CN115095510B

CN115095510B - 一种隔膜压缩机

Info

Publication number: CN115095510B
Application number: CN202210851563.6A
Authority: CN
Inventors: 薛延刚; 李斌宏; 曹金芳; 李茂萍
Original assignee: Lanzhou Institute of Technology
Current assignee: Chongqing Water Resources and Electric Engineering College
Priority date: 2022-07-19
Filing date: 2022-07-19
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2042-07-19
Also published as: CN115095510A

Abstract

本发明公开了一种隔膜压缩机，属于压缩机技术领域，本发明包括压缩机壳体，所述压缩机壳体的两侧端部分别设有连接法兰，两个所述连接法兰上分别连接有盖板，所述盖板与连接法兰中螺纹连接有固定螺栓使两者固定，所述盖板与连接法兰之间形成隔膜腔，所述隔膜腔中在盖板与连接法兰之间设有隔膜组，所述隔膜腔中在隔膜组靠连接法兰一侧设有限位板。本发明的优点在于：本发明将两级压缩机合并至一台设备上，可避免两台设备串联导致设备体积较大的问题，且能够提高设备的压缩比，满足更高的使用需求，同时装置设置有锁扣机构，使装置可根据需要的压缩比采用单头工作的形式，减少资源消耗，调节方便。

Description

一种隔膜压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体是指一种隔膜压缩机。

背景技术

靠隔膜在缸体中作往复运动来压缩和输送气体的膜压缩机。隔膜沿边由两限位板夹紧并组成气缸，隔膜由液压驱动在气缸内往复运动，从而实现对气体的压缩和输送。现有氢压缩机采用单膜缸体结构，要达到压力级别位40MPA,入口压力位5-7MPA，这样造成运输能源的留存压力位5-7Mpa，运输车在卸车后余存的氢能较多不能充分卸干净。

隔膜式压缩机是一种特殊结构的容积式压缩机，具有压缩比大、密封性好、压缩气体不受润滑油和其它固体杂质所污染的特点。适于压缩高纯度、稀有贵重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蚀性以及高压等气体。

采用金属隔膜并由液力驱动的压缩机比较常见,其排气量可达，多级压缩的排气压力可超过100Mpa，适用于各种气体的输送和加压，也可用作无油润滑压缩机之后的增压压缩机。金属隔膜的厚度一般取0.3～0.5毫米。隔膜的寿命取决于选用的材料及其表面粗糙度。由于液压驱动的运动质量较大，液压部分的活塞平均速度只能取2米/秒,因而机器的转速通常在300～500转/分的范围内。隔膜压缩机的气缸工作容积表面积与气缸体积的比值比往复活塞压缩机大得多，气体的压缩接近于等温过程，故每级的压力比可高达25。适合于小排气量时的各种用途。如用作小型供气装置、气动调节器、水族馆饲养池的通气装置，以及化学工业中无油、有毒、有腐蚀性、贵重的或有放射性气体的输送和加压。

目前市场存在的隔膜压缩机进气、排气的压缩比较小，若实现较大的压缩比，通常采用两级压缩机串联组成会导致设备体积较大，不便于布置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的隔膜压缩机进排气的压缩比小、串联压缩机导致设备体积大、不易布置的技术问题，提供一种将两级压缩机合并设计且可单独运行的隔膜压缩机。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种隔膜压缩机，包括压缩机壳体，所述压缩机壳体的两侧端部分别设有连接法兰，两个所述连接法兰上分别连接有盖板，所述盖板与连接法兰中螺纹连接有固定螺栓使两者固定，所述盖板与连接法兰之间形成隔膜腔，所述隔膜腔中在盖板与连接法兰之间设有隔膜组，所述隔膜腔中在隔膜组靠连接法兰一侧设有限位板，所述盖板与连接法兰之间设有密封机构，两个所述盖板上均设有与隔膜腔联通的出气口和进气口，两个所述连接法兰上靠两侧分别设有与液压油入口和液压油出口，所述液压油入口通过管路与供油箱的油泵连接，所述液压油出口通过管路与供油箱联通，两个所述连接法兰上设有换油口和检测口，所述连杆压缩机构包括分别设置在两个所述连接法兰中的活塞机构，所述压缩机壳体中设有连杆驱动机构与活塞机构的连杆连接，所述连杆驱动机构上连接有传动机构，所述传动机构包括设置在压缩机壳体一侧的底座，所述底座中转动设有转轮，所述转轮的转轴上且在转轮的一侧同轴设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮上啮合有传动杆，所述传动杆贯穿压缩机壳体设置，所述传动杆的两侧端部分别设有第二锥齿轮和第三锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述第三锥齿轮与连杆驱动机构啮合传动，所述压缩机壳体与底座之间设有转轴保护壳，所述传动杆设置在转轴保护壳中，所述转轴保护壳中设有套设在传动杆上的传动杆支架，所述底座上设有电机，所述电机的电机轴贯穿底座侧壁与转轮的转轴连接。

作为改进，所述密封机构包括分别相对设置在盖板和连接法兰贴合面上的凹槽，所述盖板和连接法兰靠边缘为阶梯状贴合，所述凹槽分别设置在水平贴合面和纵向贴合面上且在凹槽中分别设有第一密封圈和第二密封圈。

作为改进，所述隔膜组的边缘设置在盖板与连接法兰的贴合面之间，由盖板与连接法兰压合固定。

作为改进，所述连杆驱动机构包括设置在压缩机壳体上的第一齿轮，所述第一齿轮上同轴设有第四锥齿轮，所述第四锥齿轮与第三锥齿轮啮合，所述第一齿轮的两侧分别啮合有第二齿轮，所述第二齿轮上同轴设有扇形齿盘，两个所述活塞机构分别连接有第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的侧壁上设有啮合齿，所述扇形齿盘与第一连杆啮合，所述第一连杆和第二连杆之间设有锁扣机构。

作为改进，所述锁扣机构包括滑动设置在压缩机壳体内侧壁上的U型连接座，所述第一连杆和第二连杆上靠端部分别设有U型卡接槽，所述U型连接座上设有与U型卡接槽配合的卡接杆，所述U型连接座上设有贯穿压缩机壳体设置的连接杆，所述连接杆在压缩机壳体外侧的一端设有抽拉板。

作为改进，所述传动杆上在压缩机壳体之间设有轴承，所述传动杆与轴承配合使用，所述传动杆上且在轴承两侧分别设有限位板。

作为改进，所述隔膜组包括三个膜片，依次为气体膜片、中间膜片及液压油膜片，所述气体膜片朝向进气口一侧，所述气体膜片和液压油膜片均为平滑表面设置，所述中间膜片的两侧表面上间隔均匀设有若干条形凹槽。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明将两级压缩机合并至一台设备上，可避免两台设备串联导致设备体积较大的问题，且能够提高设备的压缩比，满足更高的使用需求，同时装置设置有锁扣机构，使装置可根据需要的压缩比采用单头工作的形式，减少资源消耗，调节方便，采用三层膜片形成隔膜组，并将中间膜片设置成具有凹槽的形式，可防止气体膜片或液压油膜片损坏产生泄露时，凹槽可提供一个排放通道，使泄露介质流出，装置整体结构紧凑、体积小、压缩比高，易于调节，节能高效。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本发明的结构示意图。

图2是本发明连杆驱动机构的结构示意图。

图3是本发明A的放大结构示意图。

图4是本发明锁扣机构的结构示意图。

图5是本发明隔膜组的结构示意图。

图6是本发明传动机构的部分结构示意图。

图7是本发明中间膜片的结构示意图。

图8是本发明B的放大结构示意图。

如图所示：1、出气口；2、进气口；3、隔膜组；4、液压油入口；5、换油口；6、活塞机构；7、连杆驱动机构；8、盖板；9、固定螺栓；10、液压油出口；11、传动机构；12、传动杆；13、传动杆支架；14、转轮；15、底座；16、限位板；17、压缩机壳体；18、第一连杆；19、第二连杆；20、第一齿轮；21、第二齿轮；22、扇形齿盘；23、锁扣机构；24、第一密封圈；25、第二密封圈；26、U型连接座；27、连接杆；28、抽拉板；29、卡接杆；30、气体膜片；31、中间膜片；32、液压油膜片；33、连接法兰；34、检测口；35、轴承；36、电机；37、条形凹槽；38、第一锥齿轮；39、第二锥齿轮；40、第四锥齿轮；41、第三锥齿轮；42、转轴保护壳；43、限位板；44、U型卡接槽。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

下面结合全文对本发明做进一步的详细说明。

结合图1～图8，一种隔膜压缩机，包括压缩机壳体17，压缩机壳体17的两侧端部分别设有连接法兰33，两个连接法兰33上分别连接有盖板8，盖板8与连接法兰33中螺纹连接有固定螺栓9使两者固定，盖板8与连接法兰33之间形成隔膜腔，隔膜腔中在盖板8与连接法兰33之间设有隔膜组3，隔膜腔中在隔膜组3靠连接法兰33一侧设有限位板16，盖板8与连接法兰33之间设有密封机构，两个盖板8上均设有与隔膜腔联通的出气口1和进气口2，两个连接法兰33上靠两侧分别设有与液压油入口4和液压油出口10，液压油入口4通过管路与供油箱的油泵连接，液压油出口10通过管路与供油箱联通，两个连接法兰33上设有换油口5和检测口34，连杆压缩机构包括分别设置在两个连接法兰33中的活塞机构6，压缩机壳体17中设有连杆驱动机构7与活塞机构6的连杆连接，连杆驱动机构7上连接有传动机构11，传动机构包括设置在压缩机壳体17一侧的底座15，底座15中转动设有转轮14，转轮14的转轴上且在转轮14的一侧同轴设有第一锥齿轮38，第一锥齿轮38上啮合有传动杆12，传动杆12贯穿压缩机壳体17设置，传动杆12的两侧端部分别设有第二锥齿轮39和第三锥齿轮41，第一锥齿轮38与第二锥齿轮39啮合，第三锥齿轮41与连杆驱动机构7啮合传动，压缩机壳体17与底座15之间设有转轴保护壳42，传动杆12设置在转轴保护壳42中，转轴保护壳42中设有套设在传动杆12上的传动杆支架13，底座15上设有电机36，电机36的电机轴贯穿底座15侧壁与转轮14的转轴连接，隔膜组3的边缘设置在盖板8与连接法兰33的贴合面之间，由盖板8与连接法兰33压合固定，传动杆12上在压缩机壳体17之间设有轴承35，传动杆12与轴承35配合使用，传动杆12上且在轴承35两侧分别设有限位板43，隔膜组3包括三个膜片，依次为气体膜片30、中间膜片31及液压油膜片32，气体膜片30朝向进气口2一侧，气体膜片30和液压油膜片32均为平滑表面设置，中间膜片31的两侧表面上间隔均匀设有若干条形凹槽37。

密封机构包括分别相对设置在盖板8和连接法兰33贴合面上的凹槽，盖板8和连接法兰33靠边缘为阶梯状贴合，凹槽分别设置在水平贴合面和纵向贴合面上且在凹槽中分别设有第一密封圈24和第二密封圈25。

连杆驱动机构7包括设置在压缩机壳体17上的第一齿轮20，第一齿轮20上同轴设有第四锥齿轮40，第四锥齿轮40与第三锥齿轮41啮合，第一齿轮20的两侧分别啮合有第二齿轮21，第二齿轮21上同轴设有扇形齿盘22，两个活塞机构6分别连接有第一连杆18和第二连杆19，第一连杆18的侧壁上设有啮合齿，扇形齿盘22与第一连杆18啮合，第一连杆18和第二连杆19之间设有锁扣机构23。

锁扣机构23包括滑动设置在压缩机壳体17内侧壁上的U型连接座26，第一连杆18和第二连杆19上靠端部分别设有U型卡接槽44，U型连接座26上设有与U型卡接槽44配合的卡接杆29，U型连接座26上设有贯穿压缩机壳体17设置的连接杆27，连接杆27在压缩机壳体17外侧的一端设有抽拉板28。

工作原理：由电机驱动转轮转动，从而使第一锥齿轮转动，带动与第一锥齿轮啮合的传动杆转动，继而使第三锥齿轮带动第四锥齿轮转动，使第一齿轮转动，第一齿轮转动使两侧啮合的第二齿轮转动，第二齿轮带动扇形齿盘转动，使其带动第一连杆往复移动，使与连杆驱动机构连接的活塞机构移动，对隔膜腔中的液压油进行挤压，使膜片组移动，对从进气口进入的气体进行压缩并经出气口排出，在不需要较大的压缩比时，可使第一连杆移动至形成底端时，将锁扣机构拉出，使第一连杆与第二连杆解锁，即可进行单头工作，减小能耗。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种隔膜压缩机，包括压缩机壳体（17），其特征在于：所述压缩机壳体（17）的两侧端部分别设有连接法兰（33），两个所述连接法兰（33）上分别连接有盖板（8），所述盖板（8）与连接法兰（33）中螺纹连接有固定螺栓（9）使两者固定，所述盖板（8）与连接法兰（33）之间形成隔膜腔，所述隔膜腔中在盖板（8）与连接法兰（33）之间设有隔膜组（3），所述隔膜腔中在隔膜组（3）靠连接法兰（33）一侧设有限位板（16），所述盖板（8）与连接法兰（33）之间设有密封机构，两个所述盖板（8）上均设有与隔膜腔联通的出气口（1）和进气口（2），每个所述连接法兰（33）上靠两侧分别设有与液压油入口（4）和液压油出口（10），所述液压油入口（4）通过管路与供油箱的油泵连接，所述液压油出口（10）通过管路与供油箱联通，两个所述连接法兰（33）上均设有换油口（5）和检测口（34），还包括连杆压缩机构，所述连杆压缩机构包括分别设置在两个所述连接法兰（33）中的活塞机构（6），所述压缩机壳体（17）中的连杆驱动机构（7）与活塞机构（6）的连杆连接，所述连杆驱动机构（7）上连接有传动机构（11），所述传动机构包括设置在压缩机壳体（17）一侧的底座（15），所述底座（15）中转动设有转轮（14），所述转轮（14）的转轴上且在转轮（14）的一侧同轴设有第一锥齿轮（38），所述第一锥齿轮（38）上啮合有传动杆（12），所述传动杆（12）贯穿压缩机壳体（17）设置，所述传动杆（12）的两侧端部分别设有第二锥齿轮（39）和第三锥齿轮（41），所述第一锥齿轮（38）与第二锥齿轮（39）啮合，所述第三锥齿轮（41）与连杆驱动机构（7）啮合传动，所述压缩机壳体（17）与底座（15）之间设有转轴保护壳（42），所述传动杆（12）设置在转轴保护壳（42）中，所述转轴保护壳（42）中设有套设在传动杆（12）上的传动杆支架（13），所述底座（15）上设有电机（36），所述电机（36）的电机轴贯穿底座（15）侧壁与转轮（14）的转轴连接；

所述密封机构包括分别相对设置在盖板（8）和连接法兰（33）贴合面上的凹槽，所述盖板（8）和连接法兰（33）靠边缘为阶梯状贴合，所述凹槽分别设置在水平贴合面和纵向贴合面上，且在水平贴合面的凹槽中设有第一密封圈（24），纵向贴合面的凹槽中设有第二密封圈（25）；

所述连杆驱动机构（7）包括设置在压缩机壳体（17）上的第一齿轮（20），所述第一齿轮（20）上同轴设有第四锥齿轮（40），所述第四锥齿轮（40）与第三锥齿轮（41）啮合，所述第一齿轮（20）的两侧分别啮合有第二齿轮（21），所述第二齿轮（21）上同轴设有扇形齿盘（22），两个所述活塞机构（6）分别连接有第一连杆（18）和第二连杆（19），所述第一连杆（18）的侧壁上设有啮合齿，所述扇形齿盘（22）与第一连杆（18）啮合，所述第一连杆（18）和第二连杆（19）之间设有锁扣机构（23）；

所述锁扣机构（23）包括滑动设置在压缩机壳体（17）内侧壁上的U型连接座（26），所述第一连杆（18）和第二连杆（19）上靠端部分别设有U型卡接槽（44），所述U型连接座（26）上设有与U型卡接槽（44）配合的卡接杆（29），所述U型连接座（26）上设有贯穿压缩机壳体（17）设置的连接杆（27），所述连接杆（27）在压缩机壳体（17）外侧的一端设有抽拉板（28）。

2.根据权利要求1所述的一种隔膜压缩机，其特征在于：所述隔膜组（3）的边缘设置在盖板（8）与连接法兰（33）的贴合面之间，由盖板（8）与连接法兰（33）压合固定。

3.根据权利要求1所述的一种隔膜压缩机，其特征在于：所述传动杆（12）与压缩机壳体（17）之间设有轴承（35），所述传动杆（12）与轴承（35）配合使用，所述传动杆（12）上且在轴承（35）两侧分别设有限位板（43）。

4.根据权利要求1所述的一种隔膜压缩机，其特征在于：所述隔膜组（3）包括三个膜片，依次为气体膜片（30）、中间膜片（31）及液压油膜片（32），所述气体膜片（30）朝向进气口（2）一侧，所述气体膜片（30）和液压油膜片（32）均为平滑表面设置，所述中间膜片（31）的两侧表面上间隔均匀设有若干条形凹槽（37）。