CN202768338U - 一种水冷空压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷空压机，包括曲轴箱、气缸体、阀片座和气缸盖，气缸体、阀片座、气缸盖之间逐层向上紧固连接；其中，曲轴箱与气缸体一体铸造成型，气缸体的侧表面还设有气缸冷却水腔体，腔体与水源相连，腔体设出水口与阀片座的进水口相连接；阀片座内设有容纳冷却水通过的阀片座冷却水腔体，阀片座冷却水腔体的出水口与气缸盖的冷却水通道相连接；气缸盖的冷却水通道与外界连通，同时将输出气体冷却；通过冷却气缸体的同时将曲轴箱冷却，确保曲轴箱的润滑效果和设备寿命；输出的压缩空气经冷却后温度可以满足需要，控制输出的压缩空气中的油含量；阀片座冷却水腔体使得阀片座的温度得到控制，避免阀片、进气膜片的受热变形，保证阀片、进气膜片对整个气道的控制效果；降低压缩机的随气排油量。

Description

一种水冷空压机

技术领域

本实用新型涉及一种空压机，特别涉及一种水冷空压机。

背景技术

目前使用的空压机通常采用风冷结构，其优点在于结构简单、操作便利，其缺点在于冷却效果较差，使得整个设备的温度、润滑油的温度以及压缩空气的温度都比较高，这不但设备的磨损增加、工作寿命降低，还降低出气流量的稳定；高温使得润滑油的碳化速度加快，润滑油的消耗增加；同时，输出的高温气流还加速管道的老化。

为了克服风冷空压机的缺点，出现了水冷式空压机，通过冷却水流经气缸体、阀片座和气缸盖内的腔体或通道，稳定缸体、阀片座以及气缸盖的温度，此结构的缺点在于气缸体与曲轴箱分别独立设置，两者之间通过夹持的密封垫紧固连接，而密封垫是由导热性能较差的弹性材料制成，因此气缸体的冷却无法传导给曲轴箱，活塞、活塞连杆、曲轴以及压缩空气产生的热量提高了曲轴箱的温度，形成形曲轴箱的高温，使得润滑油因高温而粘度降低、流动性增加，影响润滑效果，从而加速活塞、活塞连杆、曲轴的磨损，不仅降低设备寿命，还会更多地将润滑油带入输出的压缩空气中，形成更多的随气排油量，增加润滑油的消耗，同时还造成机油氧化快而形成积炭，致使阀片不密封或堵塞管路等，使得设备的工作效率降低，形成出气慢或不出气的情况。

实用新型内容

本实用新型是为了克服上述现有技术中缺陷，通过将曲轴箱与气缸体一体铸造成型，由冷却水将曲轴箱与气缸体一体冷却，确保整个设备的冷却效果。

为实现上述目的，本实用新型提供一种水冷空压机，包括曲轴箱、气缸体、阀片座和气缸盖，气缸体、阀片座、气缸盖之间逐层向上紧固连接；其中，曲轴箱与气缸体一体铸造成型，曲轴箱内设有横向转动的曲轴，曲轴通过活塞连杆与气缸体内套接的活塞相连接；活塞在气缸体内沿垂直方向往复运动，活塞通过活塞连杆受到曲轴的驱动；气缸体的侧表面还设有容纳冷却水穿过的气缸冷却水腔体，气缸冷却水腔体通过气缸体进水口与水源相连，腔体另设出水口与阀片座的进水口相连接；阀片座设有贯通的进气过孔和出气过孔，进、出气过孔的两端分别连通气缸体和气缸盖之间的进、出气通道；阀片座面向气缸盖的端面设有气体阀片，阀片控制气缸体至气缸盖之间压缩出气通道的开闭；阀片座与气缸体之间还设有进气膜片，进气膜片控制气缸盖与气缸体之间进气通道的开闭，阀片与出气膜片之间动作互斥，只允许进、出气中的一个通道打开；阀片座内设有容纳冷却水通过的阀片座冷却水腔体，阀片座冷却水腔体的出水口与气缸盖的冷却水通道相连接；气缸盖，设有容纳冷却水通过并将冷却水排出机外的通道。

上述技术中，气缸体内的容纳冷却水穿过的腔体环绕气缸体的侧表面设置，其进水口设置于气缸体的侧表面，其出水口设置于与阀片座相对接的上端面；腔体与气缸体外侧表面之间还设有复数个辅助进水口，正常工作时辅助进水口通过封盖封闭；进入腔体的冷却水将气缸体冷却的同时，通过一体连接将曲轴箱同时冷却。

上述技术中，阀片座为薄块体，其上、下端面为平面，下端面与气缸体的对应端面相对接，上端面与气缸盖的对应端面相对接，其下、上端面之间还设有贯通的水流通道，通道的下端口对应气缸体冷却水出口，通道的上端口对应气缸盖的冷却水通道。

进一步，阀片座内的阀片座冷却水腔体的进水口与阀片座的上、下端面之间贯通的水流通道相连通形成腔体进水口，冷却水腔体还设有阀片座冷却水腔体出水口，阀片座冷却水腔体出水口与阀片座的腔体进水口之间错开距离，同时腔体的出水口大于阀片座的水流通道的孔径，使得冷却水一部分经阀片座的水流通道直接进入气缸盖，另一部分冷却水在流遍整个阀片座的冷却水腔体后进入气缸盖。

进一步，气缸盖为下端面向阀片座的敞开的薄壳体，薄壳体设有专门的进气通道和出气通道，同时薄壳体内分隔成针对各气道的冷却区域，各冷却区域通过气缸盖内设置的汇聚通道至出水口排出。

进一步，气缸盖内的出气通道还包含有自气缸盖中分隔出的出气区域，出气区域的表面设有散热翅片，通过散热翅片与冷却水的进行热交换，降低出气的温度。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、曲轴箱与气缸体一体铸造成型，由冷却水将曲轴箱与气缸体一体冷却，确保整个设备的冷却效果，同时确保曲轴箱的润滑效果和设备寿命；

2、输出的压缩空气通过散热翅片与冷却水的热交换，控制输出的压缩空气温度；

3、阀片座冷却水腔体使得阀片座的温度得到控制，避免阀片、进气膜片的受热变形，保证阀片、进气膜片对整个气道的控制效果。

4.降低了空气压缩机随气排油量，达到了节能减排的效果，更环保。

附图说明

图1是本实用新型一种水冷空压机的分解立体图；

图2是本实用新型一种水冷空压机装配后曲轴一侧的立体图；

图3是本实用新型一种水冷空压机装配后背向曲轴一例的立体图；

图4是本实用新型一种水冷空压机曲轴箱及气缸体的剖视图；

图5是本实用新型一种水冷空压机阀片座的立体图；

图6是本实用新型一种水冷空压机阀片座的A-A向剖视图；

图7本实用新型一种水冷空压机仰视立体图。

结合附图在其上标记以下附图标记：

1-曲轴箱，11-曲轴，111-曲轴箱端盖，12-气缸体，121-气缸体进水口，122-辅助进水口，123-气缸冷却水腔体，1231-第一出水口，1232-第二出水口，13-活塞连杆，14-活塞，15-气缸垫，151-进气膜片，2-阀片座，21-气缸盖垫，22-阀片，221-阀片固定板，23-阀片座冷却水腔体，2311-第一水流通道，2312-第二水流通道，2321-阀片座腔体第一出水口，2322-阀片座腔体第二出水口，24-进气过孔，25-出气过孔，3-气缸盖，31-进气通道，311-辅助进气口，32-出气通道，321-辅助出气口，33-出水口，331-第一辅助出水口，332-第二辅助出水口，333-第三辅助出水口，34-出气通道冷却区域，35-进气通道冷却区域，36-出气区域，361-汇聚通道，362-翅片，37-进气区域，38-出水区域。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

本实用新型的一种水冷空压机如图1-3所示，包括曲轴箱1、气缸体12、阀片座2和气缸盖3，气缸体、阀片座、气缸盖之间逐层向上紧固连接；其中，曲轴箱1与气缸体12一体铸造成型，曲轴箱1内设有横向转动的曲轴11，曲轴箱1的一端由曲轴箱端盖111封闭，曲轴11通过活塞连杆13与气缸体内套接的活塞14相连接；活塞14在气缸体12内沿垂直方向往复运动，活塞14通过活塞连杆13受到曲轴11的驱动。

进一步如图1、4所示，气缸体12的侧表面还设有容纳冷却水穿过的气缸冷却水腔体123，气缸冷却水腔体123环绕气缸体12的侧表面设置，其进水口121设置于气缸体12的侧表面，其出水口设置于与阀片座相对接的上端面；气缸冷却水腔体123与气缸体12外侧表面之间还设有复数个辅助进水口122，正常工作时辅助进水口122通过封盖封闭，冷却水需求变化时可根据需要将辅助进水口打开，辅助进水口122还作为气缸体铸造时的工艺孔；进入气缸体冷却水腔体123的冷却水将气缸体冷却的同时，通过一体连接将曲轴箱同时冷却；气缸冷却水腔体123通过气缸体进水口121与水源相连；气缸体12的上端面为平面，气缸冷却水腔体123的第一出水口1231、第二出水口1232设置于气缸体12的上端面并与阀片座2的进水口相连接，气缸冷却水腔体123的第一出水口1231与第二出水口1232之间为并行的关系。

进一步如图1、5、6所示，阀片座2为薄块体，其上、下端面为平面，下端面与气缸体12的上端面相对接，气缸体12与阀片座2之间通过紧固连接后所夹持气缸垫15密封；其上端面气缸盖3的下端面相对接，紧固连接后通过中间所夹持的气缸盖垫21密封；阀片座2设有贯通的进气过孔24和出气过孔25，进、出气过孔的两端分别连通气缸体12和气缸盖3之间的进、出气通道；阀片座2面向气缸盖3的端面设有气体阀片22，阀片22通过阀片固定板221与阀片座2固定连接，阀片22控制气缸体12至气缸盖3之间由出气过孔25所构成的压缩出气通道的开闭；阀片座2与气缸体12之间还设有进气膜片151，进气膜片151控制气缸盖3与气缸体12之间由进气过孔24构成的进气通道的开闭，阀片22与出气膜片151之间动作互斥，只允许进、出气中的一个通道打开；阀片座2内设有容纳冷却水通过的阀片座冷却水腔体23，阀片座冷却水腔体23的进水口与气缸体冷却水腔体123的第一出水口1231、第二出水1232相连接，阀片座冷却水腔体23的出水口气与气缸盖3的冷却水通道相连接。

进一步如图6所示，阀片座的上、下端面之间设有贯通的第一水流通道2311和第二水流通道2312，水流通道分别对应连通气缸体的第一出水口1231和第二出水口1232，阀片座2内的阀片座冷却水腔体23与第一水流通道2311、第二水流通道2312连通，形成腔体23的进水口，阀片座冷却水腔体23还设有阀片座冷却水腔体第一出水口2321和阀片座腔体第二出水口2322，阀片座冷却水腔体出水口与阀片座的腔体进水口之间错开距离，同时阀片座腔体出水口2321、2322大于阀片座的水流通道2311、2312的孔径，使得冷却水部分经阀片座的水流通道进入气缸盖3，另一部分冷却水在流遍整个阀片座的冷却水腔体23后进入气缸盖3。

进一步如图7所示，气缸盖3为下端面向阀片座2的敞开的薄壳体，薄壳体设有专门的进气通道31、出气通道32和出水口33，同时薄壳体内分隔成包含于进气通31的进气区域37和独立的进气通道冷却区域35；包含于出气通道32的出气区域36和独立的出气通道冷却区域34，各冷却区域与阀片座2的出水口相连通，并通过气缸盖3内设置的汇聚通道361至出水区域38后经出水口33排出。

进一步如图1、2、3、7所示，靠近进气通道31处设有辅助进气口311(图3)，辅助进气口311在通常情况下由封盖封闭，在进气量发生变化时可以打开以适应变化，辅助进气口311同时还可以作为气缸盖的铸造工艺孔；靠近出气通道32处设有辅助出气口321(图2所示)，在出气量发生变化时可以打开以适应变化；汇聚通道361的两端设有第二辅助出水口332(图2)和第三辅助出水口333(图3)，在靠近出气通道处还是有第一辅助出水口331(图2)，在冷却水量发生变化时可以针对各种情况打开相应的辅助出水口以适应变化。

进一步如图7所示，气缸盖3内的出气通道32所包含的出气区域36与冷却水汇聚通道361相对应，冷却水汇聚通道361面向出气区域36的表面设有散热翅片362，输出的压缩空气通过散热翅片362与冷却水的进行热交换，降低出气的温度。

本实用新型压，通过曲轴箱与气缸体一体铸造成型，由冷却水将曲轴箱与气缸体一体冷却，确保整个设备的冷却效果，同时确保曲轴箱的润滑效果和设备寿命；输出的压缩空气通过散热翅片与冷却水的热交换，控制输出的压缩空气的温度；阀片座冷却水腔体使得阀片座的温度得到控制，避免阀片、进气膜片的受热变形，保证阀片、进气膜片对整个气道的控制效果；降低空气压缩机的随气排油量，达到了节能减排的效果。

以上公开的仅为本实用新型的一个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种水冷空压机，包括曲轴箱、气缸体、阀片座和气缸盖；其特征在于，气缸体、阀片座、气缸盖之间逐层向上紧固连接；

曲轴箱，与气缸体一体铸造成型，曲轴箱内设有横向转动的曲轴，曲轴通过活塞连杆与气缸体内套接的活塞相连接；活塞在气缸体内沿垂直方向往复运动，活塞通过活塞连杆受到曲轴的驱动；

气缸体，其侧表面还设有容纳冷却水穿过的气缸冷却水腔体，气缸冷却水腔体通过气缸体进水口与水源相连，腔体设出水口与阀片座的进水口相连接；

阀片座，设有贯通的进气过孔和出气过孔，进、出气过孔的两端分别连通气缸体和气缸盖之间的进、出气通道；阀片座面向气缸盖的端面设有气体阀片，阀片控制气缸体至气缸盖之间压缩出气通道的开闭；阀片座与气缸体之间还设有进气膜片，进气膜片控制气缸盖与气缸体之间进气通道的开闭，阀片与出气膜片之间动作互斥；阀片座内设有容纳冷却水通过的阀片座冷却水腔体，阀片座冷却水腔体的出水口与气缸盖的冷却水通道相连接；

气缸盖，设有容纳冷却水通过并将冷却水排出机外的通道。

2.根据权利要求1所述的水冷空压机，其特征在于，所述的气缸体内的容纳冷却水穿过的腔体环绕气缸体的侧表面设置，其进水口设置于气缸体的侧表面，其出水口设置于与阀片座相对接的上端面；腔体与气缸体外侧表面之间还设有复数个辅助进水口，正常工作时辅助进水口通过封盖封闭。

3.根据权利要求1或2所述的水冷空压机，其特征在于，所述的阀片座为薄块体，其上、下端面为平面，下端面与气缸体的对应端面相对接，上端面与气缸盖的对应端面相对接，其下、上端面之间还设有贯通的水流通道，通道的下端口对应气缸体冷却水出口，通道的上端口对应气缸盖的冷却水通道。

4.根据权利要求3所述的水冷空压机，其特征在于，所述的阀片座内的阀片座冷却水腔体的进水口与阀片座的上、下端面之间贯通的水流通道相连通形成腔体进水口，冷却水腔体还设有阀片座冷却水腔体出水口，阀片座冷却水腔体出水口与阀片座的腔体进水口之间错开距离，同时腔体的出水口大于阀片座的水流通道的孔径。

5.根据权利要求4所述的水冷空压机，其特征在于，所述的气缸盖为下端面向阀片座的敞开的薄壳体，薄壳体设有专门的进气通道和出气通道，同时薄壳体内分隔成针对各气道的冷却区域，各冷却区域通过气缸盖内设置的汇聚通道至出水口排出。

6.根据权利要求4所述的水冷空压机，其特征在于，所述的气缸盖内的出气通道还包含有自气缸盖中分隔出的出气区域，出气区域的表面设有散热翅片，通过散热翅片与冷却水的进行热交换。

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