專利名稱：往復(fù)活塞式雙作用液壓壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種液壓壓縮機(jī)，特別是一種往復(fù)活塞式雙作用液壓壓 縮機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，公知的液壓壓縮機(jī)比曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞式氣體壓縮機(jī)有很多的優(yōu) 勢。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、易損件多、相同工況下所需 電機(jī)功率大，因此，其運(yùn)轉(zhuǎn)成本高。而且其吸排氣范圍較窄、壓縮噪音大。 為了適應(yīng)其規(guī)定的吸氣壓力，往往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。而液壓壓縮機(jī)有兩種。 一種是浮動(dòng)活塞式，即沒有活塞 桿，氣缸的下面進(jìn)壓力油，上面進(jìn)氣，中間用活塞隔開。不管進(jìn)氣壓力高 還是低，其所需液壓油的壓力都是氣體的排氣壓力，這樣所需驅(qū)動(dòng)機(jī)的功 率就大，浪費(fèi)能源，機(jī)組運(yùn)行成本也較高。另一種是臥式壓縮機(jī)，中間是 油缸，兩端各連接一個(gè)單作用氣缸，讓氣缸的非壓縮腔與大氣相通。這樣 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且其軸向長度相當(dāng)長。在液壓壓縮機(jī)的行程控制方面， 目前所用的均是在壓縮介質(zhì)的氣缸內(nèi)增加一套機(jī)構(gòu)，當(dāng)活塞運(yùn)行到止點(diǎn)時(shí) 產(chǎn)生電信號，來控制液壓油換向的方法。這種方法成本較髙。因?yàn)閴嚎s腔 內(nèi)是髙溫、高壓，而且還要防爆，要求太高。不易實(shí)現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種壓縮機(jī)氣缸為雙作用壓縮，而且壓縮缸與油缸合二為一，在活塞行程控制方面采用在液壓油內(nèi)安裝行程控制元件 來控制液壓油換向的往復(fù)活塞式雙作用液壓壓縮機(jī)，以克服上述的不足。為了實(shí)現(xiàn)上迷目的，本實(shí)用新型由雙作用液壓氣缸、進(jìn)氣單元、排氣單 元、油路單元和控制單元構(gòu)成，其中進(jìn)氣單元通過第一球閥與雙作用液壓 氣缸的氣腔相通，排氣單元通過冷卻器與雙作用液壓氣缸的氣腔相通，油 路單元通過換向閥與雙作用液壓氣缸的油腔相通，控制單元實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、排氣和油路單元的控制，其特點(diǎn)是雙作用液壓氣缸內(nèi)設(shè)置有一個(gè)工字形活 塞，在工字形活塞中設(shè)置一個(gè)固定在缸體上的限位隔板，限位隔板套在工 字形活塞的活塞桿上，使液壓氣缸內(nèi)形成4個(gè)腔體，依序?yàn)榈谝粴馇弧⒌?一油腔、第二油腔和第二氣腔，進(jìn)氣單元通過第一球閥分別與雙作用液壓 氣缸的兩個(gè)氣腔相通，排氣單元通過冷卻器分別與雙作用液壓氣缸的兩個(gè) 氣腔相通，油路單元通過換向閥分別與雙作用液壓氣缸的兩個(gè)油腔相通， 限位隔板上設(shè)置有傳感器，傳感器的輸出與控制單元相連接。上述雙作用液壓氣缸至少兩個(gè)，前一級的雙作用液壓氣缸排氣單元與后 一級的進(jìn)氣單元相通，油路單元分別通過換向閥與每個(gè)雙作用液壓氣缸的 油腔相通，形成兩級或多級壓縮。由于本實(shí)用新型釆用雙作用液壓氣缸，使得本實(shí)用新型在吸氣壓力太髙 時(shí)不需降壓而直接壓縮，排氣壓力-進(jìn)氣壓力+油壓力，由此可知，當(dāng)進(jìn)氣 壓力較高時(shí)，所需油壓力反而小，其驅(qū)動(dòng)功率就小，以至于髙效節(jié)能；本 實(shí)用新型壓縮機(jī)釆用液壓驅(qū)動(dòng)，因此噪音低、制造成本低、運(yùn)行成本低、 吸排壓力較寬，特別適用于吸氣壓力較高的中髙壓氣體或液體的壓縮；釆 用兩級或多級壓縮，可以減小油泵的壓力、降低壓縮介質(zhì)的溫度。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2為本實(shí)用新型的兩級壓縮結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖3為本實(shí)用新型雙作用液壓氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-第一球閥、2-冷卻器、3-安全閥、4-第二球閥、5-單向 閥、6-進(jìn)氣閥、7-排氣閥、8-氣缸、9-活塞、10-蓄能器、11-過濾 器、12-油冷器、13-油泵、14-油池、15-換向閥、16-限位傳感器， 17-溢流閥、18-下連接塊、20-第一0型圏、21-第二0型圈、22-水 管接頭、23-水套氣缸、24-壓縮氣缸、25-第一Y型密封圏、27-傳感 接頭、28-限位隔板、29-傳感體、30-第二Y型密封圏、31-活塞桿、 32-上連接塊、33-氣閥壓蓋。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 本實(shí)用新型(圖1:實(shí)線部分為氣路和液路，虛線部分為控制線路)活 塞9與氣缸8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)過油泵13，由油池14進(jìn)入過濾器11、換向閥15的直通 (圖中狀態(tài))進(jìn)入B腔，推動(dòng)活塞9向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，C腔的油則經(jīng)過換向 閥15的直通(圖中狀態(tài))、油冷器12，回到油池14。在活塞9向上運(yùn)動(dòng)的 過程中，A腔容積縮小，氣體壓力增髙，進(jìn)氣閥6關(guān)閉，排氣閥7打開， 氣體經(jīng)過冷卻器2、第二球閥4和單向閥5排到儲(chǔ)氣罐內(nèi)，形成A腔的排氣 過程。在此過程中，當(dāng)A腔內(nèi)壓力超過排氣壓力時(shí)，此時(shí)A腔壓力-B腔壓 力-C腔壓力+D腔壓力。由于C腔與油池相通，即與大氣相通，可以不計(jì)，
且D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。在活塞9向上運(yùn)動(dòng)的過程中，D腔容積會(huì)增大，腔內(nèi)壓力降低， 進(jìn)氣閥6開啟，氣體經(jīng)過第一球閥1，從進(jìn)氣閥6進(jìn)入D腔，產(chǎn)生D腔的進(jìn) 氣過程。當(dāng)活塞9運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，活塞9會(huì)觸到限位傳感器16,控制換 向閥15換向，使換向閥15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14,同時(shí)，D腔完成壓縮過程，A腔則完成進(jìn)氣 過程。如此反復(fù)。在壓縮過程中，如果氣路壓力過高，氣體則通過安全閥3 排入大氣中；如果油路壓力不穩(wěn)定，蓄能器10則起到穩(wěn)壓的作用；如果油 路壓力過髙，壓力油則會(huì)通過溢流閥17直接回到油池14。此時(shí)，由A腔壓 力(即排氣壓力)-油壓力+進(jìn)氣壓力可知，油泵所需的工作壓力為排壓 -進(jìn)壓。在排壓一定的情況下，進(jìn)壓越高，所需油泵壓力越小，當(dāng)進(jìn)壓為最 小時(shí)，油泵所需壓力最大，此時(shí)所需功率也是最大的(設(shè)功率為Wl)。而傳 統(tǒng)的曲柄連桿壓縮機(jī)，在工況相同時(shí)，進(jìn)壓越高，所需功率越大，所配驅(qū) 動(dòng)機(jī)的功率也越大。當(dāng)進(jìn)壓為最小時(shí)，所需功率最小(設(shè)功率為W2),但驅(qū) 動(dòng)機(jī)的功率不能按進(jìn)壓最小時(shí)來配，只能按進(jìn)壓最大時(shí)所需驅(qū)動(dòng)機(jī)的功率 (設(shè)功率為W3)來配。從理論來講，Wl-W2、 W3>W2。由此看來，此實(shí)用 新型所配驅(qū)動(dòng)機(jī)功率要小，從而達(dá)到節(jié)能和節(jié)約運(yùn)行成本的目的。本實(shí)用新型可以將油路單元改為了液壓工作站(將所有液壓元件集中安 裝在一起)；為使用兩級壓縮，增加了一個(gè)氣缸8，將一級壓縮變?yōu)閮杉墘?縮，這樣可以減小氣體的壓比，對壓縮過程較為有利。當(dāng)然還可以增加到 三級或更多，這樣所需油泵的壓力就相對減小，工作更為有利，但產(chǎn)品成
本會(huì)增加；同時(shí)，如果要增大排量，只需增加每一級的氣缸數(shù)量即可。本實(shí)用新型實(shí)用新型壓縮機(jī)的雙作用液壓氣缸是將液壓缸與壓縮缸合 二為一，氣缸的一端為液壓油，另一端為壓縮介質(zhì)，中間用活塞9隔開，活塞9在上下運(yùn)動(dòng)的過程中，當(dāng)傳感體29運(yùn)動(dòng)到傳感接頭27附近時(shí)，限 位傳感器16就會(huì)產(chǎn)生電信號，控制壓力油換向，來達(dá)到活塞9換向的目的。 這種控制克服了現(xiàn)有技術(shù)在活塞9換向上的難題。從結(jié)構(gòu)上看，運(yùn)行零件 比傳統(tǒng)壓縮機(jī)要少得多，易損件為標(biāo)準(zhǔn)件，更換方便。釆用距離控制，克 服了傳統(tǒng)壓縮機(jī)的氣閥及運(yùn)動(dòng)件的撞擊聲，降低了噪音。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有 技術(shù)。
權(quán)利要求1、一種往復(fù)活塞式雙作用液壓壓縮機(jī)，由雙作用液壓氣缸(8)、進(jìn)氣單元、排氣單元、油路單元和控制單元構(gòu)成，其中進(jìn)氣單元通過第一球閥(1)與雙作用液壓氣缸(8)的氣腔相通，排氣單元通過冷卻器(2)與雙作用液壓氣缸(8)的氣腔相通，油路單元通過換向閥(15)與雙作用液壓氣缸(8)的油腔相通，控制單元實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、排氣和油路單元的控制，其特征在于雙作用液壓氣缸(8)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)工字形活塞(9)，在工字形活塞(9)中設(shè)置一個(gè)固定在缸體上的限位隔板(16)，限位隔板(16)套在工字形活塞(9)的活塞桿(31)上，使液壓氣缸內(nèi)形成4個(gè)腔體，4個(gè)腔體依序?yàn)榈谝粴馇?A)、第一油腔(B)、第二油腔(C)和第二氣腔(D)，進(jìn)氣單元通過第一球閥(1)分別與雙作用液壓氣缸(8)的兩個(gè)氣腔(A)、(D)相通，排氣單元通過冷卻器(2)分別與雙作用液壓氣缸(8)的兩個(gè)氣腔(B)、(C)相通，油路單元通過換向閥(15)分別與雙作用液壓氣缸(8)的兩個(gè)油腔相通，限位隔板(16)上設(shè)置有傳感器，傳感器的輸出與控制單元相連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的往復(fù)活塞式雙作用液壓壓縮機(jī)，其特征在于 雙作用液壓氣缸(8)至少兩個(gè)，前一級的雙作用液壓氣缸排氣單元與后一 級的進(jìn)氣單元相通，油路單元分別通過換向閥與每個(gè)雙作用液壓氣缸的油 腔相通，形成兩級或多級壓縮。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種往復(fù)活塞式雙作用液壓壓縮機(jī)，由雙作用液壓氣缸、進(jìn)氣單元、排氣單元、油路單元和控制單元構(gòu)成，其特點(diǎn)是雙作用液壓氣缸內(nèi)設(shè)置有一個(gè)工字形活塞，使液壓氣缸內(nèi)形成4個(gè)腔體，依序?yàn)榈谝粴馇弧⒌谝挥颓?、第二油腔和第二氣腔，進(jìn)氣單元通過第一球閥分別與雙作用液壓氣缸的兩個(gè)氣腔相通，排氣單元通過冷卻器分別與雙作用液壓氣缸的兩個(gè)氣腔相通，油路單元通過換向閥分別與雙作用液壓氣缸的兩個(gè)油腔相通。由于本實(shí)用新型采用雙作用液壓氣缸，使得在吸氣壓力太高時(shí)不需降壓而直接壓縮，以至于高效節(jié)能；壓縮機(jī)采用液壓驅(qū)動(dòng)，因此噪音低、制造成本低、運(yùn)行成本低、吸排壓力較寬；采用兩級或多級壓縮，減小油泵的壓力、降低壓縮介質(zhì)的溫度。
文檔編號F04B35/02GK201003474SQ200620098758
公開日2008年1月9日 申請日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月1日
發(fā)明者張業(yè)建, 方先鹿 申請人:方先鹿