CN2861544Y - 三列五级无润滑氧气压缩机 - Google Patents

Abstract

三列五级无润滑氧气压缩机。用于将贮氧柜中1KPa的氧气分级加压到15MPa，并充入钢瓶的压缩机。它包含有主机、管道系统和控制部分，其中主机包括在机身上安装的油过滤器、齿轮油泵、连杆、十字头、曲轴、飞轮在内的运动机构和由气缸、活塞组成的压缩部件，其特征是：它的压缩部件包含立式的三列五级压缩缸，以及分别在曲轴周向上均布的三曲拐上安装并分别在各压缩缸内往复移动的一级活塞、三五级活塞、二四级活塞。本实用新型解决了当前钢瓶充氧增含水的问题，从而确保钢瓶氧气的质量、符合国家有关标准，同时又能充分利用将被废弃的占市场拥有量极大的水润滑的氧气压缩机的运动机构及其地基，故制造和安装的成本低、方便对充氧机的更新。

Description

三列五级无润滑氧气压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种用于将贮氧柜中1KPa的氧气分级加压到15MPa，并充入钢瓶的氧压缩机。

背景技术

现有的用于钢瓶充氧的压缩机有两种，一种是水润滑的氧气压缩机(如杭州制氧机厂制造的代号为0345A，苏州制氧机厂及其他工厂制造的代号为0328或0328M等氧气压缩机)，另一种是无水润滑的两列五级氧气压缩机；前者的缺点是：它使充装到钢瓶内的氧气增含了水份、钢瓶因此而产生腐蚀、氧气质量下降；后者虽能保持充装后的钢瓶氧气的质量，但其气量偏小，而且有安装技术要求高的难题，一旦安装的质量不符要求，还会引发氧气燃爆的危险；长期以来，用户从安全的角度考虑而选用前者，故水润滑的氧气压缩机的市场拥有量极大。目前，我国为提高钢瓶氧气的质量而在氧气生产标准中明确规定了钢瓶氧气不能含水，这就意味着现有市场拥有量极大的水润滑的氧气压缩机将被淘汰、被废弃，用户不仅无法回收压缩机的投资费用，而且对废弃水润滑的氧气压缩机及其地基的处置也较麻烦。因此，在寻求一种既能确保钢瓶氧气质量，又能对废弃的水润滑的氧气压缩机及其地基加以利用的钢瓶充氧压缩机，是当前钢瓶充氧技术领域中的一个迫在眉睫的问题。

发明内容

本实用新型是要解决上述现有技术中所存在的缺点，提供一种既能确保钢瓶氧气质量，又能对废弃的水润滑的氧气压缩机及其地基加以利用的三列五级无润滑氧气压缩机，并且还使它具有结构简单合理、安装方便可行、使用安全可靠、使用寿命长且排气量大等特点。

本实用新型三列五级无润滑氧气压缩机，它包含有主机、管道系统和控制部分，其中主机包括在机身上安装的油过滤器、齿轮油泵、连杆、十字头、曲轴、飞轮在内的运动机构和由气缸、活塞组成的压缩部件，其特征是：它的压缩部件包含立式的三列五级压缩缸，以及分别在曲轴周向上均布的三曲拐上安装并分别在各压缩缸内往复移动的一级活塞、三五级活塞、二四级活塞。以实现在密闭的状态下将贮氧柜中压力为1KPa的氧气加压到15MPa并充入钢瓶，从而确保氧气在压缩充瓶过程中不增含水份。

本实用新型三列五级无润滑氧气压缩机，它在运动机构和压缩部分之间设有中间体，且一级气缸体和三级气缸铸成一个一三级气缸体，二级气缸体、四级气缸体和五级气缸体均为单独铸成的独立体；其中一三级气缸体和二级气缸体分别以螺栓直接并列连接在中间体上，五级气缸体以螺栓连接在一三级气缸体上并与三级气缸同轴，四级气缸体以螺栓同轴连接在二级气缸体上。以方便装卸和调整各气缸与十字头滑道的同轴度，确保整个压缩充气过程中安全可靠性。

本实用新型三列五级无润滑氧气压缩机，它的中间体在一级活塞、三五级活塞、二四级活塞的三列活塞杆所在处分别装有能防止聚积的油液或油雾随活塞杆运动而被引入气缸底部的密封器的刮油器。

本实用新型三列五级无润滑氧气压缩机，它的曲轴一端与电动机之间带有三角皮带传动装置、另端与齿轮油泵之间带有超越离合器。三角皮带传动装置可增加运动链中的柔性，如出现突发外力即可通过皮带打滑来确保运动机构安全无损；超越离合器则确保齿轮油泵按设定方向正确运转、正常工作。

本实用新型的有益效果：1)本实用新型三列五级无润滑氧气压缩机是在无水、无油润滑的密闭系统内将贮氧柜中的氧气充入钢瓶、确保充瓶后的氧气质量不变，从而符合国家在氧气生产标准中关于钢瓶氧气不能含水的规定；同时，本实用新型三列五级无润滑氧气压缩机又沿用了现有水润滑的氧气压缩机中的运动机构和安装基础，使制造成本和安装费用大幅降低，且还因保留原安装基础而给用户更新钢瓶充氧压缩机带来极大的方便；2)本实用新型三列五级无润滑氧气压缩机中的立式三列五级的压缩部件，不仅降低各级气缸的压缩比、有效地遏制了气缸的温升，且各气缸的结构给整机的安装、调试、装卸、维修等带来方便，还能从结构上方便安装并保证其安装质量，确保工作安全可靠；3)本实用新型三列五级无润滑氧气压缩机的排气量为180～200m³/h，比现有无水润滑的两列五级氧气压缩机的气量大得多，故能满足专供用户灌充瓶装氧气的使用要求；4)本实用新型所采用的立式机型不仅减少整机在安装和使用所占用的车间面积，而且方便其各管路附件，如氧气管路、冷却水管路、油润滑管路、电气控制管路等的安装、使用与维修。

附图说明

图1和图2分别是本实用新型三列五级无润滑氧气压缩机的主剖视图和压缩机机组的工作流程图。

图中的标号说明：1-油过滤器；2-齿轮油泵；3-连杆；4-十字头；5-一三级气缸体；6-一级活塞；7-三五级活塞；8-五级气缸体；9-飞轮；10-四级气缸体；11-二四级活塞；12-二级气缸体；13-密封器；14-括油器；15-机身；15a-中间体；16-曲轴；17-吸入阀门；18-氧气过滤器；19-止回阀；20-安全阀；21-油冷却器；22-油分配器；I-一级气缸；II-二级气缸；III-三级气缸；IV-四级气缸；V-五级气缸；A-一级冷却器；B-二级冷却器；C-三级冷却器；D-四级冷却器；E-五级冷却器；23-三角皮带传动装置；24-电动机。

具体实施方式

实施例1、本实施例三列五级无润滑氧气压缩机的结构可从图1和图2中看到，它包含有主机、管道系统和控制部分；其中主机包括在机身15上安装的油过滤器1、齿轮油泵2、连杆3、十字头4、曲轴16、飞轮9在内的运动机构和由气缸、活塞组成的压缩部件，它的压缩部件包含立式的三列五级压缩缸，即一级气缸I内的一级活塞6、三级气缸III和五级气缸V内的三五级活塞7、二级气缸II和四级气缸IV内的二四级活塞11，并且一级活塞、三五级活塞、二四级活塞分别通过连杆3、十字头4安装在曲轴16周向均布的三曲拐上，以实现对氧气的五级压缩，也方便于氧气管路、冷却水管路、油润滑管路、电气控制管路等的安装，而且还可减少压缩机机组的安装、使用面积。

上述各活塞包括活塞体、活塞杆、活塞环、导向环组成，四级活塞还装有阻流圈。各级活塞的导向环、活塞环和阻流圈均用填充聚四氟乙烯制成，具有较好的耐磨性。导向环、阻流圈为整体式，均用热套方法紧固在各级活塞体上。各级进排气气阀均为网状式气阀，具有无导向相对磨损的特点，所有零件均用不锈钢制造。各列密封器结构相同，每列密封器结合部由一只阻流环、五组密封盒及末端密封环组成。阻流环起到节流均压减少气流脉冲的作用，每组密封盒内有三个不同的环，一个径向切口和一个切向切口环、作为密封件，另一个无切口的支撑环，其作用是防止上述二种密封环在压力作用下发生边角冷流，各密封环均用填充聚四氟乙烯制成。支撑环用区别于密封环材质配方的填充聚四氟乙烯制成。

上述各气缸体内均衬不锈钢缸套，并在每个缸套周围有水夹层冷却。

它的管道系统包括冷却器、阀门、过滤器、气体管道等。各级冷却器均采用排管式冷却，其排管浸于不锈钢扁筒内的进水温度低于25℃的冷却水中、有良好的冷却效果。运动机构的油润滑采用强制供油和飞溅供油相结合，曲轴16内钻有输油孔，是主轴承及连杆3大头轴承之润滑油的通路。连杆用稀土球铁铸成，上端压入铜套轴承，下端大头轴承用巴氏合金轴瓦。十字头4为整体式用稀土球铁铸成且通过斜销与活塞杆联接。十字头4经十字头销与连杆3小头连接。曲轴半浸于油中，它在快速转动中飞溅出的油液可对主轴承及连杆大头轴承加以润滑，而齿轮油泵排出的压力油则通用油管进入主轴承、十字头、导轨及连杆大小头轴承内，保证运动部件的油润滑要求；油路中还配置油过滤器1和油冷却器21。

排气管道上设置有止回阀19，以防止停车时压力气体的倒流。全部气体管道均由不锈钢材质制成，且各级排气管道上均设有能防止超压的安全阀20。压缩机进气管道上还装有氧气过滤器18，用以防止机械杂质进入气缸。

它的控制部分包括仪表盘、信号传感器、讯号报警器。压缩机的压力、温度均通过信号传感器显示在仪表盘上；仪表盘的讯号报警器能在一级进气压力、五级排气压力、各级排气温度、油压、水压等超越正常范围时进行讯号报警；在齿轮油泵2的压力降至设定值时，将延时20秒钟自动停车；在一级进气压力过低、冷却水压力或油压过低时，均有自动停车保护装置。

本实施例三列五级无润滑氧气压缩机的工作过程可从图2中看到，图中以实线表示氧气的通路、以点划线表示冷却水的通路、以虚线表示润滑油的通路。曲轴16通过三角皮带传动装置23从电动机24上得到动力，又通过连杆3、十字头4、带动三个活塞杆往复运动。与此同时，曲轴16的另一端通过超越离合器带动齿轮油泵2，半浸于油中的曲轴在快速转动中飞溅油液对主轴承及连杆大头轴承加以润滑，而齿轮油泵排出压力油通用油管进入主轴承、十字头、导轨及连杆大小头轴承内，保证运动部件的油润滑要求。冷却水依次进入各级冷却器和气缸体上带有的冷却夹套。

在打开进气总阀时，压力为1KPa、温度≤30℃的干燥氧气即从贮氧柜经吸入阀门17、氧气过滤器18、进入一级气缸I、在往复运动的一级活塞6的作用下升高压力且通过气缸上的进排气气阀从一级气缸I出来，并经一级冷却器A降温后进入二级气缸II；在往复运动的二级活塞的作用下升高压力经气缸上的气阀从二级气缸II出来，并通过二级冷却器B降温后依次进入三级气缸III、四级气缸IV、五级气缸V中升高压力，且分别在三级冷却器C、四级冷却器D、五级冷却器E中移出热量降温，最后通过止回阀19以15Mpa的压力直接进入钢瓶、直至充满氧气。在整个压缩过程中，氧气始终处在密闭的系统内，故它因未受任何污染或水的侵入，故仍保持其原来的优良品质。上述各冷却器的进水温度最好低于25℃、流量为12.5t/h；从各冷却器出来的水，通过各通路上的水阀从排水总管汇集到油冷却器21，对润滑油进行冷却。

本实施例三列五级无润滑氧气压缩机所采用的转速较低，约为220～270r/min，这样不仅使主机和管道等的振动微弱、气流脉冲小、部件的磨擦热量少而大大提高主机运行的安全性，且整机运行稳定，噪声小，同时低转速的运动件因其线速度小，特别是活塞环、导向环等易损部件之间的相对磨擦小而大大提高它们的使用寿命。

本实用新型三列五级无润滑氧气压缩机，它的机座的曲轴箱、机身和中间体依次自下而上垂直对合连接，并且在中间体上的带密封器的各个气缸也分别垂直安装。以使本实用新型氧气压缩机成为立式压缩机，从而方便对它所带有的氧气管路、冷却水管路、油润滑管路、电气控制管路等的安装，而且还可减少压缩机的安装和使用的面积。

实施例2、本实施例三列五级无润滑氧气压缩机的结构可从图1中看到，它与实施例1所不同的是：它的一级气缸I和三级气缸III铸成一个一三级气缸体5，二级气缸体12、四级气缸体10和五级气缸体8均为单独铸成的独立体，其中一三级气缸体和二级气缸体分别以螺栓直接并列连接在中间体15a上；五级气缸体8以螺栓同轴连接在一三级气缸体5上，并与三级气缸III同轴、四级气缸体10以螺栓同轴连接在二级气缸体12上；一级活塞为双作用式结构，二.四级活塞与三.五级活塞则为单作用级差式结构，形成立式三列五级排列的立式的三列五级无润滑氧气压缩机。以方便装卸和调整气缸与十字头滑道的同轴度，确保工作安全可靠，且因整机安装合理，故占地面积相对较小，整体布置紧凑，也方便于氧气管路、冷却水管路、油润滑管路、电气控制管路等的安装，而且还减少压缩机机组的安装、使用面积。

实施例3、本实施例三列五级无润滑氧气压缩机的结构可从图1中看到，它与实施例1或2所不同的是中间体15a在一级活塞6、三五级活塞7、二四级活塞11的活塞杆所在位置上分别均装有能防止聚积的油液或油雾随活塞杆运动而被引入气缸底部的密封器13的刮油器14。

三列活塞杆的刮油器14的结构相同，均由刮油器体、刮油环和档油环组成，其中刮油环由磷青铜制造，分别置于刮油盒内。

实施例4、本实施例三列五级无润滑氧气压缩机的结构可从图1中看到，它与实施例1或2或是所不同的是：它的曲轴16的一端通过三角皮带传动装置23连接电动机24，另一端通过超越离合器(图中未能表示)连接齿轮油泵2。三角皮带传动装置可增加运动链的柔性，如果工作中出现突发外力即可通过皮带打滑使运动机构中止运动、确保运动机构各构件均安全无损；超越离合器则确保齿轮油泵的按设定方向正确运转、正常工作。

Claims (4)

1、一种三列五级无润滑氧气压缩机，它包含有主机、管道系统和控制部分，其中主机包括在机身(15)上安装的油过滤器(1)、齿轮油泵(2)、连杆(3)、十字头(4)、曲轴(16)、飞轮(9)在内的运动机构和由气缸、活塞组成的压缩部件，其特征是：它的压缩部件包含立式的三列五级压缩缸，以及分别在曲轴(16)周向上均布的三曲拐上安装并分别在各压缩缸内往复移动的一级活塞(6)、三五级活塞(7)、二四级活塞(11)。

2、根据权利要求1所述的三列五级无润滑氧气压缩机，其特征是：所说的运动机构和压缩部分之间设有中间体(15a)，且一级气缸和三级气缸铸成一个一三级气缸体(5)，二级气缸体(12)、四级气缸体(10)和五级气缸体(8)均为单独铸成的独立体；其中一三级气缸体(5)和二级气缸体(12)分别以螺栓直接并列连接在中间体(15a)上，五级气缸体(8)以螺栓连接在一三级气缸体(5)上并与三级气缸(III)同轴，四级气缸体(10)以螺栓同轴连接在二级气缸体(12)上。

3、根据权利要求2所述的三列五级无润滑氧气压缩机，其特征是：所说的中间体(15a)在一级活塞(6)、三五级活塞(7)、二四级活塞(11)的三列活塞杆所在处分别均装有能防止聚积的油液或油雾随活塞杆运动而被引入气缸底部的密封器(13)的刮油器(14)。

4、根据权利要求1或2或3所述的三列五级无润滑氧气压缩机，其特征是：所说的曲轴(16)的一端带有能与电动机(24)连接的三角皮带传动装置(23)、另端带有与齿轮油泵(2)连接的超越离合器。

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