[发明专利]一种机体冷却一体化的空气压缩机

说明书

本发明公开了一种机体冷却一体化的空气压缩机。该空气压缩机的气缸、气缸盖以及曲轴箱内均设置有压缩空气的管道，其中气缸和气缸盖内还设置有冷水腔，冷水腔和压缩空气的管道一体化设计，使得压缩空气的冷却通过气缸和气缸盖本体的水冷进行，使得整个机构设计非常紧凑，从而避免了箱体外杂乱的管道连接，便于安装和维护，同时也大大减少了压缩机整体的体积。

技术领域

本发明涉及空气压缩机，特别涉及活塞式空气压缩机。

背景技术

活塞式空气压缩机通过曲轴连杆带动活塞在气缸内往复运动实现空气压缩。一般的活塞式空气压缩机中，当活塞靠近曲轴轴心时，气缸从外界吸入空气；当活塞远离曲轴轴心时对气缸内的空气进行压缩。这种空气压缩机的一个重要问题是气缸吸气时和空气压缩时，活塞受力相差很大，导致振动较大。而且这种空气压缩机由于其自身特性，通常需要分级压缩。分级压缩可降低排气温度，节省压缩功，提高容积效率，增加压缩气体排气量。此外，船用空气压缩机中，由于船舶空间有限，因此对于空气压缩机的体积要求能够做到更加紧凑。

发明内容

本发明所要解决的问题：

1、气缸吸气时和空气压缩时，活塞受力相差很大，导致振动很大。

2、空气压缩机的体积更加紧凑。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：

一种机体冷却一体化的空气压缩机，包括气缸、活塞、曲轴箱以及气缸盖；气缸安装在曲轴箱的上方，内设有活塞腔；气缸盖安装在气缸上，用于密封活塞腔；活塞安装于活塞腔内；活塞通过连杆连接曲轴箱上安装的曲轴；其特征在于，气缸的外壁和气缸内活塞腔的腔壁之间设有第一冷水腔和若干散热管；第一冷水腔环活塞腔设置；散热管竖直安装，并穿过第一冷水腔；散热管顶端通过气缸盖内的顶盖气道连通活塞腔。

进一步，顶盖气道的外壁与气缸盖的外壁之间设置有第二冷水腔。

进一步，活塞腔顶部和气缸盖之间安装有第一组合气阀；气缸盖的中心设置有竖直的并上下贯通的进气道；进气道为圆柱形气道，底部边缘设置有环形的与第一组合气阀进行密封的第一封口机构，使得第一组合气阀的进气口连接进气道；沿着第一封口机构的外缘是环形的第一出气口；第一出气口连通顶盖气道，使得第一组合气阀的出气口通过第一出气口连通顶盖气道；第一出气口的外缘是与活塞腔顶部开口进行密封的密封面板；密封面板呈环形，其内径与活塞腔顶部开口的直径相匹配；密封面板的外侧设置有弧形的连接气口；连接气口连通顶盖气道；散热管顶端正对连接气口，使散热管通过连接气口连通顶盖气道，进而连通第一组合气阀的出气口；顶盖气道的上方是隔板；隔板的上方是第二冷水腔。

进一步，气缸的顶面设置有与第一冷水腔连通的第一出水口；气缸盖的底面上设置有连通第二冷水腔的第二进水口；第二进水口正对着第一出水口从而使得第二冷水腔连通第一冷水腔；气缸盖的侧面设置有与第二冷水腔连通的第二出水口。

进一步，气缸盖上的进气道、顶盖气道、第二冷水腔、第一封口机构、第一出气口、连接气口、隔板、密封面板、第二出水口以及第二进水口所组成的结构由整体铸造而成。

进一步，气缸用于和曲轴箱相密封的底面上设置有气缸环道；气缸环道环绕活塞腔底部开口设置；散热管的底端开口设置于气缸环道内，并由此连通散热管和气缸环道；曲轴箱用于和气缸相密封的顶面上设置有轴箱环道；轴箱环道顶部具有与气缸环道相匹的环形开口，使得轴箱环道和气缸环道相连通；曲轴箱的侧边安装有集水箱；曲轴箱设置有集水箱的侧向上设置有斜向下的集水道；集水道的顶部连通轴箱环道，底部连通集水箱；气缸侧向设置有过渡气道；过渡气道斜向设置于气缸上，底部连通气缸环道。