一种空气压缩机冷却系统及空气压缩机转轴的冷却结构的制作方法

本发明涉及空气压缩机冷却，尤其是涉及一种离心式空气压缩机冷却系统及离心式空气压缩机转轴的冷却结构。

背景技术：

1、压缩空气作为一种通用动力源，其被广泛应用于火力发电、化工、钢铁生产、机械制造等行业。压缩空气通常由压缩空气制备机组生产，而离心式空气压缩机是压缩空气制备机组的重要设备。

2、离心式空气压缩机通常采用液压油站的液压油对减速机进行冷却，以防止减速机内部的齿轮等传动部件过度过高。

3、当前，转轴以及转轴与蜗壳之间的轴承已经成为了离心式空气压缩机磨损最多并更换最频繁的零部件，同时，转轴以及转轴与蜗壳之间的轴承已经成为了导致的离心式空气压缩机停机检修的主要原因。经过研究发现，由于组成压缩空气制备机组的许多设备均设置在同一间空压机房室内，夏天室内温度可高达50-60℃，经过长时间连续不断地工作，离心式空气压缩机的转轴温度过高，是导致转轴以及转轴与蜗壳之间的轴承磨损加快的主要原因。然而，现有的技术中，没有针对压缩空气制备机组的离心式空气压缩机轴承的冷却系统。

4、因此，发明人致力于研发一种离心式空气压缩机冷却系统及离心式空气压缩机转轴的冷却结构，从而防止离心式空气压缩机的转轴及轴承温度过高，进而提高转轴以及轴承的使用寿命以及离心式空气压缩机的持续运行时间。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种离心式空气压缩机冷却系统及离心式空气压缩机转轴的冷却结构。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种离心式空气压缩机冷却系统，其应用于压缩空气制备机组，所述压缩空气制备机组包括若干台空气压缩机，所述空气压缩机的压缩空气出口管连通缓冲罐的缓冲罐进口管，所述缓冲罐的缓冲罐出口管连通若干台吸附式干燥机的干燥机进口管，所述吸附式干燥机的干燥机出口管连通储存罐的储存罐进口管。

4、若干台所述空气压缩机和若干台所述吸附式干燥机设置于空压机房内，所述缓冲罐和储存罐设置于空压机房外，空压机房包括墙壁。

5、所述空气压缩机的进油管与液压油进口管与连通，所述空气压缩机的出油管与液压油出口管与连通，所述液压油进口管内液压油来自液压冷却油站，所述液压油出口管内的液压油流回液压冷却油站，液压油用于冷却空气压缩机的减速机。

6、所述空气压缩机冷却系统包括冷却器和冷却结构，所述冷却器设置于空压机房外。所述冷却器通过冷却器进口管与所述储存罐进口管连通，通过冷却器出口管与所述冷却结构连通。所述冷却结构包括喷嘴，所述喷嘴喷射的空气斜掠空气压缩机的转轴及转轴与蜗壳之间的轴承，从而对转轴及转轴与蜗壳之间的轴承进行对流冷却。

7、压缩空气经过所述吸附式干燥机净化后，通过所述干燥机出口管流入所述储存罐进口管。净化后的压缩空气依次通过干燥机出口管、储存罐进口管、冷却器进口管、冷却器、冷却器出口管、喷嘴，经历节流、膨胀、降温，然后斜掠空气压缩机的转轴从而对转轴进行对流冷却。

8、一种应用于前述空气压缩机冷却系统的空气压缩机转轴的冷却结构，所述空气压缩机包括电机、电机输出轴、减速机、转轴、蜗壳、轴承，所述电机输出轴通过所述减速机带动所述转轴转动，从而带动位于蜗壳内部的与所述转轴固定连接的离心式螺旋叶片转动，所述转轴与蜗壳之间通过轴承转动连接。

9、所述冷却结构包括若干个沿所述转轴的轴线呈圆周阵列的冷却单元。所述冷却单元包括滑轨，所述滑轨通过其两端部的支撑杆固定设置于所述蜗壳的表面，所述滑轨为圆弧形，其圆心位于所述转轴的轴线上，所述滑轨朝向所述转轴的一侧设置有滑槽。所述冷却单元还包括连杆，所述连杆一端设置有与滑槽配合的滑块，另一端与所述喷嘴固定连接。当所述滑块在滑槽内滑动时，所述连杆的轴线、所述喷嘴的主体的轴线以及所述转轴的轴线始终位于同一平面。

10、所述喷嘴包括喷嘴主体、主喷孔、内筒体、外筒体、切换臂、切换头、弹簧、凸台，所述主喷孔设置于所述喷嘴主体的前端，用于喷射出压缩空气进行冷却。

11、所述喷嘴主体左右两侧设置有左侧喷孔和右侧喷孔。所述喷嘴主体外表面固定设置有所述外筒体，所述外筒体的左右两侧设置有第三u型缺口和第四u型缺口，所述第三u型缺口正对所述左侧喷孔，所述第四u型缺口正对所述右侧喷孔。所述外筒体与所述喷嘴主体之间设置有可转动的内筒体，所述内筒体上设置有第一u型缺口、第二u型缺口，所述内筒体外表面固定连接所述切换臂的一端。沿所述内筒体的圆周方向，所述第一u型缺口、第二u型缺口、切换臂均匀设置，互成120°。

12、所述外筒体上侧沿圆周方向设置有弧度为60°的弧形槽，所述切换臂穿过所述弧形槽。当所述切换臂转动至所述弧形槽的右端时，所述第一u型缺口正对所述左侧喷孔，当所述切换臂转动至所述弧形槽的左端时，所述第二u型缺口正对所述右侧喷孔。所述切换臂的另一端设置有切换头，所述喷嘴主体上侧表面固定设置有凸台，所述凸台与所述切换头之间固定连接有弹簧，所述弹簧处于压缩状态，其使所述切换臂（96）转向所述弧形槽（953）的左端或右端并处于稳定状态。

13、所述支撑杆上固定设置有撞击杆，所述撞击杆的端部位于所述切换头的弧形运动轨迹的端点。

14、所述喷嘴的进气口与压缩空气冷却器出口管之间通过软管连接。

15、本发明具有以下有益效果：

16、压缩空气经过所述吸附式干燥机净化后，通过所述干燥机出口管流入所述储存罐进口管。净化后的压缩空气依次通过干燥机出口管、储存罐进口管、冷却器进口管、冷却器、冷却器出口管、喷嘴，经历节流、膨胀、降温，然后斜掠空气压缩机的转轴从而对转轴进行对流冷却。

17、通过所述冷却器进口管与所述储存罐进口管连通，使斜掠空气压缩机的转轴并对转轴进行冲刷的空气是经过净化的，能够减少该冲刷空气对转轴的损伤。

18、所述储存罐进口管内的压缩空气的温度较高，通过冷却器对压缩空气进行前置冷却，能够使喷嘴喷射出的空气的温度更低，从而提高对空气压缩机转轴的对流冷却效果。

19、空压机房内的室内温度高于室外温度，将冷却器设置于空压机房外，能够提高冷却器的换热效果，使进入喷嘴的压缩空气的温度更低，进而提高对空气压缩机的转轴的对流冷却效果。

20、在空气压缩机现有液压油冷却系统的基础上，新增冷却结构对空气压缩机的转轴以及转轴与蜗壳之间的轴承进行冷却，能够防止离心式空气压缩机的转轴温度过高，避免转轴以及转轴与蜗壳之间的轴承磨损，提高所述转轴以及转轴与蜗壳之间的轴承的使用寿命。

21、利用空气压缩机产生的高压空气来制冷，并利用制冷的冷量来冷却空气压缩机自身的转轴，该冷却方式不需要消耗额外的电能，只需要消耗压缩空气制备机组自身的部分压缩空气资源，该冷却方式消耗的资源能够就地获取，方便快捷，投资少。

22、本发明提供的应用于空气压缩机冷却系统的空气压缩机转轴的冷却结构，能够使所述喷嘴沿所述导轨往复运动，更均匀地冷却所述转轴和所述轴承。

技术特征：

1.一种离心式空气压缩机冷却系统，其应用于压缩空气制备机组，所述压缩空气制备机组包括若干台空气压缩机（1），所述空气压缩机（1）的压缩空气出口管（61）连通缓冲罐（41）的缓冲罐进口管（62），所述缓冲罐（41）的缓冲罐出口管（63）连通若干台吸附式干燥机（5）的干燥机进口管（64），所述吸附式干燥机（5）的干燥机出口管（65）连通储存罐（42）的储存罐进口管（66）；

2.一种应用于权利要求1所述的空气压缩机冷却系统的空气压缩机转轴的冷却结构，所述空气压缩机（1）包括电机（11）、电机输出轴（12）、减速机（13）、转轴（14）、蜗壳（15）、轴承（16），所述电机输出轴（12）通过所述减速机（13）带动所述转轴（14）转动，从而带动位于所述蜗壳（15）内部的与所述转轴（14）固定连接的离心式螺旋叶片转动，所述转轴（14）与所述蜗壳（15）之间通过所述轴承（16）转动连接；

3.根据权利要求2所述的空气压缩机转轴的冷却结构，其特征在于：所述喷嘴（9）包括喷嘴主体（91）、主喷孔（92）、内筒体（94）、外筒体（95）、切换臂（96）、切换头（97）、弹簧（98）、凸台（99），所述主喷孔（92）设置于所述喷嘴主体（91）的前端，用于喷射出压缩空气进行冷却；

4.根据权利要求3所述的空气压缩机转轴的冷却结构，其特征在于：所述喷嘴（9）的进气口与冷却器出口管（72）之间通过软管连接。

技术总结
本发明公开了一种空气压缩机冷却系统，所述空气压缩机冷却系统包括冷却器和冷却结构，所述冷却器设置于空压机房外，所述冷却器通过冷却器进口管与储存罐进口管连通，冷却器出口管与所述冷却结构连通；所述冷却结构包括喷嘴，所述喷嘴对转轴及转轴与蜗壳之间的轴承进行对流冷却，该冷却系统利用空气压缩机产生的高压空气来制冷，并利用制冷的冷量来冷却空气压缩机自身的转轴，该冷却系统不需要消耗额外的电能，只需要消耗压缩空气制备机组自身的部分压缩空气资源，该冷却系统消耗的资源能够就地获取，方便快捷，投资少。此外，本发明还具体公开了一种应用于前述空气压缩机转轴的冷却结构，该冷却结构能够使喷嘴沿导轨往复运动，更均匀地冷却转轴和轴承。

技术研发人员：殷洪勇,李法威,吴超,沈磊
受保护的技术使用者：欧司特动力技术（江苏）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22