[發明專利]一種水冷柱塞式多級壓縮機及其配氣機構

在審

• 申請號: 201911418116.6
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111140461A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 劉成強;李志;黃傳輝;陳躍;馬西良;韓翔;張磊
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: F04B25/04
• 分類號: F04B25/04;F04B39/06;F04B39/10;F04B35/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

本發明公開了一種水冷柱塞式多級壓縮機及其配氣機構，空壓機技術領域，包括電動機、軸承、機械密封、斜盤轉軸、連桿、缸體、柱塞、配氣閥，水冷殼體，吸氣管路、排氣管路等。電動機通過聯軸器空壓機的斜盤轉軸連接，驅動斜盤的擺動。軸承支撐了旋轉部分的運動。斜盤的擺動驅動柱塞在缸體里面的往復運動實現吸氣的排氣，設計了配氣機構實現吸氣與排氣的單向運動。水冷殼體全包圍了缸體和氣體的流動管路，增加了接觸面積。本發明的水冷柱塞式多級壓縮機及其配氣機構結構簡單，制造成本低，接觸面積大，冷卻效果好，有利于提高空壓機的壽命和效率。

技術領域

本發明涉及一種多級壓縮機及其配氣機構，尤其適用于水冷柱塞式多級壓縮機及其配氣機構，屬于機械行業空壓機技術領域。

背景技術

高壓壓縮機是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機械結構，其屬于將原動機的動力能轉變為氣體壓力能的工作機。高壓壓縮機的種類多，用途廣，有“通用機械”之稱。壓縮機在國民經濟和國防建設的許多部門中應用極為廣泛，特別是在石油、化工、動力等工業領域中已成為必不可少的關鍵設備。在化工生產中，為保證某些合成工藝能在高壓下進行，通過壓縮機把氣體加壓到所要求的壓力，此外制冷和氣體分離也離不開壓縮氣體；在機械、國防和動力工業中常采用壓縮空氣作為驅動動力，壓縮機是提供壓縮空氣的關鍵設備，石油、化工醫藥生產中為輸送原料氣體采用壓縮機增壓輸送。

由于高壓壓縮機的輸出壓力高，壓縮比大，為更好的節約能量和散熱，高壓空氣壓縮機都采用多級壓縮。目前，高壓壓縮機的多級壓縮缸是星型分布的，因此配氣機構都是獨立的配氣閥塊，級間冷卻管路復雜，結構體積較大，不利于小型化和集成化。集成結構式的空壓機由于壓縮過程中會產生熱，散熱不方便，影響了實用壽命和壓縮效率。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種水冷柱塞式多級壓縮機及其配氣機構，采用了水冷卻機構，并增大了需要散熱部位與水的接觸面積，實現了配氣機構嵌入到缸體中，實現了配氣機構的靈活安裝和便于散熱。

技術方案：為實現上述目的，本發明的一種水冷柱塞式多級壓縮機及其配氣機構，包括高壓排氣管、水冷殼體、級間配氣機構、低壓吸氣管、缸體組、二級壓縮柱塞和一級壓縮柱塞，連桿，斜盤，主軸，軸承，連接圓盤，螺釘和驅動電機構成；電機通過螺釘與連接圓盤連接，并通過連接圓盤與水冷殼體連接在一起；

其中缸體組設置在水冷殼體內，缸體組包括多個壓縮缸體，多個壓縮缸體支架內設有多個級間配氣機構相互連接，缸體組上分別通過高壓排氣管和低壓吸氣管延伸出水冷殼體外，具體的，缸體組包括圓形結構并與水冷殼體截面匹配的缸體基座，缸體基座上分別設有一級壓縮缸體，二級壓縮缸體、三級壓縮缸體和四級壓縮缸體，級間配氣機構包括二級壓縮缸體和三級壓縮缸體之間設有連接管路Ⅱ，一級壓縮缸體和二級壓縮缸體之間設有連接管路Ⅰ，三級壓縮缸體和四級壓縮缸體，之間設有連接管路Ⅲ，高壓排氣管路安裝在四級壓縮缸體的排氣口，低壓吸氣管路安裝在一級壓縮缸體的吸氣口上，一級壓縮缸體，二級壓縮缸體、三級壓縮缸體和四級壓縮缸體上的兩個管路結構上均設有嵌入式配氣單向閥；

所述的二級壓縮缸體內設有匹配的二級壓縮柱塞，一級壓縮缸體內設有匹配的一級壓縮柱塞，所述一級壓縮柱塞和二級壓縮柱塞的壓縮級的壓力不同，根據氣體壓力比值確定以，一級壓縮柱塞和二級壓縮柱塞的尾端通過連桿均與驅動斜盤結構的配流斜盤相連接，配流斜盤通過主軸與軸承端周相連接，軸承的外圈與連接圓盤的內孔相連接，電機的輸出軸與主軸的旋轉運動驅動斜盤進行擺動。

根據需要，在三級壓縮缸體和四級壓縮缸體可封堵形成空腔結構或者不封堵，或者在三級壓縮缸體和四級壓縮缸體內部設置與其結構匹配的壓縮柱塞，壓縮柱塞的尾端通過連桿均與驅動斜盤結構的配流斜盤相連接，一級壓縮缸體，二級壓縮缸體、三級壓縮缸體和四級壓縮缸體的容積依次縮小，并根據需要設計容積比例。