一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)及方法，屬于氣體壓縮領(lǐng)域，具體涉及一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)及方法。本發(fā)明將驅(qū)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為液壓能的壓縮機(jī)，用液壓油推動(dòng)液壓活塞從而帶動(dòng)柱塞上下運(yùn)動(dòng)對(duì)氣體進(jìn)行壓縮，同時(shí)采用上下兩端對(duì)稱的氣缸結(jié)構(gòu)，當(dāng)一個(gè)氣缸壓縮介質(zhì)時(shí)，另一個(gè)氣缸進(jìn)介質(zhì)，既不浪費(fèi)吸入氣體自身的能量又高效節(jié)能，特別適用于吸氣壓力較高的中高壓氣體或液體壓縮，并且采用兩級(jí)或多級(jí)壓縮，可以減小油泵的壓力、降低壓縮介質(zhì)的溫度，同時(shí)采用液壓驅(qū)動(dòng)有效降低了噪聲。
【專利說(shuō)明】一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)及方法，屬于氣體壓縮領(lǐng)域，具體涉及一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有技術(shù)中的壓縮機(jī)包括液壓壓縮機(jī)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞式氣體壓縮。
[0003]曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞式氣體壓縮機(jī)，其制造技術(shù)成熟，應(yīng)用較廣。但其零部件數(shù)量多、體積重量和占地面積均較大、易損件較多、相同工況下所需電機(jī)功率大，運(yùn)轉(zhuǎn)成本高；同時(shí)，其吸排氣范圍較窄、壓縮噪音大。此外，為了適應(yīng)其規(guī)定的吸氣壓力，往往需將高壓氣體降壓后再進(jìn)行壓縮，浪費(fèi)了壓縮介質(zhì)的能量。
[0004]液壓壓縮機(jī)活塞主要為工字型活塞，活塞與缸筒接觸，靠活塞和缸筒之間的密封圈密封，這樣對(duì)缸筒的要求很高，必須保證缸筒粗糙度以及直線度；而且，在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，一旦缸內(nèi)出現(xiàn)雜質(zhì)就會(huì)劃傷缸筒以及密封圈，立刻出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象；另外，由于缸筒加工難度大，并且可選材料有限，液壓壓縮機(jī)對(duì)氣質(zhì)要求很高，壓縮氣體種類有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的制造成本較高、壓縮噪音大，運(yùn)轉(zhuǎn)能耗高的問(wèn)題，提供了一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)及方法，該往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)及方法既不浪費(fèi)吸入氣體自身的能量又高效節(jié)能，同時(shí)采用液壓驅(qū)動(dòng)有效降低了噪聲。
[0006]本發(fā)明還有一目的是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的運(yùn)行環(huán)境受限，氣體介質(zhì)要求較高的問(wèn)題，提供了一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)及方法，該往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)及方法采用柱塞式活塞，可以適用于各種工況，對(duì)壓縮介質(zhì)的要求較低。
[0007]本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:
[0008]—種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī),包括:主機(jī)系統(tǒng),與主機(jī)系統(tǒng)相連的控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)、與控制系統(tǒng)相連的動(dòng)力系統(tǒng)，所述主機(jī)系統(tǒng)包括:主機(jī)缸，所述主機(jī)缸包括:柱塞、第一氣缸、油缸,其中:
[0009]所述第一氣缸的一端與油缸相連，另一端設(shè)有第一氣缸連接塊，所述柱塞穿過(guò)油缸后進(jìn)入氣缸內(nèi)，并與所述第一氣缸連接塊形成密封腔體A ；
[0010]所述柱塞位于油缸內(nèi)的部分上設(shè)置有油缸活塞，所述油缸活塞將所述油缸分為上下兩個(gè)密封的油腔B和油腔C ；
[0011]所述密封腔體A上設(shè)置有第一進(jìn)氣閥、第一排氣閥，所述油腔B和油腔C上分別設(shè)置有油缸進(jìn)油口；
[0012]所述第一進(jìn)氣閥通過(guò)控制系統(tǒng)與壓縮機(jī)的進(jìn)氣端相連；
[0013]所述油腔B和油腔C上的油缸進(jìn)油口分別與控制系統(tǒng)相連；
[0014]所述第一排氣閥通過(guò)冷卻系統(tǒng)與壓縮機(jī)的排氣端連接。
[0015]優(yōu)化的，上述的一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，還包括第二氣缸，所述第二氣缸與第一氣缸對(duì)稱的連接于油缸的另一端，所述柱塞從第二氣缸的一端進(jìn)入所述第二氣缸后與第二氣缸另一端上的第二氣缸連接塊形成密封腔體D，所述密封腔體D上設(shè)置有第二進(jìn)氣閥和第二排氣閥，所述第二進(jìn)氣閥通過(guò)控制系統(tǒng)與壓縮機(jī)的進(jìn)氣端相連，所述第二排氣閥通過(guò)冷卻系統(tǒng)與壓縮機(jī)的排氣端連接。
[0016]優(yōu)化的，上述的一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，所述主機(jī)系統(tǒng)有一個(gè)以上，形成多級(jí)壓縮系統(tǒng)，其中:
[0017]所述各個(gè)主機(jī)系統(tǒng)的油缸進(jìn)油口分別與控制系統(tǒng)相連；
[0018]所述主機(jī)系統(tǒng)中的各級(jí)主機(jī)系統(tǒng)的第一進(jìn)氣閥、第二進(jìn)氣閥與上一級(jí)主機(jī)系統(tǒng)的第一排氣閥和第二排氣閥相通；
[0019]第一級(jí)主機(jī)系統(tǒng)的第一進(jìn)氣閥、第二進(jìn)氣閥通過(guò)控制系統(tǒng)與壓縮機(jī)的進(jìn)氣端相通；
[0020]最后一級(jí)主機(jī)系統(tǒng)的第一排氣閥和第二排氣閥分別與壓縮機(jī)的排氣端連接。
[0021]優(yōu)化的，上述的一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，所述控制系統(tǒng)包括第一球閥、換向閥，其中:所述第一球閥的一端與壓縮機(jī)的進(jìn)氣端相連，另一端與第一進(jìn)氣閥和第二進(jìn)氣閥連接，所述換向閥的一端分別與油腔B和油腔C上的油缸進(jìn)油口相連，另一端與動(dòng)力系統(tǒng)相連。
[0022]優(yōu)化的，上述的一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，所述冷卻系統(tǒng)包括:冷卻器、油冷器，所述冷卻器的一端與第一排氣閥和第二排氣閥相連，另一端與壓縮機(jī)的排氣端相連；所述油冷器的一端與換向閥相連，另一端與動(dòng)力系統(tǒng)中的油池相連。
[0023]優(yōu)化的，上述的一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括:油冷器、儲(chǔ)能器、過(guò)濾器、油泵、溢流閥和油池，其中:所述油泵與溢流閥相互并聯(lián)后分別與油池和過(guò)濾器的一端相連接，所述過(guò)濾器的另一端與儲(chǔ)能器連接和換向閥連接，所述換向閥與過(guò)濾器相連的一端還與油池相連接。
[0024]優(yōu)化的，上述的一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，還包括工藝系統(tǒng)，所述工藝系統(tǒng)包括:安全閥、第二球閥、單向閥，所述安全閥與冷卻系統(tǒng)相連，所述第二球閥的一端與冷卻系統(tǒng)相連，另一端通過(guò)單向閥與壓縮機(jī)排氣端相連。
[0025]—種利用上述的任一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)進(jìn)行氣體壓縮的方法，包括:
[0026]注油步驟:通過(guò)控制系統(tǒng)向油腔B或油腔C中的一個(gè)注油，從而推油缸活塞運(yùn)動(dòng)使得密封腔體A或密封腔體D中的一個(gè)被壓縮；
[0027]進(jìn)氣步驟:將外界氣體抽入密封腔體A或密封腔體D中；
[0028]排氣步驟:當(dāng)被壓縮的密封腔體內(nèi)的氣體壓力達(dá)到所需壓力時(shí)，將氣體排出；
[0029]切換步驟:控制系統(tǒng)倒向，向另一個(gè)油腔中注油，從而推動(dòng)油缸活塞反向運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行進(jìn)氣步驟。
[0030]優(yōu)化的，上述的氣體壓縮的方法，所述注油步驟為:液壓油經(jīng)過(guò)油泵，由油池依次進(jìn)入過(guò)濾器和換向閥的直通進(jìn)入油腔B或油腔C中的一個(gè)，推動(dòng)油缸活塞運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，另一個(gè)油腔的油則經(jīng)過(guò)換向閥的直通和油冷器，回到油池；
[0031]所述進(jìn)氣步驟為:油缸活塞帶動(dòng)柱塞運(yùn)動(dòng)，使得未被壓縮的密封腔體容積增大，開啟該腔體的進(jìn)氣閥，氣體經(jīng)過(guò)第一球閥，從第一進(jìn)氣閥或第二進(jìn)氣閥進(jìn)入未被壓縮的密封腔體；
[0032]所述排氣步驟為:油缸活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)柱塞運(yùn)動(dòng)，被壓縮的密封腔體容積縮小，氣體壓力增高，其進(jìn)氣閥被關(guān)閉，當(dāng)被壓縮的密封腔體內(nèi)的氣體壓力達(dá)到所需壓縮的壓力時(shí)，其排氣閥打開，氣體經(jīng)過(guò)冷卻器、第二排氣球閥和單向閥排出；
[0033]所述切換步驟為:當(dāng)柱塞運(yùn)動(dòng)到頂時(shí)，換向閥換向處于交叉相通的狀態(tài)，壓力油將流進(jìn)先前未被注油的油腔，同時(shí)先前被注油的油腔內(nèi)的油回到油池，油缸活塞在壓力油的作用下反向運(yùn)動(dòng)，然后執(zhí)行進(jìn)氣步驟。
[0034]因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0035]1、更加節(jié)能環(huán)保:吸排氣壓力較寬、不浪費(fèi)吸入氣體自身的能量而高效節(jié)能，特別適用于吸氣壓力較高的中高壓氣體或液體壓縮，并且可采用兩級(jí)或多級(jí)壓縮，可以減小油泵的壓力、降低壓縮介質(zhì)的溫度，同時(shí)采用液壓驅(qū)動(dòng)有效降低了噪聲。
[0036]2、有效降低成本:由于采用液壓驅(qū)動(dòng)，因此制造成本低、運(yùn)行成本低。
[0037]3、能夠適應(yīng)更多工況:采用柱塞式活塞，可以適用于各種工況，對(duì)介質(zhì)要求較低，現(xiàn)有的液壓活塞機(jī)滿足不了此要求，比如國(guó)內(nèi)現(xiàn)在開發(fā)的頁(yè)巖氣、煤層氣等。
[0038]4、便于后期維護(hù):由于本機(jī)組針對(duì)各種氣液介質(zhì)混輸入增壓，因此增加中體方便后期拆卸維修。
[0039]5、氣密性更好:氣缸和油缸各自位于單獨(dú)的缸內(nèi)，中間還有中體隔離開，因此即使密封件破損，氣體也不會(huì)滲透至液壓油。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖。
[0041]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的主機(jī)缸的結(jié)構(gòu)圖。
[0042]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0043]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。圖中，第一球閥I,第一進(jìn)氣閥2,第二進(jìn)氣閥3,第一排氣閥4,第二排氣閥5,主機(jī)缸6,換向閥8,冷卻器9，安全閥10，第二球閥11，單向閥12，油冷器13，儲(chǔ)能器14，過(guò)濾器15，油泵16，溢流閥17，油池18，第一氣缸連接塊21，柱塞22，氣缸23，缸筒法蘭24，氣缸中間塊25，油缸中間塊26，油缸活塞密封圈27，油缸活塞28，油缸29，長(zhǎng)拉桿30，短拉桿31，第二氣缸連接塊32，放氣孔33，氣缸密封34，油缸密封35，油缸進(jìn)油口 36，第二氣缸37。
[0044]實(shí)施例1:
[0045]參見圖1, 一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，包括:主機(jī)系統(tǒng)，與主機(jī)系統(tǒng)相連的控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)、與控制系統(tǒng)相連的動(dòng)力系統(tǒng)。
[0046]主機(jī)系統(tǒng)包括主機(jī)缸6。如圖2所不,主機(jī)缸6包括:柱塞22、第一氣缸23、第二氣缸37、油缸29，其中:第一氣缸23的一端與油缸29相連，另一端設(shè)有第一氣缸連接塊21，柱塞22穿過(guò)油缸29后進(jìn)入氣缸23內(nèi)，并與第一氣缸連接塊21形成密封腔體A ;密封腔體A相對(duì)的兩側(cè)分別設(shè)置有第一進(jìn)氣閥2、第一排氣閥4 ;第二氣缸37與第一氣缸23對(duì)稱的連接于油缸29的另一端，柱塞22從第二氣缸37的一端進(jìn)入第二氣缸37后與第二氣缸37另一端上的第二氣缸連接塊32形成密封腔體D ;密封腔體D相對(duì)的兩側(cè)上分別設(shè)置有第二進(jìn)氣閥3和第二排氣閥5 ;第一進(jìn)氣閥2、第二進(jìn)氣閥3通過(guò)控制系統(tǒng)與壓縮機(jī)的進(jìn)氣端相連；第一排氣閥4、第二排氣閥5通過(guò)冷卻系統(tǒng)與壓縮機(jī)的排氣端連接；柱塞22位于油缸29內(nèi)的部分上設(shè)置有油缸活塞28，其上設(shè)置有油缸活塞密封圈27，該油缸活塞28將油缸29分為上下兩個(gè)密封的油腔B和油腔C ;油腔B和油腔C上分別設(shè)置有與控制系統(tǒng)相連的油缸進(jìn)油口 36 ;在第一氣缸23和油缸29連接部位以及第二氣缸37和油缸29的連接部位處設(shè)置有氣缸中間塊25和油缸中間塊26，該氣缸中間塊25和油缸中間塊26通過(guò)長(zhǎng)拉桿30固定于第一氣缸23和第二氣缸37的氣缸法蘭24上，在氣缸中間塊25上設(shè)置有氣缸密封34，所述油缸中間塊26設(shè)置有油缸密封35 ;通過(guò)氣缸中間塊25、油缸中間塊26將油缸29和氣缸隔離開，因此即使密封件破損，氣體也不會(huì)滲透至液壓油。
[0047]動(dòng)力系統(tǒng)包括儲(chǔ)能器14、過(guò)濾器15、油泵16、溢流閥17和油池18組成，油泵16與溢流閥17并聯(lián)后一端與油池18連接，另一端與過(guò)濾器15連接，過(guò)濾器15的另一端和儲(chǔ)能器14以及控制系統(tǒng)的換向閥8連接。
[0048]冷卻系統(tǒng)包括冷卻器9和油冷器13，冷卻器9的進(jìn)氣端與第一排氣閥4、第二排氣閥5相連，出氣端與工藝系統(tǒng)的安全閥10和第二球閥11連接，油冷器13 —端連接換向閥8，另一端連接油池18。
[0049]工藝氣系統(tǒng)包括安全閥10、第二球閥11、單向閥12和管線組成，安全閥10和第二球閥11的一端與冷卻系統(tǒng)的冷卻器9相連，另一端通過(guò)單向閥12與壓縮機(jī)排氣端相連。
[0050]控制系統(tǒng)包括第一球閥1、第一進(jìn)氣閥2、第二進(jìn)氣閥3,第一排氣閥4,第二排氣閥5和換向閥8，第一球閥I 一端接壓縮機(jī)的進(jìn)氣端，另外一端與第一進(jìn)氣閥2和第二進(jìn)氣閥3同時(shí)連接；第一排氣閥4和第二排氣閥5再同時(shí)與冷卻器9連接,換向閥8的一端與主機(jī)缸6的B腔和C腔的油缸進(jìn)油口 36連接，另一端分別與過(guò)濾器15和油冷器13連接；
[0051]柱塞22，油缸活塞28在主機(jī)缸6安裝后形成A、B、C、D四個(gè)腔，其中，A、D為氣腔，
B、C為油腔。液壓油經(jīng)過(guò)油泵16，由油池18依次進(jìn)入過(guò)濾器15和換向閥8的直通圖1中狀態(tài)進(jìn)入B腔，推動(dòng)油缸活塞28向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，C腔的油則經(jīng)過(guò)換向閥8的直通圖1中狀態(tài)和油冷器13，回到油池18。在油缸活塞28向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，A腔容積會(huì)增大，腔內(nèi)壓力降低，第一進(jìn)氣閥2開啟，氣體經(jīng)過(guò)第一球閥I，從第一進(jìn)氣閥2進(jìn)入A腔，產(chǎn)生A腔的進(jìn)氣過(guò)程。同時(shí)，D腔容積縮小，氣體壓力增高，第二進(jìn)氣閥3關(guān)閉，產(chǎn)生D腔的壓縮過(guò)程，當(dāng)D腔內(nèi)的壓力達(dá)到第二排氣閥5所能承受的壓力即所需壓縮的壓力時(shí)，第二排氣閥5打開，氣體經(jīng)過(guò)冷卻器9、第二排氣球閥11和單向閥12排到儲(chǔ)氣罐內(nèi)，形成D腔的排氣過(guò)程。
[0052]在此過(guò)程中，當(dāng)D腔內(nèi)壓力超過(guò)排氣壓力時(shí)，此時(shí)D腔壓力=A腔壓力-C腔壓力+B腔壓力。由于C腔與油池相通，即與大氣相通，可以不計(jì)，且A腔為氣體進(jìn)氣壓力。因此，此時(shí)的D腔壓力即排氣壓力=油壓力+進(jìn)氣壓力。由此可知，氣體的進(jìn)氣壓力越大，所需油壓力就越小，所需功率就越小。
[0053]當(dāng)柱塞22運(yùn)動(dòng)到頂時(shí)，油壓會(huì)迅速升高，換向閥8接收到信號(hào)后換向，此時(shí)換向閥8處于交叉相通的狀態(tài)。這時(shí)，壓力油將流進(jìn)C腔，B腔內(nèi)的油就回到油池18，油缸活塞28在壓力油的作用下向上運(yùn)動(dòng)，D腔容積會(huì)增大，腔內(nèi)壓力降低，第二進(jìn)氣閥3開啟，氣體經(jīng)過(guò)第一球閥1，從第二進(jìn)氣閥3進(jìn)入D腔，產(chǎn)生D腔的進(jìn)氣過(guò)程。同時(shí)，A腔容積縮小，氣體壓力增高，第一進(jìn)氣閥2關(guān)閉，當(dāng)A腔內(nèi)的壓力達(dá)到第一排氣閥4所承受的壓力即所需壓縮的壓力時(shí)，第一排氣閥4打開，氣體經(jīng)過(guò)冷卻器9、第二球閥11和單向閥12排到儲(chǔ)氣罐內(nèi)，形成A腔的排氣過(guò)程。
[0054]在此過(guò)程中，當(dāng)A腔內(nèi)壓力超過(guò)排氣壓力時(shí)，此時(shí)A腔壓力=D腔壓力-B腔壓力+C腔壓力。由于B腔與油池相通，即與大氣相通，可以不計(jì)，且A腔為氣體進(jìn)氣壓力。因此，此時(shí)的A腔壓力即排氣壓力=油壓力+進(jìn)氣壓力。由此可知，氣體的進(jìn)氣壓力越大，所需油壓力就越小，所需功率就越小。
[0055]當(dāng)柱塞22運(yùn)動(dòng)到頂時(shí)，油壓會(huì)迅速升高，換向閥8接收到信號(hào)后換向，此時(shí)換向閥8處于交叉相通的狀態(tài)。這時(shí)，壓力油將流進(jìn)B腔，C腔內(nèi)的油就回到油池18，油缸活塞28在壓力油的作用下向下運(yùn)動(dòng)，A腔容積會(huì)增大，腔內(nèi)壓力降低，第二進(jìn)氣閥3開啟，氣體經(jīng)過(guò)第一球閥1，從第二進(jìn)氣閥3進(jìn)入A腔，產(chǎn)生A腔的進(jìn)氣過(guò)程。同時(shí)，D腔容積縮小，氣體壓力增高，第一進(jìn)氣閥2關(guān)閉，當(dāng)D腔內(nèi)的壓力達(dá)到第一排氣閥4所承受的壓力即所需壓縮的壓力時(shí)，第一排氣閥4打開，氣體經(jīng)過(guò)冷卻器9、第二球閥11和單向閥12排到儲(chǔ)氣罐內(nèi)，形成D腔的排氣過(guò)程。
[0056]實(shí)施例2:
[0057]圖3是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。為使用兩級(jí)壓縮，增加了一個(gè)主機(jī)缸6，
[0058]兩個(gè)主機(jī)系統(tǒng)的油缸進(jìn)油口 36分別與控制系統(tǒng)相連；第二個(gè)主機(jī)系統(tǒng)中第一進(jìn)氣閥2、第二進(jìn)氣閥3與上一級(jí)主機(jī)系統(tǒng)的第一排氣閥4和第二排氣閥5相通；第一個(gè)主機(jī)系統(tǒng)的第一進(jìn)氣閥2、第二進(jìn)氣閥3通過(guò)控制系統(tǒng)與壓縮機(jī)的進(jìn)氣端相通；第二個(gè)主機(jī)系統(tǒng)的第一排氣閥4和第二排氣閥5分別與壓縮機(jī)的排氣端連接。
[0059]本實(shí)施例將一級(jí)壓縮變?yōu)閮杉?jí)壓縮，這樣可以減少氣體的壓比，對(duì)壓縮過(guò)程較為有利。當(dāng)然還可以增加到三級(jí)或更多，這樣所需油泵的壓力就相對(duì)減小，工作更為有利，但產(chǎn)品的成本會(huì)增加；同時(shí)，如果要增大排量，只需要增加每一級(jí)的氣缸數(shù)量即可。
[0060]同時(shí)，在本實(shí)施例中，將動(dòng)力系統(tǒng)改為了一個(gè)液壓工作站，即將所有液壓元件集中安裝在一起，從而減小體積。
[0061]本專利是用液壓油推動(dòng)液壓活塞從而帶動(dòng)柱塞上下運(yùn)動(dòng)對(duì)氣體進(jìn)行壓縮，上下兩端為對(duì)稱的氣缸，當(dāng)上面壓縮介質(zhì)時(shí)，下面進(jìn)介質(zhì)，下面壓縮介質(zhì)時(shí)，上面進(jìn)介質(zhì)，中間為液壓缸，通過(guò)活塞隔開。
[0062]本發(fā)明中主要易損件是氣缸密封，為方便更換密封，氣缸中間塊25油缸中間塊26為分開的，目的是為了拆卸氣缸時(shí)不需要拆卸油缸，較以前設(shè)計(jì)有很大的提高；
[0063]在第一氣缸連接塊21與第二氣缸連接塊32分別通過(guò)短拉桿31連接于氣缸上，在第一氣缸23和第二氣缸37位于氣缸中間塊25和油缸中間塊26相接面的氣缸壁上設(shè)置有放氣孔33，該放氣孔33起保護(hù)油缸密封作用，當(dāng)氣缸密封34損壞時(shí)，介質(zhì)從放氣孔33流出，防止損壞油缸密封35。
[0064]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不能偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0065]盡管本文較多地使用了第一球閥1，第一進(jìn)氣閥2，第二進(jìn)氣閥3，第一排氣閥4，第二排氣閥5，主機(jī)缸6，換向閥8，冷卻器9，安全閥10，第二球閥11，單向閥12，油冷器13，儲(chǔ)能器14，過(guò)濾器15，油泵16，溢流閥17，油池18，第一氣缸連接塊21，柱塞22，氣缸23，缸筒法蘭24，氣缸中間塊25，油缸中間塊26，油缸活塞密封圈27，油缸活塞28，油缸29，長(zhǎng)拉桿30，短拉桿31，第二氣缸連接塊32，放氣孔33，氣缸密封34，油缸密封35，油缸進(jìn)油口 36，第二氣缸37等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)，是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī),包括:主機(jī)系統(tǒng)，與主機(jī)系統(tǒng)相連的控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)、與控制系統(tǒng)相連的動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述主機(jī)系統(tǒng)包括:主機(jī)缸(6)，所述主機(jī)缸(6)包括:柱塞(22)、第一氣缸(23)、油缸(29)，其中: 所述第一氣缸(23)的一端與油缸(29)相連,另一端設(shè)有第一氣缸連接塊(21),所述柱塞(22)穿過(guò)油缸(29)后進(jìn)入氣缸(23)內(nèi)，并與所述第一氣缸連接塊(21)形成密封腔體A ； 所述柱塞(22)位于油缸(29)內(nèi)的部分上設(shè)置有油缸活塞(28)，所述油缸活塞(28)將所述油缸(29)分為上下兩個(gè)密封的油腔B和油腔C ; 所述密封腔體A上設(shè)置有第一進(jìn)氣閥(2)、第一排氣閥(4)，所述油腔B和油腔C上分別設(shè)置有油缸進(jìn)油口(36)； 所述第一進(jìn)氣閥(2)通過(guò)控制系統(tǒng)與壓縮機(jī)的進(jìn)氣端相連； 所述油腔B和油腔C上的油缸進(jìn)油口(36)分別與控制系統(tǒng)相連； 所述第一排氣閥(4)通過(guò)冷卻系統(tǒng)與壓縮機(jī)的排氣端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，其特征在于，還包括第二氣缸(37)，所述第二氣缸(37)與第一氣缸(23)對(duì)稱的連接于油缸(29)的另一端，所述柱塞(22)從第二氣缸(37)的一端進(jìn)入所述第二氣缸(37)后與第二氣缸(37)另一端上的第二氣缸連接塊(32)形成密封腔體D，所述密封腔體D上設(shè)置有第二進(jìn)氣閥(3)和第二排氣閥(5)，所述第二進(jìn)氣閥(3)通過(guò)控制系統(tǒng)與壓縮機(jī)的進(jìn)氣端相連，所述第二排氣閥(5)通過(guò)冷卻系統(tǒng)與壓縮機(jī)的排氣端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述主機(jī)系統(tǒng)有一個(gè)以上，形成多級(jí)壓縮系統(tǒng)，其中: 所述各個(gè)主機(jī)系統(tǒng)的油缸進(jìn)油口(36)分別與控制系統(tǒng)相連； 所述主機(jī)系統(tǒng)中的各級(jí)主機(jī)系統(tǒng)的第一進(jìn)氣閥(2)、第二進(jìn)氣閥(3)與上一級(jí)主機(jī)系統(tǒng)的第一排氣閥⑷和第二排氣閥(5)相通； 第一級(jí)主機(jī)系統(tǒng)的第一進(jìn)氣閥(2)、第二進(jìn)氣閥(3)通過(guò)控制系統(tǒng)與壓縮機(jī)的進(jìn)氣端相通； 最后一級(jí)主機(jī)系統(tǒng)的第一排氣閥(4)和第二排氣閥(5)分別與壓縮機(jī)的排氣端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括第一球閥(I)、換向閥(8)，其中:所述第一球閥(I)的一端與壓縮機(jī)的進(jìn)氣端相連，另一端與第一進(jìn)氣閥(2)和第二進(jìn)氣閥(3)連接，所述換向閥(8)的一端分別與油腔B和油腔C上的油缸進(jìn)油口(36)相連，另一端與動(dòng)力系統(tǒng)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)包括:冷卻器(9)、油冷器(13),所述冷卻器(9)的一端與第一排氣閥(4)和第二排氣閥(5)相連，另一端與壓縮機(jī)的排氣端相連；所述油冷器(13)的一端與換向閥(8)相連，另一端與動(dòng)力系統(tǒng)中的油池(18)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括:油冷器(13)、儲(chǔ)能器(14)、過(guò)濾器(15)、油泵(16)、溢流閥(17)和油池(18)，其中:所述油泵(16)與溢流閥(17)相互并聯(lián)后分別與油池(18)和過(guò)濾器(15)的一端相連接，所述過(guò)濾器(15)的另一端與儲(chǔ)能器(14)連接和換向閥(8)連接，所述換向閥(8)與過(guò)濾器(15)相連的一端還與油池(18)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)，其特征在于，還包括工藝系統(tǒng)，所述工藝系統(tǒng)包括:安全閥(10)、第二球閥(11)、單向閥(12)，所述安全閥(10)與冷卻系統(tǒng)相連，所述第二球閥(11)的一端與冷卻系統(tǒng)相連，另一端通過(guò)單向閥(12)與壓縮機(jī)排氣端相連。
8.一種利用權(quán)利要求1-6所述的任一種往復(fù)柱塞式氣體壓縮機(jī)進(jìn)行氣體壓縮的方法，其特征在于，包括: 注油步驟:通過(guò)控制系統(tǒng)向油腔B或油腔C中的一個(gè)注油，從而推油缸活塞運(yùn)動(dòng)使得密封腔體A或密封腔體D中的一個(gè)被壓縮； 進(jìn)氣步驟:將外界氣體抽入密封腔體A或密封腔體D中； 排氣步驟:當(dāng)被壓縮的密封腔體內(nèi)的氣體壓力達(dá)到所需壓力時(shí)，將氣體排出； 切換步驟:控制系統(tǒng)倒向，向另一個(gè)油腔中注油，從而推動(dòng)油缸活塞反向運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行進(jìn)氣步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體壓縮的方法，其特征在于， 所述注油步驟為:液壓油經(jīng)過(guò)油泵(16)，由油池(18)依次進(jìn)入過(guò)濾器(15)和換向閥(8)的直通進(jìn)入油腔B或油腔C中的一個(gè)，推動(dòng)油缸活塞(28)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，另一個(gè)油腔的油則經(jīng)過(guò)換向閥⑶的直通和油冷器(13)，回到油池(18)； 所述進(jìn)氣步驟為:油缸活塞(28)帶動(dòng)柱塞(22)運(yùn)動(dòng)，使得未被壓縮的密封腔體容積增大，開啟該腔體的進(jìn)氣閥，氣體經(jīng)過(guò)第一球閥(1)，從第一進(jìn)氣閥(2)或第二進(jìn)氣閥(3)進(jìn)入未被壓縮的密封腔體； 所述排氣步驟為:油缸活塞(28)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)柱塞(22)運(yùn)動(dòng)，被壓縮的密封腔體容積縮小，氣體壓力增高，其進(jìn)氣閥被關(guān)閉，當(dāng)被壓縮的密封腔體內(nèi)的氣體壓力達(dá)到所需壓縮的壓力時(shí)，其排氣閥打開，氣體經(jīng)過(guò)冷卻器(9)、第二排氣球閥(11)和單向閥(12)排出；所述切換步驟為:當(dāng)柱塞(22)運(yùn)動(dòng)到頂時(shí)，換向閥(8)換向處于交叉相通的狀態(tài)，壓力油將流進(jìn)先前未被注油的油腔，同時(shí)先前被注油的油腔內(nèi)的油回到油池(18)，油缸活塞(28)在壓力油的作用下反向運(yùn)動(dòng)，然后執(zhí)行進(jìn)氣步驟。
【文檔編號(hào)】F04B39/10GK104214071SQ201410454848
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】張?jiān)? 申請(qǐng)人:武漢齊達(dá)康環(huán)?？萍加邢薰?br>