一种水润滑滑片空气压缩机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水润滑滑片空气压缩机，通过分别将压缩腔与第一滚动轴承所在轴承室和第二滚动轴承所在轴承室密封隔离后，可实现使用水作为润滑剂进行转子、定子以及滑片之间的润滑，而第一滚动轴承和第二滚动轴承通过正常的润滑脂进行润滑，通过该结构改进后，能够有效解决以往使用润滑油作为转子、定子以及滑片之间润滑剂带来的维修、保养成本高、排出的压缩空气中含油，部件老化速度快等问题。
【专利说明】
一种水润滑滑片空气压缩机
技术领域
[0001]本实用新型涉及压缩机领域，特别提供了一种水润滑滑片空气压缩机。
【背景技术】
[0002]滑片空气压缩机作为一种将电能转化为有一定压力的压缩空气能的通用机械，广泛应用于工业生产的每一个领域，用来控制仪表、控制阀门、驱动气动工具、驱动气缸以及吹扫等，因为滑片空气压缩机原理简单，结构简单，运行效率高，运动部件少(只有转子与滑片是运动部件)，唯一的可产生磨损的零件是滑片，但是滑片的磨损量非常小，而且基于工作原理可以自动补偿，所以说滑片压缩机运行效率不会下降，节能效果显著。
[0003]当前的滑片空气压缩指的是喷油滑片空气压缩机，就是说压缩机在运行时是依靠向压缩腔内喷入大量的润滑油来实现压缩腔的密封，压缩空气冷却，轴承润滑、冷却等一系列作用。同时因为是由油润滑，所以压缩机使用过程中一定存在润滑油过滤元件的保养、更换，润滑油的更换，增加了用户大量的保养，维护成本(维护，保养的成本逐年累加高于购机成本)。
[0004]压缩机必须配置油气分离器，对压缩的油气混合物中的油进行分离，但是做不到100%的分离，排出的压缩空气中是含油的。
[0005]压缩机运行时必须保证机内润滑油的温度在70度以上运行，因为过低的温度会使空气中的水分析出进入到润滑油中而导致润滑油“乳化”进而失去润滑作用，所以压缩机运行后必须要快速提升油温。但是，过高的温度会降低压缩机的效率，加速密封件的老化。
[0006]因此，如何解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0007]鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种水润滑滑片空气压缩机，以至少解决以往滑片空气压缩机存在的维修、保养成本高，排出的压缩空气含油，部件老化速度快等问题。
[0008]本实用新型提供的技术方案，具体为，一种水润滑滑片空气压缩机，其特征在于，包括:
[0009]壳体I，其两端均分别设置有止口；
[0010]大端盖2，固定安装于所述壳体I一端的止口内，且所述大端盖2内安装有第一滚动轴承3;
[0011 ]小端盖4，固定安装于所述壳体I另一端的止口内，且所述小端盖4内安装有第二滚动轴承5;
[0012]定子6，安装于所述壳体I内，位于所述大端盖2和小端盖4之间，且分别与所述大端盖2和所述小端盖4固定连接，所述定子6内部设置有贯穿两端的偏心孔；
[0013]转子7，安装于所述定子6的偏心孔中，其一端插设于所述第一滚动轴承3中，另一端插设于所述第二滚动轴承5中，所述转子7的外周间隔设置有纵向凹槽；
[0014]滑片8，安装于所述转子7上的纵向凹槽内，与所述大端盖2、小端盖4、定子6和转子7构成吸气腔和压缩腔；
[0015]第一密封部9，设置于所述第一滚动轴承3与所述定子6之间，将所述压缩腔与所述第一滚动轴承3所在轴承室密封隔离；
[0016]第二密封部10，设置于所述第二滚动轴承5与所述定子6之间，将所述压缩腔与所述第二滚动轴承5所在轴承室密封隔离；
[0017]空气过滤器11，安装于所述大端盖2上；
[0018]吸气阀12，安装于所述大端盖2上，分别与所述空气过滤器11和所述吸气腔连通；
[0019]水气分离器13，与所述壳体I固定连接，与所述压缩腔连通；
[0020]止回阀14，安装于所述水气分离器13上，与所述水气分离器13和外部出气管路连通。
[0021]优选，所述第一密封部9和第二密封部10均为机械密封、迷宫密封或骨架密封中的一种。
[0022]进一步优选，所述骨架密封包括:
[0023]分别间隔密封套装于所述转子7上的第一骨架密封91，101和第二骨架密封92，102；
[0024]骨架密封座93，103，套装于所述第一骨架密封91，101和第二骨架密封92，102的外部。
[0025]进一步优选，所述骨架密封座93，103的外周设置有环形凹槽931，所述环形凹槽931上设置有与所述第一骨架密封91，101和第二骨架密封92，102之间腔体连通的通孔932;
[0026]所述大端盖2上设置有与所述骨架密封座93上通孔932对应连通的第一卸放口 21 ；
[0027]所述小端盖4上设置有与所述骨架密封座103上通孔932对应连通的第二卸放口41ο
[0028]进一步优选，所述大端盖2上设置有与所述第一滚动轴承3所在轴承室连通的第一注油孔22和第一排油孔23;
[0029]所述小端盖4上设置有与所述第二滚动轴承5所在轴承室连通的第二注油孔42和第二排油孔43。
[0030]进一步优选，所述第一滚动轴承3和第二滚动轴承5均为内、外圈可分离的圆柱滚子轴承。
[0031]进一步优选，所述压缩机还包括用于轴向限位的第三滚动轴承17，所述第三滚动轴承17位于所述第二滚动轴承5的外侧，安装于所述小端盖4内，且套装于所述转子7上。
[0032]进一步优选，所述水润滑滑片空气压缩机还包括:水过滤器15;
[0033]所述壳体I的底部还设置一安装腔体，所述安装腔体两侧均分别设置有一进口和一出口，其中，所述安装腔体一侧进口与提供润滑水的水池连通，另一侧进口与外置冷却器连通，一侧出口与外置冷却器连通，另一侧出口与所述转子7与定子6之间形成压缩腔连通；
[0034]所述水过滤器15安装于所述安装腔体内。
[0035]进一步优选，所述定子6的外周两端分别固定设置有法兰盘，所述法兰盘沿周向间隔设置有螺孔，所述定子6通过所述法兰盘上的螺孔分别与大端盖2和小端盖4固定连接。
[0036]进一步优选，所述壳体1、大端盖2、小端盖4、定子6、转子7以及吸气阀12均为不锈钢件；
[0037]所述滑片8为不锈钢滑片或非金属滑片。
[0038]本实用新型提供的水润滑滑片空气压缩机，通过分别将压缩腔与第一滚动轴承所在轴承室和第二滚动轴承所在轴承室密封隔离后，可实现使用水作为润滑剂进行转子、定子以及滑片之间的润滑，而第一滚动轴承和第二滚动轴承通过正常的润滑脂进行润滑，通过该结构改进后，能够有效解决以往使用润滑油作为转子、定子以及滑片之间润滑剂带来的维修、保养成本高、排出的压缩空气中含油，部件老化速度快等问题。
[0039]本实用新型提供的水润滑滑片空气压缩机，具有以下优点:
[0040]1、在滑片空气压缩机中使用水代替油，既起到了润滑、密封、冷却、降噪的作用，同时因为整个压缩机压缩腔内没有使用一点润滑油，所以在整个工作过程中压缩机排出的是干净的无污染的压缩空气，含油量为零。没有润滑油就不需要考虑润滑油低温“乳化”的问题，这样压缩机就可以保持在较低的温度下运行，基本可以实现等温压缩。等温压缩是压缩机最理想的工作状态，效率最高，可实现效率最大化。
[0041]2、用户的维护，保养费用大幅度降低，再也不需要更换价格昂贵的润滑油及油过滤用品和油气分离用品，再也不需要担心排出的压缩空气含油量高而导致产品损坏，报废了。
[0042]3、在压缩腔与轴承室之间设置的密封部，有效的将压缩腔内的水和轴承室内的滚动轴承完全分隔开，故障率低。
【附图说明】
[0043]图1为水润滑滑片空气压缩机的结构示意图；
[0044]图2为大端盖的结构示意图；
[0045]图3为小端盖的结构示意图；
[0046]图4为骨架密封座的结构示意图；
[0047]图5为第一骨架密封的结构示意图。
【具体实施方式】
[0048]下面结合具体的实施方案对本实用新型进行进一步的说明，但是并不用于限制本实用新型的保护范围。
[0049]为了解决以往滑片空气压缩机存在的维修、保养成本高，排出的压缩空气含油，部件老化速度快等问题。本实施方案提供了一种水润滑滑片空气压缩机，将以往滑片空气压缩机中的润滑剂由润滑油替换为水，而若将润滑剂进行了更换，势必需要对压缩机的结构进行改进，改进后的压缩机结构具体可参见图1，包括:壳体I，在壳体I的两端均分别设置有止口，一端止口内固定安装有大端盖2，另一端止口内安装有小端盖4，且在大端盖2和小端盖4内均分别安装有第一滚动轴承3和第二滚动轴承5，在壳体I内安装有定子6，该定子6的两端分别与大端盖2和小端盖4固定连接，且在定子6内部设置有贯穿两端的偏心孔，在偏心孔内安装有转子7，该转子7—端插设于第一滚动轴承3中，另一端插设于第二滚动轴承5中，且在位于第二滚动轴承5的外侧，小端盖4内，在转子7外部套装有用于轴向限位的第三滚动轴承17，在第三滚动轴承17外侧安装有轴承挡板18，优选该第三滚动轴承17为深沟球轴承，以更好限制了转子可能有的轴向窜动，保证了转子旋转时转子两侧平面与大、小端盖的平面完全不接触，避免因平面剐蹭导致主机报死，其中，优选滚动轴承的内圈是间隙配合，夕卜圈过盈安装在小端盖上，这样轴承就可以与小端盖一起拆卸，方便拆卸安装。在转子7的外周间隔设置有纵向凹槽，在纵向凹槽内安装有滑片8，该滑片8与大端盖2、小端盖4、定子6和转子7构成吸气腔和压缩腔。在第一滚动轴承3与定子6之间设置有用于将压缩腔与第一滚动轴承3所在轴承室密封隔离的第一密封部9，在第二滚动轴承5与定子6之间设置有用于将压缩腔与第二滚动轴承5所在轴承室密封隔离的第二密封部10。在大端盖2上分别安装有空气过滤器11和吸气阀12，其中，吸气阀12与空气过滤器11和吸气腔连通，在壳体I上通过螺纹管16固定安装有与压缩腔连通的水气分离器13，在水气分离器13上安装有分别与水气分离器13和外部出气管路连通的止回阀14。
[0050]上述压缩机的具体工作过程为:当转子在电机的带动下旋转时，由小端盖，转子，滑片，定子，大端盖所构成的封闭腔的容积，发生了由小到大和由大到小的更替变化，空气在容积变大的时候吸入(吸入腔)，变小的时候压缩(压缩腔)，随着转子的持续旋转，从而完成空气持续吸入和压缩的过程。在整个过程中向压缩腔内喷入水，对压缩腔零件进行润滑、密封、冷却，排出的压缩空气经水气分离器分离掉水分后通过止回阀排出，在大，小端盖的轴承室内分别都安装有滚动轴承用于支撑转子，其中第一 / 二密封部分别将第一 / 二轴承所在的轴承室与压缩腔完全分隔，实现两个滚动轴承仍可以通过润滑脂润滑，将两个滚动轴承与压缩腔内的润滑水相隔离。
[0051]作为技术方案的改进，第一密封部9和第二密封部10均为机械密封、迷宫密封或骨架密封中的一种。
[0052]下面以骨架密封为例进行详细介绍。
[0053]该压缩机中的第一密封部9和第二密封部10均采用骨架密封，每个密封部均分别包括第一骨架密封、第二骨架密封和骨架密封座，参见图1，第一密封部9中第一骨架密封91和第二骨架密封92分别间隔密封套装于转子7的一端，第二密封部10中第一骨架密封101和第二骨架密封102分别间隔密封套装于转子7的另一端，第一密封部9中骨架密封座93套装于第一骨架密封91和第二骨架密封92外部，且骨架密封座93过盈安装于大端盖2内，与大端盖2之间设置有O型圈94，第二密封部10中骨架密封座103套装于第一骨架密封101和第二骨架密封102的外部，且骨架密封座103过盈安装于小端盖4内，与小端盖4之间设置有O型圈104。
[0054]参见图5为第一骨架密封91的结构示意图，其中第一骨架密封101、第二骨架密封92，102的结构的完全一样，在此以第一骨架密封91为例进行详细描述，第一骨架密封91的唇口911与骨架外表面912间存在有较大的空隙，而这个空隙会导致严重的内泄漏，降低压缩机的效率，因此，本方案中的骨架密封座与大，小端盖安装时是过盈配合，安装后保证平面与大，小端盖的平面重合，很好的保证了转子与大，小端盖配合平面的间隙均匀、一致，保证了压缩机运行时平面间水膜的有效形成，有效避免了内泄漏的发生。
[0055]通过该种骨架密封结构的设计，假如第一骨架密封处发生渗漏有水进入，水只能进入到第一骨架密封和第二骨架密封之间的空腔，因为第一骨架密封会阻挡压力，即使有渗漏也只是微量的无压力的水流入到两个骨架密封之间的空腔，会被第二骨架密封完全封住，确保压缩腔内的水不能进入到第一轴承和第二轴承所在的轴承室内，不会污染润滑脂，保证了轴承室的密封可靠。
[0056]参见图4，骨架密封座93的外周设置有环形凹槽931，环形凹槽931上设置有与第一骨架密封91和第二骨架密封92之间腔体连通的通孔932。骨架密封底座103的结构与骨架密封座93的结构完全相同。参见图2，在大端盖2上设置有与骨架密封座93上通孔932对应连通的第一卸放口 21。参见图3，在小端盖4上设置有与骨架密封座103上通孔932对应连通的第二卸放口 41。
[0057]通过该结构设计，可以实现如下功能:
[0058]1、避免轴承室发生进水的功能:如果第一骨架密封处发生渗漏有水进入，水进入到第一骨架密封和第二骨架密封之间的空腔后会通过大/小端盖上的卸放口排出，将渗漏的水无安全排出密封空腔，有效避免压缩腔内的水进入到轴承室内，污染润滑脂和轴承的现象发生。
[0059]2、预警功能:当第一层骨架密封因超出使用时间密封效果下降时，通过卸放口排出的水量会增大，所以只需根据卸放口排出水量多少即可确定骨架密封是否需要更换，大大方便了用户的维护及时性，避免了因密封更换不及时造成的轴承损坏，报废而导致的维修复杂，成本大幅度增高的风险。
[0060]参见图2，在大端盖2上还设置有与第一滚动轴承3所在轴承室连通的第一注油孔22和第一排油孔23。参见图3，小端盖4上还设置有与第二滚动轴承5所在轴承室连通的第二注油孔42和第二排油孔43。
[0061]通过该注油孔和排油孔的设置可以定期给轴承注入新的润滑脂，并将已使用的润滑脂排出轴承室，保证轴承运行可靠。
[0062]作为技术方案的改进，第一滚动轴承3和第二滚动轴承5均为圆柱滚子轴承，用于承受转子的径向力。
[0063]作为技术方案的改进，参见图1，在水润滑滑片空气压缩机中还设置了水过滤器15，在壳体I的底部还设置一安装腔体，安装腔体两侧均分别设置有一进口和一出口，其中，安装腔体一侧进口与提供润滑水的水池连通，另一侧进口与外置冷却器连通，一侧出口与外置冷却器连通，另一侧出口与所述转子7与定子6之间形成压缩腔连通，水过滤器15安装于所述安装腔体内。
[0064]通过该结构的设计，可以将压缩机中的润滑水进行过滤、冷却之后再喷入压缩机内部，以防止由于润滑水中存在杂质而导致的机械故障，同时可实现润滑水的冷却，降低压缩机的运行温度，提高压缩机运行的安全性和可靠性。
[0065]作为技术方案的改进，在定子6的外周两端分别固定设置有法兰盘，所述法兰盘沿周向间隔设置有螺孔，所述定子6通过所述法兰盘上的螺孔分别与大端盖2和小端盖4固定连接，例如使用螺钉进行固定连接，以提高各部件之间连接的牢固程度，提高其抗振性，实现大功率的制作。
[0066]作为技术方案的进一步改进，将壳体1、大端盖2、小端盖4、定子6、转子7以及吸气阀12均选用不锈钢件;将滑片8选用不锈钢滑片或非金属滑片，其他部件均为铝合金件，其中，铝合金材料的零件全部进行防腐处理，处理方法主要有以下几种:1、阳极氧化，2、阳极硬质氧化，3、瓷质化，4、微弧化。通过上述的防腐处理，能够确保铝合金零件不会出现腐蚀。因为铝合金零件一旦发生腐蚀在零件表面就会有氧化物产生并脱落到水中，对水造成污染，堵塞内部水路造成供水不足而导致润滑面粘连、轴承报死，主机报废的严重后果。
[0067]本实用新型的具体实施方案是按照递进的方式进行撰写，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。
【主权项】
1.一种水润滑滑片空气压缩机，其特征在于，包括: 壳体(I)，其两端均分别设置有止口 ； 大端盖(2)，固定安装于所述壳体(I)一端的止口内，且所述大端盖(2)内安装有第一滚动轴承(3); 小端盖(4)，固定安装于所述壳体(I)另一端的止口内，且所述小端盖(4)内安装有第二滚动轴承(5); 定子(6)，安装于所述壳体(I)内，位于所述大端盖(2)和小端盖(4)之间，且分别与所述大端盖(2)和所述小端盖(4)固定连接，所述定子(6)内部设置有贯穿两端的偏心孔； 转子(7)，安装于所述定子(6)的偏心孔中，其一端插设于所述第一滚动轴承(3)中，另一端插设于所述第二滚动轴承(5)中，所述转子(7)的外周间隔设置有纵向凹槽； 滑片(8)，安装于所述转子(7)上的纵向凹槽内，与所述大端盖(2)、小端盖(4)、定子(6)和转子(7)构成吸气腔和压缩腔； 第一密封部(9)，设置于所述第一滚动轴承(3)与所述定子(6)之间，将所述压缩腔与所述第一滚动轴承(3)所在轴承室密封隔离； 第二密封部(10)，设置于所述第二滚动轴承(5)与所述定子(6)之间，将所述压缩腔与所述第二滚动轴承(5)所在轴承室密封隔离； 空气过滤器(11)，安装于所述大端盖(2)上； 吸气阀(12)，安装于所述大端盖(2)上，分别与所述空气过滤器(11)和所述吸气腔连通； 水气分离器(13 )，与所述壳体(I)固定连接，与所述压缩腔连通； 止回阀(14)，安装于所述水气分离器(13)上，与所述水气分离器(13)和外部出气管路连通。2.按照权利要求1所述水润滑滑片空气压缩机，其特征在于:所述第一密封部(9)和第二密封部(10)均为机械密封、迷宫密封或骨架密封中的一种。3.按照权利要求2所述水润滑滑片空气压缩机，其特征在于，所述骨架密封包括: 分别间隔密封套装于所述转子(7)上的第一骨架密封(91，101)和第二骨架密封(92，102)； 骨架密封座(93，103)，套装于所述第一骨架密封(91，101)和第二骨架密封(92，102)的外部。4.按照权利要求3所述水润滑滑片空气压缩机，其特征在于: 所述骨架密封座(93，103)的外周设置有环形凹槽(931)，所述环形凹槽(931)上设置有与所述第一骨架密封(91，101)和第二骨架密封(92，102)之间腔体连通的通孔(932); 所述大端盖(2)上设置有与所述骨架密封座(93)上通孔(932)对应连通的第一卸放口(21)； 所述小端盖(4)上设置有与所述骨架密封座(103)上通孔(932)对应连通的第二卸放口(41)。5.按照权利要求1所述水润滑滑片空气压缩机，其特征在于: 所述大端盖(2)上设置有与所述第一滚动轴承(3)所在轴承室连通的第一注油孔(22)和第一排油孔(23); 所述小端盖(4)上设置有与所述第二滚动轴承(5)所在轴承室连通的第二注油孔(42)和第二排油孔(43)。6.按照权利要求1所述水润滑滑片空气压缩机，其特征在于:所述第一滚动轴承(3)和第二滚动轴承(5)均为内、外圈可分离的圆柱滚子轴承。7.按照权利要求1所述水润滑滑片空气压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括:用于轴向限位的第三滚动轴承(17)，所述第三滚动轴承(17)位于所述第二滚动轴承(5)的外侧，安装于所述小端盖(4)内，且套装于所述转子(7)上。8.按照权利要求1所述水润滑滑片空气压缩机，其特征在于，还包括:水过滤器(15); 所述壳体(I)的底部还设置一安装腔体，所述安装腔体两侧均分别设置有一进口和一出口，其中，所述安装腔体一侧进口与提供润滑水的水池连通，另一侧进口与外置冷却器连通，一侧出口与外置冷却器连通，另一侧出口与所述转子(7)与定子(6)之间形成压缩腔连通； 所述水过滤器(15)安装于所述安装腔体内。9.按照权利要求1所述水润滑滑片空气压缩机，其特征在于:所述定子(6)的外周两端分别固定设置有法兰盘，所述法兰盘沿周向间隔设置有螺孔，所述定子(6 )通过所述法兰盘上的螺孔分别与大端盖(2)和小端盖(4)固定连接。10.按照权利要求1所述水润滑滑片空气压缩机，其特征在于: 所述壳体(I)、大端盖(2)、小端盖(4)、定子(6)、转子(7)以及吸气阀(12)均为不锈钢件； 所述滑片(8)为不锈钢滑片或非金属滑片。
【文档编号】F04C18/344GK205533216SQ201620102527
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】魏国林
【申请人】沈阳天朗艾尔压缩机有限公司