CN115750288A - 一种无油润滑活塞式空气压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无油润滑活塞式空气压缩机，包括曲轴箱部件、润滑油处理器、曲轴部件、连杆部件、十字头部件、气缸部件、活塞部件、填料部件、循环润滑***和冷却***；所述活塞环和减压环、主密封环、漏气密封环均由耐磨塑料制成；本发明的无油润滑活塞式空气压缩机，其为V型两列级差活塞式压缩机，并采用四级压缩结构，一、四级一列，二、三级一列，两列夹角为90；气缸部件由高级工程塑料元件提供了自润滑的充分条件，无需向气缸注入润滑油，从而获得洁净的压缩空气；压缩机各级排气温度低，活塞环和填料等高级工程塑料元件工作可靠、寿命长；空压机轴功率低，节约大量电费。

Description

一种无油润滑活塞式空气压缩机

技术领域

本发明具体涉及一种无油润滑活塞式空气压缩机，属于空气压缩机技术领域。

背景技术

压缩机气缸紧固在压缩机机身上或曲轴箱、中体上，与活塞配合压缩气体的部件；一般由气缸盖、气缸体和气缸座三部分或由气缸盖、气缸体两部分组成，其主要作用是与活塞组成压缩容积，承受气体压力；容纳活塞在其中作住复运动；在其上配置气阀印填料函等；

在化工、石油化工、电力等部门，往往需要提供压力无油压缩空气应用需求，另外在各种压力的PET塑料吹瓶（桶）机中，也需要提供无油压缩空气，对于无油压缩空气一般通过无油空气压缩机提供，现有技术中，国内外小流量吹瓶用无油空压机一般采用三级压缩模式，各级排气温度较高，活塞环、填料等部件工作震动比较大，空压机轴功率高，间隔一段时间即需要下线进行部件更换，且工作能耗比较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种无油润滑活塞式空气压缩机，无需对气缸注润滑，只设有传动机构润滑油***，输出的是未被油污染的洁净压缩空气，且部件寿命长，空压机轴功率低，节约大量电费。

本发明的无油润滑活塞式空气压缩机，包括

曲轴箱部件；所述曲轴箱部件由灰铸铁制造而成；两侧开设有互成90°且直径相同的两个用于安装十字头滑道的滑道孔；所述曲轴箱部件另两个端面正对开设有大导向孔和小导向孔；所述大导向孔和小导向孔内分别安装有轴承座，所述轴承座内安装有骨架式橡胶油封，以便密封曲轴箱内的润滑油，使其不能向外渗漏；

润滑油处理器；所述润滑油处理器包括安装于曲轴箱内，用于过滤润滑油的粗滤油器和供油加热的机油加热器；所述小导向孔侧端面上安装装有油位窗；

曲轴部件；所述曲轴部件由45号钢锻造而成，所述曲轴部件的曲柄销经过表面淬火处理，以提高曲轴的耐磨性能；所述曲轴部件的两个主轴颈上装有滚动轴承；所述滚动轴承安装到轴承座上；所述曲轴部件于曲柄销、连杆和十字头安装处钻有油孔，所述油孔相互连通；所述曲轴部件的曲臂上装有平衡铁，以平衡旋转部分的不平衡质量和往复运动部件的一阶惯性力，使运行平稳

连杆部件；所述连杆部件由45钢锻造而成，所述连杆部件的大头孔内镶有薄壁瓦，所述薄壁瓦上浇注有耐磨的巴氏合金，所述连杆部件的小头孔装有一体的青铜套；所述连杆部件的大头孔与曲轴部件安装；连杆部件是十字头与曲轴的连接件，起着将曲轴的旋转运动转换成十字头的往复运动作用；连杆体沿连杆轴向钻有油孔，用以润滑小头衬套和十字头滑道；

十字头部件，所述十字头部件是连接连杆与作往复运动的活塞杆的机件，它具有导向作用，并承受压缩机的侧向力；所述十字头部件由球墨铸铁铸造而成，所述十字头部件固定于滑道孔上，所述十字头部件上有设置有与活塞杆连接的螺纹段；及与连杆部件小头孔安装的十字头销；

气缸部件；所述气缸部件包括一级气缸部件和二级气缸部件；所述一级气缸部件和二级气缸部件包括依次固定安装的气缸座、汽缸体和气缸盖；所述气缸座通过中体部件与曲轴箱部件固定；所述汽缸体和气缸盖安装处设置有进气阀和排气阀，并通过气阀压圈压紧；所述汽缸体和气缸盖侧部通过侧盖固定；所述汽缸体内布置有用于冷却的水道；

活塞部件；所述活塞部件包括一级活塞部件和二级活塞部件，所述一级活塞部件和二级活塞部件均由活塞体、活塞杆、活塞环、支撑环和活塞螺母组成；所述活塞体通过活塞螺母固定到活塞杆一端；所述活塞杆另一端旋接有活塞杆螺母，并与十字头部件旋接固定；所述活塞体***套设由多组活塞环；所述活塞体于活塞环之间设置有支撑环；所述一级活塞部件的活塞体由铝合金制成；所述二级活塞部件的活塞体由灰铸铁铸造而成，所述活塞杆由合金钢锻造且表面经高频淬火处理制成；

填料部件，所述填料部件由填料盒、减压环、主密封环、漏气密封环组成；所述填料盒嵌于气缸座内侧，所述减压环、主密封环和漏气密封环依次安装于填料盒内侧；所述填料盒尾部装有弹簧结构的密封圈，可以对正常磨损进行自动调节；

所述活塞环和减压环、主密封环、漏气密封环均由耐磨塑料制成；耐磨塑料为由聚四氟乙烯制成的自润滑性能优良的高级工程塑料；实现了填料组件的密封气体功能；

循环润滑***，所述循环润滑***包括从曲轴部件一轴端轴向开设于曲轴部件上的油道；所述油道分别与各油孔连通；所述曲轴部件开孔一端通过旋转头连接到精过滤器；所述精过滤器通过加压泵连接到粗滤油器；

冷却***，所述冷却***与水道连接。

进一步地，所述曲轴部件通过外部联轴器连接到驱动电机，所述驱动电机驱动压缩机运转，具体为：驱动电机带动曲轴部件转动，曲轴部件带动连杆摆动，并通过十字头部件将回转运动变为活塞部件在气缸部件内的往复运动，并由此使工作容积作周期性变化，完成吸气、压缩、排气整个工作过程；当活塞由外止点向内止点运动时，进气阀开启，介质气体进入气缸，吸气开始；当到达内止点时，吸气结束；当活塞由内止点向外止点运动时，介质气体被压缩 ，当气缸内压力超过其排气管中背压时，排气阀开启，即排气开始，活塞到外止点时，排气结束。

进一步地，所述循环润滑***工作过程为：润滑油通过曲轴箱中的粗滤油器进行粗过滤，进入加压泵加压，再经精过滤器进入曲轴轴端，接着，润滑油进入到旋转头，旋转头将润滑油送到油道，通过油道向油孔加压供油，完成滚动轴承、连杆部件的大小头瓦及十字头部件的润滑；最后润滑油通过十字头部件甩出，经活塞杆，部分进入填料进行冷却；润滑油夏季采用用150﹟,冬季用100﹟号压缩机油；加压泵压力调节范围0.15～0.4Mpa。

与现有技术相比，本发明的无油润滑活塞式空气压缩机，其为V型两列级差活塞式压缩机，并采用四级压缩结构，一、四级一列，二、三级一列，两列夹角为90；气缸部件由高级工程塑料元件提供了自润滑的充分条件，无需向气缸注入润滑油，从而获得洁净的压缩空气；同时，压缩空气***不存在润滑油滴或油雾，消除了由油引起的燃爆隐患，且输出的是未被油污染的洁净压缩空气；压缩机各级排气温度低，活塞环和填料等高级工程塑料元件工作可靠、寿命长；空压机轴功率低，节约大量电费。

附图说明

图1为本发明的实施例1整体结构示意图。

图2为本发明的实施例1曲轴箱部件内部安装结构示意图。

图3为本发明的实施例1曲轴部件结构示意图。

图4为本发明的实施例1循环润滑***结构示意图。

图5为本发明的实施例1连杆部件结构示意图。

图6为本发明的实施例1活塞部件结构示意图。

图7为本发明的实施例1填料部件结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1至图7所示的无油润滑活塞式空气压缩机，曲轴箱部件1；所述曲轴箱部件由灰铸铁制造而成；两侧开设有互成90°且直径相同的两个用于安装十字头滑道的滑道孔；所述曲轴箱部件另两个端面正对开设有大导向孔和小导向孔；所述大导向孔和小导向孔内分别安装有轴承座，所述轴承座内安装有骨架式橡胶油封，以便密封曲轴箱内的润滑油，使其不能向外渗漏；

润滑油处理器；所述润滑油处理器包括安装于曲轴箱内，用于过滤润滑油的粗滤油器和供油加热的机油加热器；所述小导向孔侧端面上安装装有油位窗；

曲轴部件2；所述曲轴部件2由45号钢锻造而成，所述曲轴部件2的曲柄销22经过表面淬火处理，以提高曲轴的耐磨性能；所述曲轴部件2的两个主轴颈上装有滚动轴承21；所述滚动轴承21安装到轴承座上；所述曲轴部件2于曲柄销22、连杆和十字头安装处钻有油孔，所述油孔相互连通；所述曲轴部件2的曲臂上装有平衡铁23，以平衡旋转部分的不平衡质量和往复运动部件的一阶惯性力，使运行平稳

连杆部件3；所述连杆部件3由45钢锻造而成，所述连杆部件3的大头孔内镶有薄壁瓦31，所述薄壁瓦31上浇注有耐磨的巴氏合金，所述连杆部件3的小头孔装有一体的青铜套32；所述连杆部件3的大头孔与曲轴部件安装；连杆部件是十字头与曲轴的连接件，起着将曲轴的旋转运动转换成十字头的往复运动作用；连杆体沿连杆轴向钻有油孔，用以润滑小头衬套和十字头滑道；

十字头部件5，所述十字头部件是连接连杆与作往复运动的活塞杆的机件，它具有导向作用，并承受压缩机的侧向力；所述十字头部件由球墨铸铁铸造而成，所述十字头部件固定于滑道孔上，所述十字头部件上有设置有与活塞杆连接的螺纹段；及与连杆部件小头孔安装的十字头销；

气缸部件；所述气缸部件包括一级气缸部件8和二级气缸部件10；所述一级气缸部件8和二级气缸部件10包括依次固定安装的气缸座、汽缸体和气缸盖；所述气缸座通过中体部件6与曲轴箱部件固定；所述汽缸体和气缸盖安装处设置有进气阀12（14）和排气阀13（15），并通过气阀压圈压紧；所述汽缸体和气缸盖侧部通过侧盖固定；所述汽缸体内布置有用于冷却的水道；

活塞部件；所述活塞部件包括一级活塞部件9和二级活塞部件11，所述一级活塞部件9和二级活塞部件11均由活塞体91、活塞杆92、活塞环93、支撑环94和活塞螺母95组成；所述活塞体通过活塞螺母固定到活塞杆一端；所述活塞杆另一端旋接有活塞杆螺母96，并与十字头部件旋接固定；所述活塞体***套设由多组活塞环；所述活塞体于活塞环之间设置有支撑环；所述一级活塞部件的活塞体由铝合金制成；所述二级活塞部件的活塞体由灰铸铁铸造而成，所述活塞杆由合金钢锻造且表面经高频淬火处理制成；

填料部件7，所述填料部件7由填料盒71、减压环72、主密封环73、漏气密封环74组成；所述填料盒嵌于气缸座内侧，所述减压环、主密封环和漏气密封环依次安装于填料盒内侧；所述填料盒尾部装有弹簧结构的密封圈75，可以对正常磨损进行自动调节；

所述活塞环和减压环、主密封环、漏气密封环均由耐磨塑料制成；耐磨塑料为由聚四氟乙烯制成的自润滑性能优良的高级工程塑料；实现了填料组件的密封气体功能；

循环润滑***，所述循环润滑***包括从曲轴部件一轴端轴向开设于曲轴部件上的油道24；所述油道分别与各油孔连通；所述曲轴部件开孔一端通过旋转头（进油轴）25连接到精过滤器；所述精过滤器通过加压泵4连接到粗滤油器；

冷却***，所述冷却***与水道连接。

所述曲轴部件通过外部联轴器连接到驱动电机，所述驱动电机驱动压缩机运转，具体为：驱动电机带动曲轴部件转动，曲轴部件带动连杆摆动，并通过十字头部件将回转运动变为活塞部件在气缸部件内的往复运动，并由此使工作容积作周期性变化，完成吸气、压缩、排气整个工作过程；当活塞由外止点向内止点运动时，进气阀开启，介质气体进入气缸，吸气开始；当到达内止点时，吸气结束；当活塞由内止点向外止点运动时，介质气体被压缩，当气缸内压力超过其排气管中背压时，排气阀开启，即排气开始，活塞到外止点时，排气结束。

所述循环润滑***工作过程为：润滑油通过曲轴箱中的粗滤油器进行粗过滤，进入加压泵加压，再经精过滤器进入曲轴轴端，接着，润滑油进入到旋转头，旋转头将润滑油送到油道，通过油道向油孔加压供油，完成滚动轴承、连杆部件的大小头瓦及十字头部件的润滑；最后润滑油通过十字头部件甩出，经活塞杆，部分进入填料进行冷却；润滑油夏季采用用150﹟,冬季用100﹟号压缩机油；加压泵压力调节范围0.15～0.4Mpa。

装配前，所有零件都必须清洗、吹除干净，气管路也保持清洁；装配时，各级气缸镜面、活塞杆等无油润滑表面，都必须严格保持无油，并涂以0号二硫化钼，但多余的粉末必须吹除。同时，严防杂物、尘埃、油脂落入或粘附在气缸内。

上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种无油润滑活塞式空气压缩机，其特征在于：包括

曲轴箱部件；所述曲轴箱部件由灰铸铁制造而成；两侧开设有互成90°且直径相同的两个用于安装十字头滑道的滑道孔；所述曲轴箱部件另两个端面正对开设有大导向孔和小导向孔；所述大导向孔和小导向孔内分别安装有轴承座，所述轴承座内安装有骨架式橡胶油封，

润滑油处理器；所述润滑油处理器包括安装于曲轴箱内，用于过滤润滑油的粗滤油器和供油加热的机油加热器；所述小导向孔侧端面上安装装有油位窗；

曲轴部件；所述曲轴部件由45号钢锻造而成，所述曲轴部件的曲柄销经过表面淬火处理；所述曲轴部件的两个主轴颈上装有滚动轴承；所述滚动轴承安装到轴承座上；所述曲轴部件于曲柄销、连杆和十字头安装处钻有油孔，所述油孔相互连通；所述曲轴部件的曲臂上装有平衡铁；

连杆部件；所述连杆部件由45钢锻造而成，所述连杆部件的大头孔内镶有薄壁瓦，所述薄壁瓦上浇注有耐磨的巴氏合金，所述连杆部件的小头孔装有一体的青铜套；所述连杆部件的大头孔与曲轴部件安装；

十字头部件，所述十字头部件由球墨铸铁铸造而成，所述十字头部件固定于滑道孔上，所述十字头部件上有设置有与活塞杆连接的螺纹段；及与连杆部件小头孔安装的十字头销；

气缸部件；所述气缸部件包括一级气缸部件和二级气缸部件；所述一级气缸部件和二级气缸部件包括依次固定安装的气缸座、汽缸体和气缸盖；所述气缸座通过中体部件与曲轴箱部件固定；所述汽缸体和气缸盖安装处设置有进气阀和排气阀，并通过气阀压圈压紧；所述汽缸体和气缸盖侧部通过侧盖固定；所述汽缸体内布置有用于冷却的水道；

活塞部件；所述活塞部件包括一级活塞部件和二级活塞部件，所述一级活塞部件和二级活塞部件均由活塞体、活塞杆、活塞环、支撑环和活塞螺母组成；所述活塞体通过活塞螺母固定到活塞杆一端；所述活塞杆另一端旋接有活塞杆螺母，并与十字头部件旋接固定；所述活塞体***套设由多组活塞环；所述活塞体于活塞环之间设置有支撑环；所述一级活塞部件的活塞体由铝合金制成；所述二级活塞部件的活塞体由灰铸铁铸造而成，所述活塞杆由合金钢锻造且表面经高频淬火处理制成；

填料部件，所述填料部件由填料盒、减压环、主密封环、漏气密封环组成；所述填料盒嵌于气缸座内侧，所述减压环、主密封环和漏气密封环依次安装于填料盒内侧；

所述活塞环和减压环、主密封环、漏气密封环均由耐磨塑料制成；

循环润滑***，所述循环润滑***包括从曲轴部件一轴端轴向开设于曲轴部件上的油道；所述油道分别与各油孔连通；所述曲轴部件开孔一端通过旋转头连接到精过滤器；所述精过滤器通过加压泵连接到粗滤油器；

冷却***，所述冷却***与水道连接。

2.根据权利要求1所述的无油润滑活塞式空气压缩机，其特征在于：所述曲轴部件通过外部联轴器连接到驱动电机，所述驱动电机驱动压缩机运转，具体为：驱动电机带动曲轴部件转动，曲轴部件带动连杆摆动，并通过十字头部件将回转运动变为活塞部件在气缸部件内的往复运动，并由此使工作容积作周期性变化，完成吸气、压缩、排气整个工作过程；当活塞由外止点向内止点运动时，进气阀开启，介质气体进入气缸，吸气开始；当到达内止点时，吸气结束；当活塞由内止点向外止点运动时，介质气体被压缩 ，当气缸内压力超过其排气管中背压时，排气阀开启，即排气开始，活塞到外止点时，排气结束。

3.根据权利要求1所述的无油润滑活塞式空气压缩机，其特征在于：所述循环润滑***工作过程为：润滑油通过曲轴箱中的粗滤油器进行粗过滤，进入加压泵加压，再经精过滤器进入曲轴轴端，接着，润滑油进入到旋转头，旋转头将润滑油送到油道，通过油道向油孔加压供油，完成滚动轴承、连杆部件的大小头瓦及十字头部件的润滑；最后润滑油通过十字头部件甩出，经活塞杆，部分进入填料进行冷却；润滑油夏季采用用150﹟,冬季用100﹟号压缩机油；加压泵压力调节范围0.15～0.4Mpa。

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