專利名稱：大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今國(guó)內(nèi)的大排量空氣壓縮機(jī)一般為體積較大的工業(yè)用空壓機(jī)，不適于機(jī)車使用；機(jī)車用大排量空壓機(jī)也多為國(guó)外生產(chǎn)的活塞式空壓機(jī)。國(guó)內(nèi)機(jī)車用螺桿空壓機(jī)的最大排量不超過(guò)5.0 m3/min。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組，包括電機(jī)、主機(jī)、 油氣室和冷卻器，電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與主機(jī)連接；主機(jī)上設(shè)置有進(jìn)氣控制閥，進(jìn)氣控制閥與空氣濾清器連接；油氣室包括分離油筒，在分離油筒上部設(shè)置有油氣細(xì)分離器，油氣細(xì)分離器出口設(shè)置有安全閥和最小壓力維持閥，油氣細(xì)分離器通過(guò)空氣管路與壓縮空氣冷卻器連接，油氣細(xì)分離器還通過(guò)油管路與主機(jī)連接；分離油筒通過(guò)油管路依次與溫控閥、油冷卻器和主機(jī)連接。在所述油氣細(xì)分離器和主機(jī)之間的油管路上設(shè)置有進(jìn)氣止回閥。在所述溫控閥和主機(jī)之間的油管路上設(shè)置有機(jī)油過(guò)濾器。在所述主機(jī)上方還設(shè)有安全保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)。所述空氣濾清器為干式紙質(zhì)過(guò)濾器。所述進(jìn)氣控制閥包括進(jìn)氣止回閥和卸壓閥。所述油氣細(xì)分離器的濾芯采用多層細(xì)密玻璃纖維制成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能滿足通用化、輕量化、穩(wěn)定性高、低成本、大排量的設(shè)計(jì)要求，具體表現(xiàn)如下1.排量大、并可通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整排量，最大排量可達(dá)6. 3 m7min，適應(yīng)于風(fēng)量要求更高的機(jī)車；2.此大排量螺桿空壓機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易損件少，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可靠性高， 維修成本低；3.結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉；外觀美觀；4.該大排量螺桿空壓機(jī)適用于澳大利亞車與各型有大排量要求的機(jī)車，具有很強(qiáng)的通用性。

本實(shí)用新型將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
一種大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組，如圖1所示，包括電機(jī)1、主機(jī)5、油氣室、冷卻器等，電機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器3與主機(jī)5連接，在主機(jī)5上設(shè)置有進(jìn)氣控制閥6，進(jìn)氣控制閥6 與空氣濾清器8連接；油氣室設(shè)置在主機(jī)5的機(jī)頭，包括分離油筒7等，在分離油筒7上部設(shè)置有油氣細(xì)分離器9，油氣細(xì)分離器9出口設(shè)置有最小壓力維持閥10，并經(jīng)過(guò)空氣管路與壓縮空氣冷卻器14連接，油氣細(xì)分離器9還通過(guò)油管路與主機(jī)5連接，在油管路上設(shè)置有進(jìn)氣止回閥20 ；分離油筒7通過(guò)油管路依次與溫控閥12、油冷卻器11、機(jī)油過(guò)濾器13和主機(jī)5連接；在主機(jī)上方還設(shè)有安全保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)19。本實(shí)用新型的空氣系統(tǒng)由空氣濾清器、進(jìn)氣控制閥、安全保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)、油氣室、 油氣細(xì)分離器、最小壓力維持閥、冷卻器、安全閥及管道等組成。其中空氣濾清器8為一干式紙質(zhì)過(guò)濾器，保持吸入空氣干凈，清潔。進(jìn)氣控制閥6由進(jìn)氣止回閥和卸壓閥兩部分組成，其中進(jìn)氣止回閥的作用是當(dāng)空壓機(jī)停機(jī)時(shí)，在彈簧力的作用下，閥門被迅速推向閥座，關(guān)閉進(jìn)氣通道，防止從油氣桶回流至進(jìn)氣閥的含油空氣流入大氣，同時(shí)也能避免因空氣倒流造成空壓機(jī)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。卸壓閥的作用是當(dāng)壓縮機(jī)停機(jī)后，該閥能在很短時(shí)間內(nèi)將油氣桶內(nèi)的壓力卸至0. 3MPa以下，以保證空壓機(jī)在低負(fù)荷下再次起動(dòng)，有利于電機(jī)長(zhǎng)期地正常工作。安全保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)19的作用是當(dāng)出現(xiàn)主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向錯(cuò)誤或主機(jī)內(nèi)沒(méi)有完全卸壓就啟動(dòng)主機(jī)這兩種情況時(shí)，安全保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)就會(huì)動(dòng)作，切斷電路，停機(jī)以保護(hù)空壓機(jī)。 正常工作時(shí)，進(jìn)氣口為輕微負(fù)壓，保護(hù)開(kāi)關(guān)閉合；停機(jī)時(shí)，由于回流作用，保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電機(jī)電路，直到卸壓至0. 35MPa時(shí)，才可重新啟動(dòng)空壓機(jī)。油氣室構(gòu)成機(jī)頭主機(jī)的一部分，它的作用是儲(chǔ)油和油氣粗分。油氣細(xì)分離器濾芯是用多層細(xì)密玻璃纖維制成，壓縮空氣中所含霧狀油氣經(jīng)過(guò)油細(xì)分離器幾乎可被完全濾去，油氣細(xì)分離器出口裝有安全閥22、最小壓力維持閥，壓縮空氣由最小壓力維持閥引出，通至冷卻器。最小壓力維持閥的作用是維持潤(rùn)滑油的循環(huán)壓力?？諌簷C(jī)啟動(dòng)時(shí)(此閥處于關(guān)閉狀態(tài))，系統(tǒng)很快建立起潤(rùn)滑油循環(huán)所需壓力，以確?？諌簷C(jī)各運(yùn)轉(zhuǎn)部件的潤(rùn)滑，當(dāng)系統(tǒng)壓力超過(guò)設(shè)定壓力時(shí)，該閥開(kāi)啟供氣，以保證氣體流過(guò)油氣細(xì)分離器的最佳流速和分離效果， 并避免壓差過(guò)大損壞濾芯；此外還有止回功能，當(dāng)卸載或停機(jī)時(shí)防止系統(tǒng)壓縮空氣倒流損壞主機(jī)。安全閥22 當(dāng)機(jī)車上的主風(fēng)缸壓力開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)不當(dāng)或失靈而致使油氣筒內(nèi)壓力比額定排氣壓力高出0. IMPa以上時(shí)，安全閥即會(huì)自動(dòng)起跳而泄壓，使壓力降至設(shè)定的排氣壓力以下。溫控閥12 其作用是自動(dòng)控制主機(jī)的進(jìn)油溫度，并在油溫過(guò)高時(shí)，開(kāi)通到油冷卻器的通路對(duì)油進(jìn)行冷卻。溫度開(kāi)關(guān)15:當(dāng)排氣溫度達(dá)到溫度開(kāi)關(guān)所設(shè)定之溫度值時(shí)，則溫度開(kāi)關(guān)斷開(kāi)而停機(jī)。空氣壓縮機(jī)組主要組成部件的設(shè)計(jì)及選擇機(jī)頭將常溫常壓下的壓縮空氣通過(guò)螺桿副的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)壓縮成一定壓力下的壓縮空氣排出。根據(jù)排氣量的要求，選定機(jī)頭型號(hào)為R0TERC0MPER公司NK160G型機(jī)頭，齒輪增速比選定為77/39。交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)以一定的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)泵頭，產(chǎn)生一定排量的壓縮空氣。交流電機(jī)的選定需考慮其運(yùn)行環(huán)境的影響，因電機(jī)電源是由輔發(fā)電機(jī)產(chǎn)生，且輔發(fā)電機(jī)在惰轉(zhuǎn)情況下的輸出電壓為220V，在此種情況下需滿足排氣量彡3. 0 m3/min (機(jī)頭消耗功率為30kW，驅(qū)動(dòng)扭矩為81 N. m,葉輪消耗功率2kW)，同時(shí)滿足主發(fā)電機(jī)提供380V電壓情況下，排氣量達(dá)到 5.6 m3/min (機(jī)頭消耗功率為42kW，驅(qū)動(dòng)扭矩為82 N. m，葉輪消耗功率2kW)，滿足上述要求的電機(jī)其額定功率65kW，額定轉(zhuǎn)速2740r/min。葉輪產(chǎn)生冷卻用風(fēng)；葉輪的選定首先要滿足冷卻器對(duì)風(fēng)量的要求，同時(shí)還必須要滿足電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速要求及冷卻器的風(fēng)壓要求，需在三者之間尋找一個(gè)平衡點(diǎn)，選定合適的葉輪。最終選定葉輪的直徑400mm，寬度為140mm，葉輪葉片的數(shù)量也作出適當(dāng)調(diào)整。蝸殼將葉輪產(chǎn)生的風(fēng)導(dǎo)往冷卻器，為滿足葉輪工作的要求，同時(shí)支撐集氣箱及冷卻器，蝸殼的外形尺寸需要增大。電機(jī)和機(jī)頭通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接之后兩者之間的空間距離是一定的，要盡量增大葉輪的工作空間，嘗試用焊接蝸殼替代鑄造蝸殼也是可行的方法。電機(jī)和機(jī)頭聯(lián)接限制空壓機(jī)排量的主要因素為冷卻能力無(wú)法滿足排量增加的要求，采用雙節(jié)式聯(lián)軸器提供了足夠的空間增大葉輪、冷卻器和蝸殼等的設(shè)計(jì)彈性，同時(shí)可增大機(jī)頭與電機(jī)之間的進(jìn)氣空間，降低了安裝精度的要求，解決了空壓機(jī)排量增大之后葉輪等的設(shè)計(jì)難題。集氣箱既是冷卻器的安裝座，又起到收集冷卻用風(fēng)的作用；集氣箱的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)渦殼的設(shè)計(jì)外形和冷卻器外形尺寸而定。冷卻器冷卻機(jī)頭的潤(rùn)滑油和壓縮后的空氣，既保證機(jī)頭的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，又使排出的空氣溫度達(dá)到要求；根據(jù)排量的要求，冷卻器需滿足5. 6 m3/min排量的冷卻能力，冷卻器選定功率為冷卻功率為45kW的油氣冷卻器。安裝方式大排量空壓機(jī)組采用了減振器安裝在整體安裝架下，由于整體安裝的方式振動(dòng)烈度會(huì)比分體式減振安裝有所加大，且大排量空壓機(jī)質(zhì)量重，因此采用6個(gè)減振器以滿足機(jī)組對(duì)減振的要求。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，外界空氣經(jīng)空氣濾清器除塵后經(jīng)進(jìn)氣控制閥進(jìn)入主機(jī)，被壓縮后的油、氣混合物進(jìn)入分離油筒進(jìn)行油、氣粗分離，分離后含少量油的壓縮空氣再經(jīng)油、氣細(xì)分離器分離，分離后的壓縮空氣經(jīng)最小壓力維持閥后再經(jīng)冷卻器冷卻后供給機(jī)車使用。油、氣細(xì)分離器分離出的少量潤(rùn)滑油經(jīng)止回閥噴入主機(jī)， 經(jīng)分離油筒進(jìn)行油、氣粗分離后的潤(rùn)滑油在壓力作用下進(jìn)入溫控閥和機(jī)油過(guò)濾器，當(dāng)油溫小于83°C時(shí)，這些潤(rùn)滑油直接噴入主機(jī)。當(dāng)油溫大于83°C并小于110°C時(shí)，潤(rùn)滑油經(jīng)冷卻器冷卻后再噴入主機(jī)；當(dāng)潤(rùn)滑油溫大于110°C時(shí)，空壓機(jī)將會(huì)停機(jī)。
權(quán)利要求1.一種大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組，包括電機(jī)、主機(jī)、油氣室和冷卻器，電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與主機(jī)連接，其特征在于在主機(jī)上設(shè)置有進(jìn)氣控制閥，進(jìn)氣控制閥與空氣濾清器連接；油氣室包括分離油筒，在分離油筒上部設(shè)置有油氣細(xì)分離器，油氣細(xì)分離器出口設(shè)置有安全閥和最小壓力維持閥，油氣細(xì)分離器通過(guò)空氣管路與壓縮空氣冷卻器連接，油氣細(xì)分離器還通過(guò)油管路與主機(jī)連接；分離油筒通過(guò)油管路依次與溫控閥、油冷卻器和主機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組，其特征在于在所述油氣細(xì)分離器和主機(jī)之間的油管路上設(shè)置有進(jìn)氣止回閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組，其特征在于在所述溫控閥和主機(jī)之間的油管路上設(shè)置有機(jī)油過(guò)濾器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組，其特征在于在所述主機(jī)上方還設(shè)有安全保護(hù)壓力開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組，其特征在于所述空氣濾清器為干式紙質(zhì)過(guò)濾器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組，其特征在于所述進(jìn)氣控制閥包括進(jìn)氣止回閥和卸壓閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組，其特征在于所述油氣細(xì)分離器的濾芯采用多層細(xì)密玻璃纖維制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種大排量變頻驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)組，包括電機(jī)、主機(jī)、油氣室和冷卻器，電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與主機(jī)連接；主機(jī)上設(shè)置有進(jìn)氣控制閥，進(jìn)氣控制閥與空氣濾清器連接；油氣室包括分離油筒，在分離油筒上部設(shè)置有油氣細(xì)分離器，油氣細(xì)分離器出口設(shè)置有安全閥和最小壓力維持閥，油氣細(xì)分離器通過(guò)空氣管路與壓縮空氣冷卻器連接，油氣細(xì)分離器還通過(guò)油管路與主機(jī)連接；分離油筒通過(guò)油管路依次與溫控閥、油冷卻器和主機(jī)連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能滿足通用化、輕量化、穩(wěn)定性高、低成本、大排量的設(shè)計(jì)要求。
文檔編號(hào)F04C29/02GK202215477SQ20112030597
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者周珩, 張斌, 張薛凱, 范祖和, 謝青, 邱有尚, 郭斌 申請(qǐng)人:南車資陽(yáng)機(jī)車有限公司