CN110701027A - 隔膜式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隔膜式压缩机，涉及压缩机技术领域，以解决现有隔膜式压缩机的结构较为复杂的技术问题。该隔膜式压缩机包括：膜头；液压泵；以及换向阀，通过第一油路与液压泵的出油口连通，通过第二油路与液压泵的进油口连通，通过第三油路与膜头连通，并能够使第三油路交替连通于第一油路和第二油路。该隔膜式压缩机使用液压泵和换向阀代替现有隔膜式压缩机内曲轴、连杆、十字头等复杂的传动部件和活塞组件，结构简单紧凑，避免了机械传动部件、活塞环等的磨损，延长了隔膜式压缩机的使用寿命，也避免了曲轴轴封、活塞密封等设计难题。

Description

隔膜式压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其是涉及一种隔膜式压缩机。

背景技术

隔膜式压缩机是一种往复式容积压缩机，通过膜片将液压油系统和气体压缩系统完全隔离。膜腔中气体压缩系统和外界做到完全密封，在气体压缩过程中保证无泄漏、气体不受污染。传统隔膜式压缩机工作原理是：通过电机驱动曲轴、连杆，带动活塞进行往复运动实现液压油的增压、卸压，进而通过液压油推动膜片来实现气体的压缩和排出。

传统隔膜式压缩机的工作原理和结构决定了必须配有较为复杂的机械传动部件和活塞组件，机械传动部件的磨损老化和寿命问题难以解决，整机占地空间大、重量大，布置方式较不灵活。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隔膜式压缩机，以解决现有隔膜式压缩机的结构较为复杂的技术问题。

本发明提供了一种隔膜式压缩机，该隔膜式压缩机包括：

膜头；

液压泵；以及

换向阀，通过第一油路与所述液压泵的出油口连通，通过第二油路与所述液压泵的进油口连通，通过第三油路与所述膜头连通，并能够使所述第三油路交替连通于所述第一油路和所述第二油路。

作为本发明进一步的方案，所述隔膜式压缩机包括两个所述膜头和两条所述第三油路；

两个膜头分别通过对应的所述第三油路与所述换向阀连通；其中一所述第三油路与所述第一油路连通时，另一所述第三油路与所述第二油路连通。

作为本发明进一步的方案，所述隔膜式压缩机还包括第一溢流支路，所述第一溢流支路的一端连通于所述第一油路，且所述第一溢流支路上设置有第一溢流阀。

作为本发明进一步的方案，所述隔膜式压缩机还包括单向阀，所述液压泵的出油口设置有所述单向阀；

和/或，所述液压泵的进油口设置有所述单向阀。

作为本发明进一步的方案，所述隔膜式压缩机还包括驱动机构，所述驱动机构包括电机和飞轮；

所述电机的转轴与所述液压泵传动连接；

所述飞轮固定连接于所述电机的转轴。

作为本发明进一步的方案，所述隔膜式压缩机还包括第一油箱，所述液压泵的进油口与所述第一油箱连通。

作为本发明进一步的方案，所述隔膜式压缩机还包括补油系统，所述补油系统与所述第一油箱连通，用于向所述第一油箱补充液压油。

作为本发明进一步的方案，所述补油系统包括第二油箱和补油泵；

所述补油泵的进油口连通于所述第二油箱，出油口连通于所述第一油箱，用于将所述第二油箱中的液压油泵送至所述第一油箱。

作为本发明进一步的方案，所述补油系统还包括过滤器，所述过滤器设置于所述补油泵与所述第一油箱之间。

作为本发明进一步的方案，所述补油系统还包括第二溢流支路，所述第二溢流支路的两端分别连通于所述第一油箱和所述第二油箱，且所述第二溢流支路上设置有第二溢流阀。

结合以上技术方案，本发明带来的有益效果分析如下：

本发明提供了一种隔膜式压缩机，该隔膜式压缩机具有膜头、液压泵和换向阀；换向阀通过第一油路与液压泵的出油口连通，通过第二油路与液压泵的进油口连通，通过第三油路与膜头连通，并能够使第三油路交替连通于第一油路和第二油路。液压泵的进油口从外界吸液压油，当换向阀控制第三油路与第一油路连通时，液压油被液压泵泵送至膜头，膜头中的膜片凸向进气通道和排气通道，膜头对气体进行压缩，被压缩的气体经过排气通道排出膜头。第二油路两端分别与液压泵的进油口和换向阀连通，当换向阀控制第三油路与第二油路连通时，膜头内的液压油经第二油路回流至液压泵的进油口，膜头中的膜片凸向膜头的油道，膜头内的液压油经第二油路排出，膜头通过进气通道吸气。换向阀使第三油路交替连通于第一油路和第二油路，实现了膜头交替进行吸气与排气。该隔膜式压缩机使用液压泵和换向阀代替现有隔膜式压缩机内曲轴、连杆、十字头等复杂的传动部件和活塞组件，结构简单紧凑，避免了机械传动部件、活塞环等的磨损，延长了隔膜式压缩机的使用寿命，也避免了曲轴轴封、活塞密封等设计难题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的隔膜式压缩机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的隔膜式压缩机一种实施方式的原理简图；

图3为本发明实施例提供的隔膜式压缩机另一种实施方式的原理简图。

图标：10－膜头；11－缸体；12－缸盖；13－膜片；14－油道；15－进气通道；16－排气通道；20－液压泵；30－驱动机构；31－电机；32－飞轮；40－换向阀；50－第一溢流支路；51－第一溢流阀；60－第一油箱；70－补油系统；71－第二油箱；72－补油泵；73－第二溢流支路；731－第二溢流阀；74－过滤器；80a－第一油路；80b－第二油路；80c－第三油路；90－单向阀。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种隔膜式压缩机，请一并参照说明书附图中图1和图2。

参照图1至图3，该隔膜式压缩机包括膜头10、液压泵20和换向阀40。

换向阀40通过第一油路80a与液压泵20的出油口连通，通过第二油路80b与液压泵20的进油口连通，通过第三油路80c与膜头10连通，并能够使第三油路80c交替连通于第一油路80a和第二油路80b。

膜头10包括缸体11、缸盖12和膜片13；缸体11和缸盖12连接，缸体11和缸盖12之间设置有空腔，膜片13设置于该空腔内；缸体11开设有油道14，油道14的一端与第三油路80c连通，油道14的另一端与缸盖12与缸体11之间的空腔连通；缸盖12上设置有连通于缸盖12与缸体11之间的空腔的进气通道15和排气通道16。液压泵20的进油口吸油，出油口向外泵油。

当换向阀40控制第三油路80c与第一油路80a连通时，液压泵20向膜头10泵送液压油，膜头10中的膜片13凸向进气通道15和排气通道16，膜片13对气体进行压缩，被压缩的气体经过排气通道16排出膜头10；换向阀40控制第三油路80c与第二油路80b连通时，膜头10中的膜片13凸向膜头10的油道14，膜头10内的液压油经第二油路80b排出，膜头10通过进气通道15吸气。换向阀40使第三油路80c交替连通于第一油路80a和第二油路80b，实现了膜头10交替进行吸气与排气。

该隔膜式压缩机使用液压泵20和换向阀40代替了现有隔膜式压缩机内曲轴、连杆、十字头等复杂的传动部件和活塞组件，结构简单紧凑，避免了机械传动部件、活塞环等的磨损，延长了隔膜式压缩机的使用寿命，也避免了曲轴轴封、活塞密封等设计难题。

如图1至图3示出的隔膜式压缩机包括两个膜头10和两条第三油路80c；两个膜头10分别通过对应的第三油路80c与换向阀40连通。其中一第三油路80c与第一油路80a连通时，另一第三油路80c与第二油路80b连通。即，两个膜头10同时工作，一个膜头10吸气时，另一个膜头10排气，且每个膜头10吸气和排气交替进行。

换向阀40可以为图2和图3示出的两位四通阀。换向阀40具有A、B、P和T四个接口，A接口和B接口均连接有第三油路80c，P接口连接第一油路80a，T接口连接第二油路80b。换向阀40具有两个工位，当换向阀40处于第一工位时，A接口与T接口连通，B接口与P接口连通，此时，与A接口连接的第三油路80c连通于第二油路80b，与B接口连接的第三油路80c连通于第一油路80a连通，通过第三油路80c与A接口连通的膜头10吸气，通过第三油路80c与B接口连通的膜头10排气；当换向阀40处于第二工位时，A接口与P接口连通，B接口与T接口连通，此时，与A接口连接的第三油路80c连通于第一油路80a，与B接口连接的第三油路80c连通于第二油路80b，通过第三油路80c与A接口连通的膜头10排气，通过第三油路80c与B接口连通的膜头10吸气。该隔膜式压缩机在工作时，换向阀40在第一工位和第二工位交替。

该隔膜式压缩机还可以只包括一个膜头10。比如，换向阀40具有A、B、P和T四个接口，A接口连接有第三油路80c，B接口封闭，P接口连接第一油路80a，T接口连接第二油路80b。换向阀40具有两个工位，当换向阀40处于第一工位时，A接口与T接口连通，B接口与P接口连通，此时，与A接口连接的第三油路80c连通于第二油路80b，液压泵20的出油口被封闭，膜头10吸气；当换向阀40处于第二工位时，A接口与P接口连通，B接口与T接口连通，此时，第三油路80c连通于第一油路80a，与B接口连通于第二油路80b，膜头10排气。该隔膜式压缩机在工作时，换向阀40在第一工位和第二工位交替。

该隔膜式压缩机的膜头10的数量还可以大于两个。比如，换向阀40具有A、B、P和T四个接口，P接口连接第一油路80a，T接口连接第二油路80b；多个膜头10通过第三油路80c与A接口连通，一个膜头10通过第三油路80c与B接口连通；或者，一个膜头10通过第三油路80c与A接口连通，多个膜头10通过第三油路80c与B接口连通；或者，多个膜头10通过第三油路80c与A接口连通，多个膜头10通过第三油路80c与B接口连通。

参阅图2和图3，隔膜式压缩机还包括第一溢流支路50，第一溢流支路50的一端连通于第一油路80a，且第一溢流支路50上设置有第一溢流阀51。当液压泵20的出油口的油压大于第一溢流阀51的溢流阈值时，从液压泵20的出油口流出的液压油将第一溢流阀51顶开，从液压泵20的出油口流出的部分液压油经第一溢流支路50进行溢流，对该隔膜式压缩机中的液压油路实现了超高压保护，防止油压过高而出现泄漏或管路破裂。

参阅图2和图3，隔膜式压缩机还包括单向阀90。图2示出的隔膜式压缩机中，液压泵20的进油口和出油口均设置有单向阀90。图3示出的隔膜式压缩机中，只在液压泵20的出油口设置有单向阀90。除了图2和图3示出的情况外，还可以只在液压泵20的进油口设置有单向阀90。单向阀90能够保证液压油的正确流向，防止高压液压油回流。

该隔膜式压缩机还包括驱动机构30，图1示出了驱动机构30包括电机31和飞轮32；电机31的转轴与液压泵20传动连接电机31通电时，电机31的转轴转动带动液压泵20工作，使液压泵20向外泵油；飞轮32固定连接于电机31的转轴，由于飞轮32具有较大的转动惯量，使转轴的转动较为稳定，保证液压泵20泵出的液压油具有较为稳定的油压，进而使膜头10能够较为稳定地吸气和排气。驱动机构30除图1中示出的具体结构外，驱动机构30也可以为汽油机、柴油机等其他能够带动液压泵20持续工作的结构。

如图2和图3所述，隔膜式压缩机还包括第一油箱60，第一油箱60中存储有液压油，液压泵20的进油口与第一油箱60连通，液压泵20工作时从第一油箱60吸油向膜头10泵油。

第二油路80b的一端与换向阀40连通；第二油路80b的另一端可以如图2示出的直接与液压泵20的进油口连通；第二油路80b的另一端也可以如图3示出的间接与液压泵20的进油口连通，即，第二油路80b的另一端与第一油箱60连通。

图2和图3还示出了第一溢流支路50的一端与液压泵20的出油口连通，另一端与第一油箱60连通，当液压泵20的出油口的油压大于第一溢流阀51的溢流阈值时，液压泵20的出油口泵出的部分液压油，经第一溢流支路50流回第一油箱60。当然，第一溢流支路50除了图2和图3示出的情况外，第一溢流支路50还可以一端与液压泵20的出油口连通，另一端与其他油箱或其他储油的容器连通，经第一溢流支路50溢流的液压油流入其他油箱或其他储油的容器。

隔膜式压缩机还包括补油系统70，图2示出了具有补油系统70的隔膜式压缩机的原理简图，补油系统70与第一油箱60连通，用于向第一油箱60补充液压油。隔膜式压缩机长时间工作后，因液压油的损耗、溢流等原因，第一油箱60内液压油会减少，补油系统70向第一油箱60补充减少的液压油，使该隔膜式压缩机能够长时间正常工作。

图2中示出了补油系统70的一种具体结构形式，补油系统70包括第二油箱71和补油泵72。第二油箱71中储存有液压油。补油泵72与驱动机构30传动连接，由驱动机构30带动。补油泵72的进油口连通于第二油箱71，出油口连通于第一油箱60，用于将第二油箱71中的液压油泵送至第一油箱60，进而为第一油箱60补充液压油。

如图2所示，补油系统70还包括第二溢流支路73，第二溢流支路73的两端分别连通于第一油箱60和第二油箱71，且第二溢流支路73上设置有第二溢流阀731。补油泵72向第一油箱60泵送液压油，使第一油箱60成为带压油箱，当第一油箱60中液压油的油压超过第二溢流阀731的溢流阈值，第一油箱60内部分液压油经第二溢流支路73流回第二油箱71，进而使第一油箱60内的油压下降。操作者通过改变第二溢流阀731的溢流阈值来调整第一油箱60内的油压。

如图2所示，补油系统70还包括过滤器74，过滤器74设置于补油泵72与第一油箱60之间，能够过滤掉液压油中的杂质，使补油泵72泵送至第一油箱60较为纯净的液压油，进而延长了该隔膜式压缩机的使用寿命。

图3示出的隔膜式压缩机不包括补油系统70，该隔膜式压缩机也能够正常工作，在该隔膜式压缩机中的第一油箱60为常压油箱，第二油路80b的一端与换向阀40连通，第二油路80b的另一端与第一油箱60连通，第二油路80b的另一端也可以与液压泵20的进油口直接连通。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种隔膜式压缩机，其特征在于，包括：

膜头(10)；

液压泵(20)；以及

换向阀(40)，通过第一油路(80a)与所述液压泵(20)的出油口连通，通过第二油路(80b)与所述液压泵(20)的进油口连通，通过第三油路(80c)与所述膜头(10)连通，并能够使所述第三油路(80c)交替连通于所述第一油路(80a)和所述第二油路(80b)。

2.根据权利要求1所述的隔膜式压缩机，其特征在于，包括两个所述膜头(10)和两条所述第三油路(80c)；

两个膜头(10)分别通过对应的所述第三油路(80c)与所述换向阀(40)连通；其中一所述第三油路(80c)与所述第一油路(80a)连通时，另一所述第三油路(80c)与所述第二油路(80b)连通。

3.根据权利要求1所述的隔膜式压缩机，其特征在于，还包括第一溢流支路(50)，所述第一溢流支路(50)的一端连通于所述第一油路(80a)，且所述第一溢流支路(50)上设置有第一溢流阀(51)。

4.根据权利要求1所述的隔膜式压缩机，其特征在于，还包括单向阀(90)，所述液压泵(20)的出油口设置有所述单向阀(90)；

和/或，所述液压泵(20)的进油口设置有所述单向阀(90)。

5.根据权利要求1所述的隔膜式压缩机，其特征在于，还包括驱动机构(30)，所述驱动机构(30)包括电机(31)和飞轮(32)；

所述电机(31)的转轴与所述液压泵(20)传动连接；

所述飞轮(32)固定连接于所述电机(31)的转轴。

6.根据权利要求1－5任一项所述的隔膜式压缩机，其特征在于，还包括第一油箱(60)，所述液压泵(20)的进油口与所述第一油箱(60)连通。

7.根据权利要求6所述的隔膜式压缩机，其特征在于，还包括补油系统(70)，所述补油系统(70)与所述第一油箱(60)连通，用于向所述第一油箱(60)补充液压油。

8.根据权利要求7所述的隔膜式压缩机，其特征在于，所述补油系统(70)包括第二油箱(71)和补油泵(72)；

所述补油泵(72)的进油口连通于所述第二油箱(71)，出油口连通于所述第一油箱(60)，用于将所述第二油箱(71)中的液压油泵送至所述第一油箱(60)。

9.根据权利要求8所述的隔膜式压缩机，其特征在于，所述补油系统(70)还包括第二溢流支路(73)，所述第二溢流支路(73)的两端分别连通于所述第一油箱(60)和所述第二油箱(71)，且所述第二溢流支路(73)上设置有第二溢流阀(731)。

10.根据权利要求8所述的隔膜式压缩机，其特征在于，所述补油系统(70)还包括过滤器(74)，所述过滤器(74)设置于所述补油泵(72)与所述第一油箱(60)之间。

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