CN208416845U - 两级压缩机及具有该两级压缩机的机械装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两级压缩机，包括：第一压缩腔，设有进气过滤装置，第一压缩腔内部设有用于将进气过滤装置过滤得到的低压进气气流进行压缩的低压压缩装置；冷却器，用于接收第一压缩腔的输出的低压输出气流，并进行冷却，冷却器与第一压缩腔的输出口连接，且与第二压缩腔进口连接；第二压缩腔，内部设有高压压缩装置，用于将冷却器输出的气流进行压缩；第二压缩腔与缸盖输出口连接；动力装置分别与低压压缩装置、高压压缩装置传动连接。本申请结构可产生较大压力的压缩介质，可被用于对介质无油化，空气纯净度较高的医药、制氧工业，以及新能源交通车辆等场合。本申请还公开了一种包括上述两级压缩机的机械装备。

Description

两级压缩机及具有该两级压缩机的机械装备

技术领域

本实用新型涉及压缩机设计技术领域，更具体地说，涉及一种两级压缩机。此外，本实用新型还涉及一种包括上述两级压缩机的机械装备。

背景技术

压缩机广泛的用于工业、车辆等场合，现有的压缩机多为油冷型式的，在环保要求日趋严格的现在，市场需要一款无油的压缩机。

压缩机在把介质压缩的过程中，产生大量的热量，尤其是其压缩活塞部位温度会达到180～200℃，连杆的轴承部位也会温度较高，这是影响产品正常工作的关键。在工作过程中提高密封环和缸体的耐磨性，提高使用寿命也是产品设计的关键。

目前市面上的压缩机的可靠性、有效性、可维护性、安全性均需要提高，更重要的是压缩机的工作效率，如何提升压缩机的排量是需要解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种两级压缩机，该两级压缩机的工作效率高，输出排量较大。

本实用新型的另一目的是提供一种包括上述两级压缩机的机械装备。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种两级压缩机，包括：

第一压缩腔，其进气口设有进气过滤装置，所述第一压缩腔内部设有用于将所述进气过滤装置过滤得到的低压进气气流进行压缩的低压压缩装置；

冷却器，用于接收所述第一压缩腔的输出的低压输出气流，并进行冷却，冷却后为高压进气气流，所述冷却器与所述第一压缩腔的输出口连接；

第二压缩腔，内部设有高压压缩装置，用于将接收的所述冷却器输出的所述高压进气气流进行压缩；所述第二压缩腔与缸盖输出口连接；

动力装置，所述动力装置分别与所述低压压缩装置、所述高压压缩装置传动连接。

优选地，所述动力装置包括两个偏心圆台，所述低压压缩装置和所述高压压缩装置均为活塞连杆组件，且分别与对应的所述偏心圆台连接；

所述活塞连杆组件的活塞端与其所在的腔体内壁周向密封，所述活塞端设有连通孔，所述连通孔上朝向所述腔体输出口的一端口设有可翻起的进气阀片，所述腔体输出口的外端口设有可翻起的排气阀片。

优选地，两个所述偏心圆台均通过曲轴与联轴器连接，所述联轴器与电机的输出端连接，且所述低压压缩装置的活塞连杆组件和所述高压压缩装置的活塞连杆组件的行程相反。

优选地，所述活塞连杆组件的活塞端的周向设置有与内壁贴合密封的活塞环以及为所述活塞端移动提供导向的导向环；所述活塞端设有绝热环。

优选地，所述活塞连杆包括：

活塞端；

与所述偏心圆台连接的连杆，所述连杆的端部横向套接滚针轴承；

活塞销，所述活塞销的中部套接于所述滚针轴承内，所述活塞销的端部可转动的套接于所述活塞端内，所述活塞销的侧部通过顶块和紧定螺钉安装有所述绝热环。

优选地，所述活塞端设有轴向孔，所述紧定螺钉通过所述轴向孔固定所述顶块。

优选地，所述滚针轴承设有耐高温的油脂，所述滚针轴承的两侧设有防止油脂挥发溢出的油封。

优选地，所述电机为设置在所述第一压缩腔和所述第二压缩腔外部的外置电机，所述电机与用于降温的风扇装置连接。

优选地，所述进气过滤装置包括：

固定于所述第一压缩腔的进气口外端的滤芯端盖，所述滤芯端盖上设有通气口，所述通气口朝向所述第一压缩腔内部的一端设有进气前垫板；

固定于所述第一压缩腔的进气口内端的滤芯后盖，所述滤芯后盖的出气孔上覆盖有用于限制所述第一压缩腔内的气体向所述进气过滤器倒流的橡胶阀门，所述橡胶阀门可向压缩机内侧掀起；

进气过滤器，设置于所述滤芯端盖和滤芯后盖之间。

一种机械装备，包括压缩机，所述压缩机为上述任一项所述的两级压缩机。

上述结构的使用流程具体为：由进气口进入时先通过进气过滤装置进行过滤，然后通过一次压缩升压、介质冷却和二次压缩升压，最终排出缸体，这个过程中，气体经过两次压缩升压，得到较大程度的压缩。本申请所提供的两级压缩机可产生较大压力的压缩介质，可被用于对介质无油化，空气纯净度较高的医药、制氧工业，以及新能源交通车辆等场合。

本申请还提供了一种包括上述两级压缩机的机械装备。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种两级压缩机的剖视图；

图2为进气过滤装置的剖视图；

图3为低压压缩装置的剖视图；

图4为高压压缩装置的剖视图。

图1-4中：

进气口A、低压进气气流B、低压输出气流C、高压进气气流D、高压输出气流E、缸盖输出口F；

进气过滤装置100；进气管及接头1、滤芯端盖2、前端盖3、压紧螺钉4、进气前垫板5、滤芯6、滤芯后盖7、橡胶阀门8；

低压压缩装置200；低压活塞9、低压活塞销10、低压导向环11、低压活塞环12、低压排气阀片13、低压限位板14、低压进气阀片15、第一紧定螺钉16、第一顶块17、低压绝热环18、第一油封19、第一滚针轴承20、第一油脂21、第一出油口22、低压连杆23；

高压压缩装置300；高压活塞24、高压活塞销25、高压导向环26、高压活塞环27、高压限位板28、高压排气阀片29、高压进气阀片30、第二紧定螺钉31、第二顶块32、第二油封33、第二滚针轴承34、第二油脂35、高压绝热环36、第二出油孔37、高压连杆38；

曲轴箱39、密封板40、阀板41、密封板42、缸盖43、压紧螺钉44、风扇45、冷却器46、减震垫47、第一轴承48、第二轴承49、第三轴承50、第四轴承51、第五轴承52、联轴器53、电机54。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种两级压缩机，该两级压缩机的工作效率高，输出排量较大。

本实用新型的另一目的是提供一种包括上述两级压缩机的机械装备。

请参考图1至图4，图1为本实用新型所提供的一种两级压缩机的剖视图；图2为进气过滤装置的剖视图；图3为低压压缩装置的剖视图；图4为高压压缩装置的剖视图。

本实用新型所提供的一种两级压缩机，输出排量较大，使用的场合广泛。主要包括以下结构：

第一压缩腔，其进气口设有进气过滤装置100，第一压缩腔内部设有用于将进气过滤装置100过滤得到的低压进气气流进行压缩的低压压缩装置200；

冷却器46，用于接收第一压缩腔的输出的低压输出气流，并进行冷却得到高压进气气流，冷却器46与第一压缩腔的输出口连接；

第二压缩腔，内部设有高压压缩装置300，用于将接收的冷却器46输出的高压进气气流进行压缩；第二压缩腔与缸盖输出口连接；

动力装置，动力装置分别与低压压缩装置200、高压压缩装置300传动连接。

需要说明的是，上述两级压缩机可以为一个整体结构，例如为一个完整的缸体，请参考图1，其中，缸体内具有若干个腔体，各个腔体通过对应流向的内部管路及阀体部件或者通过外接管路连接，在缸体上设置有进气口A，低压进气气流B、低压输出气流C、高压进气气流D、高压输出气流E、输出口F；当然，上述两级压缩机也可以为分体式结构，即具有若干个分缸体，且分缸体内分别对应设置第一压缩腔等，若干个分缸体之间通过对应的管路和阀体连接。

上述进气口是整个缸体的总进气口，进气过滤装置100设于进气口位置，用于对即将进入缸体的气体进行过滤，实现对进气的净化和控制。

第一压缩腔内设置的低压压缩装置用于对进气过滤装置过滤后的气体进行压缩，压缩方式可以参考现有技术中压缩缸的设置，压缩完成后，应当得到高压气体，然后，具有一定压力的气体通过对应的连通结构进入到上述冷却器中，冷却器用于对其进行冷却降温，经过介质冷却后成为高压进气气流，高压进气气流通过管路可以进入到第二压缩腔中。

上述第二压缩腔设置的高压压缩装置与第一压缩装置的工作种类类似，用于将冷却器46提供的高压冷却气进行压缩升压，具体指的是第二次升压，并最终从输出口排出。

上述结构的使用流程具体为：由进气口进入时先通过进气过滤装置100进行过滤，然后通过一次压缩升压、介质冷却和二次压缩升压，最终排出缸体，这个过程中，气体经过两次压缩升压，得到较大程度的压缩。

在一个具体实施例中，请参考图1，低压进气气流B到达低压进气阀片15处进入，经过低压活塞组件的上下往复运动，介质被压缩后从低压排气阀片13处排出，往复运动，介质不断从进气口被吸入、压缩、从第一压缩腔上的输出口排出，此处完成的为一级压缩。

压缩输出气流C可以经过气流管路引导，进入冷却器46，经过换热介质后被冷却，成为高压进气气流D。

高压进气气流D到达高压进气阀片30，随着高压活塞组件的上下往复运动，介质被压缩后从高压排气阀片29处排出，往复运动，介质不断被吸入、压缩、排出，此处为二级压缩。

高压输出气流E从缸盖43的缸盖输出口F处输出，这样介质的两级压缩过程完成。

本申请所提供的两级压缩机可产生较大压力的压缩介质，可被用于对介质无油化，空气纯净度较高的医药、制氧工业，以及新能源交通车辆等场合。

在上述实施例的基础之上，动力装置包括曲轴，设有两个偏心圆台，低压压缩装置200和高压压缩装置300均为活塞连杆组件，且分别与对应的偏心圆台连接；

活塞连杆组件的活塞端与其所在的腔体内壁周向密封，活塞端设有连通孔，连通孔上朝向腔体输出口的一端口设有可翻起的进气阀片，腔体输出口的外端口设有可翻起的排气阀片。

需要说明的是，上述采用偏心圆台带动活塞连杆组件的移动，使得活塞连杆组件对腔体内的气体进行压缩，从而获得较大压力的输出气体，是一种环保高效的设置方式，随着偏心圆台的转动，活塞连杆组件会随之上下运动，当其向下运动时，上述进气阀片会打开，吸入介质。当其向上运动时，压缩介质，进气阀片会关闭。偏心圆台可以由电机54带动旋转，偏心圆台通过轴承将旋转动力传递给活塞连杆组件。活塞连杆组件向下运动时，排气阀片会关闭，当其向上运动时，排气阀片会打开，此时被压缩后的介质，从排气阀片输出。上述结构能够将旋转运动转化为直线运动，能够避免在驱动过程中的升温问题，通过偏心圆台和活塞组件形成的结构易于生产和维修，并确保结构的稳定性和密封性。

在上述实施例的基础之上，两个偏心圆台均通过曲轴与联轴器53连接，联轴器53与电机54的输出端连接，且低压压缩装置200的活塞连杆组件和高压压缩装置300的活塞连杆组件的行程相反。

请参考图1，其中，两个活塞连杆组件均通过一个电机54进行驱动，而电机54可采用曲轴等方式实现两个偏心圆台的行程方向的控制。

在上述实施例的基础之上，活塞连杆组件的活塞端的周向设置有与内壁贴合密封的活塞环以及为活塞端移动提供导向的导向环；或，活塞端设有绝热环。

本实施例中采用活塞环进行密封，能够确保实现活塞连杆组件的工作效果，而导向环和绝热环分别在活塞连杆组件的使用中起到辅助的作用。

在上述任意一个实施例的基础之上，活塞连杆组件具体包括活塞端、活塞销和与偏心圆台连接的连杆。其中，连杆的端部横向内套滚针轴承；活塞销的中部套接于滚针轴承内，活塞销的端部可转动的套接于活塞端内，活塞销的侧部通过顶块和紧定螺钉安装有上述绝热环。

可选的，活塞端设有轴向孔，紧定螺钉通过轴向孔固定顶块，活塞端内设有活塞销转动时供顶块随之转动的通槽。

请参考图3和图4，其中通过在活塞端内设置可转动的活塞销，以便将绝热环进行安转，为了保证绝热环的位置，还设置上述通槽。

在上述实施例的基础之上，滚针轴承设有耐高温的油脂35，滚针轴承的两侧设有防止油脂挥发溢出的油封。

在一个具体的实施例中，低压压缩装置200中两个低压导向环11为低压活塞9提供运动方向的导向，低压活塞环12可以用于活塞压缩介质过程的介质密封。

可选的，低压绝热环18和第一顶块17均可以选用非金属材料，其导热性极差。当介质被压缩过程中，会产生大量的热，低压绝热环18和第一顶块17可以将热量隔离，使之较少的传递至低压活塞销10。

第一滚针轴承20内涂抹有耐高温的第一油脂21(下文提到第二油脂，二者可以为相同油脂，标号不同仅为了区分开设置在不同的位置)，同时第一油脂21也预先储存至低压活塞销10的内孔中，并有第一出油口22。当本申请提供的两级压缩机工作时，随着低压活塞9的温度升高，第一滚针轴承20温度也会相应增加，第一油封19在第一滚针轴承20两侧，防止油脂挥发和溢出，当压缩机长期工作后，若油脂有减少，低压活塞销10内储存的第一油脂21会适当的补充，使第一滚针轴承20能够可靠的工作。

当低压活塞9向下运动时，介质会从活塞上的低压进气阀片15处进入，此时低压进气阀片15开启，低压排气阀片13关闭。当低压活塞9向上运动时，低压进气阀片15关闭，低压排气阀片13开启，完成介质的一级压缩。

高压压缩装置300中，两个高压导向环26为高压活塞24提供运动导向，高压活塞环27用于活塞压缩介质过程的介质密封。

可选的，高压绝热环36和第二顶块32均是非金属材料，导热性极差。当介质被压缩过程中，会产生大量的热，高压绝热环36和第二顶块32可以将热量隔离，使之较少的传递至高压活塞销25。

第二滚针轴承34内涂抹有耐高温的第二油脂35，同时第二油脂35也预先储存至高压活塞销24的内孔中，并有第二出油口37。当压缩机工作时，随着高压活塞24的温度升高，第二滚针轴承34温度也会相应增加，第二油封33在第二滚针轴承34两侧，防止第二油脂35挥发和溢出，当压缩机长期工作后，若油脂有减少，高压活塞销25内储存的油脂33会适当的补充，使第二滚针轴承34能够可靠的工作。

当高压活塞24向下运动时，介质会从阀板41上的高压进气阀片30处进入，此时高压进气阀片30开启，高压排气阀片29关闭。当高压活塞24向上运动时，高压进气阀片30关闭，高压排气阀片29开启，完成介质的二级压缩。

可选的，低压连杆23的一端安装有第一轴承48，第一轴承48再安装至曲轴一侧上。高压连杆38的一端安装有第四轴承51，第四轴承51再安装至曲轴的另一侧。

曲轴上安装第二轴承49，第二轴承49再安装至曲轴箱39的中部大孔上。

曲轴的一端连接联轴器53，联轴器53一侧安装有第五轴承52，第五轴承52在安装至曲轴箱39的一端孔上。

联轴器53的一侧连接电机54，电机旋转时，扭矩通过各零部件的传递，曲轴的旋转运动变化为两个活塞组件的上下运动。

另外，压缩机通过减震垫47安装在工作平面上。

在上述任意一个实施例的基础之上，电机54为设置在第一压缩腔和第二压缩腔外部的外置电机，电机54与用于降温的风扇装置连接。

需要说明的是，上述电机54虽然也可以设置在缸体内部，但考虑到发热等问题，优选设置在缸体的外部。

风扇45安装在冷却器46和曲轴箱39之间，冷却风吸入时，先冷却冷却器46，再将风吹向曲轴箱39的发热部位，使压缩机工作温度正常。风扇45可以通过另外的电源供电独立工作，也可由电机54通过传动机构，带动风扇工作。

在上述任意一个实施例的基础之上，进气过滤装置100包括：

固定于第一压缩腔的进气口外端的滤芯端盖2，滤芯端盖2上设有通气口，通气口朝向第一压缩腔内部的一端设有进气前垫板5；

固定于第一压缩腔的进气口内端的滤芯后盖7，滤芯后盖7的出气孔上覆盖有用于限制第一压缩腔内的气体向进气过滤器倒流的橡胶阀门8，橡胶阀门8可向压缩机内侧掀起；

进气过滤器，设置于滤芯端盖2和滤芯后盖7之间。

被压缩的介质从进气口A进入，到达进气前垫板5的外缘，再到达滤芯6的外圈，介质经过过滤从滤芯6的中心，再到达橡胶阀门8，完成介质的过滤。

可选的，进气过滤装置100中，滤芯盖板2和压紧螺钉4配合的孔是无螺纹的光孔，前端盖3和压紧螺钉4配合的孔是有螺纹的，压紧螺钉4通过配合前端盖3的螺纹，将滤芯盖板3紧定在前端盖3上。同时由于有挤压力，因此滤芯后盖7和进气前垫板5紧紧的将滤芯6压紧，使其端面密封，使介质从滤芯6中被过滤。

橡胶阀门8是使介质只允许从滤芯6往曲轴箱39的内部走向，不允许逆向走向，提高了打气效率。同时，当维护保养时，滤芯6及其前面部件被拆下后，更换滤芯6时，橡胶阀门8是关闭着的，有益于保护压缩机的内芯不被污染。

除了上述任意一个实施例所提供的两级压缩机的主要结构，本实用新型还提供一种包括上述实施例公开的两级压缩机的机械装备，该机械装备的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的机械装备及其两级压缩机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。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原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种两级压缩机，其特征在于，包括：

第一压缩腔，其进气口设有进气过滤装置(100)，所述第一压缩腔内部设有用于将所述进气过滤装置(100)过滤得到的低压进气气流进行压缩的低压压缩装置(200)；

冷却器(46)，用于接收所述第一压缩腔的输出的低压输出气流，并进行冷却，冷却后为高压进气气流，所述冷却器(46)与所述第一压缩腔的输出口连接，且与第二压缩腔进口连接；

第二压缩腔，内部设有高压压缩装置(300)，用于将接收的所述冷却器(46)输出的所述高压进气气流进行压缩；所述第二压缩腔与缸盖输出口连接；

动力装置，所述动力装置分别与所述低压压缩装置(200)、所述高压压缩装置(300)传动连接。

2.根据权利要求1所述的两级压缩机，其特征在于，所述动力装置包括两个偏心圆台，所述低压压缩装置(200)和所述高压压缩装置(300)均为活塞连杆组件，且分别与对应的所述偏心圆台连接；

所述活塞连杆组件的活塞端与其所在的腔体内壁周向密封，所述活塞端设有连通孔，所述连通孔上朝向所述腔体输出口的一端口设有可翻起的进气阀片，所述腔体输出口的外端口设有可翻起的排气阀片。

3.根据权利要求2所述的两级压缩机，其特征在于，两个所述偏心圆台均通过曲轴与联轴器(53)连接，所述联轴器(53)与电机(54)的输出端连接，且所述低压压缩装置(200)的活塞连杆组件和所述高压压缩装置(300)的活塞连杆组件的行程相反。

4.根据权利要求3所述的两级压缩机，其特征在于，所述活塞连杆组件的活塞端的周向设置有与内壁贴合密封的活塞环以及为所述活塞端移动提供导向的导向环；所述活塞端设有绝热环。

5.根据权利要求4所述的两级压缩机，其特征在于，所述活塞连杆包括：

活塞端；

与所述偏心圆台连接的连杆，所述连杆的端部横向套接滚针轴承；

活塞销，所述活塞销的中部套接于所述滚针轴承内，所述活塞销的端部可转动的套接于所述活塞端内，所述活塞销的侧部通过顶块和紧定螺钉安装有所述绝热环。

6.根据权利要求5所述的两级压缩机，其特征在于，所述活塞端设有轴向孔，所述紧定螺钉通过所述轴向孔固定所述顶块。

7.根据权利要求5所述的两级压缩机，其特征在于，所述滚针轴承设有耐高温的油脂(35)，所述滚针轴承的两侧设有防止油脂挥发溢出的油封。

8.根据权利要求3所述的两级压缩机，其特征在于，所述电机(54)为设置在所述第一压缩腔和所述第二压缩腔外部的外置电机，所述电机(54)与用于降温的风扇装置连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的两级压缩机，其特征在于，所述进气过滤装置(100)包括：

固定于所述第一压缩腔的进气口外端的滤芯端盖(2)，所述滤芯端盖(2)上设有通气口，所述通气口朝向所述第一压缩腔内部的一端设有进气前垫板(5)；

固定于所述第一压缩腔的进气口内端的滤芯后盖(7)，所述滤芯后盖(7)的出气孔上覆盖有用于限制所述第一压缩腔内的气体向进气过滤器倒流的橡胶阀门(8)，所述橡胶阀门(8)可向压缩机内侧掀起；

进气过滤器，设置于所述滤芯端盖(2)和所述滤芯后盖(7)之间。

10.一种机械装备，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求1至9任一项所述的两级压缩机。