CN102121476A - 一种螺杆中压机 - Google Patents

Abstract

一种螺杆中压机，包括第一与第二级螺杆压缩机与气液分离器，它分离出来的油液经过滤器与冷却器至油分配器，其特征是：油分配器设置为第一油分配器与第二油分配器，第一油分配器设有第二级压缩机进气端轴承润滑与油压密封管道以及排气端轴承润滑与油压密封管道，第二油分配器设有第一级压缩机减速箱润滑管道与喷油通道；第一、二油分配器之间设有压力调节阀，第一、二螺杆压缩机的排气腔各设置有温度传感器与压力传感器，气液分离器出油端还设置有油水分离装置，各传感器与油水分离装置开关电磁阀均由PLC控制；本发明优点是排气压力高达3.5兆帕、而排气温度只比环境温度略高5～15℃、运行可靠、安全又使用寿命较长。

Description

一种螺杆中压机

技术领域

本发明涉及一种螺杆压缩机技术领域，尤其是涉及一种排气压力可达3.5兆帕的螺杆中压机；它可广泛适用于水电、钻井、军工以及PET吹瓶等工业与民用领域。

背景技术

目前，国内外中压螺杆式空气压缩机组的结构多数包括通过一齿轮传动箱分别同时带动第一级螺杆压缩机与第二级螺杆压缩机的电动机；空气从进气口通过该第一级螺杆压缩机和第二级螺杆压缩机压缩后的中压空气通过排气腔室传送至气液分离器；所述螺杆压缩机的空气压缩过程中需要喷入油介质，同时，在空气压缩过程中会产生一定比值的水份；所述空气被压缩且达到设计压力后排出的混合气体进入所述气液分离器，然后，该混合气体从气液分离器分离出来的压缩空气从排气通道经冷却器冷却后通过输气管输出给用户。

该气液分离器中部设置有出油管，该气液分离器分离出来的油液经油液过滤器除去其中杂质后进入冷却器，再通过输油管传输至分油器，该分油器将干净的润滑油注射入所述螺杆压缩机中的润滑点，以润滑压缩机内的运动部件，由此进行油液的闭式循环。

目前，国内外市场上的螺杆式空气压缩机所输出的压缩空气的压力一般均低于3.5兆帕，其原因多数是第一级螺杆压缩机与第二级螺杆压缩机中采用单一的油分配器，其润滑***配置不够合理，以及相关的安全运行***不能保证所造成的；从而严重地影响压缩机内运动部件的润滑条件与润滑性能，进一步制约了所述螺杆式空气压缩机所输出的压缩空气的压力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的状况，提供一种润滑***配置合理、具有较高输出压力的螺杆中压机。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种螺杆中压机，包括电机驱动的第一级螺杆压缩机与第二级螺杆压缩机，该第二级螺杆压缩机通过气液输送管与气液分离器相连通，该气液分离器中部设置有出油管，该气液分离器分离出来的油液从所述出油管经油液过滤器与冷却器传输至油分配器，其特征在于：所述油分配器设置为第一油分配器与第二油分配器；所述第一油分配器设有第二级螺杆压缩机进气端轴承润滑与油压密封管道以及排气端轴承润滑与油压密封管道；所述第二油分配器设有第一级螺杆压缩机减速箱润滑管道与喷油通道；所述第一油分配器与所述第二油分配器之间设有压力调节阀。

采用上述二个螺杆压缩机组各自不同的润滑、冷却与密封的油压***，可实现降低排气温度，同时提升了排气压力，而且排压稳定、机组运行可靠。

所述第一级螺杆压缩机的排气腔设置有第一排气温度传感器与第一排气压力传感器；所述第二级螺杆压缩机排气端设置有第二排气温度传感器与第二排气压力传感器。其有益效果是为了进一步合理控制第一螺杆压缩机与第二螺杆压缩机的运行压力与温度参数，实现较低的排气温度以及较高的使用寿命。

为了提供更好质量的工作油液以改善压缩机的润滑性能，所述气液分离器出油端还设置有油水分离装置，该油水分离装置由上分离筒与下分离筒组成；该上分离筒上部与油液过滤器后端相连、下部与冷却器前端相连；所述上分离筒将油水分离后的纯净润滑油通过所述冷却器输送给所述第一油分配器与所述第二油分配器。

所述第一温度传感器、所述第一压力传感器、所述第二温度传感器、所述第二压力传感器、所述油水分离装置开关电磁阀均由PLC控制。以达到本发明的最佳的运行效率。

所述气液输送管前端可以设有第一单向阀；其有益效果是可以确保第二级螺杆压缩机的高压排出的气液顺利地传送至气液分离器进行气体与液体分离。

所述第一级螺杆压缩机的排气端设有回油孔，该回油孔与所述气液分离器之间设有第二单向阀与第二减压阀。其有益效果是便于从气液分离器上部分离芯所积聚的少量油液顺利从该回流孔注入到第一级螺杆压缩机的排气腔中参与第一级螺杆压缩机的润滑功能。

所述第二级螺杆压缩机排气端设有出流孔，该出流孔与所述气液分离器之间设有第三单向阀；该第三单向阀的作用是当停机状态下，将第一级螺杆压缩机排气端剩余的压缩气体释放到所述气液分离器中。

本发明与现有技术相比，其优点是：其一，排气压力高，可以达到3.5兆帕；其二是具有较低的排气温度，只比环境温度略高5～15℃；其三是具有良好的运行可靠性与安全性，又使用寿命较长。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的第二级螺杆压缩机结构图；

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1、图2所示，它包括一带电机与减速箱的第一级螺杆压缩机1与第二级螺杆压缩机2；空气从进气口24通过该第一级螺杆压缩机和第二级螺杆压缩机压缩后，达到压力为3.5兆帕的中等压力的压缩空气，它通过排气管3将压缩空气传送至气液分离器4进行气体与液体分离。

所述螺杆中压机的工作过程中其机头内部为产生高压与高温，则需要对运动部件进行有效润滑与冷却，以及需要阻挡机头内部的压缩空气通过滚动轴承空隙泄漏至机头外部；为此，螺杆中压机的工作过程中需要喷入油液，该喷入的油液与压缩空气混合，它们被压缩且达到设计压力后排出的混合气体进入气液分离器4，该气液分离器上部设置有油分芯41，该混合气体从气液分离器分离出来的压缩空气通过该油分芯从上端出气通道26经冷却器7冷却后通过输气管输出给用户；如图1所示；同时，该混合气体从气液分离器分离出来的油液积聚于气液分离器的下部，并通过出油管5经油液过滤器6除去其中固体杂质后经油水分离装置11，去除分离出来油液中的水份，以获得纯洁的润滑油；该润滑油进入冷却器7进行冷却，然后传输至第一油分配器91与第二油分配器92。

第一油分配器91设有第二级螺杆压缩机进气端轴承润滑与油压密封管道911以及排气端轴承润滑与油压密封管道912；第二级螺杆压缩机进气端轴承润滑与油压密封管道911用于润滑前部滚动轴承916与提供前隔油环913的密封油压，排气端轴承润滑与油压密封管道912用于润滑后部滚动轴承914与提供后隔油环915的密封油压，如图2所示；以确保第二级螺杆压缩机进气端与排气端的轴承润滑与油压密封效果。

第二油分配器92设有第一级螺杆压缩机减速箱润滑管道921与喷油通道922；减速箱润滑管道921用于润滑电机后部的减速箱运动部件，喷油通道922用于润滑与冷却所述螺杆中压机的转子与机头内部产生的高温。

本发明的创新点在于第一油分配器与第二油分配器之间设有压力调节阀10及压力计17。因为第一级螺杆压缩机与第二级螺杆压缩机的工况不同，尤其是工作压力不同，根据第一级螺杆压缩机与第二级螺杆压缩机的机头位置与压力工况通过压力调节阀10分别提供不同的润滑与密封油压，可以实现较低的排气温度，并达到只比环境温度略高5～15℃；而且还具有良好的运行可靠性与安全性，使用寿命长。

此外，考虑到第一级螺杆压缩机、第二级螺杆压缩机的进气口与排气口之间的不同工作压力，还可以进一步在第二级螺杆压缩机进气端轴承润滑与油压密封管道911与减速箱润滑管道921中合理配置减压阀(图1中未示出)。

本发明为了进一步实现较低的排气温度以及提高其运行可靠性与使用寿命，在一螺杆压缩机的排气腔设置有第一排气温度传感器13与第一排气压力传感器14，在第二级螺杆压缩机排气端设置有第二排气温度传感器15与第二排气压力传感器16。

上述从气液分离器中分离出来的油液还含有少量水份，正是该少量水份往往会严重地影响压缩机输出压力、运行效率以及运动部件的润滑条件，从而进一步影响到所述螺杆压缩机的运行性能与使用寿命。

为此，本发明增设油水分离装置11，目的是为螺杆压缩机提供更好质量的工作油液与润滑性能。

本发明油水分离装置11采用上分离筒与下分离筒的组合结构设计，其结构简单合理，可显著降低制造与维护成本，使用与安装也十分方便。

该油水分离装置11设置在液分离器4的出油端，该油水分离装置由上分离筒111与下分离筒112组成；该上分离筒上部与油液过滤器6后端相连、下部与冷却器7前端相连；所述上分离筒将油水分离后的纯净润滑油通过冷却器7输送给第一油分配器与第二油分配器。

第一温度传感器、第一压力传感器、第二温度传感器、第二压力传感器、油水分离装置的开关电磁阀113均由PLC控制。以达到本发明的排压稳定、最大的排气量以及最佳的运行效率。

为了确保第二级螺杆压缩机的排气传送至气液分离器4进行气体与液体分离，并不会发生气液分离器中高压气液倒流入第二级螺杆压缩机的排气腔，气液输送管3前端设有第一单向阀18。

第一级螺杆压缩机的排气端设有回油孔19，该回油孔与所述气液分离器4之间设有第二单向阀20与第二减压阀21；该第二单向阀与第二减压阀以便于从气液分离器上部分离芯41所积聚的少量油液顺利从该回油孔19注入到第一级螺杆压缩机的排气腔中。

第一级螺杆压缩机排气端设有出流孔23，该出流孔与所述气液分离器4之间设有第三单向阀22，停机状态时，通过该第三单向阀释放第一级螺杆压缩机排气端多余的压缩气体。

本发明根据运行工况，对第一级螺杆压缩机与第二级螺杆压缩机各配置合理的用于润滑、冷却与密封的油压***，从而降低了排气温度同时提升了排气压力，从实施过程验证，本发明的排气温度达到只比环境温度略高5～15℃，而排气压力达到了3.5兆帕；而且排压稳定、运行可靠。

Claims (8)

1.一种螺杆中压机，包括第一级螺杆压缩机(1)与第二级螺杆压缩机(2)，该第二级螺杆压缩机通过气液输送管(3)与气液分离器(4)相连通，该气液分离器中部设置有出油管(5)，该气液分离器分离出来的油液从所述出油管经油液过滤器(6)与冷却器(7)传输至油分配器，其特征在于：所述油分配器设置为第一油分配器(91)与第二油分配器(92)；所述第一油分配器(91)设有第二级螺杆压缩机进气端轴承润滑与油压密封管道(911)以及排气端轴承润滑与油压密封管道(912)；所述第二油分配器(92)设有第一级螺杆压缩机减速箱润滑管道(921)与喷油通道(922)；所述第一油分配器(91)与所述第二油分配器(92)之间设有压力调节阀(10)。

2.根据权利要求1所述螺杆中压机，其特征在于：所述第一级螺杆压缩机(1)的排气腔设置有第一排气温度传感器(13)与第一排气压力传感器(14)。

3.根据权利要求1所述螺杆中压机，其特征在于：所述第二级螺杆压缩机(2)排气腔设置有第二排气温度传感器(15)与第二排气压力传感器(16)。

4.根据权利要求1所述的螺杆中压机，其特征在于：所述气液分离器(4)出油端还设置有油水分离装置(11)，该油水分离装置由上分离筒(111)与下分离筒(112)组成；该上分离筒上部与油液过滤器(6)后端相连、下部与冷却器(7)前端相连；所述上分离筒将油水分离后的纯净润滑油通过所述冷却器(7)输送给所述第一油分配器(91)与所述第二油分配器(92)。

5.根据权利要求2或3或4所述的螺杆中压机，其特征在于：所述第一温度传感器(13)、所述第一压力传感器(14)、所述第二温度传感器(15)、所述第二压力传感器(16)、所述油水分离装置(11)的开关电磁阀(113)均由PLC控制。

6.根据权利要求1所述的螺杆中压机，其特征在于：所述气液输送管(3)前端设有第一单向阀(18)。

7.根据权利要求2所述的螺杆中压机，其特征在于：所述第一级螺杆压缩机的排气腔设有回油孔(19)，该回油孔与所述气液分离器(4)之间设有第二单向阀(20)与第二减压阀(21)。

8.根据权利要求3所述的螺杆中压机，其特征在于：所述第二级螺杆压缩机排气腔设有出流孔(23)，该出流孔与所述气液分离器(4)之间设有第三单向阀(22)。 

Images