CN201003474Y - 往复活塞式双作用液压压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种往复活塞式双作用液压压缩机，由双作用液压气缸、进气单元、排气单元、油路单元和控制单元构成，其特点是：双作用液压气缸内设置有一个工字形活塞，使液压气缸内形成4个腔体，依序为第一气腔、第一油腔、第二油腔和第二气腔，进气单元通过第一球阀分别与双作用液压气缸的两个气腔相通，排气单元通过冷却器分别与双作用液压气缸的两个气腔相通，油路单元通过换向阀分别与双作用液压气缸的两个油腔相通。由于本实用新型采用双作用液压气缸，使得在吸气压力太高时不需降压而直接压缩，以至于高效节能；压缩机采用液压驱动，因此噪音低、制造成本低、运行成本低、吸排压力较宽；采用两级或多级压缩，减小油泵的压力、降低压缩介质的温度。

Description

往复活塞式双作用液压压缩机

技术领域

本实用新型属于一种液压压缩机，特别是一种往复活塞式双作用液压压缩机。

背景技术

目前，公知的液压压缩机比曲柄连杆机构活塞式气体压缩机有很多的优势。曲柄连杆机构活塞式气体压缩机，其制造技术成熟，应用较广。但其零部件数量多、体积重量和占地面积均较大、易损件多、相同工况下所需电机功率大，因此，其运转成本高。而且其吸排气范围较窄、压缩噪音大。为了适应其规定的吸气压力，往往将高压气体降压后再进行压缩，浪费了压缩介质的能量。而液压压缩机有两种。一种是浮动活塞式，即没有活塞杆，气缸的下面进压力油，上面进气，中间用活塞隔开。不管进气压力高还是低，其所需液压油的压力都是气体的排气压力，这样所需驱动机的功率就大，浪费能源，机组运行成本也较高。另一种是卧式压缩机，中间是油缸，两端各连接一个单作用气缸，让气缸的非压缩腔与大气相通。这样结构较为复杂，而且其轴向长度相当长。在液压压缩机的行程控制方面，目前所用的均是在压缩介质的气缸内增加一套机构，当活塞运行到止点时产生电信号，来控制液压油换向的方法。这种方法成本较高。因为压缩腔内是高温、高压，而且还要防爆，要求太高。不易实现。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种压缩机气缸为双作用压缩，而且压缩缸与油缸合二为一，在活塞行程控制方面采用在液压油内安装行程控制元件来控制液压油换向的往复活塞式双作用液压压缩机，以克服上述的不足。

为了实现上述目的，本实用新型由双作用液压气缸、进气单元、排气单元、油路单元和控制单元构成，其中进气单元通过第一球阀与双作用液压气缸的气腔相通，排气单元通过冷却器与双作用液压气缸的气腔相通，油路单元通过换向阀与双作用液压气缸的油腔相通，控制单元实现进气、排气和油路单元的控制，其特点是：双作用液压气缸内设置有一个工字形活塞，在工字形活塞中设置一个固定在缸体上的限位隔板，限位隔板套在工字形活塞的活塞杆上，使液压气缸内形成4个腔体，依序为第一气腔、第一油腔、第二油腔和第二气腔，进气单元通过第一球阀分别与双作用液压气缸的两个气腔相通，排气单元通过冷却器分别与双作用液压气缸的两个气腔相通，油路单元通过换向阀分别与双作用液压气缸的两个油腔相通，限位隔板上设置有传感器，传感器的输出与控制单元相连接。

上述双作用液压气缸至少两个，前一级的双作用液压气缸排气单元与后一级的进气单元相通，油路单元分别通过换向阀与每个双作用液压气缸的油腔相通，形成两级或多级压缩。

由于本实用新型采用双作用液压气缸，使得本实用新型在吸气压力太高时不需降压而直接压缩，排气压力＝进气压力+油压力，由此可知，当进气压力较高时，所需油压力反而小，其驱动功率就小，以至于高效节能；本实用新型压缩机采用液压驱动，因此噪音低、制造成本低、运行成本低、吸排压力较宽，特别适用于吸气压力较高的中高压气体或液体的压缩；采用两级或多级压缩，可以减小油泵的压力、降低压缩介质的温度。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图。

图2为本实用新型的两级压缩结构原理示意图。

图3为本实用新型双作用液压气缸的结构示意图。

图中：1-第一球阀、2-冷却器、3-安全阀、4-第二球阀、5-单向阀、6-进气阀、7-排气阀、8-气缸、9-活塞、10-蓄能器、11-过滤器、12-油冷器、13-油泵、14-油池、15-换向阀、16-限位传感器，17-溢流阀、18-下连接块、20-第一O型圈、21-第二O型圈、22-水管接头、23-水套气缸、24-压缩气缸、25-第一Y型密封圈、27-传感接头、28-限位隔板、29-传感体、30-第二Y型密封圈、31-活塞杆、32-上连接块、33-气阀压盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型(图1：实线部分为气路和液路，虚线部分为控制线路)活塞9与气缸8安装后形成A、B、C、D四个腔，其中，A、D为气腔，B、C为油腔。液压油经过油泵13，由油池14进入过滤器11、换向阀15的直通(图中状态)进入B腔，推动活塞9向上运动，同时，C腔的油则经过换向阀15的直通(图中状态)、油冷器12，回到油池14。在活塞9向上运动的过程中，A腔容积缩小，气体压力增高，进气阀6关闭，排气阀7打开，气体经过冷却器2、第二球阀4和单向阀5排到储气罐内，形成A腔的排气过程。在此过程中，当A腔内压力超过排气压力时，此时A腔压力＝B腔压力-C腔压力+D腔压力。由于C腔与油池相通，即与大气相通，可以不计，且D腔为气体进气压力。因此，此时的A腔压力(即排气压力)＝油压力+进气压力。由此可知，气体的进气压力越大，所需油压力就越小，所需功率就越小。在活塞9向上运动的过程中，D腔容积会增大，腔内压力降低，进气阀6开启，气体经过第一球阀1，从进气阀6进入D腔，产生D腔的进气过程。当活塞9运动到上止点时，活塞9会触到限位传感器16，控制换向阀15换向，使换向阀15处于交叉相通的状态。这时，压力油将流进C腔，B腔内的油就回到油池14，同时，D腔完成压缩过程，A腔则完成进气过程。如此反复。在压缩过程中，如果气路压力过高，气体则通过安全阀3排入大气中；如果油路压力不稳定，蓄能器10则起到稳压的作用；如果油路压力过高，压力油则会通过溢流阀17直接回到油池14。此时，由A腔压力(即排气压力)＝油压力+进气压力可知，油泵所需的工作压力为：排压-进压。在排压一定的情况下，进压越高，所需油泵压力越小，当进压为最小时，油泵所需压力最大，此时所需功率也是最大的(设功率为W1)。而传统的曲柄连杆压缩机，在工况相同时，进压越高，所需功率越大，所配驱动机的功率也越大。当进压为最小时，所需功率最小(设功率为W2)，但驱动机的功率不能按进压最小时来配，只能按进压最大时所需驱动机的功率(设功率为W3)来配。从理论来讲，W1＝W2、W3＞W2。由此看来，此实用新型所配驱动机功率要小，从而达到节能和节约运行成本的目的。

本实用新型可以将油路单元改为了液压工作站(将所有液压元件集中安装在一起)；为使用两级压缩，增加了一个气缸8，将一级压缩变为两级压缩，这样可以减小气体的压比，对压缩过程较为有利。当然还可以增加到三级或更多，这样所需油泵的压力就相对减小，工作更为有利，但产品成本会增加；同时，如果要增大排量，只需增加每一级的气缸数量即可。

本实用新型实用新型压缩机的双作用液压气缸是将液压缸与压缩缸合二为一，气缸的一端为液压油，另一端为压缩介质，中间用活塞9隔开，活塞9在上下运动的过程中，当传感体29运动到传感接头27附近时，限位传感器16就会产生电信号，控制压力油换向，来达到活塞9换向的目的。这种控制克服了现有技术在活塞9换向上的难题。从结构上看，运行零件比传统压缩机要少得多，易损件为标准件，更换方便。采用距离控制，克服了传统压缩机的气阀及运动件的撞击声，降低了噪音。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (2)

1、一种往复活塞式双作用液压压缩机，由双作用液压气缸(8)、进气单元、排气单元、油路单元和控制单元构成，其中进气单元通过第一球阀(1)与双作用液压气缸(8)的气腔相通，排气单元通过冷却器(2)与双作用液压气缸(8)的气腔相通，油路单元通过换向阀(15)与双作用液压气缸(8)的油腔相通，控制单元实现进气、排气和油路单元的控制，其特征在于：双作用液压气缸(8)内设置有一个工字形活塞(9)，在工字形活塞(9)中设置一个固定在缸体上的限位隔板(16)，限位隔板(16)套在工字形活塞(9)的活塞杆(31)上，使液压气缸内形成4个腔体，4个腔体依序为第一气腔(A)、第一油腔(B)、第二油腔(C)和第二气腔(D)，进气单元通过第一球阀(1)分别与双作用液压气缸(8)的两个气腔(A)、(D)相通，排气单元通过冷却器(2)分别与双作用液压气缸(8)的两个气腔(B)、(C)相通，油路单元通过换向阀(15)分别与双作用液压气缸(8)的两个油腔相通，限位隔板(16)上设置有传感器，传感器的输出与控制单元相连接。

2、如权利要求1所述的往复活塞式双作用液压压缩机，其特征在于：双作用液压气缸(8)至少两个，前一级的双作用液压气缸排气单元与后一级的进气单元相通，油路单元分别通过换向阀与每个双作用液压气缸的油腔相通，形成两级或多级压缩。

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