专利名称：自润滑滑片回转式空气压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自润滑滑片回转式空气压缩机，属于空气压缩机领域。
背景技术：
目前在工业制造、化工生产、制氧制氮、卫生医疗、电子、食品生产、分析仪器、粉料管道运输等广泛的领域对无油空气压缩机需求越来越广泛，越来越迫切。但是当前的无油空气压缩机比较缺乏。比较常见的是活塞往复式空气压缩机。该机种结构复杂零部件多， 故障率高，振动噪音大，运行和维修成本高。常规的产气量只有几十升到1. 5m7min，机型不能满足排量的要求。而近几年几家大的空气压缩机厂商研制生产的无油双螺杆空气压缩机刚问世不久，而且构造特别复杂，加工精度要求极高，所以它的成本和市价极高，应用者难以承受。而有油的螺杆机因有油润滑，在高温高压下的油污染让企业无所适从，与当今全球提倡的节能减排、低碳经济等相违背，无法满足市场需求。
实用新型内容根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、运行可靠、低转速、大排量的自润滑滑片回转式空气压缩机，压缩空气过程中无需润滑油、无碳排放，从而达到节能减排的目的。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种自润滑滑片回转式空气压缩机，包括设有进气通道和排气通道的偏心式气缸体，气缸体中设有带滑片槽的转子轴，转子轴通过联轴器连接驱动装置，转子轴两端分别安装驱动端端盖和带有进气口的进气端端盖，进气口与气缸体的进气通道连通，气缸体的排气通道经过散热器并与压缩空气罐连接， 气缸体外部套装有气缸体外套，气缸体和气缸体外套的两端都连接进气端端盖和驱动端端盖，其特征在于滑片槽中安装有滑片组，每个滑片组由两片带有阶梯压台的自润滑滑片组成，两自润滑滑片通过阶梯压台相互交压并通过弹性连接装置连接定位，自润滑滑片中安装有配重块。其中，弹性连接装置有以下优选方案方案一所述的弹性连接装置包括导向销和弹簧，弹簧安装在导向销上。方案二 所述的弹性连接装置为硅氟弹性体。所述的自润滑滑片(用PEEK和PTFE混合添加碳纤维、石墨、铜粉、二硫化钼等改性自润滑材料制成)具有很强的自润滑性、极高的耐磨性和耐压强度以及超低的热膨胀性。为保证更好的气密性，滑片组的两自润滑滑片通过阶梯压台相互交压，解决了滑片组中两自润滑滑片接口处的窜气问题，更有利于保障高压时的密封性；为确保自润滑滑片与气缸体、自润滑滑片与两端盖(驱动端端盖和进气端端盖)以及滑片组中两自润滑滑片之间的密封，在自润滑滑片的中间镶入配重块，既增加了强度又增加了重量，使自润滑滑片在离心力的作用下伸缩自如，保证了自润滑滑片与气缸体的密封接触；每个滑片组的两自润滑滑片之间设有弹性连接装置，能够固定保持自润滑滑片之间的弹力，使自润滑滑片的终端始终与两侧的端盖(驱动端端盖和进气端端盖)严密接触，能够使自润滑滑片与两端盖 (驱动端端盖和进气端端盖)保持严密性，防止了自润滑滑片之间窜漏气，也能补偿两端盖 (驱动端端盖和进气端端盖)与自润滑滑片的磨损，防止磨损产生间隙造成的窜漏气，起到了双重作用。所述的转子轴与驱动端端盖以及进气端端盖的连接处都设置有多唇密封器。通过多唇密封器实现转子轴与其两端端盖的干式密封。由于转子轴在驱动装置(电动机或内燃机)的驱动下旋转，两端盖内的多唇密封器也会随着工作时间的增加局部逐渐磨损，从而造成压缩空气的轴间泄漏，为了保障多唇密封器的密封唇与转子轴轴颈的密封性，可以将驱动端端盖以及进气端端盖的端盖轴孔制作成45°环形斜口缝隙，让压缩空气通过45° 环形斜口缝隙进入多唇密封器的密封唇正面形成压强，将密封唇紧紧的压在转子轴轴颈上，这种压力补偿的作用可使多唇密封器增加近一倍的使用时间。此系统由端盖轴孔45° 环形斜口缝隙、多唇密封器工作面和压力空气三部分组成了空气压力补偿密封系统，有力地防止了压缩空气从驱动端端盖或进气端端盖进入转子轴的轴承中破坏轴承的润滑脂。所述的气缸体外套和气缸体之间形成冷却液循环腔，冷却液循环腔连接冷却液喷淋系统，冷却液喷淋系统的喷淋口设置在气缸体外套上。所述的冷却液喷淋系统为常规或者可以实现的装置，主要包括进液管道、出液管道、循环泵和冷凝器，循环泵安装在出液管道上，进液管道连接喷淋口，工作时，冷却液从进液管道进入冷却液循环腔中，将气缸体产生的热量(包括空气压缩机工作中转子轴及自润滑滑片与气缸体摩擦产生的热量，以及空气压缩产生的热量)冷却掉，受热的冷却液从出液管道排出并由循环泵强制打入冷凝器中，进行再散热冷却重复循环。通过冷却液喷淋系统对气缸体进行冷却，能够保证空气压缩机在正常温度下保持长时间的正常工作，此种散热冷却形式可在炎热地区或室内通风不良、温度较高的环境下选用。所述气缸体的外侧和气缸体外套的内壁上都设有散热网格和孔腔，与转子轴连接的联轴器上安装从动盘，从动盘上设有冷却风扇，驱动端端盖和驱动装置之间设置冷却风导风罩。气缸体产生的热量经外侧散热网格直接传导给气缸体外套内壁的散热网格上，有利于热量及时散发，除此之外，设置在联轴器上的冷却风扇在驱动下产生强风，也会对空气压缩机进行冷却，从而使空气压缩机产生的热量及时排出，保证正常的工作。所述的进气端端盖的外侧设置滤清消音器。所述的滤清消音器为常规或者可以实现的装置，其工作原理和过程同现有技术，主要目的就是将待进入进气口的空气过滤并降低噪音。工作原理及过程当驱动装置(电动机或内燃机)转动时，驱动联轴器带动转子轴转动形成真空并将空气从进气口吸到气缸体的进气通道中，同时自润滑滑片从转子轴的滑片槽中甩出紧密的压在气缸体内壁上形成若干个大小不同的气室，在连续不断的转动中气室由大变小，将空气压缩到0. 7至1. 0兆帕，真正提供完全无油分子的洁净的压缩空气，最终将压缩空气挤压到排气通道中，并通过散热器将压缩空气冷却并输送到压缩空气罐中，完成无油空气压缩机的压缩工作过程。冷却液喷淋系统能够将气缸体产生的热量(包括空气压缩机工作中转子轴及自润滑滑片与气缸体摩擦产生的热量，以及空气压缩产生的热量)及时冷却，以保证空气压缩机在正常温度下保持长时间的正常工作。
4[0015]本实用新型所具有的有益效果是提供一种自润滑滑片回转式空气压缩机，通过选用自润滑滑片实现了无油润滑，节能减排；滑片组的两自润滑滑片通过阶梯压台相互交压，解决了两自润滑滑片接口处的窜气问题，保证了良好的密封性；自润滑滑片的中间镶入配重块，既增加了强度又增加了重量，使自润滑滑片在离心力的作用下伸缩自如，保证了自润滑滑片与气缸体的密封接触；弹性连接装置的装置，使自润滑滑片的终端始终与端盖 (驱动端端盖和进气端端盖)严密接触，同时能够补偿两端盖与自润滑滑片的磨损，防止磨损产生间隙造成的窜漏气；通过多唇密封器实现转子轴与其两端端盖的干式密封，并通过端盖轴孔45°环形斜口缝隙保障多唇密封器的密封唇与转子轴轴颈的密封性；滤清消音器的设置能够将待进入进气口的空气过滤并降低噪音；冷却液喷淋系统或者风冷却系统能够将气缸体产生的热量(包括空气压缩机工作中转子轴及自润滑滑片与气缸体摩擦产生的热量，以及空气压缩产生的热量)及时冷却，以保证空气压缩机在正常温度下保持长时间的正常工作。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1中A-A剖视图；图3是图1中I部位的局部放大图；图4是滑片组的结构示意图。图中1、进气端端盖；2、进气口 ；3、滑片组；4、转子轴；5、气缸体；6、气缸体外套； 7、排气通道；8、冷却液循环腔；9、喷淋口 ；10、进液管道；11、驱动端端盖；12、联轴器；13、 冷却风导风罩；14、驱动装置；15、冷却风扇；16、散热器；17、压缩空气罐；18、出液管道； 19、循环泵；20、配重块；21、滤清消音器；22、自润滑滑片；23、导向销；24、弹簧；25、阶梯压台；26、冷凝器
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述如图1 4所示，自润滑滑片回转式空气压缩机，包括设有进气通道和排气通道7 的偏心式气缸体5，气缸体5中设有带滑片槽的转子轴4，转子轴4通过联轴器12连接驱动装置14，转子轴4两端分别安装驱动端端盖11和带有进气口 2的进气端端盖1，进气口 2 与气缸体5的进气通道连通，气缸体5的排气通道7经过散热器16并与压缩空气罐17连接，气缸体5外部套装有气缸体外套6，气缸体5和气缸体外套6的两端都连接进气端端盖 1和驱动端端盖11，所述的滑片槽中安装有滑片组3，每个滑片组3由两片带有阶梯压台25 的自润滑滑片22组成，两自润滑滑片22通过阶梯压台25相互交压并通过弹性连接装置连接定位，自润滑滑片22中安装有配重块20。其中，弹性连接装置有以下优选方案方案一所述的弹性连接装置包括导向销23和弹簧对，弹簧M安装在导向销23 上，如图3所示。方案二 所述的弹性连接装置为硅氟弹性体。所述的自润滑滑片22 (用PEEK和PTFE混合添加碳纤维、石墨、铜粉、二硫化钼等改性自润滑材料制成)具有很强的自润滑性、极高的耐磨性和耐压强度以及超低的热膨胀性。为保证更好的气密性，滑片组3的两自润滑滑片22通过阶梯压台25相互交压，解决了滑片组3中两自润滑滑片22接口处的窜气问题，更有利于保障高压时的密封性；为确保自润滑滑片22与气缸体5、自润滑滑片22与两端盖(驱动端端盖11和进气端端盖1)以及滑片组3中两自润滑滑片22之间的密封，在自润滑滑片22的中间镶入配重块20，既增加了强度又增加了重量，使自润滑滑片22在离心力的作用下伸缩自如，保证了自润滑滑片22与气缸体5的密封接触；每个滑片组3的两自润滑滑片22之间设有弹性连接装置，能够固定保持自润滑滑片33之间的弹力，使自润滑滑片22的终端始终与两侧的端盖(驱动端端盖11 和进气端端盖1)严密接触，能够使自润滑滑片22与两端盖(驱动端端盖11和进气端端盖 1)保持严密性，防止了自润滑滑片22之间窜漏气，也能补偿两端盖(驱动端端盖11和进气端端盖1)与自润滑滑片22的磨损，防止磨损产生间隙造成的窜漏气，起到了双重作用。所述的转子轴4与驱动端端盖11以及进气端端盖1的连接处都设置有多唇密封器。通过多唇密封器实现转子轴与其两端端盖的干式密封。由于转子轴4在驱动装置14 (电动机或内燃机)的驱动下旋转，两端盖内的多唇密封器也会随着工作时间的增加局部逐渐磨损，从而造成压缩空气的轴间泄漏，为了保障多唇密封器的密封唇与转子轴轴颈的密封性，可以将驱动端端盖以及进气端端盖的端盖轴孔制作成45°环形斜口缝隙，让压缩空气通过45°环形斜口缝隙进入多唇密封器的密封唇正面形成压强，将密封唇紧紧的压在转子轴轴颈上，这种压力补偿的作用可使多唇密封器增加近一倍的使用时间。此系统由端盖轴孔45°环形斜口缝隙、多唇密封器工作面和压力空气三部分组成了空气压力补偿密封系统，有力地防止了压缩空气从驱动端端盖或进气端端盖进入转子轴的轴承中破坏轴承的润滑脂。所述的气缸体外套6和气缸体5之间形成冷却液循环腔8，冷却液循环腔8连接冷却液喷淋系统，冷却液喷淋系统的喷淋口 9设置在气缸体外套6上。所述的冷却液喷淋系统为常规或者可以实现的装置，主要包括进液管道10、出液管道18、循环泵19和冷凝器 26，循环泵19安装在出液管道18上，进液管道10连接喷淋口 9，工作时，冷却液从进液管道 10进入冷却液循环腔8中，将气缸体5产生的热量(包括空气压缩机工作中转子轴及自润滑滑片与气缸体摩擦产生的热量，以及空气压缩产生的热量)冷却掉，受热的冷却液从出液管道18排出并由循环泵19强制打入冷凝器沈中，进行再散热冷却重复循环。通过冷却液喷淋系统对气缸体5进行冷却，能够保证空气压缩机在正常温度下保持长时间的正常工作，此种散热冷却形式可在炎热地区或室内通风不良、温度较高的环境下选用。所述气缸体5的外侧和气缸体外套6的内壁上都设有散热网格和孔腔，与转子轴4 连接的联轴器12上安装从动盘，从动盘上设有冷却风扇15，驱动端端盖11和驱动装置14 之间设置冷却风导风罩13。气缸体5产生的热量经外侧散热网格直接传导给气缸体外套内壁的散热网格上，有利于热量及时散发，除此之外，设置在联轴器12上的冷却风扇15在驱动下产生强风，也会对空气压缩机进行冷却，从而使空气压缩机产生的热量及时排出，保证正常的工作。所述的进气端端盖1的外侧设置滤清消音器21。所述的滤清消音器21为常规或者可以实现的装置，其工作原理和过程同现有技术，主要目的就是将待进入进气口 2的空气过滤并降低噪音。[0031]工作原理及过程当驱动装置14 (电动机或内燃机)转动时，驱动联轴器12带动转子轴4转动形成真空并将空气从进气口 2吸到气缸体5的进气通道中，同时自润滑滑片22从转子轴4的滑片槽中甩出紧密的压在气缸体5内壁上形成若干个大小不同的气室，在连续不断的转动中气室由大变小，将空气压缩到0. 7至1. 0兆帕，真正提供完全无油分子的洁净的压缩空气， 最终将压缩空气挤压到排气通道7中，并通过散热器16将压缩空气冷却并输送到压缩空气罐17中，完成无油空气压缩机的压缩工作过程。冷却液喷淋系统能够将气缸体5产生的热量(包括空气压缩机工作中转子轴及自润滑滑片与气缸体摩擦产生的热量，以及空气压缩产生的热量)及时冷却，以保证空气压缩机在正常温度下保持长时间的正常工作。
权利要求1.一种自润滑滑片回转式空气压缩机，包括设有进气通道和排气通道的偏心式气缸体，气缸体中设有带滑片槽的转子轴，转子轴通过联轴器连接驱动装置，转子轴两端分别安装驱动端端盖和带有进气口的进气端端盖，进气口与气缸体的进气通道连通，气缸体的排气通道经过散热器并与压缩空气罐连接，气缸体外部套装有气缸体外套，气缸体和气缸体外套的两端都连接进气端端盖和驱动端端盖，其特征在于滑片槽中安装有滑片组，每个滑片组由两片带有阶梯压台的自润滑滑片组成，两自润滑滑片通过阶梯压台相互交压并通过弹性连接装置连接定位，自润滑滑片中安装有配重块。
2.根据权利要求1所述的自润滑滑片回转式空气压缩机，其特征在于所述的弹性连接装置包括导向销和弹簧，弹簧安装在导向销上。
3.根据权利要求1所述的自润滑滑片回转式空气压缩机，其特征在于所述的弹性连接装置为硅氟弹性体。
4.根据权利要求1所述的自润滑滑片回转式空气压缩机，其特征在于所述的进气端端盖的外侧设置滤清消音器。
5.根据权利要求1所述的自润滑滑片回转式空气压缩机，其特征在于所述的转子轴与驱动端端盖以及进气端端盖的连接处都设置有多唇密封器。
6.根据权利要求1所述的自润滑滑片回转式空气压缩机，其特征在于所述的气缸体外套和气缸体之间形成冷却液循环腔，冷却液循环腔连接冷却液喷淋系统，冷却液喷淋系统的喷淋口设置在气缸体外套上。
7.根据权利要求1或6所述的自润滑滑片回转式空气压缩机，其特征在于所述气缸体的外侧和气缸体外套的内壁上都设有散热网格和孔腔，与转子轴连接的联轴器上安装从动盘，从动盘上设有冷却风扇，驱动端端盖和驱动装置之间设置冷却风导风罩。
专利摘要本实用新型属于空气压缩机领域，特别涉及一种自润滑滑片回转式空气压缩机，包括偏心式气缸体、气缸体外套和带滑片槽的转子轴，转子轴两端安装驱动端端盖和进气端端盖，所述的滑片槽中安装有滑片组，每个滑片组由两片带有阶梯压台的自润滑滑片组成，两自润滑滑片通过阶梯压台相互交压并通过弹性连接装置连接定位，自润滑滑片中安装有配重块。选用自润滑滑片实现了无油润滑，节能减排；滑片组的两自润滑滑片通过阶梯压台相互交压，解决了接口处的窜气问题；配重块的设置使自润滑滑片在离心力的作用下与气缸体密封接触；弹性连接装置使自润滑滑片的终端始终与两端盖严密接触，能够补偿两端盖与自润滑滑片的磨损，防止磨损产生间隙造成的窜漏气。
文档编号F04C18/344GK201982298SQ201120072318
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者张润国 申请人:张润国