[发明专利]一种倒Y型全无油气体压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及气体压缩机技术领域，具体而言，涉及一种倒Y型全无油气体压缩机。

背景技术

在一些有毒、贵重，或使用环境苛刻、对机器密封性能要求严格的场所，如使用氢气、氦气、及变电站使用的SF6气体等场合，会应用到一类特殊的气体压缩机。而在现有技术中的压缩机多采用往复式，属于容积式压缩机，其工作原理即：使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空间提高静压力的压缩机。压缩过程中，曲轴带动连杆，连杆带动活塞，活塞做上下运动。活塞运动使气缸内的容积发生变化，当活塞向下运动的时候，气缸容积增大，进气阀打开，排气阀关闭，气体被吸进来，完成进气过程；当活塞向上运动的时候，气缸容积减小，出气阀打开，进气阀关闭，完成压缩过程。这种压缩机通常采用活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙，并使用润滑油来润滑活塞环。

现有技术中的无油气体压缩机并非绝对意义上的无油润滑，所谓的无油其实只是在气缸内不再使用润滑油，但在曲轴箱内仍然添加有润滑油，气缸与曲轴箱之间主要是采用密封装置隔离开来，防止油分子蹿入压缩气体中，这类压缩机经过多年的优化改进，已形成了系列化、成熟化的设计生产方法，成为当今社会的主流产品。这种结构无法做到100％无泄漏，也不能做到真正意义上的全无油。这是因为，机械密封存在着磨损问题，当使用一段时间后，就会有油分子蹿入压缩气体中去。因为曲轴的动力输入端是动密封部位，不能做到零密封，而且随着使用时间的延长，由于磨损原因，泄漏量会越来越大。

随着技术进步和人民生活水平的提高，对压缩气体的纯净程度也越来越严格。采用传统的有油压缩机，必须附带昂贵的气体净化设备，甚至有些高端场合要求压缩的气体之中不可含油。因此，根据需要就研制出使压缩气体洁净、绝对无油的压缩机成为亟待解决的技术问题之一。

中国专利CN20091011695806公开了一种全无油润滑密封型气体压缩机，包括曲轴箱、曲轴、连杆、气缸、活塞，在曲轴动力输入端上安装有主轴承，曲轴箱内没有润滑油，所有轴承均是油脂润滑，活塞环和导向环是非金属自润滑材料制造。该现有技术采用曲轴带动连杆作往复压缩，气缸工作表面所受的侧向力较大，活塞易磨损，而且由于曲轴运行存在曲轴拐点，工作不平稳，噪声较大。

发明内容

为克服现有技术中存在的密封性能差、运行平稳性差、噪音大等技术问题，本发明提供了一种倒Y型全无油气体压缩机。采用本发明的气体压缩机，可以达到全密封，使压缩气体中完全不含油分子。

本发明的技术方案是：

一种倒Y型全无油气体压缩机，其特征在于：包括偏心轴箱、高压气缸、低压气缸、活塞、传动轴、偏心轴、轴承轴、磁力耦合装置；所述压缩机共有三个气缸，一个高压气缸分布在偏心轴箱的上部，两个低压气缸分布在偏心轴箱下部两侧，所述高压气缸和低压气缸采用倒“Y”形结构分布，三个气缸互呈120°夹角错开，且不在同一平面上排列；所述活塞通过连杆与偏心轴相连，三个活塞之间互成120夹角错开；所述偏心轴的两端分别与传动轴和支撑轴连接；所述磁力耦合装置带动传动轴运动。采用本发明设计结构的压缩机体积更小，重量更轻，实用性很强，应用更广泛。

在此基础上，所述偏心轴箱内没有润滑油；所述低压气缸的入口与偏心轴箱连通，所述低压气缸的出口与高压气缸的入口通过管路连通。

在此基础上，所述高压气缸、低压气缸与活塞之间不添加润滑介质，所述活塞环采用自润滑的非金属材料制成，所述非金属材料是以聚四氟乙烯为基体、添加碳纤维和聚酰亚胺混合制成，成本低，耐摩擦，寿命长，维护方便。

在此基础上，所述磁力耦合装置采用直联型磁耦合传动，包含内磁路和外磁路，所述偏心轴箱与外界大气之间通过非金属隔离套进行全密封隔离，并且所述非金属隔离套将所述内磁路和所述外磁路隔离开来。

在此基础上，所述非金属隔离套为以尼龙加玻璃纤维为主材料成型的隔离套，能承受偏心轴箱内最大0.8Mpa的压力，在压力低于0.8Mpa的场合，压缩机可以直接接入而不需要外加减压装置。

在此基础上，所述压缩过程采用两级级压缩，所述两低压气缸对气体进行一级压缩，所述高压气缸再进一步对气体进行二级压缩。

在此基础上，所述全无油气体压缩机的排气量可达6-60M³/h，输出压力可达6MPa；所述低压气缸入口的工作压力可以为-0.05-0.8MPa区间上的任何一值工作。