一种水润滑无油中压两级压缩单螺杆空气压缩机的制作方法_2

文档序号:9861415阅读:来源:国知局
制箱根据接收的水位信号控制电磁泄水阀开启,及时将一级水气分离器中多余的润滑水排出,直至润滑水的水位低于既定最高值;而当润滑水的水位低于一级水气分离器的最低水位值时,浮控开关将水位信号传递至电气控制箱,电气控制箱根据接收的水位信号控制电磁泄水阀关闭,同时,自动开启电磁补水阀,通过软水器向一级水气分离器中补给润滑水,使得一级水气分离器中的润滑水的水位控制在设定值以内,保证一级水气分离器的正常运转。
[0023]本发明中,所述的一级单螺杆压缩主机及二级单螺杆压缩主机均是由一个圆柱形的螺杆与两个对称配置的平面星轮组成的啮合副装在主机壳内。螺杆的螺槽、主机壳的内壁、星轮的齿面三者围成的空间构成了空气压缩机的工作容积。电动机的前轴、后轴分别直接带动一级单螺杆压缩主机、二级单螺杆压缩主机的螺杆转动,进而实现一级压缩、二级压缩全过程。
[0024]本发明一级单螺杆压缩主机、二级单螺杆压缩主机及电动机为整机结构,外部设置可拆卸的外箱体,内附有环保隔音的海绵,即消音又便利清洗;同时,采用全包容陶瓷滑动轴承结构,并使轴承处于压缩机低压侧,保证运行的安全性和可靠性。
[0025]本发明压力提高采用二级压缩(即一级单螺杆压缩主机和二级单螺杆压缩主机),采用大小不同的螺杆和星轮体,实现合理的压力分配,降低每级的压力比,低压比能降低内泄漏,提高容积效率,使轴承受力小,并均匀提高了轴承寿命,进而延长一级单螺杆压缩主机和二级单螺杆压缩主机的使用寿命。
[0026]本发明两级压缩单螺杆空气压缩机一级常压吸气,压缩至(0.7-1.2)MPa;随之进入二级压缩,压缩至(3-5)MPa,每级进气口处均强化喷冷却液降低进气温度,利于功率降低,每级排气口外设水气分离器,因两级压缩趋于最省功的等温压缩,从理论上讲两级压缩比单级压缩省功6-10%。
[0027]本发明润滑剂为水,必须达到水质要求。自来水经过软化器处理亦能达到水质要求,反之可使用矿泉水和蒸馏水。润滑剂为水,因气、水易处理,能满足气源质量的要求。
[0028]本发明在进行一级单螺杆压缩主机及二级单螺杆压缩主机的结构设计时,采用一种理论型线,即在三维坐标系统中,建立螺杆和星轮的模型,用将啮合过程中螺杆的三维模型投射到星轮的三维模型中,找出星轮齿面的所有边界接触点,用这些接触点构成星轮齿面。采用这种方法形成的星轮齿面称为理论型面(即曲面包络型面),因为该型面不存在理论上的不接触点。星轮齿面的所有点均有机会参与螺杆的啮合。采用理论型面后,星轮齿侧面不存在棱边,其水膜承载能力将大大提高。
[0029]采用曲面包络型面后,可以通过控制曲面参数,实现包络区域的狭长、扁平化,从而增加润滑面积,确保星轮齿与齿槽面之间形成圆滑的水膜,并保证径向泄漏通道维持在很低水平,实现单螺杆压缩机效率、可靠性的双保证。
[0030]与现有技术相比,本发明具有以下特点:
[0031]I)采用二级压缩,采用大小不同的螺杆和星轮体,实现合理的压力分配,降低每级的压力比,低压比能降低内泄漏,提高容积效率,使轴承受力小,并均匀提高了轴承寿命,进而延长主机使用寿命;
[0032]2)润滑采用水润滑,减少了环境污染,达到了环保要求,适用于医用、食品及气动仪表使用;
[0033]3)采用二级压缩,终压达到3_5MPa(中压级),两级压缩比单级压缩省功6-10%,适用于吹瓶、艇船等行业;
[0034]4)空气循环畅通,冷热室分离,整机散热效果好,延长了整机使用寿命;
[0035]5)由于采用雾化喷水器,润滑均匀,冷却效率高,降低机组消耗功率;
[0036]6)在水气分离器顶部设置最小压力阀,能有效防止压力泄漏,建立机组内压,能够有效防止压缩空气的倒流,并保证水润滑循环系统的正常运行,延长使用寿命;
[0037]7)整体结构简单、紧凑,无需额外设置错综繁杂的管路及阀门,采用水润滑,阻力损失小,运行可靠性好,容积效率高,无油零排放,无环境污染,常温下运行,环保节能,维护成本低,具有很好的应用前景。
【附图说明】
[0038]图1为本发明立体结构示意图;
[0039]图2为本发明电动机与一级单螺杆压缩主机及二级单螺杆压缩主机的装配连接结构示意图;
[0040]图中标记说明:
[0041]I—电动机、2—一级单螺杆压缩主机、3—二级单螺杆压缩主机、4 一空气滤清器、5—一级水气分离器、6—二级水气分离器、7—一级气冷却器、8—二级气冷却器、9 一电气控制箱、10—软水器、11一一级连接筒、12—二级联轴器、13—蝶阀、14一一级单向阀、15—二级单向阀、16—二级安全阀、17—一级最小压力阀、18—一级压力传感器、19一二级最小压力阀、20—二级压力传感器、21—一级水过滤器、22—二级水过滤器。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明ο
[0043]实施例:
[0044]如图1-2所示,一种水润滑无油中压两级压缩单螺杆空气压缩机,包括电动机1、分别与电动机I传动连接的一级单螺杆压缩主机2及二级单螺杆压缩主机3、与一级单螺杆压缩主机2的进气口相连接的空气滤清器、一级水气分离器5、二级水气分离器6、与一级水气分离器5相连接的一级气冷却器7、与二级水气分离器6相连接的二级气冷却器8以及与电动机I电连接的电气控制箱9;其中,一级水气分离器5与一级单螺杆压缩主机2的排气口相连接,一级水气分离器5的出水口通过一级水过滤器21与一级单螺杆压缩主机2的喷液口连接,一级水气分离器5的出气口与一级气冷却器7的进气口相连接;二级单螺杆压缩主机3的进气口与一级气冷却器7的出气口相连接,二级水气分离器6与二级单螺杆压缩主机3的排气口相连接,二级水气分离器6的出水口通过二级水过滤器22与二级单螺杆压缩主机3的喷液口连接,二级水气分离器6的出气口连接有用于将空气冷却并输出的二级气冷却器8。
[0045]空气压缩机还包括与一级单螺杆压缩主机2的喷液口相连接的软水器10。
[0046]—级单螺杆压缩主机2的喷液口及二级单螺杆压缩主机3的喷液口分别设有雾化喷水器。
[0047]—级单螺杆压缩主机2的螺杆轴通过一级连接筒11与电动机I的前轴传动连接,二级单螺杆压缩主机3的螺杆轴通过二级联轴器12与电动机I的后轴传动连接。
[0048]—级单螺杆压缩主机2的进气口与空气滤清器之间设有蝶阀13,该蝶阀13通过一级水过滤器21与一级水气分离器5的出水口相连接。
[0049]—级单螺杆压缩主机2的排气口通过一级单向阀14与一级水气分离器5相连接,二级单螺杆压缩主机3的排气口通过二级单向阀15与二级水气分离器6相连接。
[0050]一级水气分离器5上还设有一级最小压力阀17及一级压力传感器18,二级水气分离器6上还设有二级最小压力阀19及二级压力传感器20。其中,一级最小压力阀17主要用于建立两级单螺杆压缩主机内压、促使二级单螺杆压缩主机润滑水的循环,二级最小压力阀19主要起到单向排气,防止二级水气分离器6中分离出的润滑水倒流至二级水气分离器6及二级单螺杆压缩主机3中。
[0051]—级水气分离器5及二级水气分离器6上分别设有一级安全阀、二级安全阀16。当水气分离器内的空气压力超过设定值时,相应的安全阀自动打开,放掉部分空气,从而降低水气分离器内的气压,保证水气分离器使用的安全性。
[0052]在工作状态下,一级单螺杆压缩主机2由空气过滤器4输入空气,空气经一级单螺杆压缩主机2压缩后与通过一级单螺杆压缩主机2喷液口喷射入的润滑水混合一起,形成水气混合物,该水气混合物经一级单螺杆压缩主机2的排气口、一级单向阀14进入一级水气分离器5中进行一次水气分离,一次分离后的润滑水经一级水过滤器21返回至一级单螺杆压缩主机2内,一次分离后的压缩空气经过一级气冷却器7冷却后,再进入二级单螺杆压缩主机3中,并与二级单螺杆压缩主机3内的润滑水混合在一起,再次形成水气混合物,该水
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