带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机技术方案

本发明专利技术涉及空压机冷却技术领域，公开了带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机，包括曲轴箱、缸体、缸头组件，缸体内设有活塞缸，缸体设在曲轴箱的上方且与曲轴箱连接，缸头组件设在缸体的上方且与缸体连接，其特征在于：缸体的前侧设有与曲轴箱连接的低压换热器，缸体的右端设有与缸体连接的歧管块，歧管块和低压换热器通过第一进水管连接，低压换热器的左端设有第一出水口，第一出水口通过第一排水管与缸头组件连接；缸体的后侧设有与曲轴箱连接的高压换热器，歧管块和高压换热器通过第二进水管连接，高压换热器的左端设有第二出水口，第二出水口通过第二排水管与缸头组件连接。本发明专利技术采用水冷和风冷双作用冷却方式，充分冷却，效果更好。

New Energy Vehicle Oilless Piston Air Compressor with Cooling System

【技术实现步骤摘要】
带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机
本专利技术涉及空压机冷却
，尤其涉及一种带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机。
技术介绍
新能源车用无油活塞式空压机主要包括曲轴箱、缸体、缸头、电机、曲轴、连杆、活塞、散热风扇等部件，目前的无油活塞式空压机大多采用单级压缩方式，这种单级压缩方式能耗高、气体压力偏低；另外，目前这些无油活塞式空压机均采用风扇强制风冷散热，这种主要靠对流传导散热方式散热效果不佳，换热效率也低，空压机缸体、缸头、特别是连杆、活塞等内部运动件的热量长时间积聚，温度无法快速有效降低，缸体的内壁、活塞环、轴承等有相对摩擦运动的部件的使用寿命明显降低，甚至使得轴承润滑脂因高温而失效和流失；其次，由于散热风扇冷却方式还存在迎风面与背风面冷却效果不一致，会导致缸体发生形变，增大摩擦；另外空压机的安装环境不可避免的存在粉尘、泥沙、水等异物，容易造成风扇堵塞，使鼓风量大幅下降，冷却效果变的越来越差，最终影响产品性能，导致使用寿命缩短，中国专利技术专利申请(申请号：201610588870.4)公开了一种两级压缩车用活塞式无油空压机，它由电机、过滤结构、飞轮轴、低压活塞缸、高压活塞缸、低压活塞连杆组件、高压活塞连杆组件、低压出气阀板组件、高压出气阀板组件、中冷却器、后冷却器等结构组成；低压活塞缸和高压活塞缸呈水平对置结构，活塞缸、排气阀板和缸盖等机体主要部件均采用风扇强制冷却方式进行冷却。风扇冷却方式不但存在冷却能力不足问题，而且还不可避免的存在迎风面与背风面冷却效果差别大，会严重导致机体因热膨胀产生的形变不一致，影响整机性能稳定性，造成工作寿命缩短。加上内部内却不充分，热量不断积聚导致活塞环和导向套早期磨损，另外还会造成曲轴连杆组件上的轴承润滑脂流失失效而引起轴承过早磨损；压缩气体采用扁管铝翅片冷排冷却器进行冷却，散热能力有限，加上由于空气流速高，压缩气体无法在短时间内进行有效散热，排气温度依然很高；此外，低压活塞缸与高压活塞缸之间设置了一个中间冷却器，当气体在这个中间冷却器中进行冷却的过程中，压缩空气中的水蒸气遇冷凝集在散热器中形成水滴，也就是级间冷却析水现象，而冷凝水一旦进入高压活塞缸则会对缸壁和活塞等部件造成严重损坏。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中效率低、能耗大、使用维护成本高、寿命短的缺点，提供了一种效率高、能耗小、使用维护成本低、寿命长的带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机，包括曲轴箱、缸体、缸头组件，缸体内设有活塞缸，缸体设在曲轴箱的上方且与曲轴箱连接，缸头组件设在缸体的上方且与缸体连接，缸体的前侧设有与曲轴箱连接的低压换热器，缸体的右端设有与缸体连接的歧管块，歧管块和低压换热器通过第一进水管连接，低压换热器的左端设有第一出水口，第一出水口通过第一排水管与缸头组件连接；缸体的后侧设有与曲轴箱连接的高压换热器，歧管块和高压换热器通过第二进水管连接，高压换热器的左端设有第二出水口，第二出水口通过第二排水管与缸头组件连接。冷却水在歧管块内分成三路，一路由缸体侧面进入机身，该路冷却水对曲轴箱、缸体、缸头组件进行循环冷却，然后流入缸头组件内部；第二路经由第一进水管进入低压换热器，该路冷却水对低压压缩空气进行快速冷却，然后经由第一排水管流入缸头组件内部；第三路经由第二进水管进入高压换热器，该路冷却水对高压压缩空气进行快速冷却，然后经由第二排水管流入缸头组件内部；该冷却系统冷却效率高、散热速度快，可有效保护空压机的关键部件并延长其寿命。作为优选，缸头组件包括与缸体连接的缸盖和设在缸盖上方的缸盖板，缸盖板与缸盖通过螺钉连接，缸盖设有与第一排水管连接的第一进水口和与第二排水管连接的第二进水口，缸盖内设有由上至下向下凹陷的内腔，内腔与缸盖板形成冷却水腔，第一进水口和第二进水口分别与冷却水腔相通，缸盖的前侧设有与第一进水口相通的第一排水口，缸盖的后侧设有与第二进水口相通的第二排水口。冷却水在冷却水腔内部汇集时，在缸头组件内部形成环绕降噪水带，可以有效吸收和降低排气噪声源的噪声强度，起到了减噪降噪的作用。作为优选，缸体的右端设有与歧管块相通的缸体进水口，缸体包括由外至内依次设置的缸体外壁和缸体内壁，缸体由缸体外壁合围形成，活塞缸由缸体内壁合围形成，缸体外壁和缸体内壁之间设有水道外壁，缸体内壁与水道外壁之间形成冷却水道，冷却水道沿着缸体内壁环形设置在活塞缸的外侧，冷却水道内设有水道加强筋，水道加强筋的两侧分别与缸体内壁和水道外壁连接。曲轴箱的上端设有与活塞缸配合的水道，水道设在冷却水道的下方且与冷却水道相通，在活塞缸外壁环绕设置冷却水道的结构型式，冷却水在冷却水道中流动形成一个冷却水套，利用水冷换热效率高、冷却迅速的优势能对缸体进行充分冷却，水道加强筋增加缸体内壁和水道外壁的连接强度，使缸体能够承受较大的振动后依旧能够正常工作，延长缸体的使用寿命及增强缸体的工作强度。作为优选，水道加强筋包括第一水道加强筋和第二水道加强筋，第一水道加强筋的上端部与缸体内壁的上端和水道外壁的上端齐平，第二水道加强筋的上端部低于第一水道加强筋的上端部，水道外壁的上端与缸体内壁的上端之间设有顶部水平流道，顶部水平流道设在第二水道加强筋的上方。第一水道加强筋和第二水道加强筋的高度差形成顶部水平流道，冷却水在顶部水平流道内，通过第一水道加强筋调节冷却水在顶部水平流道的流速，延长冷却水与缸体内壁的接触时间，提高冷却水热交换的效率。作为优选，水道加强筋的下端部均齐平，水道加强筋的下端部高于水道外壁的上端部，水道外壁的下端和缸体内壁的下端之间设有底部水平流道，底部水平流道设在水道加强筋的下方，第一水道加强筋均布设在活塞缸外侧，第二水道加强筋设在第一水道加强筋之间。各水道加强筋之间形成冷却腔，冷却水从进水口进入后通过底部水平流道流向各个冷却腔内，底部水平流道起到了均匀分散冷却水的作用，在冷却水活塞缸外围形成冷却水套，使冷却水能够对活塞缸进行整体冷却，增强散热的效果，活塞缸包括大活塞缸和小活塞缸，水道加强筋大活塞缸和小活塞缸的结构设置适配的水道加强筋，提高冷却水的利用率。作为优选，水道外壁与缸体外壁之间通过加强筋连接，加强筋、水道外壁、缸体外壁合围形成隔音腔，隔音腔内设有与缸体连接的固定架，固定架的下端部与隔音腔的下端部齐平，固定架的上端部设在隔音腔内，固定架包括圆柱体和与圆柱体外围连接的连接筋，圆柱体通过连接筋与缸体连接，圆柱体的中部开设有通孔。在冷却水道的外围设置隔音腔，利用隔音腔将活塞和进、排气阀在工作过程产生的的噪声进行有效的隔离与消减，显著降低了整机的工作噪声，通过固定架增强缸体外壁与水道外壁的连接强度，固定架由空心的圆柱体和连接筋行程，减小了噪音传播及振动传播的载体，从而增强缸体在工作时的稳定性。作为优选，曲轴箱上端设有由前至后设置的条形进气口，条形进气口上方设有与曲轴箱连接的进气接头，曲轴箱上端两侧设有两条平行设置的进气通道，进气通道由左至右横向设置，进气通道的左端部与条形进气口相通，曲轴箱的右侧设有与曲轴箱连接的空滤组件，空滤组件包括空滤壳体和设在空滤壳体内腔的空气滤芯，空滤壳体的上端两侧设有与进气通道右端相通的空滤进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机，包括曲轴箱(1)、缸体(2)、缸头组件(3)，缸体(2)内设有活塞缸(4)，缸体(2)设在曲轴箱(1)的上方且与曲轴箱(1)连接，缸头组件(3)设在缸体(2)的上方且与缸体(2)连接，其特征在于：缸体(2)的前侧设有与曲轴箱(1)连接的低压换热器(5)，缸体(2)的右端设有与缸体(2)连接的歧管块(6)，歧管块(6)和低压换热器(5)通过第一进水管(7)连接，低压换热器(5)的左端设有第一出水口(8)，第一出水口(8)通过第一排水管(9)与缸头组件(3)连接；缸体(2)的后侧设有与曲轴箱(1)连接的高压换热器(10)，歧管块(6)和高压换热器(10)通过第二进水管(11)连接，高压换热器(10)的左端设有第二出水口(12)，第二出水口(12)通过第二排水管(13)与缸头组件(3)连接，活塞缸(4)内设有在活塞缸(4)内上下移动的低压活塞(45)，低压活塞(45)的顶部开设有通气孔(46)，通气孔(46)的上方设有覆盖在通气孔(46)上的进气阀片(47)。

【技术特征摘要】
1.带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机，包括曲轴箱(1)、缸体(2)、缸头组件(3)，缸体(2)内设有活塞缸(4)，缸体(2)设在曲轴箱(1)的上方且与曲轴箱(1)连接，缸头组件(3)设在缸体(2)的上方且与缸体(2)连接，其特征在于：缸体(2)的前侧设有与曲轴箱(1)连接的低压换热器(5)，缸体(2)的右端设有与缸体(2)连接的歧管块(6)，歧管块(6)和低压换热器(5)通过第一进水管(7)连接，低压换热器(5)的左端设有第一出水口(8)，第一出水口(8)通过第一排水管(9)与缸头组件(3)连接；缸体(2)的后侧设有与曲轴箱(1)连接的高压换热器(10)，歧管块(6)和高压换热器(10)通过第二进水管(11)连接，高压换热器(10)的左端设有第二出水口(12)，第二出水口(12)通过第二排水管(13)与缸头组件(3)连接，活塞缸(4)内设有在活塞缸(4)内上下移动的低压活塞(45)，低压活塞(45)的顶部开设有通气孔(46)，通气孔(46)的上方设有覆盖在通气孔(46)上的进气阀片(47)。2.根据权利要求1所述的带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机，其特征在于：缸头组件(3)包括与缸体(2)连接的缸盖(14)和设在缸盖(14)上方的缸盖板(15)，缸盖板(15)与缸盖(14)通过螺钉(16)连接，缸盖(14)设有与第一排水管(9)连接的第一进水口(17)和与第二排水管(13)连接的第二进水口(18)，缸盖(14)内设有由上至下向下凹陷的内腔(19)，内腔(19)与缸盖板(15)形成冷却水腔(20)，第一进水口(17)和第二进水口(18)分别与冷却水腔(20)相通，缸盖(14)的前侧设有与第一进水口(17)相通的第一排水口(21)，缸盖(14)的后侧设有与第二进水口(18)相通的第二排水口(22)。3.根据权利要求1所述的带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机，其特征在于：缸体(2)的右端设有与歧管块(6)相通的缸体进水口(31)，缸体(2)包括由外至内依次设置的缸体外壁(32)和缸体内壁(33)，缸体(2)由缸体外壁(32)合围形成，活塞缸(4)由缸体内壁(33)合围形成，缸体外壁(32)和缸体内壁(33)之间设有水道外壁(34)，缸体内壁(33)与水道外壁(34)之间形成冷却水道(35)，冷却水道(35)沿着缸体内壁(33)环形设置在活塞缸(4)的外侧，冷却水道(35)内设有水道加强筋(36)，水道加强筋(36)的两侧分别与缸体内壁(33)和水道外壁(34)连接。4.根据权利要求3所述的带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机，其特征在于：水道加强筋(36)包括第一水道加强筋(64)和第二水道加强筋(65)，第一水道加强筋(64)的上端部与缸体内壁(33)的上端和水道外壁(34)的上端齐平，第二水道加强筋(65)的上端部低于第一水道加强筋(64)的上端部，水道外壁(34)的上端与缸体内壁(33)的上端之间设有顶部水平流道(37)，顶部水平流道(37)设在第二水道加强筋(65)的上方。5.根据权利要求3所述的带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机，其特征在于：水道加强筋(36)的下端部均齐平，水道加强筋(36)的下端部高于水道外壁(34)的上端部，水道外壁(34)的下端和缸体内壁(33)的下端之间设有底部水平流道(38)，底部水平流道(38)设在水道加强筋(36)的下方，第一水道加强筋(64)均布设在活塞缸(4)外侧，第二水道加强筋(65)设在第一水道加强筋(64)之间。6.根据权利要求3所述的带有冷却系统的新能源车用无油活塞式空压机，其特征在于：水道外壁(34)与缸体外壁(32)之间通过加强筋(39...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬泽强，王少鹏，周日，章胡杰，方优正，
申请(专利权)人：浙江科力车辆控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33