本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種空氣壓縮機(jī)，包括底座及設(shè)置在底座上的主機(jī)和冷卻器系統(tǒng)，所述主機(jī)上設(shè)置有至少兩列氣缸，在每列氣缸內(nèi)設(shè)置有一活塞，所述氣缸內(nèi)腔被所述活塞分為氣體壓縮腔和氣體平衡腔，在所述氣體壓縮腔上設(shè)置有壓縮氣體入口和壓縮氣體出口，在所述氣體平衡腔上設(shè)置有平衡氣體入口，在所述主機(jī)上設(shè)置有與所述平衡氣體入口連接用于調(diào)節(jié)所述氣體平衡腔內(nèi)氣體壓力的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)采用水冷方式冷卻氣缸，確保了無(wú)油環(huán)在一個(gè)幾乎恒定的溫度下工作，與大型無(wú)油壓縮機(jī)在氣缸與十字頭間設(shè)置一個(gè)開(kāi)放的隔離腔不同，本機(jī)的封閉式平衡腔結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單和緊湊。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)專(zhuān)利技術(shù)涉及一種空氣壓縮機(jī)，特別是小型水冷無(wú)油中壓空氣壓縮機(jī)。
技術(shù)介紹
目前國(guó)內(nèi)的微小型中壓空壓機(jī)大量應(yīng)用的是風(fēng)冷有油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，從空壓機(jī)排出的壓縮氣體往往含油含水，氣體品質(zhì)與用戶要求相差甚遠(yuǎn)。少量的采用無(wú)油潤(rùn)滑，但是因?yàn)轱L(fēng)冷方式的缺陷經(jīng)常造成氣缸冷卻的不充分，使缸內(nèi)的無(wú)油活塞環(huán)經(jīng)常在超溫狀態(tài)下工作，影響機(jī)器的性能和壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種壓縮氣體品質(zhì)好且壓縮機(jī)壽命長(zhǎng)的空氣壓縮機(jī)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種空氣壓縮機(jī)，包括底座及設(shè)置在底座上的主機(jī)和冷卻器系統(tǒng)，所述主機(jī)上設(shè)置有至少兩列氣缸，在每列氣缸內(nèi)設(shè)置有一活塞，其特征在于：所述氣缸內(nèi)腔被所述活塞分為氣體壓縮腔和氣體平衡腔，在所述氣體壓縮腔上設(shè)置有壓縮氣體入口和壓縮氣體出口，在所述氣體平衡腔上設(shè)置有平衡氣體入口，在所述主機(jī)上設(shè)置有與所述平衡氣體入口連接用于調(diào)節(jié)所述氣體平衡腔內(nèi)氣體壓力的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)；所述冷卻系統(tǒng)包括水冷卻器以及冷卻水連接管路，在所述氣缸的筒壁內(nèi)設(shè)置有冷卻水流動(dòng)腔，所述冷卻器通過(guò)所述冷卻水連接管路與所述冷卻水流動(dòng)腔連通。所述主機(jī)包括兩個(gè)一級(jí)壓縮氣缸、一個(gè)二級(jí)壓縮氣缸和一個(gè)三級(jí)壓縮氣缸，在一級(jí)壓縮氣缸與二級(jí)壓縮氣缸之間，以及二級(jí)壓縮氣缸和三級(jí)壓縮氣缸之間均設(shè)置有氣水分離器。所述冷卻水連接管路包括總出水管路、總回水管路和多個(gè)支路，多個(gè)支路并聯(lián)在總出水管路和總回水管路之間，在每個(gè)支路上設(shè)置一個(gè)所述水冷卻器用于冷卻每一級(jí)壓縮后的高溫氣體。所述四列氣缸成扇形布置。氣缸內(nèi)活塞環(huán)采用自潤(rùn)滑的無(wú)油活塞環(huán)。壓縮機(jī)主機(jī)上設(shè)置的成扇形布置的四列氣缸實(shí)現(xiàn)吸入空氣的三級(jí)壓縮。根據(jù)壓縮比的分配，三級(jí)氣缸的工作容積依次減小。壓縮機(jī)曲軸部件采用單支撐懸臂結(jié)構(gòu)，根據(jù)受力分析和壓縮機(jī)的熱力計(jì)算，連桿力較小的兩個(gè)一級(jí)缸布置在曲軸箱外側(cè)，這樣可以減小曲柄銷(xiāo)的應(yīng)力，增加曲軸的強(qiáng)度。在壓縮機(jī)主機(jī)各級(jí)間設(shè)置有水冷卻器和冷凝水分離和排放裝置，前一級(jí)排出的壓縮空氣經(jīng)水冷卻器冷卻后再在冷凝水分離裝置中分離，分離出的冷凝水集中在各級(jí)的冷凝水集水器中，由壓縮機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)排放。有益效果本專(zhuān)利技術(shù)在氣缸內(nèi)設(shè)置一個(gè)封閉的平衡腔的方式有效隔絕了上部的壓縮氣體和機(jī)體內(nèi)的含油氣體，采用自潤(rùn)滑活塞環(huán)密封活塞和氣缸間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)氣缸內(nèi)空氣的無(wú)油壓縮，杜絕了壓縮空氣的含油可能，提高了壓縮空氣的品質(zhì)；各級(jí)氣缸采用循環(huán)水冷卻，保證了各氣缸的工作溫度恒定在一個(gè)合適的數(shù)值附近，確保了無(wú)油環(huán)在一個(gè)幾乎恒定的溫度下工作，可靠保證了機(jī)器的性能和使用壽命。壓縮機(jī)主機(jī)各級(jí)間設(shè)置的水冷卻器和冷凝水分離和排放裝置，保證了進(jìn)入下一級(jí)氣缸的氣體保持低溫和干燥，同樣確保了無(wú)油活塞環(huán)的性能和壽命。本專(zhuān)利技術(shù)設(shè)有多重自動(dòng)控制和自我保護(hù)系統(tǒng)，在為用戶提供潔凈可靠的優(yōu)質(zhì)壓縮空氣的同時(shí)，也簡(jiǎn)化了用戶的操作復(fù)雜性，是目前國(guó)內(nèi)同行業(yè)中在機(jī)器性能、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性等方面都有一定提高的一款優(yōu)質(zhì)空壓機(jī)。本專(zhuān)利技術(shù)采用水冷方式冷卻氣缸，確保了無(wú)油環(huán)在一個(gè)幾乎恒定的溫度下工作，與大型無(wú)油壓縮機(jī)在氣缸與十字頭間設(shè)置一個(gè)開(kāi)放的隔離腔不同，本機(jī)的封閉式平衡腔結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單和緊湊。附圖說(shuō)明圖1是本專(zhuān)利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1的側(cè)視圖；圖4是本專(zhuān)利技術(shù)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)與各級(jí)氣缸連接示意圖；圖5是本專(zhuān)利技術(shù)壓縮機(jī)系統(tǒng)原理圖;圖6是本專(zhuān)利技術(shù)氣缸活塞部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本專(zhuān)利技術(shù)的二級(jí)冷卻系統(tǒng)示意圖。其中：1、底座，2、主機(jī)部件，3、螺栓，4、一級(jí)水冷卻器，5、對(duì)絲，6、一級(jí)氣水分離器，7、二級(jí)進(jìn)氣管部件，8、電機(jī)板，9、螺栓，10、螺栓，11、電動(dòng)機(jī)，12、皮帶，13、防護(hù)罩部件，14、冷卻器支架，15、一級(jí)排氣管，16、二級(jí)排氣管，17、二級(jí)冷卻器，18、二級(jí)氣水分離器，19、三級(jí)進(jìn)氣管，20、三級(jí)排氣管，21、三級(jí)冷卻器，22、單向閥，23、對(duì)絲，24、緩沖罐進(jìn)氣管，25、緩沖罐，26、放水管，27、冷卻水回水管路，28、排污控制系統(tǒng)，29、排污系統(tǒng)，30、冷卻水進(jìn)水管路，31、電機(jī)輪，32、壓力控制系統(tǒng)，33、壓縮氣缸，34、活塞，35、氣體壓縮腔，36、氣體平衡腔，37、冷卻水流動(dòng)腔，38、十字頭，39、曲軸，40、低壓氣體入口，41、壓縮空氣出口，42、冷卻水進(jìn)口，43、冷卻水出口，44、一級(jí)氣缸，45、二級(jí)氣缸，46、三級(jí)氣缸，47、集水器，48、放空閥。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作詳細(xì)說(shuō)明：如圖1-圖4所示，本專(zhuān)利技術(shù)空氣壓縮機(jī)，包括底座1、安裝在底座1上的主機(jī)部件2和冷卻器系統(tǒng)。其中主機(jī)部件包括四個(gè)成扇形布置的四個(gè)壓縮氣缸33，其中兩個(gè)構(gòu)成一級(jí)壓縮氣缸、一個(gè)二級(jí)壓縮氣缸和一個(gè)三級(jí)壓縮氣缸。冷卻器系統(tǒng)為水冷卻系統(tǒng)，包括冷卻水進(jìn)水管路30、冷卻水回水管路27、一級(jí)水冷卻器部件4、二級(jí)冷卻器部件17、三級(jí)冷卻器部件21以及設(shè)置在每個(gè)氣缸側(cè)壁內(nèi)的冷卻水流動(dòng)腔37，一級(jí)水冷卻器部件4、二級(jí)冷卻器部件17以及三級(jí)冷卻器部件21并聯(lián)在冷卻水進(jìn)水管路30和冷卻水回水管路27之間，一級(jí)水冷卻器部件4與一級(jí)壓縮氣缸連接，二級(jí)冷卻器部件17與二級(jí)壓縮氣缸連接，三級(jí)冷卻器部件21與三級(jí)壓縮氣缸連接。冷卻水流動(dòng)腔37上開(kāi)設(shè)有冷卻水進(jìn)口42和冷卻水出口43。在每列壓縮氣缸33內(nèi)設(shè)置有一活塞34，氣缸內(nèi)活塞環(huán)采用自潤(rùn)滑的無(wú)油活塞環(huán)。氣缸內(nèi)腔被活塞分為氣體壓縮腔35和氣體平衡腔36，在氣體壓縮腔35上設(shè)置有低壓氣體入口40和壓縮空氣出口41，在氣體平衡腔36上設(shè)置有平衡氣體入口，在主機(jī)部件2上設(shè)置有壓力控制系統(tǒng)32，壓力控制系統(tǒng)32與平衡氣體入口連接用于調(diào)節(jié)氣體平衡腔內(nèi)氣體的壓力，氣體平衡腔內(nèi)氣體的壓力幾乎恒定，壓力數(shù)值可根據(jù)需要設(shè)定和調(diào)節(jié)。本專(zhuān)利技術(shù)空氣壓縮機(jī)的工作原理是：安裝在底座1上的電動(dòng)機(jī)11通過(guò)皮帶12傳動(dòng)帶動(dòng)曲軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的曲軸通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)四個(gè)十字頭38及其頂端的活塞34作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)氣體的吸入和排出。空氣由中間的兩個(gè)一級(jí)氣缸44吸入并壓縮后集中進(jìn)入曲軸箱后方的一級(jí)水冷卻器4冷卻，再經(jīng)過(guò)冷卻器出口處安裝的一級(jí)氣水分離器6后進(jìn)入二級(jí)氣缸45，經(jīng)二級(jí)氣缸45壓縮后進(jìn)入曲軸箱后方上部的二級(jí)水冷卻器17和左側(cè)的氣水分離器18，最后進(jìn)入三級(jí)氣缸46壓縮后經(jīng)三級(jí)冷卻器21、單向閥22和緩沖罐25排出。冷卻水由總進(jìn)水管路分三路進(jìn)入各級(jí)水冷冷卻器，從冷卻器出來(lái)后再進(jìn)入各級(jí)氣缸，最后匯入總出水管排出。一級(jí)和二級(jí)冷卻器后的氣水分離器分離出的冷凝水分別存放在各自下方的集水器中，由控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定時(shí)排放。本專(zhuān)利技術(shù)壓縮機(jī)主機(jī)動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)提供，主機(jī)箱體內(nèi)的曲軸連桿機(jī)構(gòu)將皮帶輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為四個(gè)氣缸內(nèi)的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)缸體內(nèi)的氣體壓縮。通過(guò)合理的缸徑配比，本空壓機(jī)主機(jī)用兩個(gè)一級(jí)缸和一個(gè)二級(jí)缸、一個(gè)三級(jí)缸實(shí)現(xiàn)氣體的三級(jí)壓縮，能夠?qū)⑽氲拇髿鉅顟B(tài)下的空氣壓縮至3.5-5.0MPa左右的中壓壓縮空氣，而且空氣壓縮的全過(guò)程完全沒(méi)有潤(rùn)滑油的污染，最終排出的壓縮空氣比一般有油潤(rùn)滑壓縮機(jī)的氣體品質(zhì)提高了很多。與一般大型無(wú)油潤(rùn)滑活塞壓縮機(jī)在中體與氣缸間設(shè)置開(kāi)放的隔離腔結(jié)構(gòu)不同，本機(jī)在中體與活塞間設(shè)置有一個(gè)密閉的平衡腔并在腔體內(nèi)通有一定壓力的壓縮空氣，平衡腔內(nèi)的氣體隔離了上部的壓縮氣體和箱體內(nèi)的有本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種空氣壓縮機(jī)，包括底座及設(shè)置在底座上的主機(jī)和冷卻器系統(tǒng)，所述主機(jī)上設(shè)置有至少兩列氣缸，在每列氣缸內(nèi)設(shè)置有一活塞，其特征在于：所述氣缸內(nèi)腔被所述活塞分為氣體壓縮腔和氣體平衡腔，在所述氣體壓縮腔上設(shè)置有壓縮氣體入口和壓縮氣體出口，在所述氣體平衡腔上設(shè)置有平衡氣體入口，在所述主機(jī)上設(shè)置有與所述平衡氣體入口連接用于調(diào)節(jié)所述氣體平衡腔內(nèi)氣體壓力的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)；所述冷卻系統(tǒng)包括水冷卻器以及冷卻水連接管路，在所述氣缸的筒壁內(nèi)設(shè)置有冷卻水流動(dòng)腔，所述冷卻器通過(guò)所述冷卻水連接管路與所述冷卻水流動(dòng)腔連通。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種空氣壓縮機(jī)，包括底座及設(shè)置在底座上的主機(jī)和冷卻器系統(tǒng)，所述主機(jī)上設(shè)置有至少兩列氣缸，在每列氣缸內(nèi)設(shè)置有一活塞，其特征在于：所述氣缸內(nèi)腔被所述活塞分為氣體壓縮腔和氣體平衡腔，在所述氣體壓縮腔上設(shè)置有壓縮氣體入口和壓縮氣體出口，在所述氣體平衡腔上設(shè)置有平衡氣體入口，在所述主機(jī)上設(shè)置有與所述平衡氣體入口連接用于調(diào)節(jié)所述氣體平衡腔內(nèi)氣體壓力的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)；所述冷卻系統(tǒng)包括水冷卻器以及冷卻水連接管路，在所述氣缸的筒壁內(nèi)設(shè)置有冷卻水流動(dòng)腔，所述冷卻器通過(guò)所述冷卻水連接管路與所述冷卻水...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳盈健，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：南京恒達(dá)壓縮機(jī)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32
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