CN107905976B - 一种高纯氟气压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高纯氟气压缩机，包括沿自身长度方向固定连接的导向气缸和工作气缸以及驱动机构，所述导向气缸和工作气缸内分别设置有导向活塞和工作活塞；驱动机构能够带动导向活塞沿导向气缸长度方向往复运动，工作活塞能够跟随导向活塞运动，导向气缸和工作气缸之间设置有一将两个气缸分隔开的膜片，工作气缸远离导向气缸的一端设置有吸气口和排气口，吸气口连接有高纯氟气发生装置。本发明提供的一种高纯氟气压缩机的优点在于：密封效果好，机结构简单，制造成本低，安装及维护方便，寿命长，安全可靠，具有良好的推广前景。
Description
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种高纯氟气压缩机。
背景技术
氟气用途广泛，广泛引用于半导体材料、原子能工业、医疗和医药等行业，而氟气的回收充瓶及加压输送都离开不了氟气压缩机，但现有的氟气压缩机结构比较复杂，运行和维护成本较高，一定程度上制约氟化行业的发展，而且由于密封性不可靠，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种零泄漏的高纯氟气压缩机。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种高纯氟气压缩机，包括沿自身长度方向固定连接的导向气缸和工作气缸以及驱动机构，所述导向气缸和工作气缸内分别设置有导向活塞和工作活塞；驱动机构能够带动导向活塞沿导向气缸长度方向往复运动，工作活塞能够跟随导向活塞运动，导向气缸和工作气缸之间设置有一将两个气缸分隔开的膜片，工作气缸远离导向气缸的一端设置有吸气口和排气口，吸气口连接有高纯氟气发生装置。
优选地，所述工作气缸远离导向气缸一端固定设置有一缸盖，所述缸盖中间设置有一挡板将缸盖分隔成两个独立的吸气腔和排气腔；吸气腔一侧的缸盖壁上设置有与外界连通的吸气通道，排气腔一侧的缸盖壁上设置有与外界连通的排气通道；吸气口将吸气腔与工作气缸连接，排气口将排气腔与工作气缸连接。
优选地，所述吸气口处设置有一吸气阀，排气口处设置有一排气阀，工作气缸内压强降低时，吸气阀打开，排气阀关闭；工作气缸内压强升高时，排气阀打开，吸气阀关闭。
优选地，所述吸气阀和排气阀均为单向阀，排气阀处设置有一限制排气阀开口大小的升程限制器。
优选地，所述工作活塞中间设置有一连接轴，连接轴穿过膜片连接导向活塞，膜片表面能够跟随导向活塞改变位置。
优选地，导向气缸与工作气缸通过螺栓固定连接，膜片被夹持在导向气缸与工作气缸之间，膜片与导向活塞和工作活塞连接处以及与连接轴连接处均密封设置。
优选地，驱动机构之前还设置有磁流体。
优选地，所述驱动机构为电机，导向气缸连接有曲轴箱，磁流体与曲轴箱固定连接，电机与磁流体同轴固定，磁流体的转轴延伸到曲轴箱中并与导向气缸的长度方向垂直，转轴上设置有一偏心块，偏心块通过连杆连接导向活塞。
优选地，偏心块通过一轴承与连杆连接，轴承内环与偏心块固定连接，轴承外环与连杆固定连接。
优选地，偏心块两侧的转轴轴上分别设置有平衡块和飞轮，飞轮靠近磁流体。
本发明提供的一种高纯氟气压缩机的优点在于：密封效果好，机结构简单，制造成本低，安装及维护方便，寿命长，安全可靠，具有良好的推广前景。
附图说明
图1是本发明的实施例所提供的一种高纯氟气压缩机的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，一种高纯氟气压缩机，包括工作气缸1、导向气缸2、曲轴箱3、磁流体4、驱动机构5，本实施例中驱动机构5为电机。
所述工作气缸1一端与导向气缸2螺接固定，另一端设置有一缸盖6；工作气缸1内设置有能够沿其长度方向运动的工作活塞11，工作气缸1端部，所述缸盖6中间设置有一挡板65将缸盖6分隔成两个独立的吸气腔61和排气腔62；吸气腔61一侧的缸盖6侧壁上设置有与外界连通的吸气通道63，吸气通道63连接有高纯氟气发生装置(图中未示出)，以给压缩机提供高纯氟气；排气腔62一侧的缸盖6侧壁上设置有与外界连通的排气通道64，从而将氟气从压缩机中排出以供存储或使用。
吸气腔61上还设置有与工作气缸1连接的吸气口(图中未示出)，排气腔62上还设置有与工作气缸1连接的排气口(图中未示出)。吸气口处设置有一吸气阀12，排气口处设置有一排气阀13，所述吸气阀12和排气阀13均为单向阀，当工作气缸1的体积增大、压强降低时，高纯氟气将吸气阀12顶开，排气通道64处的气体将排气阀13压紧在排气口处，从而使高纯氟气能够进入工作气缸1内。当工作气缸1的体积减小，压强增大时，工作气缸1内的气体将吸气阀12压紧在吸气口处，同时将排气阀13顶开，将高纯氟气从排气通道64排出，从而完成一个工作循环。
为了防止排气阀13开口过大，在排气阀13打开时阀门的运动方向一侧设置有一个升程限制器14。
工作活塞11上还设置有导向环15和活塞环16，导向环15和活塞环16均固定于工作活塞11的侧壁上，并分别与工作气缸1的内壁抵接，从而实现工作活塞11与工作气缸1的密封，并保证工作活塞11运行的稳定。
所述导向气缸2与工作气缸1连接处设置有一被夹持在两个气缸之间的膜片7，导向气缸内设置有一导向活塞21，工作活塞11上设置有一连接轴17，连接轴17穿过膜片7与导向活塞21固定连接，膜片7与导向活塞21和工作活塞11连接处以及与连接轴17连接处均密封设置，防止气体泄漏。
曲轴箱3与导向气缸2固定配合，磁流体4与电机5同轴固定配合后将磁流体4的转轴41延伸到曲轴箱3中，且转轴41垂直于导向气缸2的长度方向。转轴41一端固定在磁流体4中并通过一个支撑环42与曲轴箱固定配合；转轴41另一端延伸到曲轴箱3的端部并通过第一轴承31与曲轴箱3的端盖32固定配合，转轴41上固定设置有一偏心块33，偏心块33能够跟随转轴41同步转动，偏心块33外侧固定设置有第二轴承34，第二轴承34外侧与连杆22固定配合，连杆22另一端通过第三轴承23与导向活塞21固定配合，从而使导向活塞21能够根据偏心块33的运动做往复运动。
使用本发明提供的一种高纯氟气压缩机时，通过电机7带动磁流体4的转轴41转动，从而带动偏心块33做偏心运动，并由此实现导向活塞21的往复运动，由于工作活塞11与导向活塞21固定连接，工作活塞11将随之进行往复运动以改变工作气缸1的体积，从而实现高纯氟气的吸收与排出。该压缩机通过在工作活塞11上设置活塞环16实现第一道密封，然后通过膜片7实现第二道密封，当膜片7长期使用破损时，由磁流体4完成最后一道密封，确保不会发生氟气泄漏，保证使用安全。
为了平衡偏心块33的往复惯性力和旋转惯性力，在第一轴承31和偏心块33之间，转轴41上设置有一与偏心块33重量平衡的偏心平衡块35，同时在偏心块33与支撑环42之间的转轴41上固定设置有一跟随转轴41转动的飞轮36，防止转轴41跳动。
为了避免氟气与压缩机材料进行反应，压缩机内所有与氟气有可能接触的零部件均为耐氟材料制成，且内部所有轴承均采用全氟醚润滑脂润滑，从而杜绝一切能够与高纯度氟气反应的材料存在。同时，本发明提供的高纯氟气压缩机的导向环15、支撑环42等均采用非金属自润滑材料制造，如填充聚四氟乙烯填充石墨，配合上述的密封型脂润滑轴承，使整个压缩机不需要外加润滑油，即方便使用，又减少了污染。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，在不脱离本发明的精神和原则的前提下，本领域普通技术人员对本发明所做的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高纯氟气压缩机，其特征在于：包括沿自身长度方向固定连接的导向气缸和工作气缸以及驱动机构，所述导向气缸和工作气缸内分别设置有导向活塞和工作活塞；驱动机构能够带动导向活塞沿导向气缸长度方向往复运动，工作活塞能够跟随导向活塞运动，导向气缸和工作气缸之间设置有一将两个气缸分隔开的膜片，工作气缸远离导向气缸的一端设置有吸气口和排气口，吸气口连接有高纯氟气发生装置；
所述工作活塞上还设置有导向环和活塞环，导向环和活塞环均固定于工作活塞的侧壁上，并分别与工作气缸的内壁抵接；
所述工作活塞中间设置有一连接轴，连接轴穿过膜片连接导向活塞，膜片表面能够跟随导向活塞改变位置；导向气缸与工作气缸通过螺栓固定连接，膜片被夹持在导向气缸与工作气缸之间，膜片与导向活塞和工作活塞连接处以及与连接轴连接处均密封设置；
驱动机构之前还设置有磁流体。
2.根据权利要求1所述的一种高纯氟气压缩机，其特征在于：所述工作气缸远离导向气缸一端固定设置有一缸盖，所述缸盖中间设置有一挡板将缸盖分隔成两个独立的吸气腔和排气腔；吸气腔一侧的缸盖壁上设置有与外界连通的吸气通道，排气腔一侧的缸盖壁上设置有与外界连通的排气通道；吸气口将吸气腔与工作气缸连接，排气口将排气腔与工作气缸连接。
3.根据权利要求2所述的一种高纯氟气压缩机，其特征在于：所述吸气口处设置有一吸气阀，排气口处设置有一排气阀，工作气缸内压强降低时，吸气阀打开，排气阀关闭；工作气缸内压强升高时，排气阀打开，吸气阀关闭。
4.根据权利要求3所述的一种高纯氟气压缩机，其特征在于：所述吸气阀和排气阀均为单向阀，排气阀处设置有一限制排气阀开口大小的升程限制器。
5.根据权利要求1所述的一种高纯氟气压缩机，其特征在于：所述驱动机构为电机，导向气缸连接有曲轴箱，磁流体与曲轴箱固定连接，电机与磁流体同轴固定，磁流体的转轴延伸到曲轴箱中并与导向气缸的长度方向垂直，转轴上设置有一偏心块，偏心块通过连杆连接导向活塞。
6.根据权利要求5所述的一种高纯氟气压缩机，其特征在于：偏心块通过一轴承与连杆连接，轴承内环与偏心块固定连接，轴承外环与连杆固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种高纯氟气压缩机，其特征在于：偏心块两侧的转轴轴上分别设置有平衡块和飞轮，飞轮靠近磁流体。
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