无油压缩机及辅助压缩机组的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无油压缩机，属于电力机车装备领域。包括驱动电机、箱体、曲轴、气缸和活塞组件，所述驱动电机与箱体相接，气缸安装于箱体内；所述曲轴与驱动电机连接，位于压缩机箱体；所述活塞组件设置于缸体内，并与曲轴连接；所述无油压缩机为单缸结构，驱动电机上安装散热风叶，所述压缩机箱体内设有气缸安装环座，气缸安装环座通过多根散热筋条与压缩机箱体连接；所述压缩机箱体顶部设有缸盖，缸盖上设有多块第一散热翅片。本发明实现了气缸热量的快速传导，避免气缸工作温度过高，保证气缸和活塞组件间的配合紧密程度，提高了压缩机排气量达到0.08m3/min。本发明还公开了一种辅助压缩机组。
【专利说明】
无油压缩机及辅助压缩机组
技术领域
[0001]本发明涉及一种压缩机，具体讲是一种无油压缩机及辅助压缩机组，属于电力机车装备领域。
【背景技术】
[0002]铁路作为国家重要的基础设施、国民经济的发展动脉、大众化的交通工具，在现代物流体系中起着举足轻重的作用。高速铁路建设和高速重载大功率交流电力机车的开发是铁路现代化发展的重点，近年来我国高铁建设得到了飞速发展，现已为世界上拥有高铁里程数跃距的全球第一。
[0003]在高铁运行过程中，所有电力机车上均需要一个辅助压缩机组为机车升弓系统和主短路器等系统先行供提供清洁、干净、干燥的压缩空气，以保证电力机车稳定可靠地运行，它是电力机车可靠运行的有力保障，是高速、重载大功率交流电力机车上一个不可缺少的组成部分。
[0004]目前国内直流传动电力机车上使用的辅助压缩机组中压缩机通常采用传统的散热结构，其散热效果相对差，导致压缩机的排气量较小，现有直流传动电力机车上使用压缩机的排气量最高达0.07m3/min，其无法满足高负荷情况下的使用需求。
[0005]2111年3月30日，中国发明专利CN101438741B公开的本发明
【申请人】的一种高速重载大功率交流电力机车用辅助压缩机组中，其采用双活塞对称无油压缩机，其散热效果一般，排气量最高达到0.07m3/min，且整机质量较重。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种散热效果好、排气量相对较高的无油压缩机及辅助压缩机组。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供的无油压缩机，包括驱动电机、箱体、曲轴、气缸和活塞组件，所述驱动电机与箱体相接，气缸安装于箱体内；所述曲轴与驱动电机连接，位于压缩机箱体;所述活塞组件设置于缸体内，并与曲轴连接;所述无油压缩机为单缸结构，驱动电机上安装散热风叶，所述压缩机箱体内设有气缸安装环座，气缸安装环座通过多根散热筋条与压缩机箱体连接;所述压缩机箱体顶部设有缸盖，缸盖上设有多块第一散热翅片。
[0008]本发明中，所述多块第一散热翅片与多根散热筋条交错设置。
[0009]本发明中，所述缸盖内的高压腔内设置多块第二散热翅片。
[0010]本发明中，所述活塞组件包括皮碗式活塞环。
[0011 ]本发明中，所述驱动电机为稀土永磁直流电机。
[0012]本发明还提供了一种辅助压缩机组，包括上述的无油压缩机、冷却器、干燥器、压力释放阀和单向阀;所述无油压缩机一端连接进气过滤器，另一端与冷却器的一端连接;所述冷却器的另一端通过干燥器与压力释放阀的一端连接;所述压力释放阀的另一端与单向阀连接;所述干燥器上设有使干燥器内干燥剂恢复活性的再生系统。
[0013]本发明中，所述冷却器采用铝制板翅式整体结构，所述冷却器的进出气管均采用铝管焊接。
[0014]本发明中，所述再生系统包括再生气瓶、两位三通电磁阀和排气消音器，再生气瓶与干燥器连接;两位三通电磁阀的一端与干燥器连接，另一端与压力释放阀的进气口连接；排气消音器与在两位三通电磁阀连接。
[0015]本发明中，所述无油压缩机、冷却器、干燥器、压力释放阀和单向阀集成设置在同一壳体内；所述干燥器与压力释放阀之间设有过滤器和安全阀。
[0016]本发明的有益效果在于:(I)、气缸安装环座通过多根散热筋条与箱体相连接，使得缸盖与箱体相通形成散热通道，并在缸盖上设置多块散热翅片，工作过程中风叶产生的冷却风将工作过程中气缸产生的热量经散热通道排出，并由缸盖上的散热翅片实现快速散热，实现气缸热量的快速传导，避免气缸工作温度过高，保证气缸和活塞组件间的配合紧密程度，提高了压缩机排气量达到0.08m3/min，与
【申请人】之前发明专利相比，其效率提高了15% ; (2)、缸盖上的散热翅片与箱体散热筋条交错，迫使风叶产生的冷却风从箱体筋条空隙向上吹到缸盖散热翅片，改善散热效果；(3)、缸盖内部高压腔设有散热翅片，可以进一步提高缸盖散热能力，提高了压缩机排气量；(4)、曲轴采用偏心块，偏心块直接套在曲轴上充当电机轴，可以大大减小了压缩机的轴向尺寸和控制了压缩机的重量；(5)、冷却器采用铝制板翅式整体结构，冷却器的进出气管均采用铝管焊接，使用冷却器的强度大大增加，保证其工作的可靠性;与现有的冷却器相比，更加适应在在恶劣振动的机车环境下使用，从而保证整个压缩机组工作的可靠性。
【附图说明】
[0017]图1为本发明无油压缩机结构示意图；
[0018]图2为箱体与气缸安装环座连接示意图；
[0019]图3为箱体与缸盖连接示意图；
[0020]图4为缸盖结构示意图；
[0021 ]图5为本发明辅助压缩机组连接示意图；
[0022]图6为冷却器结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0024]如图1和2所示，本发明无油压缩机采用的是单缸结构，包括稀土永磁直流电机1、风叶2、曲轴3、连杆4、箱体5、气缸6、活塞环7、阀板8、缸盖9和活塞1。稀土永磁直流电机I与箱体5固定连接，稀土永磁直流电机I的输出轴伸入箱体5内，位于箱体5的下部。稀土永磁直流电机I的输出轴外端安装风叶2，用于提供冷却风源。稀土永磁直电机I的外壳采用合金铝材料加工，以减轻压缩机的整体重量。稀土永磁直电机I的发端安装飞轮U，以平抑电流的波动和稳定整体压缩机系统。
[0025]箱体5内设有气缸安装环座12，气缸安装环座12的四周分别通过多条散热筋条13与箱体5连接。
[0026]气缸6安装在气缸安装环座12内。活塞10上套有活塞环7，并安装在气缸6内，活塞10通过连杆4与曲轴3相连接。活塞环7采用全无油皮碗式活塞环，其表面填充聚四氟乙烯，使用活塞环7与气缸6表面的摩擦系数将逐渐减小，活塞环7的磨损量也会逐渐降低，甚至达到无磨损，同时压缩机的摩擦损耗功也会进一步下降，压缩效率提高。
[0027]曲轴3采用偏心块结构，直接套在电机输出轴上，这种结构可在大大减小了压缩机轴向尺寸，并控制了压缩机的重量。
[0028]气缸6的顶部安装阀板8，阀板8上分别安装进气阀和排气阀，进气阀和排气阀均采用瑞典SANDVIK公司专用阀片钢，并采用常规合理的加工、成型工艺保证其使用质量。
[0029]如图2和3所示，箱体5的顶部安装缸盖9，缸盖9与箱体5内的散热筋条13之间组成散热通道，以快速将气缸工作时产生的热量传导散发。缸盖9上表面设有多块第一散热翅片14，第一散热翅片14与箱体5内的散热筋条13交错设置，从而迫使风叶2产生的冷却风从箱体5内筋条空隙向上吹到缸盖9上的第一散热翅片14，提高散热效率。
[0030]如图4所示，在缸盖9内部高压腔内设置多块第二散热翅片15，以进一步提升缸盖9散热性能，改善压缩机排气量。
[0031]压缩机工作时，稀土永磁直流电机I驱动活塞10运动的同时带动风叶2旋转产生冷却风，冷却风吹过缸盖9与箱体5内的散热筋条13之间组成散热通道，快速将气缸6表面产生的热量吹至缸盖9，由缸盖9表面的第一散热翅片14和高压腔内的第二散热翅片12将热量进行快速散发，从而避免气缸6温度的升高，保证气缸6与活塞10工作的稳定性，延长气缸6与全无油皮碗式活塞环7的使用寿命，并提高了压缩机排气量。
[0032]如图5所示，本发明辅助压缩机组，包括上述的无油压缩机16、冷却器17、干燥器18、压力释放阀19、单向阀20、再生系统21、过滤器23和安全阀24。无油压缩机16—端与进气过滤器25连接，另一端与冷却器17连接。冷却器17的另一端通过干燥器18与压力释放阀19连接;压力释放阀19的另一端与单向阀20连接。无油压缩机16、冷却器17、干燥器18、压力释放阀19、单向阀20集成设置在同一壳体22内。
[0033]如图5所示，冷却器17采用铝制板翅式整体结构，采用全铝制造、焊接成型。冷却器17的进气管171和出气管172均为铝管焊接式，相比较现有压缩机的铜管，其强度大大增加，同时增强了可靠性，以适应在恶劣的振动环境下使用，克服传统铜管容易发生断裂的缺陷。
[0034]干燥器18上设有使干燥器18内干燥剂恢复活性的再生系统21。再生系统21包括再生气瓶211、两位三通电磁阀212和排气消音器214，再生气瓶211与干燥器18连接;两位三通电磁阀212的一端与干燥器18连接，另一端与压力释放阀19的进气口连接。排气消音器214设置在两位三通电磁阀212上。在压缩机组使用一段时间后，可以通过再生系统21使干燥器18恢复活性，从而延长干燥器18的使用寿命。
[0035]干燥器18与压力释放阀19之间设有过滤器23，以确保压缩空气的清洁、干净、干燥。
[0036]干燥器18与过滤器23之间设有安全阀24，以确保安全使用压缩空气。
[0037]工作时，压缩机工作，将空气压缩至要求的排气压力。升高压力的压缩空气经冷却器17冷却后进入干燥器18进行干燥。干燥后的压缩空气经过滤器23、压力释放阀19，由单向阀20供机车用气系统使用。
[0038]以上对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但本发明并不限于以上描述。对于本领域的技术人员而言，任何对本技术方案的同等修改和替代都是在本发明的范围之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
【主权项】
1.一种无油压缩机，包括驱动电机、箱体、曲轴、气缸和活塞组件，所述驱动电机与箱体相接，气缸安装于箱体内；所述曲轴与驱动电机连接，位于压缩机箱体;所述活塞组件设置于缸体内，并与曲轴连接;其特征在于:所述无油压缩机为单缸结构，驱动电机上安装散热风叶，所述压缩机箱体内设有气缸安装环座，气缸安装环座通过多根散热筋条与压缩机箱体连接;所述压缩机箱体顶部设有缸盖，缸盖上设有多块第一散热翅片。2.根据权利要求1所述的无油压缩机，其特征在于:所述多块第一散热翅片与多根散热筋条交错设置。3.根据权利要求1或2所述的无油压缩机，其特征在于:所述缸盖内的高压腔内设置多块第二散热翅片。4.根据权利要求3所述的无油压缩机，其特征在于:所述活塞组件包括皮碗式活塞环。5.根据权利要求4所述的无油压缩机，其特征在于:所述驱动电机为稀土永磁直流电机。6.—种辅助压缩机组，其特征在于:包括权利要求1所述的无油压缩机、冷却器、干燥器、压力释放阀和单向阀;所述无油压缩机一端连接进气过滤器，另一端与冷却器的一端连接;所述冷却器的另一端通过干燥器与压力释放阀的一端连接;所述压力释放阀的另一端与单向阀连接;所述干燥器上设有使干燥器内干燥剂恢复活性的再生系统。7.根据权利要求6所述的辅助压缩机组，其特征在于:所述冷却器采用铝制板翅式整体结构，所述冷却器的进出气管均采用铝管焊接。8.根据权利要求7所述的辅助压缩机组，其特征在于:所述再生系统包括再生气瓶、两位三通电磁阀和排气消音器，再生气瓶与干燥器连接;两位三通电磁阀的一端与干燥器连接，另一端与压力释放阀的进气口连接;排气消音器与在两位三通电磁阀连接。9.根据权利要求8所述的辅助压缩机组，其特征在于:所述无油压缩机、冷却器、干燥器、压力释放阀和单向阀集成设置在同一壳体内。10.根据权利要求8所述的辅助压缩机组，其特征在于:所述干燥器与压力释放阀之间设有过滤器和安全阀。
【文档编号】F04B39/06GK105927507SQ201610489352
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】王甲凯, 张松, 王司敏
【申请人】江苏德厚机电有限公司