CN203978748U - 一种天然气加气子站压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种天然气加气子站压缩机，包括机身、气缸体及气体压缩装置，气缸体内设置气体压缩腔体，气体压缩腔体上设置进气阀及排气阀，其特征在于：所述的气缸体内还设置连通于气体压缩腔体的柱孔，所述的气体压缩装置包括置于柱孔内且其一端部与气体压缩腔体配合的活动柱塞、转动轴及置于上转动轴的偏心轮，所述的活动柱塞的另一端设置与偏心轮轮面配合的接触滑块。本实用新型能够提供一种天然气加气子站压缩机，用于解决现有技术中结构复杂、惯性力大、易磨损零件多带来的制造成本较高及设备体积较大的问题，同时能够提供一种惯性力小能降低使用成本的加气子站压缩机。

Description

一种天然气加气子站压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种天然气加气子站压缩机领域，尤其涉及该压缩机的气体压缩装置。

背景技术

天然气是一种理想的车用替代能源，其应用技术经数十年发展已日趋成熟。它具有成本低，效益高，无污染，使用安全便捷等特点，正日益显示出强大的发展潜力。近年来，随着国家不断推广燃气汽车，城市加气站的数量不断攀升。天然气压缩机作为天然气加气站的关键设备，它的性能将直接影响全站的运行。

天然气加气子站气源的气体压力变化较大，这种高压缩比、相对低排量的机型，以活塞式压缩机较为适合。现有技术中的天然气加气站用的活塞式压缩机一般为接触往复式压缩机，该压缩机主要由机身、曲轴、连杆、活塞、气缸和吸、排气阀、十字头、滑道、活塞杆和填料函等组成；压缩机运转时，电动机带动曲轴作旋转运动，通过连杆、十字头使活塞作往复运动。曲轴旋转一周，活塞往复运动一次，气缸内相继实现吸气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。该压缩机能具有够适用于低压(包括真空)、中压、高压和超高压，其效率高于回转式压缩机和速度式压缩机，大型活塞式压缩机的绝热效率在80％以上，其次，排气量范围较广，在较小排气量下也能保持较高的效率，而且排气量受排气压力波动的影响很小。此外气体密度对压缩机性能的影响不太显著，故机器的通用性好；但是该压缩机具有如下缺点：

1、结构较复杂，易损件较多，维护、检修和安装均较麻烦，摩擦及磨损较大，活塞与气缸之间、活塞杆与气缸填料之间均存在摩擦功耗，降低了机组的效率，存在大量的易损件，设备开工率低、维修成本高；

2、由于整个气体压缩装置(曲轴、连杆、活塞及十字头等)为一体连接结构，导致往复惯性力的较大，故转速较低；当需要较大排气量时，其机体庞大，笨重并需大型基础，因此，当排气量较大时，活塞式压缩机对应的体积较大；

3、排气不连续，造成气流脉动，严重时产生气流脉动共振，会造成管网或机件的损坏。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种天然气加气子站压缩机，用于解决现有技术中结构复杂、惯性力大、易磨损零件多带来的制造成本较高及设备体积较大的问题，同时能够提供一种惯性力小能降低使用成本的加气子站压缩机。

针对以上问题，提供了如下技术方案：一种天然气加气子站压缩机，包括机身、气缸体及气体压缩装置，气缸体内设置气体压缩腔体，气体压缩腔体上设置进气阀及排气阀，其特征在于：所述的气缸体内还设置连通于气体压缩腔体的柱孔，所述的气体压缩装置包括置于柱孔内且其一端部与气体压缩腔体配合的活动柱塞、转动轴及置于转动轴上的偏心轮，所述的活动柱塞的另一端设置与偏心轮轮面配合的接触滑块。

采用上述结构，气体压缩装置的活动柱塞由对应的转动轴及偏心轮进行驱动，实现了柱塞在柱孔内的上下运动，在柱塞运动对气体压缩腔体进行压缩及吸气的过程中，柱塞与偏心轮在一定程度上处于相对的分离状态，两者不会产生绝对的干涉，柱塞的运动惯性较小，转动轴能够实现较高的转速，用于实现压缩机结构紧凑体积小；同时该气体压缩装置相对于现有技术中普遍采用的曲轴、连杆、活塞及十字头结构，本实用新型的结构更加简单，成本较低，不会出现因部件多、摩擦功较大产生的设备效率低的问题。

本实用新型还进一步设置为，所述的压缩机多级设置且包含对应的多级气体压缩装置及多级气体压缩腔体，所述的多级气体压缩装置的共用同一个转动轴且相邻偏心轮其偏心方向相反设置。

采用上述结构，多级压缩机对应的气体压缩装置的动力由同一个转动轴提供，且相邻的偏心轮其偏心方向相反，能够实现多级的压缩机之间的吸气、压缩、排气的过程；完成多级压缩的前提下，该设备结构布局较为紧凑。

本实用新型还进一步设置为，压缩机的多级设置的级数为偶数。

采用上述结构，转动轴的在转动的过程中，能够实现整个转动轴的稳定性，以便惯性力的平衡；而不会出现较大的震动，产生过多的噪音。

本实用新型还进一步设置为，压缩机整体为立式结构，所述的气缸体与机身分别上下设置，对应的活动柱塞竖直设置，且气体压缩腔体及转动轴在分别位于活动柱塞上下两端部。

采用上述结构，吸气过程中，柱塞向下运动，吸气阀自动打开，压力气体进入气缸，柱塞在自重和压力气体的作用下通过接触滑块与偏心轮到达下止点，吸气结束，竖直结构的设置能够高效的实现进气。

本实用新型还进一步设置为，所述的柱孔从上到下依次设置节流环、填料函及导向套，所述的机身上设置连通于柱孔的注油孔。

采用上述结构，能够实现对柱塞与柱孔之间的润滑。

本实用新型还进一步设置为，所述的接触滑块上在与偏心轮接触的表面为与偏心轮轮面对应的弧面；所述的接触滑块与活动柱塞对应的端部为活动铰接设置，且接触滑块上设置连通于活动柱塞端部与偏心轮轮面的通油孔。

本实用新型还进一步设置为，所述的导向套内壁预留设置轴向储液槽，对应的活动柱塞上设置环形径向导流槽，且活动柱塞上设置连通于通油孔及环形径向旱流槽的轴向中心旱流孔，轴向中心导流孔与环形径向导流槽之间设置若干个径向通孔。

采用上述结构，接触滑块的弧面设置能够方便其与偏心轮轮面实现驱动配合，经注油孔的润滑油依次经过轴向储液槽、环形径向导流槽、径向通孔及轴向中心导流孔，最终经通油孔流入接触滑块与偏心轮的接触面，便于两者之间的润滑配合，减少组件的磨损。

本实用新型还进一步设置为，所述的接触滑块与活动柱塞对应的端部为球头万向节结构，柱塞端部为球头状，接触滑块上设置对应的适配槽结构及固定套，通油孔连通于适配槽的底部。

通过以上结构设置，偏心轮能够更加方便的驱动接触滑块，更大程度上的减少摩擦损耗，减少摩擦功。

本实用新型还进一步设置为，所述的转动轴连接于驱动装置且与机身通过轴承座组件支撑连接；所述的轴承座组件包括轴承座、轴承及与机身配合密封的轴承盖。

采用上述结构，电机驱动转动轴在轴承座组件上进行转动。

本实用新型还进一步设置为，所述的汽缸体上还设置与气体压缩腔体对应的气缸盖及与活动柱塞对应的气缸套构成，气缸套置于汽缸体的腔体内，气缸盖置于对应的腔体顶部。

采用上述结构，气缸盖、气缸套及柱塞的端部形成体积可变的气体压缩腔体。

附图说明

图1为本实用新型的正面剖视图的结构示意图；

图2为本实用新型的侧面剖视图的结构示意图；

图3为图2在A处的局部放大图。

图中标号含义：1-机身；2-气缸盖；3-汽缸体；4-气缸套；5-活动柱塞；51-柱塞球头端部；52-环形径向导流槽；53-径向通孔；54-轴向中心导流孔；6-注油孔；7-导向套；71-轴向储液槽；8-轴承座；9-轴承；10-轴承盖；11-转动轴；12-偏心轮；13-接触滑块；131-通油孔；132-适配槽；133-固定套；14-填料函；15-进气阀；16-排气阀；17-节流环；18-柱孔；19-气体压缩腔体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1、图2所示，一种天然气加气子站压缩机，包括机身1、汽缸体3及气体压缩装置，汽缸体3内设置气体压缩腔体19，气体压缩腔体19上设置进气阀15及排气阀16，所述的汽缸体3内还设置连通于气体压缩腔体19的柱孔18，所述的气体压缩装置包括置于柱孔18内且其一端部与气体压缩腔体19配合的活动柱塞5、转动轴11及置于上转动轴11的偏心轮12，所述的活动柱塞5的另一端设置与偏心轮12轮面配合的接触滑块13。采用上述结构，气体压缩装置的活动柱塞5由对应的转动轴11及偏心轮12进行驱动，实现了柱塞在柱孔18内的上下运动，在柱塞运动对气体压缩腔体19进行压缩及吸气的过程中，柱塞与偏心轮12在一定程度上处于相对的分离状态，两者不会产生绝对的干涉，活动柱塞5的运动惯性较小，转动轴11能够实现较高的转速，用于实现压缩机结构紧凑，在实现相同排气量的同时其体积更小；同时该气体压缩装置相对于现有技术中普遍采用的曲轴、连杆、活塞及十字头结构，本实用新型的结构更加简单，成本较低，不会出现因部件多、摩擦功较大产生的设备效率低的问题。

由于经单级压缩的压缩气体一般会产生一定的高温，故为了配合多级压缩，本实用新型还进一步设置为，所述的压缩机多级设置且包含对应的多级气体压缩装置及多级气体压缩腔体19，所述的多级气体压缩装置的共用同一个转动轴11且相邻偏心轮12其偏心方向相反设置；多级压缩机对应的气体压缩装置的动力由同一个转动轴11提供，且相邻的偏心轮12其偏心方向相反，能够实现多级的压缩机之间的吸气、压缩、排气的过程；完成多级压缩的前提下，该设备结构布局较为紧凑。

为了避免转动轴11的不稳定，本实用新型还进一步设置为，压缩机的多级设置的级数为偶数，参照附图，本实施例中为两级设置；转动轴11的在转动的过程中，能够实现整个转动轴11的稳定性，以便惯性力的平衡；而不会出现较大的震动，产生过多的噪音。

本实用新型还进一步设置为，压缩机整体为立式结构，所述的汽缸体3与机身1分别上下设置，对应的活动柱塞5竖直设置，且气体压缩腔体19及转动轴11在分别位于活动柱塞5上下两端部。吸气过程中，活动柱塞5向下运动，吸气阀自动打开，压力气体进入气缸，柱塞在自重和压力气体(一般加气子站的由进气阀进来的气体其压缩强度为20MPa以上)的作用下通过接触滑块13与偏心轮12到达下止点，吸气结束，竖直结构的设置能够高效的实现进气。

为了便于活动柱塞5与柱孔18之间的润滑，减少组件的磨损；本实用新型还进一步设置为，所述的柱孔18从上到下依次设置节流环17、填料函14及旱向套7，所述的机身1上设置连通于柱孔18的注油孔6。

如图3所示，本实用新型还进一步设置为，所述的接触滑块13上在与偏心轮12接触的表面为与偏心轮12轮面对应的弧面；所述的接触滑块13与活动柱塞5对应的端部为活动铰接设置，且接触滑块13上设置连通于活动柱塞5端部与偏心轮12轮面的通油孔131。所述的导向套7内壁预留设置轴向储液槽71，对应的活动柱塞5上设置环形径向导流槽52，且活动柱塞5上设置连通于通油孔131及环形径向导流槽52的轴向中心导流孔54，轴向中心导流孔54与环形径向导流槽52之间设置若干个径向通孔53。采用上述结构，接触滑块13的弧面设置能够方便其与偏心轮12轮面实现驱动配合，经注油孔6的润滑油依次经过轴向储液槽71、环形径向导流槽52、径向通孔53及轴向中心导流孔54，最终经通油孔131流入接触滑块13与偏心轮12的接触面，便于两者之间的润滑配合，减少组件的磨损。

本实用新型还进一步设置为，所述的接触滑块13与活动柱塞5对应的端部为球头万向节结构，柱塞端部为球头状，接触滑块13上设置与柱塞球头端部51对应的适配槽132结构及固定套133，通油孔131连通于适配槽132的底部。通过以上结构设置，偏心轮12能够更加方便的驱动接触滑块13，更大程度上的减少摩擦损耗，减少摩擦功。

本实用新型还进一步设置为，所述的转动轴11连接于驱动装置且与机身1通过轴承座8组件支撑连接。所述的轴承座8组件包括轴承座8、轴承9及与机身1配合密封的轴承盖10。根据以上结构设置，电机驱动转动轴11在轴承座8组件上进行转动。

本实用新型还进一步设置为，所述的汽缸体3上还设置与气体压缩腔体19对应的气缸盖2及与活动柱塞5对应的气缸套4构成，气缸套4置于汽缸体3的腔体内，气缸盖2置于对应的腔体顶部。采用上述结构，气缸盖2、气缸套4及柱塞的端部形成体积可变的气体压缩腔体19。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种天然气加气子站压缩机，包括机身、气缸体及气体压缩装置，气缸体内设置气体压缩腔体，气体压缩腔体上设置进气阀及排气阀，其特征在于：所述的气缸体内还设置连通于气体压缩腔体的柱孔，所述的气体压缩装置包括置于柱孔内且其一端部与气体压缩腔体配合的活动柱塞、转动轴及置于转动轴上的偏心轮，所述的活动柱塞的另一端设置与偏心轮轮面配合的接触滑块。 

2.根据权利要求1所述的一种天然气加气子站压缩机，其特征在于：所述的压缩机多级设置且包含对应的多级气体压缩装置及多级气体压缩腔体，所述的多级气体压缩装置的共用同一个转动轴且相邻偏心轮其偏心方向相反设置。 

3.根据权利要求1或2所述的一种天然气加气子站压缩机，其特征在于：压缩机的多级设置的级数为偶数。 

4.根据权利要求1或2所述的一种天然气加气子站压缩机，其特征在于：压缩机整体为立式结构，所述的气缸体与机身分别上下设置，对应的活动柱塞竖直设置，且气体压缩腔体及转动轴分别位于活动柱塞上下两端部。 

5.根据权利要求4所述的一种天然气加气子站压缩机，其特征在于：所述的柱孔从上到下依次设置节流环、填料函及导向套，所述的机身上设置连通于柱孔的注油孔。 

6.根据权利要求5所述的一种天然气加气子站压缩机，其特征在于：所述的接触滑块上在与偏心轮接触的表面为与偏心轮轮面对应的弧面；所述的接触滑块与活动柱塞对应的端部为活动铰接设置，且接触滑块上设置连通于活动柱塞端部与偏心轮轮面的通油孔。 

7.根据权利要求5所述的一种天然气加气子站压缩机，其特征在于：所述的导向套内壁预留设置轴向储液槽，对应的活动柱塞上设置环形径向导流槽，且活动柱塞上设置连通于通油孔及环形径向导流槽的轴向中心导流孔，轴向中心导流孔与环形径向导流槽之间设置若干个径向通孔。 

8.根据权利要求6所述的一种天然气加气子站压缩机，其特征在于：所述的接触滑块与活动柱塞对应的端部为球头万向节结构，柱塞端部为球头状，接触滑块上设置对应的适配槽结构及固定套，通油孔连通于适配槽的底部。 

9.根据权利要求1或2或5或7所述的一种天然气加气子站压缩机，其特征在于：所述的转动轴连接于驱动装置且与机身通过轴承座组件支撑连接；所述的轴承座组件包括轴承座、轴承及与机身配合密封的轴承盖。 

10.根据权利要求1或2或5或6或7或8所述的一种天然气加气子站压缩机，其特征在于：所述的气缸体上还设置与气体压缩腔体对应的气缸盖及与活动柱塞对应的气缸套构成，气缸套置于气缸体的腔体内，气缸盖置于对应的腔体顶部。