[发明专利]一种水润滑无油中压两级压缩单螺杆空气压缩机

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种空气压缩机，尤其是涉及一种水润滑无 油中压两级压缩单螺杆空气压缩机。

背景技术

现今，为满足吹瓶、医疗行业等及军事工业中压(3-5MPa)气源之需，均采 用往复压缩机或螺杆与活塞压缩机串联机组。其中，往复压缩机主要有对称平衡型 中压压缩机，四级压缩，其排气压力达(3-5MPa)以及V型中压压缩机，四级压 缩，其排气压力达(3-5MPa)。然而，上述两种机型级间设有缓冲器、冷却器、分 离器(油、气、水分离)，即Ⅰ-Ⅱ级、Ⅱ-Ⅲ级、Ⅲ-Ⅳ级及Ⅳ级后均设有三种容器， 管路复杂、机型庞大，维修难度大。

针对往复压缩机存在的问题，采用螺杆与活塞压缩机串联机组，螺杆压缩机 一级压缩，其排气压力达(0.7-1.2MPa)；活塞压缩机再进行一级或二级压缩，其 排气压力达(3-5MPa)。从上述结构可知：为达到工作压力(3-5MPa)，上述结构 均采用了二级以上压缩方案，而为满足气源质量要求，气缸、气阀、活塞杆及管路 等材料选用防腐材质，活塞环、填料均采用聚四氟乙烯材料。但上述结构依然存在 以下问题：1)上述结构气缸均为无水润滑，但曲轴箱体内及十字头滑道均有油润 滑，故活塞杆上会有油，机器在做往复运动时，油会从活塞杆上爬行进入气缸，为 控制气源质量(油)指标必须在压缩机排气口设置多重(一组或多组)油过滤器； 2)结构繁重，管路错综繁杂，系统中各类阀门多，控制系统繁锁(控制点多)；3) 整机易损件多、运转率低，噪声大、振动烈度高，相同排气量下功耗多，设备维修 难，周期长，占地面积大。

目前，随着压缩机技术领域的不断发展，螺杆压缩机作为往复式活塞压缩机 的换代产品，用螺杆取代活塞式压缩机是动力用压缩机发展趋势。螺杆压缩机有双 螺杆压缩机和单螺杆压缩机两种。其中，单螺杆压缩机起初主要用作喷油压缩机， 待技术真正成熟后，其应用范围才日益扩大。单螺杆压缩机虽比双螺杆压缩机问世 晚数十年，但因性能优异而上升势头强劲。由于单螺杆的受力平衡，一级压缩的最 高压力可比双螺杆大；单螺杆比双螺杆节能，轴承尺寸不像双螺杆式那样受限制而 寿命更长。在实际使用时，压缩机高速运转过程中被压缩气体会产生大量热能，须 喷油或喷其它液体(水、液态制冷剂等)来进行冷却。而现阶段单螺杆压缩机大部 分还是采用油润滑技术。例如，申请号为201310312217.1的中国专利公布了一种 两级压缩单螺杆空气压缩机及其工作方法，该两级压缩单螺杆空气压缩机，包括电 动机、空气过滤器、一级油气分离桶、二级油气分离桶、以及无轴封串接在一起的 一级压缩主机和二级压缩主机，所述一级油气分离桶和二级压缩主机的进气口之间 还设置有一个二级主机补油管，所述二级主机补油管上设置有补油阀。上述专利公 布的技术方案主要是通过设置在一级油气分离桶和二级压缩主机的补油管和补油 阀，可将一级压缩主机中过多的压缩机油回输至二级压缩主机，保证本空气压缩机 的正常工作。然而，上述专利公开的是油润滑单螺杆压缩机，供气含油量5ppm， 达不到医疗、医药、食品等领域的应用要求，而控制气源油份，必须采用完全无油 空压机，水润滑单螺丝杆压缩机能满足要求。一般而言，医疗器械及医药行业要求 压缩空气供气含油量不得超过0.03ppm，另外必须设置AA级超高效除油过滤器， 达到最低残留油份含量为0.001ppm，以确保医用仪器不受污染，同时避免对病人 身体健康的影响；而油润滑空压机不能保证供气量中不含油，其含油量达5ppm， 使用3至4月后会高达10ppm，这样会严重影响病人的身体健康，甚至造成医疗事 故。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单，采 用水润滑，阻力损失小，冷却效率高，能有效降低机组消耗功率，运行安全可靠的 水润滑无油中压两级压缩单螺杆空气压缩机。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种水润滑无油中压两级压缩单螺杆空气压缩机，包括电动机、分别与电动机 传动连接的一级单螺杆压缩主机及二级单螺杆压缩主机、与一级单螺杆压缩主机的 进气口相连接的空气滤清器、一级水气分离器、二级水气分离器、与一级水气分离 器相连接的一级气冷却器、与二级水气分离器相连接的二级气冷却器以及与电动机 电连接的电气控制箱；