一种星型布置的多级气体压缩机制造技术

一种星型布置的多级气体压缩机，包括底座，底座上安装电机和曲轴箱，曲轴箱连接有若干个压缩缸体，曲轴箱内设有伸至压缩缸体内的曲轴连杆机构，曲轴箱内设有通过曲轴相连的半曲柄输入轴和半曲柄输出轴，电机与曲轴箱之间设有用于平衡旋转时惯性力的飞轮，飞轮的外侧设有飞轮罩，飞轮罩的外侧设有冷却单元，飞轮用于对冷却单元进行风冷降温；所述曲轴箱内设有通过无油轴承安装在曲轴上的星型盘，所述柱塞与柱塞钢套之间设有无润滑油的组合密封结构；飞轮使电机与曲轴箱和曲轴连杆机构之间达到重量平衡，减小了冷却介质泵的输出功率，降低了能耗；星型盘结构紧凑，占用空间小，无油轴承转动连接，寿命长，无污染，维护保养方便；密封性能稳定可靠。封性能稳定可靠。封性能稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种星型布置的多级气体压缩机

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[0001]本专利技术涉及一种星型布置的多级气体压缩机。

技术介绍
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[0002]隔膜压缩机主要由电机、底座、曲轴箱、曲轴连杆机构、压缩缸体、电控系统以及一些附件组成，电机通过曲轴箱带动曲轴连杆机构动作，曲轴连杆机构带动压缩缸体内的柱塞往复运动实现对气体的增压。但是目前的隔膜压缩机在使用时，主要存在以下缺点：
[0003](1)在曲轴连杆机构动作时，由于曲轴连杆机构一侧重量偏大，而电机一侧重量偏小，两者之间容易出现重量不平衡的情况，影响工作时的稳定性。再者，隔膜压缩机都需要用到冷却单元对压缩缸体进行冷却，现在的冷却单元主要靠增加内部冷却介质的循环速度来实现降温，从而额外增加了冷却介质泵的输出功率，增加了能耗。
[0004](2)在曲轴箱工作时，曲轴箱的输入轴与电机连接，通过电机进行驱动旋转，为曲轴箱提供动力，而曲轴箱的输出轴，则只是起到支撑作用，没有连接任何的输出结构，形成能量的浪费。隔膜压缩机冷却单元主要靠自带的冷却介质泵提供动力，目前还没有将曲轴箱的动力输出与冷却单元结合的技术出现。
[0005](3)布置不合理，占用空间大，特别是对于多级压缩，需要额外占用很大的空间；
[0006](4)现在的曲轴连杆机构中各回转部件之间均采用润滑轴承连接，维护成本高，且润滑油存在泄漏的风险，对氢气造成污染；
[0007](5)现在的压缩缸体内均采用了油润滑和膜片进行密封，膜片寿命短，价格昂贵，密封效果差，时间久了膜片容易破裂造成密封失效，导致润滑油泄漏，造成气体污染等问题。
[0008]综上，隔膜压缩机的上述问题，已成为行业内亟需解决的技术难题。

技术实现思路
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[0009]本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种星型布置的多级气体压缩机，解决了曲轴箱与电机之间重量不平衡的问题，解决了冷却介质泵的输出功率大、能耗高的问题，解决了以往占用空间大的问题，解决了以往回转部件采用润滑轴承连接维护成本高的问题，解决了以往压缩缸体内膜片破裂造成密封失效、导致润滑油泄漏造成气体污染的问题。
[0010]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0011]一种星型布置的多级气体压缩机，包括底座，底座上安装电机和曲轴箱，曲轴箱连接有若干个压缩缸体，曲轴箱内设有伸至压缩缸体内的曲轴连杆机构，所述曲轴箱内设有通过曲轴相连的半曲柄输入轴和半曲柄输出轴，所述电机与曲轴箱之间设有用于平衡旋转时惯性力的飞轮，飞轮的一端与电机的输出轴相连，飞轮的另一端与曲轴箱的半曲柄输入轴相连，飞轮的外侧设有飞轮罩，飞轮罩的外侧设有冷却单元，所述飞轮用于对冷却单元进行风冷降温；
[0012]所述曲轴箱内设有通过无油轴承安装在曲轴上的星型盘，曲轴箱的外侧沿圆周安
装有若干个压缩缸体，所述压缩缸体包括与曲轴箱固连的导向活塞连接体，导向活塞连接体内设有导向活塞套，导向活塞套内滑动安装有导向活塞，导向活塞和星型盘之间通过连杆经无油轴承转动连接；导向活塞连接体另一端连接柱塞连接体，所述柱塞连接体内设有柱塞缸套，柱塞缸套内设有柱塞，柱塞与导向活塞固定连接，柱塞在柱塞缸套中往复运动，所述柱塞与柱塞钢套之间设有无润滑油的组合密封结构；柱塞连接体的另一端连接缸头，所述缸头上设有进气阀和排气阀。
[0013]所述飞轮靠近电机的一侧通过螺栓连接有飞轮联轴器，飞轮联轴器另一侧通过螺钉与电机的输出轴固定连接，所述飞轮的中心孔通过涨紧套与曲轴箱的半曲柄输入轴固定连接，所述飞轮的外圆周设有若干散热翅片。
[0014]所述冷却单元设在飞轮罩的下侧、上侧、左侧或者右侧，所述冷却单元包括循环水冷或风冷组件。
[0015]所述曲轴箱的半曲柄输出轴连接有液压马达的输入端，所述液压马达的输出端与冷却单元连接用于给冷却单元提供动力，所述液压马达与曲轴箱的半曲柄输出轴之间通过液压马达联轴器固定连接，所述曲轴箱的半曲柄输出轴与曲轴箱壳体之间设有骨架油封。
[0016]所述导向活塞的外表面设有密封圈槽，密封圈槽内镶嵌有无油活塞环，导向活塞通过无油活塞环在导向活塞套内实现无油往复运动，所述柱塞通过压板安装在导向活塞顶部凹槽内。
[0017]所述导向活塞连接体和柱塞连接体的内部分别设有冷却通道，导向活塞连接体和柱塞连接体的侧壁分别设有与冷却通道相连通的冷却介质进出口。
[0018]所述组合密封结构包括设在柱塞与柱塞钢套之间的环形槽腔，所述环形槽腔设在柱塞的外壁或柱塞钢套的内壁，环形槽腔内设有密封介质，所述柱塞外表面位于环形槽腔上侧和下侧的位置分别设有若干个密封环。
[0019]所述柱塞连接体和柱塞缸套的侧壁上对应环形槽腔的位置设有密封介质进出口。
[0020]所述柱塞外表面位于环形槽腔上侧和下侧的位置分别设有导向环。
[0021]所述密封介质包括固体介质或液体介质，所述固体介质包括润滑脂或石墨粉，所述液体介质包括磁性液体或离子液。
[0022]本专利技术采用上述方案，具有以下优点：
[0023](1)通过在电机与曲轴箱之间设置飞轮，飞轮一方面可以增加电机一侧的重量，使电机与曲轴箱和曲轴连杆机构之间达到旋转时惯性力平衡的效果，以保证工作时的稳定性；飞轮另一方面在旋转时，可产生一定风力，可对安装在飞轮罩外侧的冷却单元起到辅助风冷降温的作用，减小了冷却介质泵的输出功率，从而降低了能耗；
[0024](2)通过在曲轴箱的半曲柄输出轴上连接有液压马达，对曲轴箱旋转时产生的能量进行了充分利用，液压马达的输出端与冷却单元连接用于给冷却单元提供动力，可替代冷却单元原来自带的冷却介质泵，从而降低了成本和能耗；
[0025](3)通过星型盘驱动曲轴箱外侧的若干个压缩缸体，可实现气体的多级压缩，且结构紧凑，占用空间小；曲轴与星型盘之间、星型盘与连杆之间、连杆与导向活塞之间均采用无油轴承转动连接，寿命长，维护保养方便，无油润滑，无污染；
[0026](4)通过在柱塞与柱塞钢套之间设置环形槽腔，环形槽腔内设有密封介质，在柱塞外表面位于环形槽腔上侧和下侧的位置分别设有若干个密封环，通过密封介质和多个密封
环组合的形式对柱塞与柱塞钢套之间进行润滑和密封，避免了因膜片破裂造成的密封失效、润滑油泄漏、气体污染等问题，密封效果好，寿命长，密封性能稳定可靠。
附图说明：
[0027]图1为本专利技术的主视结构示意图。
[0028]图2为本专利技术的侧向剖视结构示意图。
[0029]图3为本专利技术组合密封结构的放大示意图。
[0030]图中，1、底座，2、电机，3、曲轴箱，4、压缩缸体，5、半曲柄输入轴，6、半曲柄输出轴，7、飞轮，8、飞轮罩，9、冷却单元，10、无油轴承，11、曲轴，12、星型盘，13、导向活塞连接体，14、导向活塞套，15、导向活塞，16、连杆，17、柱塞连接体，18、柱塞缸套，19、柱塞，20、缸头，21、进气阀，22、排气阀，23、飞轮联轴器，24、涨紧套，25、液压马达，26、液压马达联轴器，27、骨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星型布置的多级气体压缩机，包括底座，底座上安装电机和曲轴箱，曲轴箱连接有若干个压缩缸体，曲轴箱内设有伸至压缩缸体内的曲轴连杆机构，其特征在于：所述曲轴箱内设有通过曲轴相连的半曲柄输入轴和半曲柄输出轴，所述电机与曲轴箱之间设有用于平衡旋转时惯性力的飞轮，飞轮的一端与电机的输出轴相连，飞轮的另一端与曲轴箱的半曲柄输入轴相连，飞轮的外侧设有飞轮罩，飞轮罩的外侧设有冷却单元，所述飞轮用于对冷却单元进行风冷降温；所述曲轴箱内设有通过无油轴承安装在曲轴上的星型盘，曲轴箱的外侧沿圆周安装有若干个压缩缸体，所述压缩缸体包括与曲轴箱固连的导向活塞连接体，导向活塞连接体内设有导向活塞套，导向活塞套内滑动安装有导向活塞，导向活塞和星型盘之间通过连杆经无油轴承转动连接；导向活塞连接体另一端连接柱塞连接体，所述柱塞连接体内设有柱塞缸套，柱塞缸套内设有柱塞，柱塞与导向活塞固定连接，柱塞在柱塞缸套中往复运动，所述柱塞与柱塞钢套之间设有无润滑油的组合密封结构；柱塞连接体的另一端连接缸头，所述缸头上设有进气阀和排气阀。2.根据权利要求1所述的一种星型布置的多级气体压缩机，其特征在于：所述飞轮靠近电机的一侧通过螺栓连接有飞轮联轴器，飞轮联轴器另一侧通过螺钉与电机的输出轴固定连接，所述飞轮的中心孔通过涨紧套与曲轴箱的半曲柄输入轴固定连接，所述飞轮的外圆周设有若干散热翅片。3.根据权利要求1所述的一种星型布置的多级气体压缩机，其特征在于：所述冷却单元设在飞轮罩的下侧、上侧、左侧或者右侧，所述冷却单元包括循环水冷或风冷组件。4.根据权利要求1所述的一种星型布置的多级气体压缩机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢子义，曲光，李树奎，冷晓慧，赵永证，
申请(专利权)人：烟台东德氢能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：