专利名称：油压式活塞无油特高压空气压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于压缩各种气体的空气压缩机，尤其是一种无需润滑油的油压式活塞无油特高压空气压缩机，属于压缩机技术领域。
背景技术：
目前，全世界都在提倡清洁汽车、洁净能源、节能减碳，且空能发动机已经开始投入市场运行，对绿色能源和节约能源都起到了典范的作用，极大推动了能源革命新模式的形成，此外，全世界对无油汽车高压加气站需求更为迫切，目前国内仅有机械活塞式高压机应用，此种高压机的介质有油、噪声污染严重，且价格昂贵、能耗大，无法满足现有的一、介质无油；二、噪声小于70d(A)；三、能耗低；四、压力高达650kg的使用条件的要求。此外，目前比较通用的机械活塞式压缩机存在问题的主要表现在曲轴连杆作旋转式运动所引起的侧向力是危害机器质量的主要因素，且体积大、结构复杂、密封性差、不省功、油耗大、介质含油(如果选择高压除油，则除油手段更复杂更昂贵)、易损件特多维护成本高、噪声污染大。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种不需润滑油、结构简单、使用方便、环保节能低噪音、体积小、压力高的油压式活塞无油特高压空气压缩机。为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型所采用的技术方案为一种油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，包括两个无油汽缸、一个油压缸和供油系统，其中油压缸位于两个无油汽缸中间，油压缸与无油汽缸之间通过油封衬套密封，油压缸中的活塞通过活塞杆与无油汽缸中的活塞连接，而所述的供油系统与油压紅连通。上述的无油汽缸内壁与无油汽缸内的活塞之间还设置有密封件，所述的密封件为平衡背压环，平衡背压环也为一种自润滑环。上述的无油汽缸的外部还设置有冷却水套，且在无油汽缸上还设置有回气排污口、压力传感器，且两个无油汽缸中的一个无油汽缸上还设置有位移传感器。此外，在上述的无油汽缸上还设置有感温棒和温度变送器，感温棒和温度变送器连接。上述的供油系统包括油压站、变量柱塞泵、电液换向阀、先导电磁溢流阀和油冷却器，油压站与变量柱塞泵连通，且油压站出口通过单向阀与电液换向阀连接，电液换向阀与上述的油压缸连通，此外，在单向阀和电液换向阀之间还设置有先导电磁溢流阀，而在电液换向阀上还设置有油冷却器。进一步，上述的油压式活塞无油特高压空气压缩机设置有多组，且并列设置。本实用新型的有益效果是本实用新型体积小、结果简单，具有可靠、节能、无振动、无油耗、无介质污染、密封效果强、密封件寿命长、低噪音、压力高等优点，特别适用于无油高压空气汽车加气站使用。
图1为本实用新型一实施例的剖面结构示意图；图2为本实用新型一实施例的应用结构示意图。图中主要附图标记含义为1、油压缸 2、无油汽缸 3、油封衬套 4、活塞5、活塞杆 6、冷却水套 7、回气排污口 8、位移传感器9、压力传感器10、感温棒 11、温度变送器12、油压站13、变量柱塞泵14、电液换向阀15、先导电磁溢流阀16、油冷却器 17、单向阀 18、涡旋压缩机。
具体实施方式
以下结合附图，具体说明本实用新型的具体实施例。图1为本实用新型一实施例的剖面结构示意图；图2为本实用新型一实施例的应用结构示意图。如图1和图2所示油压式活塞无油特高压空气压缩机，包括两个无油汽缸2、一个油压缸1和供油系统，其中油压缸1位于两个无油汽缸2中间，油压缸1与无油汽缸2 之间通过油封衬套3密封，油压缸1中的活塞4通过活塞杆5与无油汽缸1中的活塞4连接，在两个无油汽缸中，两个活塞杆5为分体式结构，安装时能够保证同心度，交负载荷时气缸元整度不影响自润滑环的工作，而所述的供油系统与油压缸连通，在本实施方式中，供油系统包括油压站12、变量柱塞泵13、电液换向阀14、先导电磁溢流阀15和油冷却器16， 油压站12与变量柱塞泵13连通，且油压站12出口通过单向阀17与电液换向阀14连接， 电液换向阀14与上述的油压缸1连通，此外，在单向阀17和电液换向阀14之间还设置有先导电磁溢流阀15，而在电液换向阀14上还设置有油冷却器16，在本实施方式中，所述的变量柱塞泵13为YCY100变量柱塞泵，其省30%的功率消耗，电液换向阀14为电液换向阀 4TOH16E/6AW220ETS2，先导电磁溢流阀为DBW20先导电磁溢流阀。上述的无油汽缸2内壁与无油汽缸2内的活塞4之间还设置有密封件，所述的密封件为平衡背压环，平衡背压环为一种自润滑环，由于平衡背压环前后比压均衡，磨损大大减少，适合自润滑环的工作，因此，在无油汽缸2中，不需要润滑油，使得其介质不受油污染，保证了气体的质量，且釆用平衡背压环在直线运动中，环线速度不超过3M/S，而本实用新型的环线速度仅为0. 27/S，提高密封件的寿命，达到16000h，甚至更长久。此外，在无油汽缸2的外部还设置有冷却水套6，使得压缩介质的温度下降到设定值，满足多段压缩的降温条件，创造一个小于100°c的工作环境适合自润滑环顺利工作，保证进气质量提高排气量，且在无油汽缸2上还设置有回气排污口 7，少量的气体下泄和结露由回气排污口 7统一排向到指定收集罐中，无油汽缸2中还设置有压力传感器9，感温棒10 和温度变送器11，感温棒10和温度变送器11连接，且两个无油汽缸2中的一个无油汽缸上还设置有位移传感器8，位移传感器8受PLC控制，可根据进气压力和进气量调整换向速度，调整余隙容积，使压缩机平稳工作，较机械式换向信号相比较其优点是明显的。
4[0026]传统的空压机机构在停机后，都是将汽缸内的压力放空，非常浪费资源，而由于本实用新型密封性能非常好，在二次启动时，可以负载启动PLC，通过位移传感器8自动寻找到活塞4位置进行加载油压的控制。而在本实施方式中，上述的油压式活塞无油特高压空气压缩机设置有两组，且并列设置，形成四个无油汽缸，实现四段高压无油压缩，也可以为多组并列设置。本实用新型的工作过程为启动控制系统中的启动按钮，变量柱塞泵13的电机进行星三角降压自动启动，当星三角降压启动时间达到设定值时，启动回路自动切换至主回路，此时油压站12的电磁溢流阀15通电，电液换向阀14的电磁线圈Ll通电时，油压缸1 的活塞杆5向一侧推出，从面带动一侧无油气缸2内的活塞4向缸盖方向移动，此时该无油汽缸2开始压缩空气，当活塞4的位移量到达活塞上止点时，装于无油气缸盖的位移传感器给电信号于PLC，此时PLC将电液换向阀14的电磁线圈L2通电，Ll断电，油压缸1的活塞杆5向相反的另一侧推出，带动无油气缸2的活塞退回，增压缸开始吸气，随着线圈Li、L2 通、断电，油压缸1相应的进行往返运动，增压机的无油气缸2也相应的完成吸气、压缩、排气的工作循环，变量柱塞泵13启动正常，油压缸1、无油气缸2运行正常后，再启动涡旋压缩机18。在涡旋压缩机18正常运转过程中，用压力传感器9对涡旋压缩机18的水压、油压、排气温度、进气压力、排气压力等进行监测，用热过载继电器和断路器对电动机过载、短路、缺相等进行控制。如在压缩机正常运行中，末级排气压力由压力传感器9自动监测，当排气压力高于上限设定值时，压缩机自动停机。而在启动涡旋压缩机18前必须先打开供水阀，在涡旋压缩机18正常运行中，一旦水压低于系统设定值时，涡旋压缩机18自动停机，待故障排除后下一次启动前，须按现场控制柜上确认按钮进行复位。此外，在涡旋压缩机18正常运行中，感温棒10和温度变送器11自动监测，一旦各级排气温度超过设定值时，涡旋压缩机18自动停机，待故障排除后下一次启动前，须按控制柜上确认按钮进行复位。以上已以较佳实施例公开了本实用新型，然其并非用以限制本实用新型，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，包括两个无油汽缸、一个油压缸和供油系统，其中油压缸位于两个无油汽缸中间，油压缸与无油汽缸之间通过油封衬套密封，油压缸中的活塞通过活塞杆与无油汽缸中的活塞连接，而所述的供油系统与油压缸连通。
2.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的无油汽缸内壁与无油汽缸内的活塞之间还设置有密封件，所述的密封件为平衡背压环。
3.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的无油汽缸的外部还设置有冷却水套。
4.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的无油汽缸上还设置有回气排污口。
5.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，在其中一个无油汽缸上还设置有位移传感器。
6.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的无油汽缸上还设置有压力传感器。
7.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的无油汽缸上还设置有感温棒和温度变送器，感温棒和温度变送器连接。
8.根据权利要求1所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的供油系统包括油压站、变量柱塞泵、电液换向阀、先导电磁溢流阀和油冷却器， 油压站与变量柱塞泵连通，且油压站出口通过单向阀与电液换向阀连接，电液换向阀与上述的油压缸连通，此外，在单向阀和电液换向阀之间还设置有先导电磁溢流阀，而在电液换向阀上还设置有油冷却器。
9.根据权利要求1-8任一项权利要求所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，所述的油压式活塞无油特高压空气压缩机设置有多组，且并列设置。
专利摘要本实用新型公开了一种油压式活塞无油特高压空气压缩机，其特征在于，包括两个无油汽缸、一个油压缸和供油系统，其中油压缸位于两个无油汽缸中间，油压缸与无油汽缸之间通过油封衬套密封，油压缸中的活塞通过活塞杆与无油汽缸中的活塞连接，而所述的供油系统与油压缸连通。本实用新型体积小、结果简单，具有可靠、节能、无振动、无油耗、无介质污染、密封效果强、密封件寿命长、低噪音、压力高等优点，特别适用于无油高压空气汽车加气站使用。
文档编号F04B35/02GK202194800SQ20112026059
公开日2012年4月18日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者徐成军, 王凯华, 陈卫平 申请人:昆山亿卡迪机电有限公司