CN215170638U - 一种三级空气压缩机用水冷系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种三级空气压缩机用水冷系统，涉及空气压缩机冷却技术领域，其包括安装在曲轴箱宽度方向两侧的一级缸体、二级缸体和三级缸体，以及设置在曲轴箱长度方向两端的第一轴承端盖和第二轴承端盖；所述一级缸体、二级缸体、三级缸体的长度方向均呈水平设置，且所述一级缸体关于曲轴箱的中心线中心对称设置有两个，所述第一轴承端盖、第二轴承端盖、一级缸体、二级缸体与三级缸体之间连通设置有冷却水路；该三级空气压缩机用水冷系统还包括储水箱，所述储水箱与冷却水路连通，所述储水箱与冷却水路之间连通有抽水泵。本申请具有降低空气压缩机的内部温度、降低噪音的效果。

Description

一种三级空气压缩机用水冷系统

技术领域

本申请涉及空气压缩机冷却技术领域，尤其是涉及一种三级空气压缩机用水冷系统。

背景技术

空气压缩机，是一种通过压缩气体以提高气体压力的设备。相关行业中，往复活塞式空气压缩机是气压传动系统中最常用的一种。

实际工作中，由于气缸的体积有限，使得压缩气体的压力有限，当需要的压力较高时，通常采用多级空气压缩机，用以分级逐步提高气体压力。相关技术中，一种三级空气压缩机，包括曲轴箱，曲轴箱一级出气口处连通有两个一级缸体；两个一级缸体分别位于曲轴箱长度方向的两侧，曲轴箱长度方向的两侧还分别设置有二级缸体、三级缸体，任意一级缸体的出气口均与二级缸体的进气口连通，二级缸体的出气口与三级缸体的进气口连通；空气经曲轴箱内活塞与气缸组成的空间周期性扩大与缩小，实现周期性的膨胀、吸气、压缩、排气，之后，空气排入两个一级缸体，经两个一级缸体初次压缩后，再同时排入二级缸体进行再次压缩；之后，再排入三级缸体，进行最终的压缩，并达到所要求的气体压强。

针对上述中的相关技术，空气压缩机在运行一段时间后，其缸壁温度不断增加，缸壁摩擦面、曲轴与轴承摩擦面工作条件恶化，磨损加剧，噪音问题日趋严重，进而影响空气压缩机的正常运行，存在待改进之处。

实用新型内容

为了降低空气压缩机的内部温度、降低噪音，本申请提供一种三级空气压缩机用水冷系统，以保证空气压缩机的正常运行。

本申请提供的一种三级空气压缩机用水冷系统,采用如下的技术方案：

一种三级空气压缩机用水冷系统，包括安装在曲轴箱宽度方向两侧的一级缸体、二级缸体和三级缸体，以及设置在曲轴箱长度方向两端的第一轴承端盖和第二轴承端盖；所述一级缸体、二级缸体、三级缸体的长度方向均呈水平设置，且所述一级缸体关于曲轴箱的中心线中心对称设置有两个，所述第一轴承端盖、第二轴承端盖、一级缸体、二级缸体与三级缸体之间连通设置有冷却水路；该三级空气压缩机用水冷系统还包括储水箱，所述储水箱与冷却水路连通，所述储水箱与冷却水路之间连通有抽水泵。

通过采用上述技术方案，当三级空气压缩机运行时，抽水泵启动，并将储水箱内的冷却水抽入冷却水路内，冷却水通过冷却水路在第一轴承端盖、第二轴承端盖、一级缸体、二级缸体与三级缸体之间连通，从而达到对第一轴承端盖、第二轴承端盖、一级缸体、二级缸体与三级缸体处降温的目的，有效减少空气压缩机运行过程中热量在空气压缩机内大量堆积、轴承处窜油情况的发生，从而保护空气压缩机内部构件，保证空气压缩机的正常运行。

优选的，所述储水箱与抽水泵之间通过排水管连通，所述排水管上连通设置有用于对冷却水进行过滤的过滤器。

通过采用上述技术方案，过滤器用于对从储水箱流入抽水泵的冷却水进行过滤，减少因杂质进入抽水泵造成抽水泵损坏的情况发生，有助于延长抽水泵的使用寿命。

优选的，所述冷却水路包括分别设置于第一轴承端盖内部、所述第二轴承端盖内部的第一冷却槽和第二冷却槽，所述第一轴承端盖和第二轴承端盖内部均设置有衬套，所述衬套与对应第一轴承端盖和第二轴承端盖均呈同轴设置，所述衬套轴向的两端分别抵紧对应第一轴承端盖和第二轴承端盖轴向侧壁，所述第一冷却槽成形于第一轴承端盖侧壁与对应衬套之间，所述第二冷却槽成形于第二轴承端盖侧壁与对应衬套之间。

通过采用上述技术方案，将第一冷却槽、第二冷却槽分别设置在第一轴承端盖侧壁、第二轴承端盖侧壁与对应衬套之间，使第一冷却槽、第二冷却槽对应曲轴箱内相应轴承设置；当第一冷却槽、第二冷却槽内通入冷却液后，有效降低相应轴承处的温度，进而延长轴承的使用寿命。

优选的，所述衬套沿自身径向向外成形有连接柱，所述连接柱长度方向的两端分别连接相应衬套与第一轴承端盖内壁、以及相应衬套与第二轴承端盖内壁，所述连接柱在衬套上绕衬套轴线均匀间隔设置有多根。

通过采用上述技术方案，连接柱用于对第一轴承端盖与第二轴承端盖进行支撑，减少受外力撞击时第一轴承端盖侧壁、第二轴承端盖侧壁处向内凹陷的情况发生，有助于相应第一冷却槽、第二冷却槽内冷却液的流通，保证对相应轴承的冷却效果。

优选的，所述冷却水路还包括开设于一级缸体、二级缸体、三级缸体外壁的冷却腔，所述冷却腔的长度方向平行于对应一级缸体、二级缸体、三级缸体的长度方向，所述一级缸体、二级缸体、三级缸体的下侧均开设有进水口，任一所述进水口均通过排水管与第一冷却槽连通。

通过采用上述技术方案，实际工作中，第一冷却槽内的冷却水经排水管自位于一级缸体、二级缸体、三级缸体下侧的进水口分别流入对应冷却腔内；随着冷却水的不断涌入，一级缸体、二级缸体、三级缸体侧壁的温度逐渐传递给相应冷却腔的冷却水，从而达到对一级缸体、二级缸体、三级缸体降温的目的；同时，冷却结构简单，便于企业制造，有助于降低企业生产成本。

优选的，任一所述冷却腔长度方向的中部均设置有隔挡板，任一所述隔挡板均呈竖直设置；任一所述隔挡板均将对应冷却腔分为相互对立的第一腔室和第二腔室；任一所述隔挡板上均开设有用于冷却水流通的通孔。

通过采用上述技术方案，当冷却水经进水口流入相应冷却腔后，由于隔挡板的作用，冷却水首先迅速充满第一腔室或第二腔室；之后，冷却水再充满第二腔室或第一腔室，以便对相应一级缸体、二级缸体、三级缸体周侧进行均匀降温，有助于减少相应一级缸体、二级缸体、三级缸体因受热不均而损坏的情况发生，延长缸体的使用寿命，进而延长该三级空气压缩机的使用寿命。

优选的，所述一级缸体、二级缸体、三级缸体的上侧均开设出水口，任一所述出水口均与第二冷却槽连通。

通过采用上述技术方案，将出水口开设在一级缸体、二级缸体、三级缸体的上侧，有助于保证冷却水充满冷却腔，进一步保证对曲轴箱内轴承的均匀降温。

优选的，该三级空气压缩机用水冷系统还包括翅片散热器，所述翅片散热器基管的入水口与第二冷却槽的排水口通过水管连通；所述翅片散热器的基管的排水口与储水箱连通。

通过采用上述技术方案，冷却水在第一冷却槽、冷却腔、第二冷却槽内循环一圈后，由于带走空气压缩机内热量，冷却水温度升高；此时，冷却水从第二冷却槽的排水口流入翅片散热器基管内，温度较高的冷却水将温度通过翅片散热器基管传递给相应翅片，翅片散热器内风机对相应翅片吹风，从而降低翅片温度，进而降低冷却水温度；待冷却水从翅片散热器基管的排水口排出时，温度恢复至原始水温；之后冷却水流回储水箱，并进行下一轮冷却作业；借助翅片散热器对冷却水进行降温作业，实现对冷却水的循环利用，有助于节能减排。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

借助在该三级空气压缩机上布设冷却水路，并通过抽水泵将储水箱内的冷却水抽至冷却水路内，有效减少该三级空气压缩机运行时热量堆积在机体内的情况发生，优化该三级空气压缩机内各零部件的工作环境，减少对各零部件的磨损，有助于保证该三级空气压缩机的正常运行；

通过在第一轴承端盖内部开设第一冷却槽、在第二轴承端盖内部开设第二冷却槽，有助于降低曲轴箱内位于轴承处的温度；

利用开设在一级缸体、二级缸体与三级缸体外壁的冷却腔，有助于降低一级缸体、二级缸体、三级缸体的缸壁的温度，进而减少热量堆积对该三级空气压缩机内部构件的损坏，延长该三级空气压缩机的使用寿命。

附图说明

图1是本申请实施例主要体现该三级压缩机用水冷系统整体结构的轴侧示意图。

图2是本申请实施例主要体现冷却腔开设位置的剖视图。

图3是本申请实施例主要体现第一冷却槽开设位置的剖视图。

图4是本申请实施例主要体现第二冷却槽开设位置的剖视图。

图5是本申请实施例主要体现储水箱安装位置的轴侧示意图。

图6是图5中A部分的放大图，主要体现过滤器的安装位置。

图7是本申请实施例主要体现进水口开设位置的轴侧示意图。

图8是本申请实施例主要体现出水口开设位置的轴侧示意图。

附图标记：1、一级缸体；11、进水口；12、第一连接管；2、二级缸体；21、出水口；22、第三连接管；3、三级缸体；31、第二连接管；32、第四连接管；4、冷却腔；41、隔挡板；42、通孔；5、第一轴承端盖；51、第一冷却槽；52、衬套；53、连接柱；54、第一总管；55、第二总管；6、第二轴承端盖；61、第二冷却槽；62、第三总管；63、第四总管；7、储水箱；71、排水管；72、过滤器；8、翅片散热器；81、导风罩；9、抽水泵。

具体实施方式

以下结合附图1-8，对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种三级压缩机用水冷系统。

参照图1和图2，一种三级压缩机用水冷系统，包括安装在曲轴箱宽度方向两侧的一级缸体1、二级缸体2和三级缸体3，一级缸体1、二级缸体2和三级缸体3的长度方向均呈水平设置，且一级缸体1在曲轴箱宽度方向的两侧关于曲轴箱中点中心对称设置有两个，二级缸体2、三级缸体3分别设置于曲轴箱宽度方向两侧并与相应一级缸体1并排设置；一级缸体1、二级缸体2和三级缸体3的外壁均开设有冷却腔4；该三级压缩机用水冷系统还包括设置在曲轴箱长度方向两端的第一轴承端盖5、第二轴承端盖6。

参照图3和图4，第一轴承端盖5、第二轴承端盖6内分别开设有第一冷却槽51和第二冷却槽61，第一冷却槽51、第二冷却槽61与相应冷却腔4之间通过排水管71连通，并形成冷却水路。

具体而言，第一轴承端盖5和第二轴承端盖6内部均设置有衬套52，衬套52与对应第一轴承端盖5和第二轴承端盖6均呈同轴设置，衬套52轴向的两端分别抵紧对应第一轴承端盖5轴向侧壁、第二轴承端盖6轴向侧壁，用以增加第一轴承端盖5轴向、第二轴承端盖6轴向的承压能力；同时，第一轴承端盖5、第二轴承端盖6内均设置有连接柱53，连接柱53长度方向的两端分别固定于第一轴承端盖5内壁与相应衬套52外壁上、第二轴承端盖6内壁与相应衬套52外壁上，连接柱53在相应衬套52上绕相应衬套52轴线均匀间隔设置有多根，且任一连接柱53的长度方向均沿连接环上相应的径向设置；连接柱53用以增加第一轴承端盖5、第二轴承端盖6沿自身径向的承压能力；第一冷却槽51和第二冷却槽61分别开设在第一轴承端盖5与相应衬套52之间、第二轴承端盖6与相应衬套52之间。

参照图5和图6，该三级压缩机用水冷系统还包括储水箱7与翅片散热器8，本实施例中，翅片散热器8外侧罩设有导风罩81，储水箱7通过排水管71连通于冷却水路的进水端，排水管71上位于储水箱7与冷却水路之间连通有抽水泵9；翅片散热器8通过排水管71连通于冷却水路的出水端；同时，翅片散热器8与储水箱7之间通过排水管71连通。

实际工作中，对该三级空气压缩机进行冷却时，启动抽水泵9，将储水箱7内的冷却水抽至冷却水路中，冷却水沿冷却水路在第一冷却槽51、第二冷却槽61以及相应冷却腔4内流通，从而带走曲轴箱位于第一轴承端盖5、第二轴承端盖6处的热量、以及一级缸体1、二级缸体2、三级缸体3缸壁上的热量，从而实现对三级空气压缩机主要发热源处降温的目的；之后，冷却水因带走三级空气压缩机内的热量而使自身温度升高，温度升高后的冷却水通过排水管71流入翅片散热器8，翅片散热器8对温度升高后的冷却水进行散热，并通过排水管71将冷却后的冷却水送回储水箱7，以供下一轮冷却作业使用。

同时，参照图6，排水管71上位于储水箱7与抽水泵9之间、翅片散热器8与冷却水路之间均连通设置有用于对冷却水进行过滤的过滤器72，过滤器72用于对从储水箱7流入抽水泵9的冷却水、冷却水路流入翅片散热器8的冷却水进行过滤，减少储水箱7内杂质进入抽水泵9造成抽水泵9损坏的情况发生和/或冷却水路内的杂质进入翅片散热器8致使翅片散热器8水路管道堵塞的情况发生。

参照图2和图7，冷却腔4绕相应一级缸体1、二级缸体2、三级缸体3的中轴线在相应一级缸体1、二级缸体2、三级缸体3外壁呈环形设置，冷却腔4的长度方向平行于对应一级缸体1、二级缸体2、三级缸体3的长度方向设置；一级缸体1、二级缸体2、三级缸体3的下侧均开设有进水口11，一级缸体1的进水口11与相邻二级缸体2的进水口11之间连通有第一连接管12，第一冷却槽51出水孔处连通有第一总管54，第一总管54与第一连接管12连通；一级缸体1的进水口11与相邻三级缸体3的进水口11之间连通有第二连接管31，第一冷却槽51的进水口11处还连通有第二总管55，第二总管55与第二连接管31连通，且第一总管54和第二总管55分别设置于第一轴承端盖5上位于曲轴箱宽度方向的两侧。

实际工作中，抽水泵9将冷却水经排水管71抽入第一冷却槽51内，待第一冷却槽51充满冷却水后，冷却水分别沿第一总管54和第二总管55流入对应第一连接管12和第二连接管31，并经第一连接管12和第二连接管31分别流入一级缸体1与二级缸体2中的冷却腔4，进而对一级缸体1与二级缸体2的缸壁进行冷却。

参照图8，一级缸体1、二级缸体2、三级缸体3的上侧均开设出水口21，一级缸体1的出水口21与相邻二级缸体2的出水口21之间连通有第三连接管22，第二冷却槽61进水孔处连通有第三总管62，第三总管62与第三连接管22连通；一级缸体1的出水口21与相邻三级缸体3的出水口21之间连通有第四连接管32，第二冷却槽61进水孔处连通有第四总管63，第四总管63与第四连接管32连通，且第三总管62、第四总管63分别设置于第二轴承端盖6上位于曲轴箱宽度方向的两侧。

当冷却水充满一级缸体1、二级缸体2、三级缸体3中的冷却腔4后，冷却水分别沿第三连接管22、第四连接管32流入相应第三总管62、第四总管63内，并沿相应第三总管62、第四总管63流入第二冷却槽61内；之后，流入第二冷却槽61的冷却水对曲轴箱上对应第二冷却槽61处的轴承进行冷却。

参照图2，为提升对相应一级缸体1、二级缸体2、三级缸体3冷却的均匀性，任一冷却腔4内均设置有隔挡板41，任一隔挡板41均呈竖直设置，任一隔挡板41均将对应冷却腔4分为相互对立的第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室分别位于相应一级缸体1、二级缸体2、三级缸体3长度方向的两侧，且相应隔挡板41上均开设有用于冷却水流通的通孔42。

当冷却水从相应进水口11流入对应冷却腔4后，冷却水首先充满靠近进水口11处的第一腔室或第二腔室，同时，当第一腔室或第二腔室内冷却水的水位到达通孔42的高度后，冷却水再流入相应第二腔室或第一腔室；以此方便冷却水快速充满第一腔室或第二腔室，使冷却水对相应一级缸体1、二级缸体2、三级缸体3周侧进行均匀降温，有助于减少相应缸体因受热不均而损坏的情况发生。

本申请实施例一种三级空气压缩机用水冷系统的实施原理为：进行冷却作业时，工作人员首先启动抽水泵9，抽水泵9将储水箱7内的冷却水抽至第一冷却槽51内；待冷却水充满第一冷却槽51后，冷却水分别沿第一总管54和第二总管55流入对应第一连接管12和第二连接管31，并经第一连接管12和第二连接管31分别流入一级缸体1与二级缸体2中的冷却腔4，进而对一级缸体1与二级缸体2的缸壁进行冷却。

待冷却水充满一级缸体1、二级缸体2、三级缸体3中的冷却腔4后，冷却水分别沿第三连接管22、第四连接管32流入相应第三总管62、第四总管63内，并沿相应第三总管62、第四总管63流入第二冷却槽61内；之后，流入第二冷却槽61的冷却水对曲轴箱上对应第二冷却槽61处的轴承进行冷却。

随后，当冷却水充满第二冷却槽61后，冷却水经第二冷却槽61的出水孔流出，并沿排水管71流入翅片散热器8，翅片散热器8对冷却水进行散热，并通过排水管71将冷却后的冷却水送回储水箱7。采用此种方式，通过向三级空气压缩机各发热源处通冷却水，实现对摩擦副有效的降温，从而在一定程度上减缓磨损、降低噪音，有效保证该三级空气压缩机的正常运行。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三级空气压缩机用水冷系统，其特征在于：包括安装在曲轴箱宽度方向两侧的一级缸体（1）、二级缸体（2）和三级缸体（3），以及设置在曲轴箱长度方向两端的第一轴承端盖（5）和第二轴承端盖（6）；所述一级缸体（1）、二级缸体（2）、三级缸体（3）的长度方向均呈水平设置，且所述一级缸体（1）关于曲轴箱的中点中心对称设置有两个，所述第一轴承端盖（5）、第二轴承端盖（6）、一级缸体（1）、二级缸体（2）与三级缸体（3）之间连通设置有冷却水路；该三级空气压缩机用水冷系统还包括储水箱（7），所述储水箱（7）与冷却水路连通，所述储水箱（7）与冷却水路之间连通有抽水泵（9）。

2.根据权利要求1所述的一种三级空气压缩机用水冷系统，其特征在于：所述储水箱（7）与抽水泵（9）之间通过排水管（71）连通，所述排水管（71）上连通设置有用于对冷却水进行过滤的过滤器（72）。

3.根据权利要求1所述的一种三级空气压缩机用水冷系统，其特征在于：所述冷却水路包括分别设置于第一轴承端盖（5）内部、所述第二轴承端盖（6）内部的第一冷却槽（51）和第二冷却槽（61），所述第一轴承端盖（5）和第二轴承端盖（6）内部均设置有衬套（52），所述衬套（52）与对应第一轴承端盖（5）和第二轴承端盖（6）均呈同轴设置，所述衬套（52）轴向的两端分别抵紧对应第一轴承端盖（5）和第二轴承端盖（6）轴向侧壁，所述第一冷却槽（51）成形于第一轴承端盖（5）侧壁与对应衬套（52）之间，所述第二冷却槽（61）成形于第二轴承端盖（6）侧壁与对应衬套（52）之间。

4.根据权利要求3所述的一种三级空气压缩机用水冷系统，其特征在于：所述衬套（52）沿自身径向向外成形有连接柱（53），所述连接柱（53）长度方向的两端分别连接相应衬套（52）与第一轴承端盖（5）内壁、以及相应衬套（52）与第二轴承端盖（6）内壁，所述连接柱（53）在衬套（52）上绕衬套（52）轴线均匀间隔设置有多根。

5.根据权利要求1所述的一种三级空气压缩机用水冷系统，其特征在于：所述冷却水路还包括开设于一级缸体（1）、二级缸体（2）、三级缸体（3）外壁的冷却腔（4），所述冷却腔（4）的长度方向平行于对应一级缸体（1）、二级缸体（2）、三级缸体（3）的长度方向，所述一级缸体（1）、二级缸体（2）、三级缸体（3）的下侧均开设有进水口（11），任一所述进水口（11）均通过排水管（71）与第一冷却槽（51）连通。

6.根据权利要求5所述的一种三级空气压缩机用水冷系统，其特征在于：任一所述冷却腔（4）长度方向的中部均设置有隔挡板（41），任一所述隔挡板（41）均呈竖直设置；任一所述隔挡板（41）均将对应冷却腔（4）分为相互对立的第一腔室和第二腔室；任一所述隔挡板（41）上均开设有用于冷却水流通的通孔（42）。

7.根据权利要求4所述的一种三级空气压缩机用水冷系统，其特征在于：所述一级缸体（1）、二级缸体（2）、三级缸体（3）的上侧均开设出水口（21），任一所述出水口（21）均与第二冷却槽（61）连通。

8.根据权利要求4所述的一种三级空气压缩机用水冷系统，其特征在于：该三级空气压缩机用水冷系统还包括翅片散热器（8），所述翅片散热器（8）基管的入水口与第二冷却槽（61）的排水口通过水管连通；所述翅片散热器（8）的基管的排水口与储水箱（7）连通。

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