一種水潤滑無油中壓兩級壓縮單螺桿空氣壓縮機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于機械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種空氣壓縮機，尤其是涉及一種水潤滑無油中壓兩級壓縮單螺桿空氣壓縮機。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，為滿足吹瓶、醫(yī)療行業(yè)等及軍事工業(yè)中壓(3_5MPa)氣源之需，均采用往復(fù)壓縮機或螺桿與活塞壓縮機串聯(lián)機組。其中，往復(fù)壓縮機主要有對稱平衡型中壓壓縮機，四級壓縮，其排氣壓力達(3-5MPa)以及V型中壓壓縮機，四級壓縮，其排氣壓力達(3-5MPa)。然而，上述兩種機型級間設(shè)有緩沖器、冷卻器、分離器(油、氣、水分離)，即1- Π級、Π -m級、m-1v級及IV級后均設(shè)有三種容器，管路復(fù)雜、機型龐大，維修難度大。
[0003]針對往復(fù)壓縮機存在的問題，采用螺桿與活塞壓縮機串聯(lián)機組，螺桿壓縮機一級壓縮，其排氣壓力達(0.7-1.2MPa);活塞壓縮機再進行一級或二級壓縮，其排氣壓力達(3-5MPa)。從上述結(jié)構(gòu)可知:為達到工作壓力(3-5MPa)，上述結(jié)構(gòu)均采用了二級以上壓縮方案，而為滿足氣源質(zhì)量要求，氣缸、氣閥、活塞桿及管路等材料選用防腐材質(zhì)，活塞環(huán)、填料均采用聚四氟乙烯材料。但上述結(jié)構(gòu)依然存在以下問題:I)上述結(jié)構(gòu)氣缸均為無水潤滑，但曲軸箱體內(nèi)及十字頭滑道均有油潤滑，故活塞桿上會有油，機器在做往復(fù)運動時，油會從活塞桿上爬行進入氣缸，為控制氣源質(zhì)量(油)指標必須在壓縮機排氣口設(shè)置多重(一組或多組)油過濾器;2)結(jié)構(gòu)繁重，管路錯綜繁雜，系統(tǒng)中各類閥門多，控制系統(tǒng)繁鎖(控制點多)；3)整機易損件多、運轉(zhuǎn)率低，噪聲大、振動烈度高，相同排氣量下功耗多，設(shè)備維修難，周期長，占地面積大。
[0004]目前，隨著壓縮機技術(shù)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，螺桿壓縮機作為往復(fù)式活塞壓縮機的換代產(chǎn)品，用螺桿取代活塞式壓縮機是動力用壓縮機發(fā)展趨勢。螺桿壓縮機有雙螺桿壓縮機和單螺桿壓縮機兩種。其中，單螺桿壓縮機起初主要用作噴油壓縮機，待技術(shù)真正成熟后，其應(yīng)用范圍才日益擴大。單螺桿壓縮機雖比雙螺桿壓縮機問世晚數(shù)十年，但因性能優(yōu)異而上升勢頭強勁。由于單螺桿的受力平衡，一級壓縮的最高壓力可比雙螺桿大;單螺桿比雙螺桿節(jié)能，軸承尺寸不像雙螺桿式那樣受限制而壽命更長。在實際使用時，壓縮機高速運轉(zhuǎn)過程中被壓縮氣體會產(chǎn)生大量熱能，須噴油或噴其它液體(水、液態(tài)制冷劑等)來進行冷卻。而現(xiàn)階段單螺桿壓縮機大部分還是采用油潤滑技術(shù)。例如，申請?zhí)枮?01310312217.1的中國專利公布了一種兩級壓縮單螺桿空氣壓縮機及其工作方法，該兩級壓縮單螺桿空氣壓縮機，包括電動機、空氣過濾器、一級油氣分離桶、二級油氣分離桶、以及無軸封串接在一起的一級壓縮主機和二級壓縮主機，所述一級油氣分離桶和二級壓縮主機的進氣口之間還設(shè)置有一個二級主機補油管，所述二級主機補油管上設(shè)置有補油閥。上述專利公布的技術(shù)方案主要是通過設(shè)置在一級油氣分離桶和二級壓縮主機的補油管和補油閥，可將一級壓縮主機中過多的壓縮機油回輸至二級壓縮主機，保證本空氣壓縮機的正常工作。然而，上述專利公開的是油潤滑單螺桿壓縮機，供氣含油量5ppm，達不到醫(yī)療、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域的應(yīng)用要求，而控制氣源油份，必須采用完全無油空壓機，水潤滑單螺絲桿壓縮機能滿足要求。一般而言，醫(yī)療器械及醫(yī)藥行業(yè)要求壓縮空氣供氣含油量不得超過0.03ppm，另外必須設(shè)置AA級超高效除油過濾器，達到最低殘留油份含量為0.0Olppm，以確保醫(yī)用儀器不受污染，同時避免對病人身體健康的影響;而油潤滑空壓機不能保證供氣量中不含油，其含油量達5ppm，使用3至4月后會高達lOppm，這樣會嚴重影響病人的身體健康，甚至造成醫(yī)療事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，采用水潤滑，阻力損失小，冷卻效率高，能有效降低機組消耗功率，運行安全可靠的水潤滑無油中壓兩級壓縮單螺桿空氣壓縮機。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種水潤滑無油中壓兩級壓縮單螺桿空氣壓縮機，包括電動機、分別與電動機傳動連接的一級單螺桿壓縮主機及二級單螺桿壓縮主機、與一級單螺桿壓縮主機的進氣口相連接的空氣濾清器、一級水氣分離器、二級水氣分離器、與一級水氣分離器相連接的一級氣冷卻器、與二級水氣分離器相連接的二級氣冷卻器以及與電動機電連接的電氣控制箱；
[0008]其中，所述的一級水氣分離器與一級單螺桿壓縮主機的排氣口相連接，所述的一級水氣分離器的出水口通過一級水過濾器與一級單螺桿壓縮主機的噴液口連接，所述的一級水氣分離器的出氣口與一級氣冷卻器的進氣口相連接；
[0009]所述的二級單螺桿壓縮主機的進氣口與一級氣冷卻器的出氣口相連接，所述的二級水氣分離器與二級單螺桿壓縮主機的排氣口相連接，所述的二級水氣分離器的出水口通過二級水過濾器與二級單螺桿壓縮主機的噴液口連接，所述的二級水氣分離器的出氣口連接有用于將空氣冷卻并輸出的二級氣冷卻器。
[0010]所述的空氣壓縮機還包括與一級單螺桿壓縮主機的噴液口相連接的軟水器。
[0011]所述的一級單螺桿壓縮主機的噴液口及二級單螺桿壓縮主機的噴液口分別設(shè)有霧化噴水器。
[0012]所述的一級單螺桿壓縮主機的螺桿軸通過一級連接筒與電動機的前軸傳動連接，所述的二級單螺桿壓縮主機的螺桿軸通過二級聯(lián)軸器與電動機的后軸傳動連接。
[0013]所述的一級單螺桿壓縮主機的進氣口與空氣濾清器之間設(shè)有蝶閥，該蝶閥通過一級水過濾器與一級水氣分離器的出水口相連接。
[0014]所述的一級水氣分離器上還設(shè)有一級最小壓力閥及一級壓力傳感器，所述的二級水氣分離器上還設(shè)有二級最小壓力閥及二級壓力傳感器。
[0015]所述的一級最小壓力閥主要用于建立兩級單螺桿壓縮主機內(nèi)壓、促使二級單螺桿壓縮主機潤滑水的循環(huán)，二級最小壓力閥主要起到單向排氣，防止二級水氣分離器中分離出的潤滑水倒流至二級水氣分離器及二級單螺桿壓縮主機中。
[0016]所述的一級單螺桿壓縮主機的排氣口通過一級單向閥與一級水氣分離器相連接，所述的二級單螺桿壓縮主機的排氣口通過二級單向閥與二級水氣分離器相連接。
[0017]所述的一級水氣分離器及二級水氣分離器上分別設(shè)有一級安全閥、二級安全閥。當水氣分離器內(nèi)的空氣壓力超過設(shè)定值時，相應(yīng)的安全閥自動打開，放掉部分空氣，從而降低水氣分離器內(nèi)的氣壓，保證水氣分離器使用的安全性。
[0018]在工作狀態(tài)下，所述的一級單螺桿壓縮主機由空氣過濾器輸入空氣，空氣經(jīng)一級單螺桿壓縮主機壓縮后與通過一級單螺桿壓縮主機噴液口噴射入的潤滑水混合一起，形成水氣混合物，該水氣混合物經(jīng)一級單螺桿壓縮主機的排氣口、一級單向閥進入一級水氣分離器中進行一次水氣分離，一次分離后的潤滑水經(jīng)一級水過濾器返回至一級單螺桿壓縮主機內(nèi)，一次分離后的壓縮空氣經(jīng)過一級氣冷卻器冷卻后，再進入二級單螺桿壓縮主機中，并與二級單螺桿壓縮主機內(nèi)的潤滑水混合在一起，再次形成水氣混合物，該水氣混合物經(jīng)二級單螺桿壓縮主機的排氣口、二級單向閥進入二級水氣分離器中進行二次水氣分離，二次分離后的潤滑水經(jīng)二級水過濾器返回至二級單螺桿壓縮主機內(nèi)，二次分離后的壓縮空氣經(jīng)過二級氣冷卻器冷卻后向外界輸出。
[0019]本發(fā)明兩級壓縮單螺桿空氣壓縮機中還設(shè)有潤滑水自動補償控制系統(tǒng)，包括軟水器、將軟水器與一級水氣分離器、二級水氣分離器相連通的第一供水管及第二供水管以及設(shè)置在一級水氣分離器及二級水氣分離器中的浮控開關(guān)。
[0020]所述的第一供水管及第二供水管上均分別設(shè)有電磁補水閥，該電磁補水閥通過電路與電氣控制箱電連接。
[0021 ] 所述的一級水氣分離器及二級水氣分離器的底部均分別設(shè)有電磁泄水閥，該電磁泄水閥通過電路與電氣控制箱電連接。
[0022]所述的潤滑水自動補償控制系統(tǒng)的工作過程為(以一級水氣分離器為例):一級水氣分離器中的潤滑水的水位通過浮控開關(guān)進行控制，當潤滑水的水位超過一級水氣分離器的最高水位值時，浮控開關(guān)將水位信號傳遞至電氣控制箱，電氣控