高压空气压缩机的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种高压空气压缩机，包括主机、用于驱动主机的电动机、进气阀、滤清器、气缸、用于对气缸内的气体进行压缩的活塞、冷却器、分离器和气缸相连的压力表；其中，进气阀接入主机，电动机、滤清器分别与主机相连，气缸设置在主机上，包括采用V型布局的一级、二级和三级气缸，且各级气缸之间通过冷却器依次连接；其中，冷却器包括一级冷却器和二级冷却器，分离器包括一级和二级分离器，一级分离器与二级冷管相连，二级分离器与三级气缸相连；压力表包括一级和二级压力表；一级压力表与二级气缸相连，二级压力表与三级气缸相连。本实用新型具有结构紧凑、体积小、重量轻等优点，维护简单，排出的气体清洁纯净，能够方便作业人员使用。
【专利说明】
高压空气压缩机
技术领域
[0001]本实用新型涉及压缩机技术领域，更为具体地，涉及一种高压空气压缩机。
【背景技术】
[0002]高压空气压缩机是将自由状态下的空气经过压缩，流经机组中的分离器与过滤器后，脱除含在高压空气中的水、油份和杂质，使排出的气体清洁无味，是一种安全可靠的呼吸空气和高压气源供给系统。
[0003]然而，由于受结构与机理的限制，现有的高压空气压缩机大都体积庞大，机体笨重，不仅维护困难，而且也不便于消防、潜水、水下工程、水产养殖、船舶制造、军事和航空等领域的作业人员的使用。
【实用新型内容】
[0004]鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种高压空气压缩机，以解决现有的高压空气压缩机体积庞大、维护和使用不方便的问题。
[0005]本实用新型提供的高压空气压缩机包括主机、曲轴箱、用于驱动主机的电动机、进气阀、滤清器、气缸、用于对气缸内的气体进行压缩的活塞、冷却器和分离器;其中，进气阀接入主机，曲轴箱固定在主机上，电动机、滤清器分别与主机相连，气缸设置在主机上；其中，气缸在曲轴箱斜面两侧对称设置，包括采用V型布局的一级气缸、二级气缸和三级气缸；其中，一级气缸有两个，其中一个一级气缸与二级气缸设置在曲轴箱的一侧，另一个一级气缸与三级气缸设置在曲轴箱的另一侧;冷却器设置在各级气缸之间，冷却器包括一级冷却器和二级冷却器，一级冷却器设置在一级气缸与二级气缸之间，用于对经过一级气缸压缩的气体进行冷却后，排入二级气缸进行压缩;二级冷却器设置在二级气缸与三级气缸之间，用于对经过二级气缸压缩的气体进行冷却;分离器包括一级分离器和二级分离器;其中，一级分离器的一端与二级冷却器相连，另一端与三级气缸相连，用于将经过二级冷却器冷却的气体进行油水分离后排入三级气缸进行压缩;二级分离器的一端与三级气缸相连，另一端与充气管相连，用于将经过三级气缸压缩的气体进行油水分离后排入充气软管。
[000?]此外，优选的结构为:还包括与气缸相连的压力表;其中，压力表包括一级压力表和二级压力表，一级压力表与二级气缸相连，用于显示二级气缸排出的气体的压力；二级压力表与三级气缸相连，用于显示三级气缸排出的气体的压力。
[0007]此外，优选的结构为:在一级分离器的底部设置有第一排污阀，在二级分离器的底部设置有第二排污阀。
[0008]此外，优选的结构为:在二级分离器的上部设置有用于自动开启压力的安全阀。
[0009]此外，优选的结构为:还包括机架，主机和电动机均设置在机架上。
[0010]此外，优选的结构为:活塞包括一级活塞、二级活塞和三级活塞;其中，一级活塞用于对一级气缸内的气体进行压缩;二级活塞用于对二级气缸内的气体进行压缩;三级活塞用于对三级气缸内的气体进行压缩。
[0011]此外，优选的结构为:还包括曲轴和连杆;其中，曲轴横置在曲轴箱上，气缸设置在曲轴箱箱体的上方，气缸的气缸腔与曲轴箱的内腔连通，用于对气缸内的气体进行压缩的活塞设置在气缸的气缸腔内，连杆的两端分别与曲轴和活塞连接。
[0012]此外，优选的结构为:主机由电动机通过三角皮带进行驱动。
[0013]此外，优选的结构为:在三角皮带的皮带轮上设置有冷却风扇。
[0014]此外，优选的结构为:还包括与进气阀相对应的排气阀，进气阀包括一级进气阀、二级进气阀和三级进气阀，排气阀包括一级排气阀、二级排气阀和三级排气阀；其中，一级进气阀设置在一级进气口、一级排气阀设置在一级排气口，二级进气阀设置在二级进气口、二级排气阀设置在二级排气口，三级进气阀设置在三级进气口、三级排气阀设置在三级排气口。
[0015]利用上述，根据本实用新型提供的高压空气压缩机，通过将自由状态下的空气经机组中的二级分离器与三级分离器过滤后，将空气中所含的油份和杂质脱除，从而能够将自由状态下的空气压缩至表压为15.5Mpa的压缩空气。本实用新型提供的高压空气压缩机具有结构紧凑、体积小、重量轻等优点，不仅维护简单，而且排出的气体清洁纯净，能够方便作为人员的使用。
【附图说明】
[0016]通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:
[0017]图1为根据本实用新型实施例的高压空气压缩机的结构示意图；
[0018]图2为根据本实用新型实施例的高压空气压缩机的主机的第一剖面结构示意图；
[0019]图3为根据本实用新型实施例的高压空气压缩机的主机的第二剖面结构示意图；
[0020]图4为根据本实用新型实施例的高压空气压缩机的工作过程的逻辑结构框图。
[0021 ]在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
[0022]图中:主机1、电动机2、滤清器3、一级分离器4、二级分离器5、安全阀6、一二级气缸
7、一三级气缸8、机架9、一二级活塞10、一三级活塞11、一级冷却器12、二级冷却器13、曲轴14、曲轴箱15、一级进气阀16、一级排气阀17、二级排气阀18、三级排气阀19、一级气缸1、二级气缸Π、三级气缸ΙΠ、滤清器1、一级冷却器2、二级冷却器3、一级压力表4、第一排污阀5、第二排污阀5、一级分离器6、二级压力表7、二级分离器8、安全阀9、充气软管10。
【具体实施方式】
[0023]以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。
[0024]为了说明本实用新型提供的高压空气压缩机，图1示出了根据本实用新型实施例的高压空气压缩机的结构；图2示出了根据本实用新型实施例的高压空气压缩机的主机的第一剖面结构；图3示出了根据本实用新型实施例的高压空气压缩机的主机的第二剖面结构。
[0025]如图1至图3所示，本实用新型提供的高压空气压缩机包括主机1、曲轴箱15、用于驱动主机的电动机2、进气阀、滤清器3、气缸、用于对气缸内的气体进行压缩的活塞、冷却器、分离器和机架9;其中，主机I和电动机2均设置在机架9上，进气阀接入主机I，曲轴箱15固定在主机上，电动机2、滤清器3分别与主机I相连，气缸设置在主机I上。
[0026]其中，气缸在曲轴箱斜面两侧对称设置，包括采用V型布局的一级气缸、二级气缸和三级气缸;其中，一级气缸有两个，其中一个一级气缸与二级气缸设置在曲轴箱的一侧(即一二级气缸7)，另一个一级气缸与三级气缸设置在曲轴箱的另一侧(即一三级气缸8);活塞包括一级活塞、二级活塞和三级活塞，一级活塞用于对一级气缸内的气体进行压缩;二级活塞用于对二级气缸内的气体进行压缩;三级活塞用于对三级气缸内的气体进行压缩。需要说明的是，由于活塞是对气缸内的气体进行压缩，而通过上述可知，由于一级气缸有两个，同样的一级活塞也有两个，其中，其中一个一级活塞与二级活塞(即一二级活塞10)分别对应设置在一级气缸和二级气缸内，另一个一级活塞与三级活塞(即一三级活塞11)分别对应设置在一级气缸与三级气缸内。
[0027]其中，冷却器设置在各级气缸之间，冷却器包括一级冷却器12和二级冷却器13，一级冷却器12设置在一级气缸与二级气缸之间，用于对经过一级气缸压缩的气体进行冷却后，排入二级气缸进行压缩;二级冷却器设置在二级气缸与三级气缸之间，用于对经过二级气缸压缩的气体进行冷却。
[0028]分离器包括一级分离器4和二级分离器5。其中，一级分离器4的一端与二级冷却器13相连，另一端与三级气缸相连，用于将经过二级冷却器冷却的气体进行油水分离后排入三级气缸进行压缩;二级分离器5的一端与三级气缸相连，另一端与充气管相连，用于将经过三级气缸压缩的气体进行油水分离后排入充气软管，以为高压钢瓶内提供洁净无味的高压空气供使用者使用。
[0029]其中，在一级分离器4和二级分离器5对气体进行油水分离的过程中，分别通过开启设置在一级分离器底部的第一排污阀(图中未示出)，以及设置在二级分离器底部的第二排污阀(图中未示出)将油水分离过程中的水排出。
[0030]此外，由于经过三级气缸压缩后的气体的压力较高，为了避免气体压力过高所带来的安全隐患，在二级分离器的上部位置设置有用于自动开启压力的安全阀6，当三级气缸所排出的压力超过规定值时，通过自动开启安全阀将气体排出，从而避免安全隐患。
[0031]此外，为了能够对气缸所排出的压力有直观的了解，本实用新型还包括与气缸相连的压力表。其中，压力表包括一级压力表和二级压力表(图中均未不出)，一级压力表与二级气缸相连，用于对二级气缸排出的气体压力进行显示;二级压力表与三级气缸相连，用于对三级气缸排出的气体压力进行显示。
[0032]另外，本实用新型提供的高压空气压缩机还包括曲轴14和连杆;其中，曲轴14横置在曲轴箱15上，气缸设置在曲轴箱箱体的上方，气缸的气缸腔与曲轴箱的内腔连通，用于对气缸内的气体进行压缩的活塞设置在气缸的气缸腔内，连杆的两端分别与曲轴和活塞连接。
[0033]其中，高压空气压缩机的主机由电动机通过三角皮带驱动(图中未示出)，在三角皮带的皮带轮上设置有冷却风扇(图中未示出)，用于对高压空气压缩机外表以及各发热部件进行强制冷却;本实用新型提供的高压空气压缩机在润滑方式上采用飞溅润滑，其借助于安装在连杆上的打油针，在曲轴旋转时激油曲轴箱内油面所造成的油滴、油雾使各摩擦机件得到充分润滑。
[0034]此外，本实用新型提供的高压空气压缩机还包括与进气阀相对应的排气阀，进气阀包括一级进气阀16、二级进气阀和三级进气阀(图中未示出)，排气阀包括一级排气阀17、二级排气阀18和三级进气阀19;其中，一级进气阀16设置在一级进气口、一级排气阀17安装在一级排气口，二级进气阀安装在二级进气口、二级排气阀18安装在二级排气口，三级进气阀安装在三级进气口、三级排气阀19安装在三级排气口。具体地，进气阀的主要作用是气缸在吸气的过程中打开进气口进气，在气缸排气的过程中关闭进气口防止被压缩的空气从进气口排出;排气阀的主要作用是气缸在吸气的过程中关闭排气口防止被排出的压缩空气从排气口进入气缸。
[0035]上述说明了本实用新型提供的高压空气压缩机的基本结构，通过上述描述可以看出，为了达到结构紧凑、体积小、重量轻的目的，本实用新型提供的高压空气压缩机采用V型多级压缩，气缸在曲轴箱斜面两侧对称布置，两气缸角度为75°，其中一二级气缸为一侧，一三级气缸为一侧，两个一级气缸保证了排气量，而且使曲轴受力比较均匀;每一级气缸行程一致，同时缩小了体积，减轻了主机重量。此外，本实用新型提供的高压空气压缩机的机架采用无缝钢管弯制拼焊而成，机架结构简单，并具有重量轻，人工移动方便等优点。
[0036]为了进一步说明本实用新型提供的高压空气压缩机，图4示出了根据本实用新型实施例的高压空气压缩机的工作过程的逻辑结构，下面将结合图4对本实用新型提供的高压空气压缩机的工作过程进行详细说明。
[0037]具体地，如图4所示，本实用新型提供的高压空气压缩机的主机由电机驱动，自然空气通过进气阀进入滤清器I，然后再进入一级气缸I进行气体压缩，被一级气缸I压缩后的气体经一级冷却器2冷却后进入二级气缸Π进行气体压缩，当气体被压缩至更高压力后，经过二级冷却器3进行冷却，然后进入一级分离器6对气体进行油水分离，当一级分离器6将气体中的大部分油和冷凝水滤除后再进入三级气缸m压缩至最终压力；由于一级分离器6只能将气体中的大部分油和冷凝水滤除，因此，在经过三级气缸m压缩后的气体中仍含有油和冷凝水，因此，压缩至最终压力的气体还需进入二级分离器8再次进行油水分离，压缩气体在经过二级分离器8的油水分离后，通过二级分离器8排出的压缩气体即为洁净无味的高压空气，最后通过充气软管10将压缩空气充入高压钢瓶中。其中，一级分离器6和二级分离器8所过滤的冷凝水分别可通过第一排污阀5和第二排污阀5排出；一级压力表4可以显示二级气缸排出的气体压力，二级压力表7显示三级气缸排出的气体压力;通过设置在二级分离器8上部的安全阀9避免三级气缸所排出的压力超过规定值时所带来的安全隐患。通过本实用新型提供的高压空气压缩机能够将自由状态下的空气压缩至表压为15.5MPa的压缩空气，从而供作业人员使用。
[0038]如上参照附图以示例的方式描述了根据本实用新型的。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的，还可以在不脱离本【实用新型内容】的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
【主权项】
1.一种高压空气压缩机，包括:主机、曲轴箱、用于驱动主机的电动机、进气阀、滤清器、气缸、用于对气缸内的气体进行压缩的活塞、冷却器和分离器;其中，进气阀接入主机，曲轴箱固定在主机上，所述电动机、滤清器分别与所述主机相连，气缸设置在主机上;其特征在于， 所述气缸在曲轴箱斜面两侧对称设置，包括采用V型布局的一级气缸、二级气缸和三级气缸;其中， 所述一级气缸有两个，其中一个一级气缸与二级气缸设置在所述曲轴箱的一侧，另一个一级气缸与三级气缸设置在所述曲轴箱的另一侧； 所述冷却器设置在各级气缸之间，所述冷却器包括一级冷却器和二级冷却器，所述一级冷却器设置在所述一级气缸与二级气缸之间，用于对经过所述一级气缸压缩的气体进行冷却后，排入所述二级气缸进行压缩； 所述二级冷却器设置在所述二级气缸与三级气缸之间，用于对经过所述二级气缸压缩的气体进行冷却； 所述分离器包括一级分离器和二级分离器;其中， 所述一级分离器的一端与所述二级冷却器相连，另一端与所述三级气缸相连，用于将经过所述二级冷却器冷却的气体进行油水分离后排入所述三级气缸进行压缩； 所述二级分离器的一端与所述三级气缸相连，另一端与充气管相连，用于将经过所述三级气缸压缩的气体进行油水分离后排入所述充气软管。2.如权利要求1所述的高压空气压缩机，其特征在于，还包括与气缸相连的压力表;其中， 所述压力表包括一级压力表和二级压力表，所述一级压力表与二级气缸相连，用于显示所述二级气缸排出的气体的压力； 所述二级压力表与三级气缸相连，用于显示所述三级气缸排出的气体的压力。3.如权利要求1所述的高压空气压缩机，其特征在于，在所述一级分离器的底部设置有第一排污阀，在所述二级分离器的底部设置有第二排污阀。4.如权利要求1所述的高压空气压缩机，其特征在于，在所述二级分离器的上部设置有用于自动开启压力的安全阀。5.如权利要求1所述的高压空气压缩机，其特征在于，还包括机架，所述主机和电动机均设置在所述机架上。6.如权利要求1所述的高压空气压缩机，其特征在于，所述活塞包括一级活塞、二级活塞和三级活塞;其中， 所述一级活塞用于对所述一级气缸内的气体进行压缩； 所述二级活塞用于对所述二级气缸内的气体进行压缩； 所述三级活塞用于对所述三级气缸内的气体进行压缩。7.如权利要求1所述的高压空气压缩机，其特征在于，还包括曲轴和连杆;其中， 所述曲轴横置在所述曲轴箱上，所述气缸设置在所述曲轴箱箱体的上方，所述气缸的气缸腔与所述曲轴箱的内腔连通，用于对气缸内的气体进行压缩的活塞设置在气缸的气缸腔内，所述连杆的两端分别与曲轴和活塞连接。8.如权利要求1所述的高压空气压缩机，其特征在于，所述主机由所述电动机通过三角皮带进行驱动。9.如权利要求8所述的高压空气压缩机，其特征在于，在所述三角皮带的皮带轮上设置有冷却风扇。10.如权利要求1所述的高压空气压缩机，其特征在于，还包括与所述进气阀相对应的排气阀，所述进气阀包括一级进气阀、二级进气阀和三级进气阀，所述排气阀包括一级排气阀、二级排气阀和三级排气阀；其中， 所述一级进气阀设置在一级进气口、所述一级排气阀设置在一级排气口，所述二级进气阀设置在二级进气口、所述二级排气阀设置在二级排气口，所述三级进气阀设置在三级进气口、所述三级排气阀设置在三级排气口。
【文档编号】F04B35/04GK205533066SQ201620219162
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】周建明, 宋虎亭, 宋文杰, 张建民, 刘学霖, 庹小勇, 许桂春, 杨洪军, 冯明, 徐文静
【申请人】中国人民解放军63963部队