工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机的制作方法

本实用新型涉及一种立式往复压缩机，更具体地说，本实用新型涉及一种工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机。

背景技术：

立式往复压缩机主要由曲轴箱、曲轴、油泵、连杆、十字头、刮油器、气缸、活塞(杆、体)、填料、气阀、卸荷器以及气体管路系统、水路系统和油路系统等组成。

曲轴箱、曲轴、油泵、连杆、十字头和活塞杆构成动力传输，曲轴置于曲轴箱中，连杆大头端连着曲轴，小头端连十字头，十字头和活塞杆通过楔形或双螺母形式连接；部分活塞、填料、气缸、气阀、卸荷器构成压缩部分。曲轴一端由电机驱动，带动连杆、十字头、活塞将旋转运动转变为往复运动，完成活塞在气缸内的气体压缩；曲轴另一端连着油泵，电机驱动的同时，带动油泵从曲轴箱内抽油，抽出的油依次进入曲轴油孔、连杆、十字头进行润滑。

传统的立式、卧式往复压缩机，为了有效压缩介质气体，依靠活塞环与气缸、活塞杆与填料之间接触式的往复运动来实现，相互接触的相对运动产生大量的摩擦和材料磨损，为了减少摩擦和磨损，专门设置一个注油机往接触面上注入润滑油，如果不注油的话，活塞、填料寿命会很短。油的注入使压缩介质被污染，并要消耗大量润滑油，而且油的分离和排液也给环境造成污染。目前，虽然有应用一种具有自润滑的材料制造活塞密封环、填料密封环，取消了润滑油，但气缸内压缩过程中接触摩擦产生的高温导致的严重磨损依然存在，必须要定期、不定期的更换活塞密封环、填料密封环，这增加了往复压缩机的维修工作量和运行成本，同时磨损颗粒混入介质气体，必定影响产品的纯度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题或缺陷，提供一种能够满足压缩对介质气体不能含油、维护维修成本低、长期稳定运行的工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机。

为了实现本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型提供了以下技术方案：一种工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机，其中，包括：

压缩部分主要包括气缸、活塞、填料和气阀，活塞在气缸、填料内做无接触的直线往复运动，且通过气阀的吸、排气以完成气体的压缩；

动力传输部分，其借助驱动机带动曲轴做旋转运动，然后由与曲轴装配的连杆机构将旋转运动转换为活塞的往复运动；

隔离部分将压缩部分和动力传输部分相连，活塞杆贯穿三大部分，在隔离部分设置刮油、挡油装置，阻止动力传输部分所用润滑油进入压缩部分。

其中，所述活塞体的表面和气缸压缩腔的内壁为波浪结构或齿状结构形成凹凸状的间隙；所述填料内壁波浪结构或齿状结构与光滑的活塞杆之间形成凹凸状的间隙。

优选的是，所述的工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机中，所述曲轴支撑在曲轴箱上，且所述曲轴箱同时是一个油箱，充有动力传输所需润滑油。

优选的是，所述的工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机中，所述连杆机构包括：连杆、十字头和活塞杆，所述连杆机构由曲轴驱动，将曲轴的旋转运动转换为活塞往复直线运动。

优选的是，所述的工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机中，所述活塞体上设有齿槽以使表面形成径向的齿状结构；所述气缸体内也设有齿槽以使内壁形成径向的齿状结构，所述气缸压缩腔内壁形成的齿状结构与所述活塞体表面径向的齿状结构之间形成凹凸状间隙，所述凹凸状间隙是在所述压缩装置运行时供介质气体通过，并使所述压缩腔内壁与所述活塞体不接触，避免相互接触时产生磨损，也避免了润滑油的使用。

优选的是，所述的工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机中，所述填料内设有齿槽以使内面与活塞杆形成径向的齿状结构。所述的齿状结构形成凹凸状间隙，所述凹凸状间隙是在所述压缩装置运行时供介质气体通过，并使所述开口与所述活塞杆不接触，避免相互接触时产生磨损，也避免了润滑油的使用。

优选的是，所述的工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机中，所述压缩部分还具有进气口和出气口，所述进气口和出气口设置在气缸上任意位置并分别于所述压缩腔连通。所述进气口与出气口的目的是为所述压缩装置提供其所需要压缩的介质气体，以及保证所述压缩装置内所需的气压，有利于所述工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机的正常运行。

本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型通过对立式往复压缩机改良密封部件的方法，提供一种能够满足压缩对介质气体不能含油、维护维修成本低、长期稳定运行的往复压缩机，从而使所述无油润滑迷宫立式往复压缩机特别适用于对介质气体纯净度要求高的场合，以及对机器要求连续运转时间长、无备机的场合，可广泛应用于石油化工、食品加工等行业。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为采用本实用新型无油润滑迷宫立式往复压缩机的结构示意图；

图2为本实用新型无油润滑迷宫立式往复压缩机的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。

如图2所示，本实用新型所涉及的工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机，包括曲轴箱5、油泵6、曲轴7、连杆8、十字头9、活塞杆10、挡油圈11、填料12、活塞体13、气缸14等零部件。

所述压缩部分为填料12、活塞体13与气缸14；

所述动力传输部分为曲轴箱5、曲轴7、油泵6、连杆8、十字头9、活塞杆10。

所述压缩机的具体的连接方式与运动形式为：

曲轴7置于曲轴箱5上，连杆8一端连着曲轴7，一端连着十字头9，十字头9连着活塞杆10，活塞体13套在活塞杆10上，曲轴7的旋转运动通过连杆8转换为十字头9、活塞杆10、活塞体13的往复运动，活塞杆10与填料12之间、活塞体13与气缸14之间分别做无接触式往复运动。

所述工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机内介质气体在压缩、膨胀过程中，参与压缩、膨胀的所述气缸、活塞及填料之间相对运动不需要额外润滑油辅助，如图1所示，a对应为压缩部分区域，b对应为动力传输部分区域，a与b之间为隔离腔区域。所述活塞体1上设有密封齿以使表面形成径向的齿状结构；所述气缸压缩腔内壁设有密封齿以使内壁形成径向的齿状结构；所述的工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机中，所述填料12设有密封齿以使内面形成径向的齿状结构。

利用迷宫密封原理，气体在所述工业无润滑油迷宫立式往复压缩机中的运动过程为：当介质气体在所述压缩腔内壁与所述活塞体密封齿之间的凹凸状间隙3、所述开口与所述杆状连接件密封齿之间的凹凸状间隙4流动过程中，气流受到了一次节流作用，气流的压力和温度下降，而流速增加。气流经过所述间隙之后，经过所述两密封齿形成较大空腔。气体在所述空腔内的容积突然增加，形成很强的旋涡，在容积比间隙容积大很多的所述空腔中气流速度几乎等于零，动能由于旋涡全部变为热量，加热气体本身，因此，气体在所述压缩腔内，温度又回到了节流之前，但压力却回升很少，可认为保持流经所述间隙时压力。

所述工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机内气体每经过一次所述间隙和随后的所述压缩腔，气流就受到一次节流和扩容作用，由于旋涡损失了能量，气体压力不断下降，比容及流速均增大。气流经过所述密封齿后，其压力由p1降至p2，随着压力降低，气体泄漏减少。由上述过程可知，所述迷宫密封是利用增大局部损失以消耗其能量的方法来阻止气流向外泄漏，它属于流阻形非接触动密封，其可以达到使所述工业用无油润滑迷宫立式往复压缩机中参与压缩、膨胀的所述压缩部分、活塞与气缸之间及填料与活塞杆之间相对运动无接触磨损，不需要额外润滑油辅助的目的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定细节和这里示出与描述的图例。