佳开启量升高为4.5~5mm,该升程高度有效的减小了气体流动速度,降低了流动损失功,在相同相对余隙容积的条件下提高了气缸的排气系数,即提高了气缸的有效容积,增大了气缸的排气量,使用现在的气阀,使整机的排气系数提高到0.78~0.8;
填料函组件7
填料函组件7分别位于一、二级气缸下端,用于密封一、二级气缸中的气体,防止气体沿活塞杆泄漏。本实用新型填料函采用平面机械密封结构,每个填料函内有4个密封单元,每个密封单元分别装于一填料盒内,每个密封单元均包括密封环、节流环、阻流环和轴向弹簧,所述节流环、密封环和阻流环从上到下依次排列,所述轴向弹簧位于每组密封环一侧,每个密封环外圈附有径向弹簧拉紧,使密封环在任何时候均能贴紧活塞杆,防止气体沿活塞杆外漏;
冷却系统8
本冷却系统8包括一级冷却器、二级冷却器、三级冷却器和水套,所述一级冷却器和三级冷却器均采用双管并联同心盘绕成螺旋形,并焊有撑条加固,各级冷却器浸泡于气缸与水套之间,与气缸一同冷却。冷却水由中间体上部两个进水口进入,然后从水套顶部溢流排走。水套上部装有一只双金属温度表,观其温度值,可供调整冷却水量之依据;
润滑系统9
本实用新型润滑采用强制润滑,油路分为两路,一路由曲轴带动转子油泵向曲轴、轴承、连杆大头瓦小头衬套、十字头销、十字头及滑道等摩擦副供油,另一路由注油器向各级气缸注油润滑。润滑系统主要包括润滑油过滤器、转子油泵、注油器、止回阀、传动装置、连接管路及辅助装置等,本实用新型承油箱采用铸铝油底壳,它是向油泵供油的储油容器,装在机身的底部,在靠近油泵端装设有加油口、放油孔、油标、出油口等,机油从加油口加入后,油位应 达到油标的最高刻度线位置,本实用新型润滑系统均采用统一的润滑油;
液汽分离器10
液汽分离器10是由高压管焊成的本体、接头、拉西哥环、分离筒及吹除阀等组合而成。气体进口在顶盖的斜侧面,排气口在顶盖中间。上中部为分离部分,下部为扩散膨胀和油水储存部份。气体的分离作用是利用气体高速旋转而后膨胀慢速上升,使气体中的油和水滴摔在分离器的壁上流至底部,上升气体通过拉西哥环,起着进一步过滤污物和油水的作用;
仪表板11
为了检查压缩机的各级压力及润滑油压是否正常,在仪表板11上装有一级排气压力、二级排气、三级排气和润滑油压力表,压力表下端装有阻尼器,以减少压力表指针跳动,压力表不允许随意选用普通压力表。本实用新型使用不与乙炔发生反应的弹性元件压力表,且接头等连接零件也不允许采用含铜70%以上的材料制作,使用时必须注意;
安全阀12
安全阀均采用弹簧式起跳安全阀,系由阀座、阀杆、压缩弹簧、调节螺母等组成,安全阀12的密封垫采用软材料比如橡胶等接触,制造简单,效果显著,可靠性强,安全阀开启压力在工厂装配时已调整好;
进气过滤器13
用于过滤掉乙炔气体中的杂质,使乙炔气体得到净化;
防爆电机14
是压缩机正常运转的动力来源;
安全自动保护装置15
为了保证压缩机在安全的工况下运转,本实用新型设置有各种安全自动保护装置,当压缩机的吸气压力欠压、末级压力超压、末级排气温度超温或电机 过载时,自动保护停机。
控制系统16
本实用新型的控制箱应与压缩机隔离安装。
工作原理
该压缩机工作时,由防爆电机经过静电V型带带动机身1中的曲轴旋转,并通过连杆十字头2传动,活塞组件4在气缸组件5中作往复运动。在曲轴行程过程中,当气缸内壁,气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积增大时,经过进气过滤器13后的乙炔气推开一、三级进气阀进入各自气缸,直到工作容积变得最大为止,进气阀关闭;与此同时二级气缸中气体容积减少,气体压力增高,当压力达到并略高于二级排气压力,则排气阀打开排出二级气缸,最后打开各自排气阀排气。通过上述过程周而复始的重复变化,将进气压力经三级压缩后的气体经冷却管冷却、油水分离,最终压至2.5Mpa压力供用户使用。
本压缩机设有进气欠压、排气超压、排气超温等自动连锁停机保护,在各级排气管道还设有机械式安全阀。该机具有抗静电能力强、压缩温度低、节能、环境污染小、排气量大、安全可靠、结构紧凑、保护功能齐全、操作维护简单等优点。该机重点解决了排气量大、活塞线速度低及压缩气体温升小等技术难题。本实用新型采用了较大缸径、最新的气缸排列、气阀配置和最新的整体结构,实现了目前最大容积流量的乙炔压缩机。该机的成功研制,突破了乙炔压缩机排量大的禁区,给需求大排量乙炔压缩机的用户减小了投资费用,带来了管理和维修等方面的方便。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种乙炔压缩机,包括机身、活塞组件、气缸组件、填料函组件、冷却系统、气阀和安全阀,其特征在于:所述活塞组件分为两列,每列均设置为两个压缩级,上部均为三级活塞,其中一列下部为一级活塞,另一列下部为二级活塞,所述一级活塞、二级活塞、三级活塞一级对应设置的一级活塞环、二级活塞环和三级活塞环组成活塞体,所述活塞体套在活塞杆上用活塞头固定,所述气缸组件分为两列,各级气缸与各级活塞相对应布置,两列上部均为三级气缸,其中一列下部为一级气缸,另一列下部为二级气缸。
2.根据权利要求1所述的乙炔压缩机,其特征在于:所述填料函组件分别位于一级气缸和二级气缸下端,所述填料函组件包含数个填料函,每个填料函内有4个密封单元,每个密封单元分别装于一填料盒内,每个填料函内有4个密封单元,每个密封单元分别装于一填料盒内,每个密封单元均包括密封环、节流环、阻流环和轴向弹簧,所述节流环、密封环和阻流环从上到下依次排列,所述轴向弹簧位于每组密封环一侧。
3.根据权利要求1所述的乙炔压缩机,其特征在于:所述冷却系统包括一级冷却器、二级冷却器、三级冷却器和水套,所述一级冷却器和三级冷却器均采用双管并联同心盘绕成螺旋形。
4.根据权利要求1所述的乙炔压缩机,其特征在于:所述安全阀的密封垫采用柔软材料。
5.根据权利要求1所述的乙炔压缩机,其特征在于:所述气阀组件包括阀座、阀片、弹簧和升高限制器,所述升高限制器的限制高度为4.5~5mm。
6.根据权利要求1所述的乙炔压缩机,其特征在于:所述一级活塞和二级活塞为双作用,三级活塞为单作用,所述活塞杆还上设置有轴封组件。
7.根据权利要求2所述的乙炔压缩机,其特征在于:每个密封环外圈附有径向弹簧,每个填料盒内密封单元的总的轴向热间隙为0.9~1.2mm。
8.根据权利要求1所述的乙炔压缩机,其特征在于:所述三级气缸为镶套式结构,包括气缸体、气缸套、气缸头,固定在所述一、二级气缸体上。
9.根据权利要求3所述的乙炔压缩机,其特征在于:所述冷却系统的进水端设有供水阀,所述水套上部设有双金属温度表。
10.根据权利要求1所述的乙炔压缩机,其特征在于:所述一级气缸、二级气缸和三级气缸上均有注油孔。
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