CN101387285A - 固体润滑充氧泵 - Google Patents

Abstract

本发明属于充气压缩机技术领域，具体涉及一种小型充氧升压泵。该充氧泵包括泵体、偏心传动轴、以及泵体端部通过法兰联接的气缸，气缸上有进出气单向阀，偏心传动轴带动连杆运动，连杆带动与其固定的活塞以及气缸柱塞往复运动，完成气体的充装工作。其特点是本发明采用固体润滑方式：即在活塞外壁与泵体的滑动配合处嵌装固体润滑套I，在柱塞与气缸的衬套法兰的往复运动处嵌装固体滑润套II。而且气缸与活塞之间采用了弹簧胀力密封环密封。本发明设计合理，由于采用固体润滑和弹簧胀力密封，使用时不受任何环境、温度的限制，充装的氧气、氦气、氮气等多种气体完全达到了纯净、无任何污染。

Description

固体润滑充氧泵

一、技术领域

本发明属于充气压缩机技术领域，具体涉及的是将氧气从大气瓶中抽出升压充装到小容积氧气瓶内的一种小型充氧升压泵。

二、背景技术

小型充氧升压泵主要用于矿山、消防、部队、船舶、航空、医疗等部门，用该设备给小型氧气瓶灌充高压氧气，如氧气呼吸器、小型输氧器、苏生器的气瓶等。该设备还可用于氮气、氦气、二氧化碳、空气等气体的充装。

目前使用的充氧泵均为液体润滑，该充氧泵的泵体、曲轴、十字头部分的润滑采用机械油；而气缸、活塞杆、密封环处的润滑采用蒸馏水加20％纯净化学甘油混合液；气缸与活塞杆的密封采用八个特制的抗磨密封环。众所周知，氧气是严禁接触油的，虽然泵体、曲轴、十字头等机械油润滑的部件与气缸是分隔密封的，但两部分距离非常近，一旦出现气缸意外泄漏氧气，也是非常危险的。气缸、活塞体、密封环处采用液体润滑，液体会被带到被压缩的气体中，虽然在管路中设有汽水分离器，但仍有少量液体被带至小气瓶内，致使小气瓶内的气体不纯净，会污染小气瓶内的气体。由于采用液体润滑，设备的使用受环境温度和方位限制较大，如不能在零度以下使用，因为零度以下有些液体会结冰；不能将泵体倾斜放置，因为泵倾斜会有液体流失。另外，气缸与活塞杆的密封采用八个特制的抗磨密封环，由于密封环的磨损和压环因长期震动而松动，极易造成气体的泄漏。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种固体润滑充氧泵，以解决目前使用的用液体润滑的充氧泵存在的上述诸多不足，使得充装的气体纯净，无污染。

本发明是这样实现的：固体润滑充氧泵包括泵体、偏心传动轴、以及泵体端部通过法兰联接的气缸，气缸上有与缸体内腔相通的进气单向阀和出气单向阀，偏心传动轴上安装连杆，偏心传动轴带动连杆运动，连杆带动与其固定的活塞以及气缸柱塞往复运动，完成气体的充装工作。本发明采用的是固体润滑方式：即在活塞外壁与泵体的滑动配合处嵌装固体润滑套I，在柱塞与气缸的衬套法兰的往复运动处将固体滑润套II嵌装在衬套法兰的内侧，这样本发明就能实现固体润滑的功能。为了更进一步的保证使用本发明充装的气体纯净、无污染，气缸与活塞之间的密封采用了弹簧胀力密封环密封，即在气缸法兰的内侧嵌装有弹簧胀力密封环，气缸的柱塞穿过弹簧胀力密封环的内孔进入到气缸的缸体中。该种型式的密封即有弹簧胀力补偿，又有因内气压力升高的压力补偿，密封效果可靠，经久耐用。

本发明设计合理，由于采用了固体润滑和弹簧胀力密封，完全克服了液体润滑充氧泵存在的诸多隐患(背景技术中己经叙述)，使用时不受任何环境、温度的限制，充装的氧气、氦气、氮气、二氧化碳气、空气等多种气体完全达到了纯净、无任何污染。

四、附图说明

附图为本发明的实施例的结构示意图。

五、具体实施方式

本发明——固体润滑充氧泵可以做成单级单气缸结构，也可以做成单级双气缸结构，采用单级双气缸结构从压力平衡角度更为优选。因此，本发明的实施例图中给出的是单级双气缸结构的固体润滑充氧泵。该充氧泵的偏心传动轴13二端通过滚动轴承9装配在泵体11内，偏心传动轴13上通过滚动轴承8对称安装2个连杆10，泵体11的二端对称安装的2个油缸20均通过其柱塞4与各自的活塞6采用精密螺纹连接，2个活塞6均通过定位轴5、滚针轴承7分别与各自的连杆10固定，在活塞6外壁与泵体11的滑动配合处嵌装固体润滑套I15，从而实现活塞与泵体之间的固体润滑。为使偏心传动轴13转动平稳，减少噪声，在偏心传动轴13上对称加装配重块12。气缸20、气缸法兰18、联接法兰2及其衬套法兰16用紧固螺栓21固定在泵体11的二端，气缸20上装有与缸体内相通的进气单向阀19和出气单向阀1。O型密封圈22用于气缸法兰18与气缸20联接后的密封。在气缸法兰18内侧安装弹簧胀力密封环3，固体润滑套II17嵌装在衬套法兰16内侧，并由联接法兰2定位，气缸20的柱塞4在弹簧胀力密封环3的内孔以及固体润滑套II17的内孔穿过，进入到气缸20的缸体中，保证了柱塞4往复运动时的密封以及润滑。弹簧胀力密封环3采用Y型橡胶弹簧胀力密封圈，它一方面靠自身的弹簧胀力与柱塞4及气缸法兰紧密配合，另一方面随着气缸缸体内部的气压升高，缸体内的气体压力又补偿到弹簧胀力密封环上，进一步保证了弹簧胀力密封环与柱塞4以及气缸法兰18的紧密配合，会始终保持其密封性，不会因缸体内部气体压力升高而泄露。在偏心传动轴的动力输入端安装有皮带轮14，动力源(电机)通过皮带轮组将动力传递给安装皮带轮14的偏心传动轴13，偏心传动轴13转动带动连杆10运动，连杆10带动活塞6及柱塞4做往复运动。在柱塞4相对于气缸20的往复运动中，当柱塞4向气缸外运动离开缸体时，经进气单向阀19向气缸内抽气，这时出气单向阀1关闭，气缸20内的气体被柱塞4压缩，这时出气单向阀打开气体就从出气单向阀1排出；以此往复循环，直至被充气瓶充满、压力达到要求而充气结束，完成整个充气过程.

本发明充氧泵适用范围广，可用于充氧气、氦气、二氧化碳气、空气等多种纯净无腐蚀性的气体。

Claims (5)

1、一种固体润滑充氧泵包括泵体、偏心传动轴以及泵体端部通过法兰联接的气缸，气缸上有与缸体内腔相通的进气单向阀(19)和出气单向阀，偏心转动轴上安装连杆，连杆带动与其固定的活塞(6)以及气缸的柱塞往复运动，完成气体的充装工作；其特征是：本发明采用固体润滑方式：即在活塞(6)的外壁与泵体(11)的滑动配合处嵌装固体润滑套I(15)，在柱塞(4)与气缸的衬套法兰(16)的往复运动处嵌装有固体润滑套II(17)。

2、根据权利要求1所述的固体润滑充氧泵，其特征是：本发明的气缸(20)与柱塞(4)之间的密封采用了弹簧胀力密封环密封，即在气缸法兰(18)的内侧嵌装有弹簧胀力密封环，气缸的柱塞穿过弹簧胀力密封环(3)的内孔进入到气缸(20)的缸体中。

3、根据权利要求1或2所述的固体润滑充氧泵，其特征是：本发明采用单级双气缸结构，即该充氧泵的偏心传动轴(13)二端通过滚动轴承(9)装配在泵体(11)内，偏心传动轴(13)上通过滚动轴承(8)对称安装2个连杆(10)，泵体(11)二端对称安装的2个气缸(20)均通过其柱塞(4)与各自的活塞(6)连接，活塞(6)通过其定位轴(5)分别与各自的连杆(10)固定。

4、根据权利要求3所述的固体润滑充氧泵，其特征是：在所述的偏心传轴(13)上对称加装配重块(12)。

5、根据权利要求1至4之一所述的固体润滑充氧泵，其特征是：气缸(20)、气缸法兰(18)、衬套法兰(16)以及联接法兰(2)是由螺栓(21)固定在泵体(11)上。

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