CN202215477U - 大排量变频驱动螺杆空压机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大排量变频驱动螺杆空压机组，包括电机、主机、油气室和冷却器，电机通过联轴器与主机连接；主机上设置有进气控制阀，进气控制阀与空气滤清器连接；油气室包括分离油筒，在分离油筒上部设置有油气细分离器，油气细分离器出口设置有安全阀和最小压力维持阀，油气细分离器通过空气管路与压缩空气冷却器连接，油气细分离器还通过油管路与主机连接；分离油筒通过油管路依次与温控阀、油冷却器和主机连接。本实用新型的优点是：能满足通用化、轻量化、稳定性高、低成本、大排量的设计要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大排量变频驱动螺杆空压机组。
背景技术
现今国内的大排量空气压缩机一般为体积较大的工业用空压机，不适于机车使用；机车用大排量空压机也多为国外生产的活塞式空压机。国内机车用螺杆空压机的最大排量不超过5.0 m3/min。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种大排量变频驱动螺杆空压机组。
本实用新型的技术方案是：一种大排量变频驱动螺杆空压机组，包括电机、主机、油气室和冷却器，电机通过联轴器与主机连接；主机上设置有进气控制阀，进气控制阀与空气滤清器连接；油气室包括分离油筒，在分离油筒上部设置有油气细分离器，油气细分离器出口设置有安全阀和最小压力维持阀，油气细分离器通过空气管路与压缩空气冷却器连接，油气细分离器还通过油管路与主机连接；分离油筒通过油管路依次与温控阀、油冷却器和主机连接。
在所述油气细分离器和主机之间的油管路上设置有进气止回阀。在所述温控阀和主机之间的油管路上设置有机油过滤器。在所述主机上方还设有安全保护压力开关。所述空气滤清器为干式纸质过滤器。所述进气控制阀包括进气止回阀和卸压阀。所述油气细分离器的滤芯采用多层细密玻璃纤维制成。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：能满足通用化、轻量化、稳定性高、低成本、大排量的设计要求，具体表现如下：
1. 排量大、并可通过调节电机转速调整排量，最大排量可达6.3 m3/min，适应于风量要求更高的机车；2. 此大排量螺杆空压机结构简单，易损件少，运转平稳，可靠性高，维修成本低；3. 结构紧凑，成本低廉；外观美观；4. 该大排量螺杆空压机适用于澳大利亚车与各型有大排量要求的机车，具有很强的通用性。
附图说明
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种大排量变频驱动螺杆空压机组，如图1所示，包括：电机1、主机5、油气室、冷却器等，电机1通过联轴器3与主机5连接，在主机5上设置有进气控制阀6，进气控制阀6与空气滤清器8连接；油气室设置在主机5的机头，包括分离油筒7等，在分离油筒7上部设置有油气细分离器9，油气细分离器9出口设置有最小压力维持阀10，并经过空气管路与压缩空气冷却器14连接，油气细分离器9还通过油管路与主机5连接，在油管路上设置有进气止回阀20；分离油筒7通过油管路依次与温控阀12、油冷却器11、机油过滤器13和主机5连接；在主机上方还设有安全保护压力开关19。
本实用新型的空气系统由空气滤清器、进气控制阀、安全保护压力开关、油气室、油气细分离器、最小压力维持阀、冷却器、安全阀及管道等组成。其中：
空气滤清器８为一干式纸质过滤器，保持吸入空气干净，清洁。
进气控制阀6由进气止回阀和卸压阀两部分组成，其中：进气止回阀的作用是：当空压机停机时，在弹簧力的作用下，阀门被迅速推向阀座，关闭进气通道，防止从油气桶回流至进气阀的含油空气流入大气，同时也能避免因空气倒流造成空压机转子反转。卸压阀的作用是：当压缩机停机后，该阀能在很短时间内将油气桶内的压力卸至0.3MPa以下，以保证空压机在低负荷下再次起动，有利于电机长期地正常工作。
安全保护压力开关19的作用是：当出现主机转动方向错误或主机内没有完全卸压就启动主机这两种情况时，安全保护压力开关就会动作，切断电路，停机以保护空压机。正常工作时，进气口为轻微负压，保护开关闭合；停机时，由于回流作用，保护开关断开电机电路，直到卸压至0.35MPa时，才可重新启动空压机。
油气室构成机头主机的一部分，它的作用是储油和油气粗分。
油气细分离器滤芯是用多层细密玻璃纤维制成，压缩空气中所含雾状油气经过油细分离器几乎可被完全滤去，油气细分离器出口装有安全阀22、最小压力维持阀，压缩空气由最小压力维持阀引出，通至冷却器。
最小压力维持阀的作用是维持润滑油的循环压力。空压机启动时（此阀处于关闭状态），系统很快建立起润滑油循环所需压力，以确保空压机各运转部件的润滑，当系统压力超过设定压力时，该阀开启供气，以保证气体流过油气细分离器的最佳流速和分离效果，并避免压差过大损坏滤芯；此外还有止回功能，当卸载或停机时防止系统压缩空气倒流损坏主机。
安全阀22：当机车上的主风缸压力开关调节不当或失灵而致使油气筒内压力比额定排气压力高出0.1MPa以上时，安全阀即会自动起跳而泄压，使压力降至设定的排气压力以下。
温控阀12：其作用是自动控制主机的进油温度，并在油温过高时，开通到油冷却器的通路对油进行冷却。
温度开关15:当排气温度达到温度开关所设定之温度值时，则温度开关断开而停机。
空气压缩机组主要组成部件的设计及选择：
机头：将常温常压下的压缩空气通过螺杆副的回转运动压缩成一定压力下的压缩空气排出。根据排气量的要求，选定机头型号为ROTERCOMPER 公司NK160G型机头,齿轮增速比选定为77/39。
交流驱动电机：以一定的转速驱动泵头，产生一定排量的压缩空气。交流电机的选定需考虑其运行环境的影响，因电机电源是由辅发电机产生，且辅发电机在惰转情况下的输出电压为220V,在此种情况下需满足排气量≥3.0 m3/min（机头消耗功率为30kW，驱动扭矩为81 N.m，叶轮消耗功率2kW），同时满足主发电机提供380V电压情况下，排气量达到5.6 m3/min（机头消耗功率为 42kW,驱动扭矩为82 N.m，叶轮消耗功率2kW），满足上述要求的电机其额定功率65kW,额定转速2740r/min。
叶轮：产生冷却用风；叶轮的选定首先要满足冷却器对风量的要求，同时还必须要满足电机轴的转速要求及冷却器的风压要求，需在三者之间寻找一个平衡点，选定合适的叶轮。最终选定叶轮的直径400mm，宽度为140mm，叶轮叶片的数量也作出适当调整。
蜗壳：将叶轮产生的风导往冷却器，为满足叶轮工作的要求，同时支撑集气箱及冷却器,蜗壳的外形尺寸需要增大。电机和机头通过联轴器联接之后两者之间的空间距离是一定的，要尽量增大叶轮的工作空间，尝试用焊接蜗壳替代铸造蜗壳也是可行的方法。
电机和机头联接：限制空压机排量的主要因素为冷却能力无法满足排量增加的要求，采用双节式联轴器提供了足够的空间增大叶轮、冷却器和蜗壳等的设计弹性，同时可增大机头与电机之间的进气空间，降低了安装精度的要求，解决了空压机排量增大之后叶轮等的设计难题。
集气箱：既是冷却器的安装座，又起到收集冷却用风的作用；集气箱的设计应根据涡壳的设计外形和冷却器外形尺寸而定。
冷却器：冷却机头的润滑油和压缩后的空气，既保证机头的正常运转，又使排出的空气温度达到要求；根据排量的要求，冷却器需满足5.6 m3/min排量的冷却能力，冷却器选定功率为冷却功率为45kW的油气冷却器。
安装方式：大排量空压机组采用了减振器安装在整体安装架下，由于整体安装的方式振动烈度会比分体式减振安装有所加大，且大排量空压机质量重，因此采用6个减振器以满足机组对减振的要求。
本实用新型的工作过程为：当电机带动主机运转时，外界空气经空气滤清器除尘后经进气控制阀进入主机，被压缩后的油、气混合物进入分离油筒进行油、气粗分离，分离后含少量油的压缩空气再经油、气细分离器分离，分离后的压缩空气经最小压力维持阀后再经冷却器冷却后供给机车使用。油、气细分离器分离出的少量润滑油经止回阀喷入主机，经分离油筒进行油、气粗分离后的润滑油在压力作用下进入温控阀和机油过滤器，当油温小于83℃时，这些润滑油直接喷入主机。当油温大于83℃并小于110℃时，润滑油经冷却器冷却后再喷入主机；当润滑油温大于110℃时，空压机将会停机。
Claims (7)
1.一种大排量变频驱动螺杆空压机组，包括电机、主机、油气室和冷却器，电机通过联轴器与主机连接，其特征在于：在主机上设置有进气控制阀，进气控制阀与空气滤清器连接；油气室包括分离油筒，在分离油筒上部设置有油气细分离器，油气细分离器出口设置有安全阀和最小压力维持阀，油气细分离器通过空气管路与压缩空气冷却器连接，油气细分离器还通过油管路与主机连接；分离油筒通过油管路依次与温控阀、油冷却器和主机连接。
2.根据权利要求1所述的大排量变频驱动螺杆空压机组，其特征在于：在所述油气细分离器和主机之间的油管路上设置有进气止回阀。
3.根据权利要求1所述的大排量变频驱动螺杆空压机组，其特征在于：在所述温控阀和主机之间的油管路上设置有机油过滤器。
4.根据权利要求1所述的大排量变频驱动螺杆空压机组，其特征在于：在所述主机上方还设有安全保护压力开关。
5.根据权利要求1所述的大排量变频驱动螺杆空压机组，其特征在于：所述空气滤清器为干式纸质过滤器。
6.根据权利要求1所述的大排量变频驱动螺杆空压机组，其特征在于：所述进气控制阀包括进气止回阀和卸压阀。
7.根据权利要求1所述的大排量变频驱动螺杆空压机组，其特征在于：所述油气细分离器的滤芯采用多层细密玻璃纤维制成。
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