本實(shí)用新型涉及空壓機(jī)防乳化技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種防乳化電動(dòng)空壓機(jī)。
背景技術(shù):
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空壓機(jī)可直接提供氣源動(dòng)力,是氣動(dòng)系統(tǒng)的核心設(shè)備,機(jī)電引氣源裝置中的主體,隨著電力使用的普及與新能源汽車的發(fā)展,電動(dòng)空氣壓縮機(jī)在各行各業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用,如汽車制造業(yè)、車輛制動(dòng)、加工中心刀具的更換、高壓空氣爆破采煤、導(dǎo)彈發(fā)射、輪胎充氣等領(lǐng)域。
現(xiàn)有電動(dòng)空氣壓縮裝置主要包括有潤滑和無潤滑兩種,其中無潤滑的電動(dòng)壓縮機(jī)裝置由于沒有潤滑油的保護(hù)使零件部件直接接觸,導(dǎo)致壓縮機(jī)構(gòu)磨損快、壽命低,同時(shí)由于沒有潤滑油的密封作用,無油潤滑電動(dòng)空氣壓縮裝置工作效率普遍較低。
有潤滑的空氣壓縮裝置主要包括旋片式空壓機(jī)、螺桿式空壓機(jī)和活塞式空壓機(jī),但他們都面臨同一個(gè)問題,即在空氣壓縮過程中,空氣中的水分析出并隨著機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)入潤滑油中,造成潤滑油乳化,尤其在夏季空氣濕度比較大的時(shí)候潤滑油乳化更加嚴(yán)重,最終導(dǎo)致空氣壓縮機(jī)維護(hù)周期變短,增加維護(hù)成本。導(dǎo)致潤滑油乳化的主要原因是在空氣含水量相同的情況下,當(dāng)空氣壓力上升時(shí),空氣的露點(diǎn)會(huì)明顯上升,這就意味著當(dāng)空氣壓力上升時(shí),空氣中的水分就會(huì)在比較高的溫度下析出,通過循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入潤滑油中,造成潤滑油的乳化,即如果空壓機(jī)中的空氣壓力上升速度大于溫度的上升速度,那么空壓機(jī)就會(huì)出現(xiàn)乳化的問題。
目前,針對(duì)空氣壓縮裝置潤滑油乳化的問題,主要通過對(duì)壓縮腔壓縮后的油氣混合物進(jìn)行分離處理,這種處理方式的不足是經(jīng)壓縮腔壓縮后的油氣混合物在壓縮腔內(nèi)及循環(huán)過程中會(huì)有水分析出,水與潤滑油混合容易造成潤滑油乳化,即上述處理方式其實(shí)是對(duì)已經(jīng)含有水的油氣混合物進(jìn)行分離,而不是從源頭防止水分析出,顯然其防乳化效果是有限的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本實(shí)用新型的目的就是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種防乳化電動(dòng)空壓機(jī),它具有從源頭防止水分析出、防乳化效果更好、維護(hù)周期長和維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn),解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種防乳化電動(dòng)空壓機(jī),包括電動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)構(gòu)和外部散熱裝置,壓縮機(jī)構(gòu)分別與電動(dòng)機(jī)和外部散熱裝置連接,所述壓縮機(jī)構(gòu)包括壓縮機(jī)殼體,壓縮機(jī)殼體一端與電動(dòng)機(jī)連接,另一端與端蓋連接,壓縮機(jī)殼體內(nèi)設(shè)有隔套且隔套與端蓋之間設(shè)有縫隙,隔套與壓縮機(jī)殼體之間設(shè)有散熱腔,壓縮機(jī)殼體內(nèi)還設(shè)有定子,定子與隔套之間設(shè)有保溫腔,所述定子內(nèi)偏心設(shè)有轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子與定子之間設(shè)有工作腔,在定子和轉(zhuǎn)子之間設(shè)有一組滑片,將工作腔依次分隔成工作進(jìn)氣腔、工作低壓腔和工作高壓腔,在定子上設(shè)有連通工作低壓腔和保溫腔的單向閥,工作高壓腔通過設(shè)在定子及壓縮機(jī)殼體上的散熱通道與散熱腔相連通,在工作進(jìn)氣腔與進(jìn)氣口之間的通道上設(shè)有進(jìn)氣單向閥,在端蓋外側(cè)連接一壓蓋,在壓蓋內(nèi)設(shè)有與端蓋的出氣孔相連的油氣分離器,油氣分離器與設(shè)在壓蓋內(nèi)的二級(jí)壓力閥相連,二級(jí)壓力閥再分別與儲(chǔ)氣罐和溫控閥連接。
在油氣分離器與工作低壓腔之間的通道上設(shè)有回油閥。
所述保溫腔通過泄壓閥與外界相連通。
所述二級(jí)壓力閥包括低壓閥和高壓閥,保溫腔通過低壓閥與儲(chǔ)氣罐接通,保溫腔通過高壓閥經(jīng)溫控閥與外界接通。
所述溫控閥為石蠟式溫控閥或電動(dòng)溫控閥。
所述外部散熱裝置為散熱風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體組成。
所述壓縮機(jī)殼體外部設(shè)有若干散熱筋。
所述壓縮機(jī)殼體通過連接法蘭與電動(dòng)機(jī)連接,所述轉(zhuǎn)子通過聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)主軸連接。
本實(shí)用新型采用上述方案,針對(duì)現(xiàn)有空壓機(jī)無法從源頭解決水分析出的問題,設(shè)計(jì)一種新型的防乳化電動(dòng)空壓機(jī),通過在空壓機(jī)殼體設(shè)計(jì)有隔套,使隔套與空壓機(jī)之間形成散熱腔,隔套與定子之間形成保溫腔,保溫腔有效保證空壓機(jī)的溫度,防止油氣混合物預(yù)冷水分析出,通過設(shè)計(jì)單向閥和二級(jí)壓力閥,保證了保溫腔在高溫低壓下輸出壓縮空氣,進(jìn)行儲(chǔ)氣,通過設(shè)計(jì)工作高壓腔、散熱腔及溫控閥,使油氣混合物在沒有水分析出的情況進(jìn)行油氣分離,并進(jìn)一步提高儲(chǔ)氣罐內(nèi)的空氣壓力,通過設(shè)計(jì)散熱筋等外部散熱裝置,保證潤滑油不會(huì)過熱,影響潤滑效果,通過設(shè)計(jì)泄壓閥,防止保溫腔在冷卻中水分析出。
附圖說明:
圖1是本實(shí)用新型電動(dòng)空壓機(jī)的剖視圖;
圖2是圖1中的A-A向剖視圖;
圖3是圖1中的B-B向剖視圖;
其中,1、電動(dòng)機(jī),2、聯(lián)軸器,3、連接法蘭,4、壓縮機(jī)殼體,5、隔套,6、定子,7、轉(zhuǎn)子,8、端蓋,9、泄壓閥,10、進(jìn)氣單向閥,11、回油閥,12、油氣分離器,13、壓蓋,14、二級(jí)壓力閥,15、溫控閥、16、單向閥,17、滑片,18、散熱筋,19、潤滑油,20、工作進(jìn)氣腔,21、工作低壓腔,22、工作高壓腔,23、保溫腔,24、散熱腔,25、散熱通道,26、進(jìn)氣孔,27、出氣孔,28、儲(chǔ)氣罐,29、縫隙。
具體實(shí)施方式:
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
如圖1至3所示,一種防乳化電動(dòng)空壓機(jī),包括電動(dòng)機(jī)1、壓縮機(jī)構(gòu)和外部散熱裝置,壓縮機(jī)構(gòu)分別與電動(dòng)機(jī)1和外部散熱裝置連接,所述壓縮機(jī)構(gòu)包括壓縮機(jī)殼體4,壓縮機(jī)殼體4一端與電動(dòng)機(jī)1連接,另一端與端蓋8連接,壓縮機(jī)殼體4內(nèi)設(shè)有隔套5且隔套5與端蓋8之間設(shè)有縫隙29,隔套5與壓縮機(jī)殼體4之間設(shè)有散熱腔24,壓縮機(jī)殼體4內(nèi)還設(shè)有定子6,定子6與隔套5之間設(shè)有保溫腔23,所述定子6內(nèi)偏心設(shè)有轉(zhuǎn)子7,轉(zhuǎn)子7與定子6之間設(shè)有工作腔,在定子6和轉(zhuǎn)子7之間設(shè)有一組滑片17,將工作腔依次分隔成工作進(jìn)氣腔20、工作低壓腔21和工作高壓腔22,在定子6上設(shè)有連通工作低壓腔21和保溫腔23的單向閥16,工作高壓腔22通過設(shè)在定子6及壓縮機(jī)殼體4上的散熱通道25與散熱腔24相連通,在工作進(jìn)氣腔20與進(jìn)氣口26之間的通道上設(shè)有進(jìn)氣單向閥10,所述端蓋8外側(cè)連接一壓蓋13,在壓蓋13內(nèi)設(shè)有與端蓋8的出氣孔27相連的油氣分離器12,油氣分離器12與設(shè)在壓蓋13內(nèi)的二級(jí)壓力閥14相連,二級(jí)壓力閥14再分別與儲(chǔ)氣罐28和溫控閥15連接。
在油氣分離器12與工作低壓腔21之間的通道上設(shè)有回油閥11。
保溫腔23通過泄壓閥9與外界相連通。
二級(jí)壓力閥14包括低壓閥和高壓閥,保溫腔通過低壓閥與儲(chǔ)氣罐接通,保溫腔通過高壓閥經(jīng)溫控閥與外界接通。當(dāng)?shù)蛪洪y打開時(shí),保溫腔23與儲(chǔ)氣罐28接通,當(dāng)高壓閥打開時(shí),保溫腔23通過溫控閥23與外界接通。
溫控閥15為石蠟式溫控閥或電動(dòng)溫控閥。
外部散熱裝置為散熱風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體4組成。
壓縮機(jī)殼體4外部設(shè)有若干散熱筋18。
壓縮機(jī)殼體4通過連接法蘭3與電動(dòng)機(jī)1連接。
轉(zhuǎn)子7通過聯(lián)軸器2與電動(dòng)機(jī)1主軸連接。
本實(shí)用新型的工作過程如下:
第一步,低壓升溫
啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)1,空氣經(jīng)進(jìn)氣單向閥10進(jìn)入工作進(jìn)氣腔20,在轉(zhuǎn)子7及滑片17的轉(zhuǎn)動(dòng)下,工作進(jìn)氣腔20的空氣進(jìn)入工作低壓腔21,對(duì)空氣進(jìn)行初步壓縮,使工作低壓腔21的壓力大于保溫腔23內(nèi)的壓力,然后單向閥16打開,工作低壓腔內(nèi)21的壓縮空氣帶著潤滑油(即油氣混合物)進(jìn)入保溫腔23,且在保溫腔23內(nèi)建立一個(gè)低壓狀態(tài),通常低于5bar,該低壓狀態(tài)使?jié)櫥?9通過管路進(jìn)入空壓機(jī)各零部件進(jìn)行潤滑,同時(shí)由于空氣沒有進(jìn)入工作高壓腔22進(jìn)行更高的壓縮,而是由工作低壓腔21直接進(jìn)入保溫腔23,使保溫腔23內(nèi)壓力上升較慢且維持在與工作低壓腔21相同的壓力狀態(tài),而保溫腔23內(nèi)的溫度由于工作低壓腔21對(duì)空氣壓縮所釋放的熱量而迅速升高,又由于從保溫腔23進(jìn)入散熱腔24的只有壓縮空氣,而空氣是熱的不良導(dǎo)體,有效防止了保溫腔23內(nèi)熱量的散失,從而保證保溫腔23內(nèi)的溫度上升速度始終大于壓力上升速度,有效防止空壓機(jī)低壓運(yùn)行時(shí)空氣中水分析出。
第二步,低壓儲(chǔ)氣
當(dāng)保溫腔23內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí),通常設(shè)定為5bar,二級(jí)壓力閥14的低壓閥打開,此時(shí)保溫腔23內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)入油氣分離器12,油氣分離器將可能含有潤滑油的壓縮空氣進(jìn)行分離,這里的壓縮空氣雖然可能含有潤滑油,但由于保溫腔23的保溫作用,是沒有水分析出的,經(jīng)油氣分離器12分離出的潤滑油19通過回油閥11回到空壓機(jī)內(nèi)部循環(huán)利用,經(jīng)油氣分離器12分離出的壓縮空氣進(jìn)入儲(chǔ)氣罐28進(jìn)行儲(chǔ)藏。
第三步,高壓分離
當(dāng)儲(chǔ)氣罐28內(nèi)壓力達(dá)到一級(jí)設(shè)定壓力時(shí),通常設(shè)定為5bar,定子6上的單向閥16關(guān)閉,此時(shí)再進(jìn)入工作進(jìn)氣腔20的空氣經(jīng)工作低壓腔21進(jìn)入工作高壓腔22,對(duì)空氣進(jìn)氣高壓壓縮,工作高壓腔22內(nèi)的高壓空氣經(jīng)散熱通道25進(jìn)入散熱腔24,高壓空氣與散熱腔壁碰撞,使?jié)櫥秃涂諝夥蛛x,分離后的高壓空氣通過隔套5與端蓋8之間的縫隙29進(jìn)入保溫腔23,由于壓縮比的增大,進(jìn)入保溫腔23的高壓空氣會(huì)釋放更多的熱量,使得散熱腔24和保溫腔23再次迅速升溫,而分離后的潤滑油19沿著散熱腔壁回流到壓縮機(jī)構(gòu)底部。
第四步,壓力調(diào)節(jié)
在高壓分離過程中,保溫腔23內(nèi)的壓力也會(huì)升高,二級(jí)壓力閥14的高壓閥打開,使保溫腔23與溫控閥15連通,溫控閥15檢測(cè)保溫腔23內(nèi)的溫度,當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時(shí),通常設(shè)定溫度為50℃時(shí),溫控閥15打開,高壓空氣經(jīng)油氣分離器12分離后排到外界,使保溫腔23內(nèi)的壓力維持在較低狀態(tài),通常低于6bar,從而保證空壓機(jī)內(nèi)部升溫速度大于壓力上升速度,且空壓機(jī)的壓力上升幅度較小,有效防止空壓機(jī)高壓運(yùn)行時(shí)水分析出。
第五步,高壓儲(chǔ)氣
當(dāng)溫控閥15檢測(cè)到保溫腔23內(nèi)溫度大于設(shè)定溫度時(shí),溫控閥15關(guān)閉,停止向外界排出高壓空氣,二級(jí)壓力閥14的低壓閥打開,高壓空氣經(jīng)油氣分離器分離進(jìn)入儲(chǔ)氣罐28儲(chǔ)藏。
第六步,停機(jī)泄壓
當(dāng)儲(chǔ)氣罐28內(nèi)的壓力達(dá)到二級(jí)設(shè)定壓力時(shí),通常設(shè)定為8.5bar,空壓機(jī)停止工作,打開泄壓閥9,將保溫腔23內(nèi)空氣壓力釋放,防止保溫腔23在冷卻過程中水分析出。
上述具體實(shí)施方式不能作為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式所做出的任何替代改進(jìn)或變換均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
本實(shí)用新型未詳述之處,均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。