CN116857150A - 一种倒级差式循环液封压缩机总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及循环液封压缩机技术领域，尤其涉及一种倒级差式循环液封压缩机总成。包括箱体，所述箱体内设有曲轴，曲轴的一端穿出箱体与驱动轮相连，所述曲轴上连接有若干套连杆机构，所述连杆机构包括与曲轴相连的连杆，连杆的另一端连接十字头，十字头通过球形关节机构与倒级差式循环液封气缸相连；低压活塞的外侧表面设有低压循环腔，低压活塞端面与气缸底座之间的缸体内形成低压腔；高压活塞的外侧表面设有高压循环腔，高压活塞端面与气缸压盖之间的缸体与活塞杆外表面之间形成高压腔。先通过低压腔对气体进行一级增压，增压后的气体经管路进入高压腔进行二级增压，可对压缩气体进行级差式增压，大大提升了压缩效率。

Description

一种倒级差式循环液封压缩机总成

技术领域：

本发明涉及循环液封压缩机技术领域，尤其涉及一种倒级差式循环液封压缩机总成。

背景技术：

循环液封压缩机主要通过驱动机构带动气缸缸体内的活塞往复运动实现对气体的增压。如公开号为CN114439728A的专利申请，公开了一种循环液封压缩机，其通过在活塞与缸体之间设置环形腔，用来储存循环液，通过循环液来实现润滑、冷却和密封。一方面，这种气缸的增压形式是单作用气缸，缸体上设置一个进气口和一个排气口，气体从进气口进入缸体，在缸体内增压后，从排气口排出高压气体，这种单作用气缸不能对压缩气体进行级差式增压，压缩效率低；另一方面，活塞往复运动对气体增压时，压缩腔内的压力不断增大，活塞受力也不断增大，容易影响活塞的稳定运行，增大活塞与缸体之间摩擦力，影响气缸整体寿命，而且会影响活塞与缸体之间的密封，目前还没有很好的办法解决上述问题。

综上，循环液封压缩机中压缩气体的级差式增压以及活塞力大的问题，已成为行业内亟需解决的技术难题。

发明内容：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种倒级差式循环液封压缩机总成，解决了以往单作用气缸压缩效率低的问题，解决了以往活塞力大影响气缸整体寿命的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种倒级差式循环液封压缩机总成，包括箱体，所述箱体内设有曲轴，曲轴的两端分别通过安装在箱体上的轴承进行支撑，曲轴的一端穿出箱体与驱动轮相连，所述曲轴上连接有若干套连杆机构，所述连杆机构包括与曲轴相连的连杆，连杆的另一端连接十字头，十字头通过球形关节机构与倒级差式循环液封气缸相连；

所述倒级差式循环液封气缸包括缸体，缸体的一端设有气缸压盖，缸体的另一端设有气缸底座，缸体内设有活塞结构，所述活塞结构包括低压活塞、高压活塞以及将低压活塞、高压活塞连接于一体的连接杆，高压活塞与活塞杆相连接，低压活塞、连接杆、高压活塞活动安装在缸体内，活塞杆活动安装在气缸压盖内；

所述低压活塞的外侧表面设有低压循环腔，低压循环腔用于储存循环液对缸体进行冷却、润滑和液封，缸体侧壁设有与低压循环腔相连通的低压进液口和低压出液口，低压活塞端面与气缸底座之间的缸体内形成低压腔，缸体侧壁设有与低压腔相连通的低压进气口和低压出气口；

所述高压活塞的外侧表面设有高压循环腔，高压循环腔用于储存循环液对缸体进行冷却、润滑和液封，缸体侧壁设有与高压循环腔相连通的高压进液口和高压出液口，高压活塞端面与气缸压盖之间的缸体与活塞杆外表面之间形成高压腔，缸体侧壁设有与高压腔相连通的高压进气口和高压出气口。

所述低压活塞与高压活塞之间的缸体与连接杆外表面之间形成平衡腔，平衡腔用于平衡活塞力，缸体侧壁设有与平衡腔相连通的平衡进气口和平衡出气口。

所述缸体与气缸底座、气缸压盖之间分别通过螺栓连接并设有密封圈进行密封。

所述低压进气口处设有低压进气阀，低压出气口处设有低压排气阀。

所述高压进气口处设有高压进气阀，高压出气口处设有高压排气阀。

所述高压腔的容积小于低压腔的容积。

所述低压出气口通过管路与高压进气口相连接。

所述倒级差式循环液封气缸与十字头之间的活塞杆外侧设有导向套。

本发明采用上述方案，具有以下优点：

通过驱动轮带动曲轴、曲轴带动连杆、连杆带动十字头、十字头带动球形关节机构、球形关节机构带动倒级差式循环液封气缸工作，通过在低压活塞与气缸压盖之间的缸体内形成低压腔，在高压活塞与气缸底座之间的缸体内形成高压腔，在低压活塞与高压活塞之间的缸体内形成平衡腔，在低压活塞和高压活塞往复运动时，先通过低压腔对气体进行一级增压，增压后的气体经管路进入高压腔进行二级增压，最后再向外排出，低压腔和高压腔相互配合可对压缩气体进行级差式增压，大大提升了压缩效率；低压腔或高压腔在增压时，内部气体压力不断增大，活塞受力也不断增大，平衡腔内的气体压力可以平衡低压腔或高压腔产生的活塞力，以确保活塞稳定运行，保证气缸整体寿命，另外还可以减小活塞与缸体之间的密封圈两侧压差，避免密封圈受到气压冲击，提升密封效果。

附图说明：

图1为本发明的剖视结构示意图。

图2为本发明倒级差式循环液封气缸的剖视结构示意图。

图中，1、缸体，2、气缸压盖，3、气缸底座，4、低压活塞，5、高压活塞，6、连接杆，7、活塞杆，8、低压循环腔，9、低压进液口，10、低压出液口，11、低压腔，12、低压进气口，13、低压出气口，14、高压循环腔，15、高压进液口，16、高压出液口，17、高压腔，18、高压进气口，19、高压出气口，20、平衡腔，21、平衡进气口，22、平衡出气口，23、低压进气阀，24、低压排气阀，25、高压进气阀，26、高压排气阀，27、箱体，28、曲轴，29、驱动轮，30、连杆，31、十字头，32、球形关节机构，33、倒级差式循环液封气缸，34、导向套。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-2所示，一种倒级差式循环液封压缩机总成，包括箱体27，所述箱体27内设有曲轴28，曲轴28的两端分别通过安装在箱体27上的轴承进行支撑，曲轴28的一端穿出箱体27与驱动轮29相连，所述曲轴28上连接有若干套连杆机构，所述连杆机构包括与曲轴28相连的连杆30，连杆30的另一端连接十字头31，十字头31通过球形关节机构32与倒级差式循环液封气缸33相连；

所述倒级差式循环液封气缸33包括缸体1，缸体1的一端设有气缸压盖2，缸体1的另一端设有气缸底座3，缸体1内设有活塞结构，所述活塞结构包括低压活塞4、高压活塞5以及将低压活塞4、高压活塞5连接于一体的连接杆6，高压活塞5与活塞杆7相连接，低压活塞4、连接杆6、高压活塞5活动安装在缸体1内，活塞杆7活动安装在气缸压盖2内；

所述低压活塞4的外侧表面设有低压循环腔8，低压循环腔8用于储存循环液对缸体1进行冷却、润滑和液封，低压循环腔8的两侧分别设有密封圈进行密封，缸体1侧壁设有与低压循环腔8相连通的低压进液口9和低压出液口10，低压活塞4端面与气缸底座3之间的缸体1内形成低压腔11，缸体1侧壁设有与低压腔11相连通的低压进气口12和低压出气口13；

所述高压活塞5的外侧表面设有高压循环腔14，高压循环腔14用于储存循环液对缸体1进行冷却、润滑和液封，高压循环腔14的两侧分别设有密封圈进行密封，缸体1侧壁设有与高压循环腔14相连通的高压进液口15和高压出液口16，高压活塞5端面与气缸压盖2之间的缸体1与活塞杆7外表面之间形成高压腔17，缸体1侧壁设有与高压腔17相连通的高压进气口18和高压出气口19。

所述低压活塞4与高压活塞5之间的缸体1与连接杆6外表面之间形成平衡腔20，平衡腔20用于平衡活塞力，缸体1侧壁设有与平衡腔20相连通的平衡进气口21和平衡出气口22。

所述缸体1与气缸底座3、气缸压盖2之间分别通过螺栓连接并设有密封圈进行密封。

所述低压进气口12处设有低压进气阀23，低压出气口13处设有低压排气阀24。

所述高压进气口18处设有高压进气阀25，高压出气口19处设有高压排气阀26。

由于高压活塞5与气缸压盖2之间设有活塞杆7，而低压活塞4与气缸底座3之间没有活塞杆，因此，高压腔17的容积小于低压腔11的容积，容积越小则对气体的压力越大，容积越大则对气体的压力越小。

所述低压出气口13通过管路与高压进气口18相连接，可使低压腔11内增压后的气体进入高压腔17进行二次增压。

所述倒级差式循环液封气缸33与十字头31之间的活塞杆7外侧设有导向套34。

低压循环腔8和高压循环腔14内的循环液包括润滑油、水或离子液等液体。优选的，本申请采用离子液，因为离子液具有无污染、易与产物分离、易回收、可反复循环使用的优点，即使泄漏也不会对气体造成污染。

工作原理：

工作时，驱动轮29带动曲轴28旋转，曲轴28带动连杆30、连杆30带动十字头31、十字头31带动球形关节机构32、球形关节机构32带动活塞杆7往复运动，活塞杆7带动低压活塞4和高压活塞5同步在缸体1内往复运动，当低压活塞4和高压活塞5向上移动时，此时低压腔11处于压缩状态，高压腔17处于进气状态，具体为低压活塞4对低压腔11内的气体进行一级增压，低压腔11内的气体经低压出气口13、管路、高压进气口18进入高压腔17，低压腔11内的气体在压缩过程中压力不断增大，活塞受力也不断增大，平衡腔20内的气体压力可以平衡低压腔11产生的活塞力；当低压活塞4和高压活塞5向下移动时，此时高压腔17处于压缩状态，低压腔11处于进气状态，具体为高压活塞5对高压腔17内的气体进行二级增压，增压后的气体经高压出气口19向外排出，气体则从低压进气口12进入低压腔11，高压腔17内的气体在压缩过程中压力不断增大，活塞受力也不断增大，平衡腔20内的气体压力可以平衡高压腔17产生的活塞力。如此反复实现倒级差式循环液封压缩气缸功能，低压腔11和高压腔17相互配合可对压缩气体进行级差式增压，大大提升了压缩效率；同时，平衡腔20内的气体压力可以平衡低压腔11或高压腔17产生的活塞力，以确保活塞稳定运行，保证气缸整体寿命，另外还可以减小活塞与缸体之间的密封圈两侧压差，避免密封圈受到气压冲击，提升密封效果。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种倒级差式循环液封压缩机总成，其特征在于：包括箱体，所述箱体内设有曲轴，曲轴的两端分别通过安装在箱体上的轴承进行支撑，曲轴的一端穿出箱体与驱动轮相连，所述曲轴上连接有若干套连杆机构，所述连杆机构包括与曲轴相连的连杆，连杆的另一端连接十字头，十字头通过球形关节机构与倒级差式循环液封气缸相连；

所述倒级差式循环液封气缸包括缸体，缸体的一端设有气缸压盖，缸体的另一端设有气缸底座，缸体内设有活塞结构，所述活塞结构包括低压活塞、高压活塞以及将低压活塞、高压活塞连接于一体的连接杆，高压活塞与活塞杆相连接，低压活塞、连接杆、高压活塞活动安装在缸体内，活塞杆活动安装在气缸压盖内；

所述低压活塞的外侧表面设有低压循环腔，低压循环腔用于储存循环液对缸体进行冷却、润滑和液封，缸体侧壁设有与低压循环腔相连通的低压进液口和低压出液口，低压活塞端面与气缸底座之间的缸体内形成低压腔，缸体侧壁设有与低压腔相连通的低压进气口和低压出气口；

所述高压活塞的外侧表面设有高压循环腔，高压循环腔用于储存循环液对缸体进行冷却、润滑和液封，缸体侧壁设有与高压循环腔相连通的高压进液口和高压出液口，高压活塞端面与气缸压盖之间的缸体与活塞杆外表面之间形成高压腔，缸体侧壁设有与高压腔相连通的高压进气口和高压出气口。

2.根据权利要求1所述的一种倒级差式循环液封压缩机总成，其特征在于：所述低压活塞与高压活塞之间的缸体与连接杆外表面之间形成平衡腔，平衡腔用于平衡活塞力，缸体侧壁设有与平衡腔相连通的平衡进气口和平衡出气口。

3.根据权利要求1所述的一种倒级差式循环液封压缩机总成，其特征在于：所述缸体与气缸底座、气缸压盖之间分别通过螺栓连接并设有密封圈进行密封。

4.根据权利要求1所述的一种倒级差式循环液封压缩机总成，其特征在于：所述低压进气口处设有低压进气阀，低压出气口处设有低压排气阀。

5.根据权利要求1所述的一种倒级差式循环液封压缩机总成，其特征在于：所述高压进气口处设有高压进气阀，高压出气口处设有高压排气阀。

6.根据权利要求1所述的一种倒级差式循环液封压缩机总成，其特征在于：所述高压腔的容积小于低压腔的容积。

7.根据权利要求1所述的一种倒级差式循环液封压缩机总成，其特征在于：所述低压出气口通过管路与高压进气口相连接。

8.根据权利要求1所述的一种倒级差式循环液封压缩机总成，其特征在于：所述倒级差式循环液封气缸与十字头之间的活塞杆外侧设有导向套。