一种用于提供铝合金型材加工气源的空压机冷却器的制作方法

本实用新型涉及一种铝合金型材加工用辅助设备，具体涉及一种用于提供铝合金型材加工气源的空压机冷却器。

背景技术：

铝型材是铁或钢以及具有一定强度和韧性的材料（如塑料、铝、玻璃纤维等）通过轧制、挤出、铸造等工艺制成的具有一定几何形状的物体。其中铝型材即铝合金型材，由于其质量较轻、使用轻便和优良的抗腐蚀性而深受大家欢迎。铝型材加工设备主要包括双头锯和单头锯，用于切割主料；角码锯，用于切割角件，连接件之类的配件小料；组角机，配合小料将主料组合成窗框架；断面铣，用于深加工T连接的料型，主要是中梃；冲床，用于深加工所有材料涉及的孔，如注胶孔，排水孔等。然而这些设备都需要气动工具及气源装置的参与，比如所有材料的压紧以及进给。气源装置主要指空气压缩站内的装置，包括空气压缩机、冷却器、油分离器和气罐等。大规模的铝型材工业生产中普遍用空气压缩机为螺杆压缩机，噪音小，效果好，还可以选用气动电钻。螺杆压缩机可分为干式和湿式两种，干式即工作腔中不喷油，压缩气体不会被污染，湿式是指工作腔中喷入润滑油以冷却被压缩气体，改善密封，并可润滑阴、阳转子和轴承，实现自身传动。在压缩机工作过程中，从空压机机头出来的高温高压气体会夹带大大小小的油滴，过多的润滑油随压缩气体进入冷却器后，就会增加热阻，降低换热器的传热性能，降低换热器的使用寿命，增加维护成本，甚至携带润滑油的压缩气体到达使用终端，会影响铝型材加工效果，污染加工铝型材部件。

因此在压缩机和冷却器之间设置油分离器，将压缩气体中的润滑油分离出来，减少润滑油进入冷却器、使用终端产生不利影响。由于在气源装置中外置的油气分离器存在管路复杂、系统庞大、压降较大等问题，现有技术中使用内置油分离装置一体式冷却器。然而，这种内置油分离装置一体式冷却器，夹带润滑油的高温高压压缩气由冷却器筒体进入后直接经滤芯进行油气分离，由于气体流速过高，在滤芯内停留时间端而造成油气分离不充分的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是内置油分离装置一体式冷却器中油气分离不充分的问题，目的在于提供一种用于提供铝合金型材加工气源的空压机冷却器，能有效分离压缩气中的油分，且结构整齐紧凑。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于提供铝合金型材加工气源的空压机冷却器，包括筒体，所述筒体轴向两端开口通过盖板密封，筒体内设有隔板，隔板将筒体内分为上部油分离装置和下部冷却装置两部分，所述油分离装置包括储油槽、折流板、过滤器和两个支撑板，所述支撑板固定于筒体内上部且分别位于筒体内两端口处，储油槽、折流板和过滤器由下到上依次固定于两个支撑板之间，过滤器为弧形板状，过滤器与筒体轴向平行的弧形边缘与储油槽相配合固定，折流板与筒体轴向平行的两边固定于储油槽上，进气管穿过过滤器、折流板通入储油槽上方，所述冷却装置包括气体冷却盘管和油冷却盘管，所述气体冷却盘管的入口管穿过隔板连通筒体内上部腔室，所述油冷却盘管的入口管依次穿过隔板、储油槽底部与储油槽内部相通，在筒体下部设置气体冷却盘管和油冷却盘管的出口管，盖板上设有冷却介质进口和冷却介质出口。

本实用新型的冷却器包括冷却装置和油气分离装置，其中油气分离装置主要包括储油槽、折流板、过滤器和支撑板。支撑板主要起固定支撑作用；储油槽、折流板和过滤器在筒体轴向的两端可通过焊接固定在两个支撑板上，折流板主要起油气分离和气体分布的作用，通过折流板可对压缩气进行初步的油气分离处理，气流在遇到障碍后改变流向和速度，使气体中的冷油不断的在障碍圈内聚结最终靠重力沉降下来流入储油槽内，通过折流板可实现对气体内较大油滴的分离。同时，气流再通过折流板后，气体流速会相对减弱，并且折流板的通道对压缩气体具有再分布的作用，使通过折流板的气体以均匀分布的状态通过过滤器进行二次油分离，有效提高二次油分离效率；将过滤器设置为弧形板状，相当于筒状滤芯轴向切割后的弧形部分结构，或为两块弧形板之间夹设滤网等滤材的结构，可增加过滤器的有效过滤面积，提高过滤效率，过滤器主要通过亲和聚集机理实现对小油滴的有效分离，油微粒经过滤材的扩散作用，直接被滤材拦截以及惯性碰撞凝聚等机理，使压缩空气中的悬浮油微粒很快凝聚成大油滴，在重力作用下集聚在油分芯底部，滴入储油槽内；最后通过设置在储油槽内凹处的回油管将油返回压缩机机头润滑系统中。将过滤器与筒体轴向平行的弧形边缘与储油槽相配合固定，可使油分离与冷却一体机结构更加紧凑，有效利用筒体内空间。

通过隔板将冷却器内部分隔为上下两个腔室，上部腔室为油分离装置，下部腔室为冷却装置，可有效防止油分离装置对冷却部件的污染而降低换热管的热传递效率，同时也有利于对冷却部件或油分离部件分别进行维修和管理。现有技术中一般采用列管式换热器，冷却介质在管程内流通，压缩气在壳程内流通冷却，存在压缩气压降大、气体分布不均匀的问题，本实用新型通过压缩气在管程内流通，有利于降低压降，同时解决了气体分布不均匀的问题，通过冷却介质在壳程内循环流动提高冷却效果；由于从压缩机夹带出来的润滑油温度较高，通过油分离装置从气体中分离出来后需进行冷却处理才能返回压缩机内，因此在冷却器筒体内设置油冷却盘管，实现了油分离、油冷却以及压缩气冷却一体化，简化了现有技术中各配件装置复杂的管路连接。

在冷却器工作过程中，由喷油螺杆压缩机出来的高温高压气体由进气管进入筒体内，先后经过折流板一次油粗分离及降速再分布作用和过滤器二次油精分离，实现对压缩气的有效油分离。经充分油分离后干净的压缩气由过滤器外壁、储油槽外壁、隔板和筒体内壁之间的间隙扩散，由气体冷却盘管的入口管进入气体冷却盘管内流通，被分离出来的润滑油通过油冷却盘管的入口管进入油冷却盘管内流通，冷却介质在换热管壳程循环流动，可通过调整冷却介质的流速和温度，改变换热效率，对不同的压缩气和润滑油进行冷却处理。

所述进气管为有两个支管的分歧管，且两个支管出口端分别朝向筒体的两端口处，进气管的主管与分支管之间的夹角为为大于90°且小于180°。

可将进气管设置在筒体几何中心的上部，并设置为有两个支管的分歧管，将压缩气体在筒体内轴向分布开来，通过将进气管的主管与分支管之间的夹角为90～180°的倾斜角，可对高温高压压缩气进气发挥缓冲作用，进气管的主管与分支管之间的夹角优选为75°。

所述折流板由劣弧形板构成。

由于折流板主要发挥油气粗分离和气体分布的作用，将折流板设置为弧形板结构，且优选为劣弧形板结构，且劣弧的角度优选为90°，当折流板由角度大于90°劣弧形板构成时，折流板主要发挥气体分布作用；当当折流板由角度小于90°劣弧形板构成时，折流板主要发挥油气粗分离的作用，且角度越小，折流板对气体的阻碍作用越大，产生的压降越大。

内设油气分离装置的卧式冷却器还包括挡板，所述挡板通过两个支撑板固定，且位于储油槽和进气管的出口之间，挡板上布有至少一个通孔。

通过在储油槽和进气管的出口之间设置挡板，且通过回油管控制保持挡板位于油液面与进气管出口之间，主要是防止进气管通入的压缩气对储油槽内油造成扰动，甚至有少量气体进入回流管而影响润滑油的品质及润滑效果，经折流板和过滤器分离的油分通过通孔流入储油槽内。

所述隔板为弧形结构，且弧形结构的凹面朝向储油槽。

通过将隔板设置为弧形结构，且弧形结构的凹面朝向储油槽，可提高冷却器内部空间的利用率；通过过滤器外壁、储油槽外壁、隔离板弧形凹面和筒体内壁构成近似椭圆环结构的通道，经过滤器出来的干净压缩气在环形通道内流通，最后从气体冷却盘管的入口管流入进行冷却处理，压缩气体流经的管道内径较小，因此在冷却过程中对气体造成的压降较小。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型是一种用于提供铝合金型材加工气源的空压机冷却器，压缩气体进入冷却器筒体后，依次经过折流板一次油粗分离和过滤器二次油精分离，充分实现对压缩气中油分的有效分离；

2、本实用新型是一种用于提供铝合金型材加工气源的空压机冷却器，通过在进气管出口与过滤器之间设置折流板，可实现对气体的降速和再分布作用，使通过折流板的压缩气体均匀分布通过过滤器，且相对增加了气体在过滤器中的停留时间，从而增加了油气分离效果；

3、本实用新型是一种用于提供铝合金型材加工气源的空压机冷却器，通过支撑板将储油槽、折流板和过滤器依次固定，结构整齐紧凑；

4、本实用新型是一种用于提供铝合金型材加工气源的空压机冷却器，可同时进行油气分离、压缩气冷却和润滑油的冷却处理工作，简化了气源装置管路设计，提高气源装置循环效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型正视截面结构示意图；

图2为本实用新型侧视截面结构示意图；

图3为本实用新型折流板结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：1-进气管，101-主管，102-分支管，2-筒体，3-盖板，4-冷却介质出口，5-冷却介质进口，6-过滤器，7-折流板，701-横杆，702-弧形板，8-支撑板，9-挡板，10-储油槽，11-气体冷却盘管，12-油冷却盘管，13-隔板，14-通孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1～3所示，一种用于提供铝合金型材加工气源的空压机冷却器，包括筒体2，筒体2轴向两端开口通过盖板3密封，盖板3可通过法兰固定密封固定在筒体2的两端口上。筒体2内焊接有隔板13，隔板13为弧形结构，且弧形结构的凹面朝向储油槽10，隔板13将筒体2内分为上部油分离装置和下部冷却装置两部分。油分离装置包括储油槽10、折流板7、过滤器6和两个支撑板8。支撑板8焊接固定于筒体2内上部，且分别位于筒体2内两端口处。储油槽10、折流板7和过滤器6由下到上依次设置于两个支撑板8之间，储油槽10和折流板7焊接固定于两个支撑板8上。过滤器6由两块设有通孔的弧形板状之间固定滤芯构成，过滤器6与筒体2轴向平行的弧形边缘开设凹槽，将储油槽10与筒体2轴向平行的弧形边缘插入过滤器6的凹槽内再通过螺栓将过滤器6与储油槽10固定，实现过滤器6与储油槽10可拆卸安装，方便过滤器6的清洗更换。折流板7由若干角度为90°劣弧形板702通过横杆701固定构成，折流板7与筒体2轴向平行的两边焊接固定于储油槽10上。还包括挡板9，挡板9通过两个支撑板8固定，且位于储油槽10和进气管1的出口之间，挡板9均匀布有若干通孔14。进气管1为有两个支管102的分歧管，且两个支管102出口端分别朝向筒体2的两端口处，进气管1的主管101与分支管102之间的夹角为120°。进气管1穿过过滤器6、折流板7通入储油槽10上方。

冷却装置包括气体冷却盘管11和油冷却盘管12，气体冷却盘管11的入口管穿过隔板13连通筒体2内上部腔室且入口管设在隔板13的最低凹处，油冷却盘管12的入口管依次穿过隔板13、储油槽10底部与储油槽10内部相通，在筒体2下部设置气体冷却盘管11和油冷却盘管12的出口管，盖板3上设有冷却介质进口5和冷却介质出口4。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。