专利名称：乙炔压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压缩机零部件，特别是一种乙炔压缩机。
背景技术：
现有的乙炔压缩机存在的主要缺陷(1)带十字头体的只有单列，其结构为三级 气缸距曲轴最远端为三级气缸，中间为一级气缸，距曲轴最近为二级气缸的排列，由于采 用三段式压缩，中间设有平衡容积，从而使得功率损耗较多，同时，使得曲轴较长，从而导致 曲轴刚性不足，另外，这种结构的缸径较小，导致容积流量小，仅为60m3/h。(2)不带十字头 体的有双列结构，气缸直径仍然小，容积流量也只有120m3/h，且乙炔气含湿量高时，曲轴箱 润滑油易乳化，这样会破坏油膜，加速运动件的磨损，缩短使用寿命，严重时造成事故。现有 的乙炔压缩机根据用户需求若要加大容积流量，所采用的办法其一是增加压缩机台数，这 样就会增加设备投资费用、基建费用、管理费用和维修费用，同时也给管理带来不便；其二 是加快转速，但转速加快就意味着活塞平均线速度加快，由于乙炔气属易燃易爆气体，在一 定条件下，乙炔气体会自行裂解爆炸，因此，活塞平均线速度的加快意味着危险性的增加， 不利于安全。
实用新型内容本实用新型的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种安全、可靠且容积流 量大的新型乙炔压缩机。本实用新型采用的技术方案是这样的一种乙炔压缩机，包括机身、活塞组件、气 缸组件、填料函组件、冷却系统、气阀和安全阀，所述活塞组件分为两列，每列均设置为两个 压缩级，上部均为三级活塞，其中一列下部为一级活塞，另一列下部为二级活塞，所述一级 活塞、二级活塞、三级活塞一级对应设置的一级活塞环、二级活塞环和三级活塞环组成活 塞体，所述活塞体套在活塞杆上用活塞头固定，所述气缸组件分为两列，各级气缸与各级活 塞相对应布置，两列上部均为三级气缸，其中一列下部为一级气缸，另一列下部为二级气 缸。作为优选所述填料函组件分别位于一级气缸和二级气缸下端，所述填料函组件 包含数个填料函，每个填料函内有4个密封单元，每个填料函内有4个密封单元，每个密封 单元分别装于一填料盒内，每个密封单元均包括密封环、节流环、阻流环和轴向弹簧，所述 节流环、密封环和阻流环从上到下依次排列，所述轴向弹簧位于每组密封环一侧。作为优选所述冷却系统包括一级冷却器、二级冷却器、三级冷却器和水套，所述 一级冷却器和三级冷却器均采用双管并联同心盘绕成螺旋形。作为优选所述安全阀的密封垫采用柔软材料。作为优选所述气阀组件包括阀座、阀片、弹簧和升高限制器，所述升高限制器的 限制高度为4. 5 5mm。作为优选所述一级活塞和二级活塞为双作用，三级活塞为单作用，所述活塞杆还上设置有轴封组件。作为优选每个密封环外圈附有径向弹簧，每个填料盒内密封单元的总的轴向热 间隙为0. 9 1. 2mm。作为优选所述三级气缸为镶套式结构，包括气缸体、气缸套、气缸头，固定在所述 一、二级气缸体上。作为优选所述冷却系统的进水端设有供水阀，所述水套上部设有双金属温度表。作为优选所述一级气缸、二级气缸和三级气缸上均有注油孔。综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是本实用新型在 保证安全、可靠、运转平稳的原则条件下，重点解决缸径大、活塞平均线速度低及压缩气体 温升小等技术难题，合理选择了气缸排列、气阀配置和整机结构，突破乙炔压缩机单机大排 量的禁区，实现目前最大容积流量(200m3/h)的乙炔压缩机，同时还具有双速、变速调频功 能。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的侧视图。图中标记1为机身，2为连杆十字头，3为中间体，4为活塞组件，5为气缸组件，6 为气阀，7为填料函组件，8为冷却系统，9为润滑系统，10为液汽分离器，11为仪表板，12为 安全阀，13为进气过滤波器，14为防爆电机，15为安全自动保护装置，16为控制系统。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1所示，整个乙炔压缩机包括机身1机身1(即曲轴箱)为全机之支座，也是运动转换中心，其上部固定中间体3，下部 用螺栓固定在压缩机底盘上。机身1由铸铁铸成，前后窗孔为安装和维修曲轴内部零件之 用，并以盖加以封闭，以防润滑油溅出、乙炔气外漏和污物落入机身内，机身1底部的油底壳贮存润滑油，设有油标，用以指示油面高度，油底壳底部还装 有一个放油螺塞，以便检修或调换润滑油时放出存油。机身1上部有两列支承十字头往复 运动的滑道，机身1的左端盖为注油之传动部份和油泵接合体。曲轴伸出端的右端盖设有 双口型骨架式橡胶油封、密封圈等零件，防止乙炔气外漏。在密封处装有注油嘴，用于定期 向油嘴内加润滑油。机身内左右为滚动轴承支座，以支承曲轴，机身1内的曲轴组件包括 曲轴、平衡块、轴承及连接件等，曲轴为双拐结构，在曲柄上分别装有扇形平衡块，曲轴的两 端轴颈各有一轴承，安放在机身的轴承座上，曲轴伸出端连接大皮带轮，以控制旋转不均勻 度，另一端连接油泵注油器组件，油泵注油器组件提供润滑油润滑各运动磨擦面，包括油 泵、注油器及传动连接件。在油泵和油底壳之间设有一润滑油过滤器，润滑油从油底壳吸出，经润滑油过滤器过滤，进入油泵升压后润滑各运动部件；连杆十字头2连杆是十字头和曲轴之连接件，它将曲轴的旋转运动转换成十字头的往复运动。 杆身呈工字形断面，大头为对开式，小头成整体球状。大头端孔内装有薄壁轴瓦，并用螺钉、 冕形螺母紧固在连杆上，且以开口销保险，避免螺母松脱造成事故；小头端孔内压入巴氏合 金衬套，连杆体有一由大头贯通小头的油孔，由曲轴来的油以润滑十字头销及衬套。十字头体通过十字头销与连杆相连。十字头销被孔用弹簧挡圈固定在十字头体 内，十字头销内有油孔，并与十字头体孔相通。其上端的螺孔与活塞杆连接，改变活塞杆旋 入的深度可调整气缸余隙。十字头内钻有油孔，外圆柱面上开有油槽，润滑油经曲轴、连杆、 十字头销进入十字头润滑十字头及滑道；中间体3中间体3上接气缸组件5下接机身1，以及观察其运动和润滑情况，中间体由铸铁 铸成，上部铸有一、二级进排气通道。两侧各开有窗孔便于活塞杆与十字头的连接或拆卸；活塞组件4活塞组件与气缸内壁及气阀构成容积可变的工作腔，并由曲轴通过连杆十字头2 组件的带动，在气缸内作往复运动来实现气缸内气体的压缩。活塞组件4分两列，包括活 塞、活塞杆、活塞环及连接件等，活塞为级差式结构，每列有两个直径段，上部均为三级，其 中一列下部为一级，另一列下部为二级；一、二级活塞的上下面均为工作面，上行程时上面 工作，下行程时下面工作；三级活塞套在活塞杆上用活塞头压牢，仅上行程时工作，活塞组 件4通过活塞杆分别与十字头联接在一起，各级活塞上均装有不同数量的活塞环；气缸组件5气缸组件5是压缩机中直接进行气体压缩的部分，它与活塞组件4、气阀6等共同 组成压缩气体的工作腔，气缸组件5分两列，各级气缸与各级活塞相对应布置，两列上部均 为三级气缸，其中一列下部为一级气缸，另一列下部为二级气缸，一、二级气缸的下段安装 有填料函7，三级气缸为镶套式结构，由气缸体、气缸套、气缸头等组合而成，分列于一、二级 气缸上，各级气缸上均有注油孔，润滑油经注油器直接注入气缸润滑，一、二级气缸体和三 级气缸头上分别有进、排气气阀安装孔。气阀6气阀6是压缩机中最重要的部件之一，其工作的好坏直接影响压缩机运行的可靠 性和经济性。本实用新型的气阀均采用随压力变化能自动开闭的平面环状阀，一级气缸设 有2只进气阀和2只排气阀，二级、三级各设有1只进气阀和1只排气阀，气阀由阀座、升高 限制器、阀片、弹簧和螺栓等组成，将气阀6的最佳开启量升高为4. 5 5mm，该升程高度有 效的减小了气体流动速度，降低了流动损失功，在相同相对余隙容积的条件下提高了气缸 的排气系数，即提高了气缸的有效容积，增大了气缸的排气量，使用现在的气阀，使整机的 排气系数提高到0. 78 0. 8 ；填料函组件7填料函组件7分别位于一、二级气缸下端，用于密封一、二级气缸中的气体，防止 气体沿活塞杆泄漏。本实用新型填料函采用平面机械密封结构，每个填料函内有4个密封 单元，每个密封单元分别装于一填料盒内，每个密封单元均包括密封环、节流环、阻流环和轴向弹簧，所述节流环、密封环和阻流环从上到下依次排列，所述轴向弹簧位于每组密封环 一侧，每个密封环外圈附有径向弹簧拉紧，使密封环在任何时候均能贴紧活塞杆，防止气体 沿活塞杆外漏；冷却系统8本冷却系统8包括一级冷却器、二级冷却器、三级冷却器和水套，所述一级冷却器 和三级冷却器均采用双管并联同心盘绕成螺旋形，并焊有撑条加固，各级冷却器浸泡于气 缸与水套之间，与气缸一同冷却。冷却水由中间体上部两个进水口进入，然后从水套顶部溢 流排走。水套上部装有一只双金属温度表，观其温度值，可供调整冷却水量之依据；润滑系统9本实用新型润滑采用强制润滑，油路分为两路，一路由曲轴带动转子油泵向曲轴、 轴承、连杆大头瓦小头衬套、十字头销、十字头及滑道等摩擦副供油，另一路由注油器向各 级气缸注油润滑。润滑系统主要包括润滑油过滤器、转子油泵、注油器、止回阀、传动装置、 连接管路及辅助装置等，本实用新型承油箱采用铸铝油底壳，它是向油泵供油的储油容器， 装在机身的底部，在靠近油泵端装设有加油口、放油孔、油标、出油口等，机油从加油口加入 后，油位应达到油标的最高刻度线位置，本实用新型润滑系统均采用统一的润滑油；液汽分离器10液汽分离器10是由高压管焊成的本体、接头、拉西哥环、分离筒及吹除阀等组合 而成。气体进口在顶盖的斜侧面，排气口在顶盖中间。上中部为分离部分，下部为扩散膨胀 和油水储存部份。气体的分离作用是利用气体高速旋转而后膨胀慢速上升，使气体中的油 和水滴摔在分离器的壁上流至底部，上升气体通过拉西哥环，起着进一步过滤污物和油水 的作用；仪表板11为了检查压缩机的各级压力及润滑油压是否正常，在仪表板11上装有一级排气 压力、二级排气、三级排气和润滑油压力表，压力表下端装有阻尼器，以减少压力表指针跳 动，压力表不允许随意选用普通压力表。本实用新型使用不与乙炔发生反应的弹性元件压 力表，且接头等连接零件也不允许采用含铜70%以上的材料制作，使用时必须注意；安全阀12安全阀均采用弹簧式起跳安全阀，系由阀座、阀杆、压缩弹簧、调节螺母等组成，安 全阀12的密封垫采用软材料比如橡胶等接触，制造简单，效果显著，可靠性强，安全阀开启 压力在工厂装配时已调整好；进气过滤器13用于过滤掉乙炔气体中的杂质，使乙炔气体得到净化；防爆电机14是压缩机正常运转的动力来源；安全自动保护装置15为了保证压缩机在安全的工况下运转，本实用新型设置有各种安全自动保护装 置，当压缩机的吸气压力欠压、末级压力超压、末级排气温度超温或电机过载时，自动保护停机。控制系统16[0054]本实用新型的控制箱应与压缩机隔离安装。工作原理该压缩机工作时，由防爆电机经过静电V型带带动机身1中的曲轴旋转，并通过连 杆十字头2传动，活塞组件4在气缸组件5中作往复运动。在曲轴行程过程中，当气缸内 壁，气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积增大时，经过进气过滤器13后的乙炔气推开一、 三级进气阀进入各自气缸，直到工作容积变得最大为止，进气阀关闭；与此同时二级气缸中 气体容积减少，气体压力增高，当压力达到并略高于二级排气压力，则排气阀打开排出二级 气缸，最后打开各自排气阀排气。通过上述过程周而复始的重复变化，将进气压力经三级压 缩后的气体经冷却管冷却、油水分离，最终压至2. 5Mpa压力供用户使用。本压缩机设有进气欠压、排气超压、排气超温等自动连锁停机保护，在各级排气管 道还设有机械式安全阀。该机具有抗静电能力强、压缩温度低、节能、环境污染小、排气量 大、安全可靠、结构紧凑、保护功能齐全、操作维护简单等优点。该机重点解决了排气量大、 活塞线速度低及压缩气体温升小等技术难题。本实用新型采用了较大缸径、最新的气缸排 列、气阀配置和最新的整体结构，实现了目前最大容积流量的乙炔压缩机。该机的成功研 制，突破了乙炔压缩机排量大的禁区，给需求大排量乙炔压缩机的用户减小了投资费用，带 来了管理和维修等方面的方便。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种乙炔压缩机，包括机身、活塞组件、气缸组件、填料函组件、冷却系统、气阀和安全阀，其特征在于所述活塞组件分为两列，每列均设置为两个压缩级，上部均为三级活塞，其中一列下部为一级活塞，另一列下部为二级活塞，所述一级活塞、二级活塞、三级活塞一级对应设置的一级活塞环、二级活塞环和三级活塞环组成活塞体，所述活塞体套在活塞杆上用活塞头固定，所述气缸组件分为两列，各级气缸与各级活塞相对应布置，两列上部均为三级气缸，其中一列下部为一级气缸，另一列下部为二级气缸。
2.根据权利要求1所述的乙炔压缩机，其特征在于所述填料函组件分别位于一级气 缸和二级气缸下端，所述填料函组件包含数个填料函，每个填料函内有4个密封单元，每个 密封单元分别装于一填料盒内，每个填料函内有4个密封单元，每个密封单元分别装于一 填料盒内，每个密封单元均包括密封环、节流环、阻流环和轴向弹簧，所述节流环、密封环和 阻流环从上到下依次排列，所述轴向弹簧位于每组密封环一侧。
3.根据权利要求1所述的乙炔压缩机，其特征在于所述冷却系统包括一级冷却器、二 级冷却器、三级冷却器和水套，所述一级冷却器和三级冷却器均采用双管并联同心盘绕成 螺旋形。
4.根据权利要求1所述的乙炔压缩机，其特征在于所述安全阀的密封垫采用柔软材料。
5.根据权利要求1所述的乙炔压缩机，其特征在于所述气阀组件包括阀座、阀片、弹 簧和升高限制器，所述升高限制器的限制高度为4. 5 5mm。
6.根据权利要求1所述的乙炔压缩机，其特征在于所述一级活塞和二级活塞为双作 用，三级活塞为单作用，所述活塞杆还上设置有轴封组件。
7.根据权利要求2所述的乙炔压缩机，其特征在于每个密封环外圈附有径向弹簧，每 个填料盒内密封单元的总的轴向热间隙为0. 9 1. 2mm。
8.根据权利要求1所述的乙炔压缩机，其特征在于所述三级气缸为镶套式结构，包括 气缸体、气缸套、气缸头，固定在所述一、二级气缸体上。
9.根据权利要求3所述的乙炔压缩机，其特征在于所述冷却系统的进水端设有供水 阀，所述水套上部设有双金属温度表。
10.根据权利要求1所述的乙炔压缩机，其特征在于所述一级气缸、二级气缸和三级 气缸上均有注油孔。专利摘要本实用新型公开了一种乙炔压缩机，属于压缩机设备领域，活塞组件分为两列，每列均设置为两个压缩级，上部均为三级活塞，其中一列下部为一级活塞，另一列下部为二级活塞，气缸组件分为两列，各级气缸与各级活塞相对应布置，两列上部均为三级气缸，其中一列下部为一级气缸，另一列下部为二级气缸，同时，冷却系统的一、三级冷却器均采用双管并联同心盘绕成螺旋形；本实用新型在保证安全、可靠、运转平稳的原则条件下，重点解决缸径大、活塞平均线速度低及压缩气体温升小等技术难题，合理选择了气缸排列、气阀配置和整机结构，突破乙炔压缩机单机大排量的禁区，实现目前最大容积流量。
文档编号F04B25/00GK201739117SQ20102026492
公开日2011年2月9日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者何新民, 官晓云, 杨泽炎, 潘小磊, 程小利, 胡光源 申请人:自贡市机一装备制造有限公司