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
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于機械技術領域，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】
[0002]現今，為滿足吹瓶、醫療行業等及軍事工業中壓(3_5MPa)氣源之需，均采用往復壓縮機或螺桿與活塞壓縮機串聯機組。其中，往復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級后均設有三種容器，管路復雜、機型龐大，維修難度大。
[0003]針對往復壓縮機存在的問題，采用螺桿與活塞壓縮機串聯機組，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)。從上述結構可知:為達到工作壓力(3-5MPa)，上述結構均采用了二級以上壓縮方案，而為滿足氣源質量要求，氣缸、氣閥、活塞桿及管路等材料選用防腐材質，活塞環、填料均采用聚四氟乙烯材料。但上述結構依然存在以下問題:I)上述結構氣缸均為無水潤滑，但曲軸箱體內及十字頭滑道均有油潤滑，故活塞桿上會有油，機器在做往復運動時，油會從活塞桿上爬行進入氣缸，為控制氣源質量(油)指標必須在壓縮機排氣口設置多重(一組或多組)油過濾器;2)結構繁重，管路錯綜繁雜，系統中各類閥門多，控制系統繁鎖(控制點多)；3)整機易損件多、運轉率低，噪聲大、振動烈度高，相同排氣量下功耗多，設備維修難，周期長，占地面積大。
[0004]目前，隨著壓縮機技術領域的不斷發展，螺桿壓縮機作為往復式活塞壓縮機的換代產品，用螺桿取代活塞式壓縮機是動力用壓縮機發展趨勢。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，待技術真正成熟后，其應用范圍才日益擴大。單螺桿壓縮機雖比雙螺桿壓縮機問世晚數十年，但因性能優異而上升勢頭強勁。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，壓縮機高速運轉過程中被壓縮氣體會產生大量熱能，須噴油或噴其它液體(水、液態制冷劑等)來進行冷卻。而現階段單螺桿壓縮機大部分還是采用油潤滑技術。例如，申請號為201310312217.1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置有一個二級主機補油管，所述二級主機補油管上設置有補油閥。上述專利公布的技術方案主要是通過設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，達不到醫療、醫藥、食品等領域的應用要求，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，醫療器械及醫藥行業要求壓縮空氣供氣含油量不得超過0.03ppm，另外必須設置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，甚至造成醫療事故。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單，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]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[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壓、促使二級單螺桿壓縮主機潤滑水的循環，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有一級安全閥、二級安全閥。當水氣分離器內的空氣壓力超過設定值時，相應的安全閥自動打開，放掉部分空氣，從而降低水氣分離器內的氣壓，保證水氣分離器使用的安全性。
[0018]在工作狀態下，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一級水過濾器返回至一級單螺桿壓縮主機內，一次分離后的壓縮空氣經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二級水過濾器返回至二級單螺桿壓縮主機內，二次分離后的壓縮空氣經過二級氣冷卻器冷卻后向外界輸出。
[0019]本發明兩級壓縮單螺桿空氣壓縮機中還設有潤滑水自動補償控制系統，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置在一級水氣分離器及二級水氣分離器中的浮控開關。
[0020]所述的第一供水管及第二供水管上均分別設有電磁補水閥，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，浮控開關將水位信號傳遞至電氣控制箱，電氣控