CN217813939U - 一种移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统，包括：电控硅油离合器，发动机的另一端的曲轴通过电控硅油离合器与冷却风扇连接在一起；控制器的输入端分别与压缩机主机、油冷却器信号连接；输出端与电子控制单元信号连接，用于向电子控制单元发出相应的反馈信号；电子控制单元的输入端分别与控制器、电控硅油离合器及水冷却器、中冷却器信号连接；输出端与电控硅油离合器的电磁线圈信号连接，控制电控硅油离合器的阀门的开闭，进而控制冷却风扇的转速。可以在冷却性能过余的情况下通过控制冷却风扇的转速，使得整机的冷却性能始终调节至合理范围内，降低功率的消耗和油耗，使用成本更低，节能降噪。
Description
技术领域
本实用新型属于压缩机冷却技术领域，具体涉及一种移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统。
背景技术
螺杆压缩机装置广泛应用于石油、化工、能源等工业技术领域，在宽广的容量和工况的范围内，逐步代替了其他种类压缩机。其基本结构是配置一对相互啮合的螺旋形转子，两转自的啮合间隙较小，以确保较高的压缩效率，为避免压缩过程的温度升高造成压缩机壳体和转子热膨胀而导致转子咬合及润滑油油质恶化等原因，故需要保证压缩后的气体出口温度不能太高。压缩机在工作过程伴有相变化的对流传热过程，放出大量的潜热，造成传热量大。因此，需要设计冷却系统。
目前市面上在售的移动式喷油螺杆压缩机多以柴油机驱动为主，如图1所示为现有典型的移动式螺杆压缩机的冷却系统的结构示意图，其传动结构多为，柴油发动机飞轮端通过联轴器直接连接压缩机主机组件输入轴，另一端曲轮轴装配连接轴与轴流冷却风扇相连接。这种传动形式，不仅传动效率和性价比较高，而且可以将柴油发动机配套使用的冷却液散热器和中冷散热器以及冷却压缩机机头组件润滑油的润滑油冷却器，并排连接在一起，冷却风扇导流的冷风将可以直接并排通过冷却器组件，使得整体布居紧凑合理，冷热区分区明显。但这种传动形式在使用过程中也面临几个问题：
1、 在冷却风量需要较小的场合下，无法自动调节风量。例如在寒冷的冬季时，过剩的冷却性能会使得润滑油温度降低，将会使内部管路存在冻结风险和其他难以预计的故障。
2、 冷却风扇转速无法调节，势必将造成在压缩机整个工作循环过程中，无谓消耗掉更多的功率，引起更多的油耗，使得客户使用成本过高。
3、 风扇转速无法根据需求进行实时调节，使得压缩机在正常使用过程中产生多余的噪音污染，在环境管控日益严格的今天，这个因素也关系到客户的满意度。
实用新型内容
针对上述存在的技术问题至少之一，本实用新型目的是：提供一种移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统。
本实用新型的技术方案是：
本实用新型的目的在于提供一种移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统，包括压缩机主机、冷却风扇和与其并排设置的冷却器组件，所述压缩机主机的输入轴通过联轴器与发动机的一端连接，所述冷却器组件包括水冷却器、中冷却器和油冷却器，还包括：
电控硅油离合器，所述发动机的另一端的曲轴通过所述电控硅油离合器与所述冷却风扇连接在一起；
控制器，其的输入端分别与所述压缩机主机、油冷却器信号连接，用于接收所述压缩机主机的排气温度信号及油冷却器的油温信号；其的输出端与电子控制单元信号连接，用于向所述电子控制单元发出相应的反馈信号；
电子控制单元，其的输入端分别与所述控制器、电控硅油离合器及水冷却器、中冷却器信号连接，用于接收所述控制器发出的反馈信号、电控硅油离合器发出的发动机的转速信号及冷却风扇的转速信号、水冷却器的水温信号、中冷却器的气温信号；且其的输出端与所述电控硅油离合器的电磁线圈信号连接，用于根据所述控制器的反馈信号及电控硅油离合器发出的信号控制所述电控硅油离合器的阀门的开闭，进而控制所述冷却风扇的转速。
优选地，还包括进气节流阀，所述进气节流阀设置在所述压缩机主机上；
在发动机轻载盘车启动时，所述进气节流阀的阀板关闭。
优选地，所述控制器可显示所述水冷却器的水温，所述中冷却器的气温和油冷却器的油温。
优选地，所述电控硅油离合器上设有用于监控所述发动机转速的转速传感器。
优选地，所述冷却风扇的数量为两个，分别设于所述电控硅油离合器的两端，两个冷却风扇的远离所述电控硅油离合器的端部与对应的冷却器之间还分别设有导风罩。
优选地，所述导风罩沿冷却器组件至发动机的方向上朝向冷却风扇的端部收缩。
优选地，所述导风罩包括与水冷却器或油冷却器连接的第一水平段、靠近两个冷却风扇的端部的第二水平段及连接第一水平段和第二水平段的中间倾斜段。
优选地，所述控制器上设有启动按钮和停机按钮。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
本实用新型的移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统，可以在冷却性能过余的情况下通过控制冷却风扇的转速，使得整机的冷却性能始终调节至合理范围内，降低功率的消耗和油耗，使用成本更低，节能降噪。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为改进前的移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统的结构图；
图2为本实用新型实施例的移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统的结构图。
其中：1、发动机；2、压缩机主机；3、进气节流阀；4、电控硅油离合器；5、冷却风扇；6、导风罩；61、第一水平段；62、第二水平段；63、中间倾斜段；7、水冷却器；8、中冷却器；9、油冷却器；10、电子控制单元；11、控制器。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
参见图2，本实用新型实施例的一种移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统1，包括压缩机主机2、冷却风扇5、冷却器组件、电控硅油离合器4、控制器11和电子控制单元10（ECU）。压缩机主机2的输入轴通过联轴器与发动机1的一端连接。发动机1的另一端的曲轴通过电控硅油离合器4与冷却风扇5连接在一起。冷却器组件包括水冷却器7、中冷却器8和油冷却器9且呈一字型上中下排布。控制器11的输入端分别与压缩机主机2、油冷却器9信号连接，用于接收压缩机主机2的排气温度信号及油冷却器9的油温信号。控制器11的输出端与电子控制单元10信号连接，用于向电子控制单元10发出相应的反馈信号。电子控制单元10的输入端分别与控制器11、电控硅油离合器4及水冷却器7、中冷却器8信号连接，具体的，用于在压缩机进入加载阶段时接收控制器11发出的反馈信号、电控硅油离合器4发出的发动机1的转速信号及冷却风扇5的转速信号、水冷却器7的水温信号、中冷却器8的气温信号。且电子控制单元10的输出端与电控硅油离合器4的电磁线圈信号连接，用于根据控制器11的反馈信号及电控硅油离合器4发出的信号控制电控硅油离合器4的阀门的开闭，具体的，通过改变电控硅油离合器4工作室内的硅油量，从而改变硅油传递扭矩进而改变冷却风扇5的转速，达到控制冷却风扇5的转速，需要说明的是，此时，冷却风扇5的转速始终不会高于发动机1的输出转速。需要说明的是，本实用新型实施例的控制器采用闭环控制模式。本实用新型实施例中的信号连接可以通过信号线连接，为本领域技术人员常规设计，不做限定和描述。
根据本实用新型的一些优选实施例，如图2所示，还包括进气节流阀3，进气节流阀3设置在压缩机主机2上。在发动机1轻载盘车启动时，进气节流阀3的阀板关闭。通过进气节流阀3的设置，可以通过控制压缩机主机2内的压缩腔内空气是否进入以达到控制整个传动系统的负载。具体的，当控制器11发出启动信号时，轻载启动时，进气节流阀3的阀板关闭，空气无法进入到压缩机主机2的压缩腔内，此时，整个传动系统的负载小，确保发动机1顺利启动。而当控制器11发出停机信号时，进气节流阀3的阀板也关闭，空气无法进入压缩机主机2的压缩腔内，此时整个传动系统的负载小，发动机1在整机卸载完成后停止。而在压缩机进入加载阶段时，进气节流阀3的阀板打开。对于进气节流阀3的具体结构和工作原理不做限定和描述，为现有常规的进气节流阀3。
根据本实用新型的一些优选实施例，如图2所示，控制器11可显示水冷却器7的水温，中冷却器8的气温和油冷却器9的油温。比如，控制器11为现有常规的带有显示屏的控制器11，具体结构和工作原理不做限定和描述。
根据本实用新型的一些优选实施例，如图2所示，电控硅油离合器4上设有用于监控发动机1转速的转速传感器。对于转速传感器的具体结构和工作原理也不做限定和描述，为现有常规的发动机1转速传感器。
根据本实用新型的一些优选实施例，冷却风扇5为现有可移动式喷油螺杆压缩机中使用的轴流风扇。如图2所示，冷却风扇5的数量为两个，分别设于电控硅油离合器4的两端也即如图2所示的上下两端，两个冷却风扇5的远离电控硅油离合器4的端部与对应的冷却器具体为水冷却器7和油冷却器9之间还分别设有导风罩6。导风罩6沿冷却器组件至发动机1的方向也即如图2所示的左到右的方向上朝向冷却风扇5的端部收缩，也就是说，导风罩6与水冷却器7连接的一端及与油冷却器9连接的一端之间的间距要大于靠近两个冷却风扇5的端部的一端之间的间距要大。具体如图2所示，导风罩6包括与水冷却器7或油冷却器9连接的第一水平段61、靠近两个冷却风扇5的端部的第二水平段62及连接第一水平段61和第二水平段62的中间倾斜段63。
根据本实用新型的一些优选实施例，控制器11上设有启动按钮（未图示）和停机按钮（未图示）。当按下启动按钮时，控制器11启动信号输出至发动机1的起动继电器，发动机1的启动马达开始动作尝试轻载盘车启动。当按下停机按钮时，控制器11向电子控制单元10发出停机信号，发动机1转速变为怠速，发动机1在整机卸载完成时停止。
本实用新型实施例的冷却系统，其具体工作过程如下：
当按下移动式喷油螺杆压缩机的控制器11的启动按钮后，控制器11启动信号输出至发动机1的起动继电器，发动机1的启动马达开始动作尝试轻载盘车启动，同时进气节流阀3的阀板（未图示）全部关闭，空气无法进入压缩机主机2的压缩腔，此时整个传动系统的负载较小，确保发动机1顺利启动，发动机1轻载启动成功后进入怠速暖车阶段，在整个暖车阶段控制器11会根据发动机1的水温控制加载信号，当水温达到加载温度移动式喷油螺杆压缩机进入加载阶段，在此过程中，移动式喷油螺杆压缩机的负载率将随负载的变化而变化，控制器11在不断接收油冷却器9润滑油油温、压缩机主机2排气温度等信号并将其反馈给电子控制单元10，电子控制单元10除了控制器11反馈的信号外，也不断接收来自电控硅油离合器4发出的发动机1转速、水冷却器7水温、中冷却器8气温、冷却风扇5转速等信号，同时，根据控制策略，电子控制单元10按脉冲宽度调制理论（PWM）（具体不做描述，本领域技术人员知晓）输出电脉冲指令到电控硅油离合器4的电磁线圈（未图示），控制电控硅油离合器4的阀门（未图示）开启和闭合，改变电控硅油离合器4工作室的硅油量，从而改变硅油传递扭矩进而改变冷却风扇5的转速，此时冷却风扇5转速始终不会高于发动机1的输出转速。此过程中，如实际风扇转速与指令风扇转速不符，电子控制单元10通过计算（具体不做描述，本领域技术人员知晓）再发出调整指令（也就是说电子控制单元内部具有风扇转速调节模块，具体不做描述和限定），直至实际冷却风扇5转速与指令转速相符。当按下移动式喷油螺杆压缩机的控制器11的停机按钮后，控制器11向电子控制单元10发出停机信号，发动机1转速变为怠速，此时进气节流阀3的阀板全部关闭，空气无法进入压缩机主机2的压缩腔，此时整个传动系统的负载较小，发动机1在整机卸载完成后停止。
鉴于上述移动式螺杆空气压缩机的工作过程，在由于环境温度较低或是由于负载下降引起的冷却性能过余的情况下，冷却风扇5转速根据上述控制策略，在电控硅油离合器4的配合下，通过调节冷却风扇5转速使得整机的冷却性能始终调节到合理范围内，合理的转速下降则势必带来了节能降噪的效果。也就是说，本实用新型的冷却系统，相比现有技术也即如图1所示的冷却系统，可以在冷却性能过余的情况下通过控制冷却风扇5的转速，使得整机的冷却性能始终调节至合理范围内，降低功率的消耗和油耗，使用成本更低，节能降噪。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (8)
1.一种移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统，包括压缩机主机、冷却风扇和与其并排设置的冷却器组件，所述压缩机主机的输入轴通过联轴器与发动机的一端连接，所述冷却器组件包括水冷却器、中冷却器和油冷却器，其特征在于，还包括：
电控硅油离合器，所述发动机的另一端的曲轴通过所述电控硅油离合器与所述冷却风扇连接在一起；
控制器，其的输入端分别与所述压缩机主机、油冷却器信号连接，用于接收所述压缩机主机的排气温度信号及油冷却器的油温信号；其的输出端与电子控制单元信号连接，用于向所述电子控制单元发出相应的反馈信号；
电子控制单元，其的输入端分别与所述控制器、电控硅油离合器及水冷却器、中冷却器信号连接，用于接收所述控制器发出的反馈信号、电控硅油离合器发出的发动机的转速信号及冷却风扇的转速信号、水冷却器的水温信号、中冷却器的气温信号；且其的输出端与所述电控硅油离合器的电磁线圈信号连接，用于根据所述控制器的反馈信号及电控硅油离合器发出的信号控制所述电控硅油离合器的阀门的开闭，进而控制所述冷却风扇的转速。
2.根据权利要求1所述的移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统，其特征在于，还包括进气节流阀，所述进气节流阀设置在所述压缩机主机上；
在发动机轻载盘车启动时，所述进气节流阀的阀板关闭。
3.根据权利要求1所述的移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统，其特征在于，所述控制器可显示所述水冷却器的水温，所述中冷却器的气温和油冷却器的油温。
4.根据权利要求1所述的移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统，其特征在于，所述电控硅油离合器上设有用于监控所述发动机转速的转速传感器。
5.根据权利要求1所述的移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统，其特征在于，所述冷却风扇的数量为两个，分别设于所述电控硅油离合器的两端，两个冷却风扇的远离所述电控硅油离合器的端部与对应的冷却器之间还分别设有导风罩。
6.根据权利要求5所述的移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统，其特征在于，所述导风罩沿冷却器组件至发动机的方向上朝向冷却风扇的端部收缩。
7.根据权利要求6所述的移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统，其特征在于，所述导风罩包括与水冷却器或油冷却器连接的第一水平段、靠近两个冷却风扇的端部的第二水平段及连接第一水平段和第二水平段的中间倾斜段。
8.根据权利要求1所述的移动式喷油螺杆压缩机的冷却系统，其特征在于，所述控制器上设有启动按钮和停机按钮。
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