CN203499955U - 新型变工况隔膜压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型变工况隔膜压缩机，该隔膜压缩机设置有单级或多级压缩气缸，压缩气缸内设置有油缸或油腔以及气腔，各级压缩气缸均设置有液压油补油及回油路径，在所述压缩气缸的补油路径上设置有泄压的伺服阀，所述伺服阀与所述压缩气缸的吸气或排气路径关联，或者设置分别与吸气和排气路径关联的伺服阀，依据吸气和排气路径气压调节进入油缸或油腔内的油量。本实用新型可以根据客户提供的吸气压力和流量，使隔膜压缩机具有自动适应系统工况的能力，具有结构简单、节能、成本低和可靠性高的特点，同时又达到了不增加隔膜压缩机的运行噪音和不降低膜片使用寿命的目的。

Description

新型变工况隔膜压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种新型变工况隔膜压缩机，具体涉及隔膜压缩机的补油路径。

背景技术

隔膜压缩机是一种容积式压缩机，由其结构特性决定其具有两大特点：压缩比大、密封性好，这也正是隔膜压缩机的生命力所在。其主要工作原理是：由驱动机构驱动活塞或者柱塞作往复运动，活塞或者柱塞推动油缸中的油液（油液是不可以压缩的）带动膜片压缩气体，在膜腔中气体的容积得到了改变，在吸、排气阀的配合下实现了气体压缩的目的。

在压缩机的每一个工作循环中，油缸中的油液量均会有损失，这是由油路泄露或其他阀门的调节过量造成的，所以隔膜压缩机为了实现油缸内油液压力的稳定，在每一个工作循环中都要向油缸中补充油液，而且补充的油液量会多于损失的油量。

多级隔膜压缩机的补油路线结构如图1所示，低压缸9和高压缸10设置有单独的补油路线，分别由补油泵4和补油泵14进行补油，回油路线均连接至齿轮泵6(油箱或曲轴箱)，构成液压油回路。为了调节低压缸9内的工作油压，低压缸9还设置有调压阀2，调压阀2的目的是为了将低压缸9内的工作油压保持在压缩气体所需的油压，但是调压阀2仅仅是从低压缸9的油缸中泄压，在工作循环中补入低压缸9的油量仍然过多，这种油路不适用于变工况压缩作业。关于变工况压缩作业在下述文字中有详细解释。

传统的隔膜压缩机，开机或停机都是需要人为控制的，例如在需要压缩输送气体时开机，或者根据客户需要设定开机或停机的条件来自动控制压缩机的开启和关闭。随着隔膜压缩机更加广泛的应用，在某些特定情况下，隔膜压缩机必须始终处于开机运行状态。由于隔膜压缩机是从某容器中将气体吸出进行压缩和输送到其他的容器中，被吸气容器中的气压会逐渐降低，这对于压缩机来说就是一个变工况的运行状态，也就是压缩机要在不停机情况下所吸气压力逐渐由高变到低的变工况中运行。如果隔膜压缩机是单级压缩的情况下或只是排气压力逐渐由低变到高的情况下运行一般没有问题，而所吸气压力逐渐由高变到低尤其是有较大幅度变化时，由于在压缩机的膜腔内会产生不均衡的压力差，设置有两级或三级压缩的隔膜压缩机就无法适应这种变化，一级压缩缸和后续的压缩缸无法正常配合，吸气和压缩作业也就无法正常进行。出现不均衡压力差时还会使压缩缸产生较大的噪音，降低膜腔内膜片的使用寿命。

现有技术中为了实现多级隔膜压缩机能够在变工况情况下不停机运转，常常采用气路调节的方法，如图1所示，一种方法是在吸气口设置减压器，在初始吸气时如果被吸气容器气压过大，对其实施减压处理，将较高吸气压力通过减压器把压力降下来，这时如果压缩机的级数越多则对吸气压力变化范围控制的越严，调节效果不理想；其次在最终排气路径和一级压缩缸的吸气路径之间设置循环回路，在吸气作业后期，被吸气容器的气压过低，一级压缩缸无法正常运转（膜腔内的膜片无法正常恢复），可以从排气路径上回流一部分气流进入一级压缩缸，使得一级压缩缸能够维持膜腔内正常压力差继续工作，但实际上此时的压缩机已经无法正常进行吸入和排出气体了，而且仍然有部分气体留存在压缩机的气体循环路径中，这会降低吸气作业质量的。

活塞式压缩机通过改变低压缸（一级）吸气阀的余隙、或在低压缸（一级）上增加余隙缸、或采用插阀结构等，即通过降低低压缸（一级）的排气效率，来实现所吸气压力由高到低变化时对流量影响的调节，但是隔膜压缩机气缸由于结构及工作原理等原因无法采用上述方法进行调节。

实用新型内容

针对背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种新型变工况隔膜压缩机，该隔膜压缩机的补油路径设置有泄压的伺服阀，伺服阀依据吸气和排气路径气压调节进入油缸内的油量，能够适应吸气压力逐渐由高变到低的较大幅度变化，在隔膜压缩机始终处于开机运行状态下依然可以稳定运行。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

新型变工况隔膜压缩机，所述隔膜压缩机设置有单级或多级压缩气缸，压缩气缸内设置有油缸或油腔以及气腔，各级压缩气缸均设置有液压油补油及回油路径，在所述压缩气缸的补油路径上设置有泄压的伺服阀，所述伺服阀与所述压缩气缸的吸气或排气路径关联，或者设置分别与吸气和排气路径关联的伺服阀，依据吸气和排气路径气压调节进入油缸或油腔内的油量。

进一步，所述压缩气缸还设置有和隔膜压缩机终端排气路径关联的随动阀，所述随动阀依据终端排气路径气压将进入油缸或油腔内的油量调节排出。

进一步，所述隔膜压缩机设置有自动控制装置进行整体作业控制。

进一步，所述自动控制装置采用PLC或设置有继电器的控制电路。

本实用新型的隔膜压缩机，增加了伺服系统调节进入油缸内的油量，可以根据客户提供的吸气压力和流量，使隔膜压缩机具有自动适应系统工况的能力，使压缩机始终处于稳定运行状态，气体流量更加平稳；本实用新型具有结构简单简单、节能、成本低和可靠性高的特点，同时又达到了不增加隔膜压缩机的运行噪音和不降低膜片使用寿命的目的。

附图说明

图1是现有技术中隔膜压缩机的气路调节系统结构图；

图2是本实用新型的隔膜压缩机的油路调节系统结构图。

图1-2中：1.伺服阀，2.调压阀，3.随动阀，4.补油泵，5.溢油阀，6.齿轮泵，7.油量控制阀，8.油冷却器，9.低压缸，10.高压缸，11.油量控制阀，12.电磁阀，13.随动阀，14. 补油泵，15.气动球阀，16.一级冷却器，17.二级冷却器，18.止回阀，19.气动球阀，20.伺服阀，21.伺服阀，22.伺服阀。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达到预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图和较佳实施例，对本实用新型的结构、工作流程详细说明如下。

如图2所示为本实用新型实施例之一，在该实施例中，新型变工况隔膜压缩机设置有多级压缩缸，分别为低压缸9和高压缸10，压缩缸内设置有油缸或油腔以及气腔，低压缸9和高压缸10均设置有液压油补油及回油路径。

如图2所示，在上述压缩缸的补油路径上设置有泄压的伺服阀，在低压缸9的补油路径上设置有伺服阀1和伺服阀20，在高压缸10的补油路径上设置有伺服阀21和伺服阀22，上述伺服阀分别与压缩缸的吸气和排气路径关联，依据吸气和排气路径气压调节进入油缸或油腔内的油量。当吸气和排气路径气压减小时，就需要减少进入的液压油量，部分液压油直接从伺服阀排出流回油箱。

在本实用新型中，还可以设置仅与吸气或排气路径关联的伺服阀，同样可以起到调节进入油量的作用。

如图2所示，上述压缩气缸还设置有和隔膜压缩机终端排气路径关联的随动阀，分别为随动阀3和随动阀13，上述随动阀依据终端排气路径气压将进入油缸或油腔内的油量调节排出，当终端排气路径气压减小时，进入的液压油不需要全部做功，部分液压油直接从随动阀排出流回油箱。

本实用新型的隔膜压缩机设置有自动控制装置进行整体作业控制，自动控制装置可以采用PLC或设置有继电器的控制电路。

本实用新型同样适用于设置有单级压缩缸的隔膜压缩机，伺服阀和随动阀的设置可参考本实施例中的结构模式，当设置有单级压缩缸的隔膜压缩机在变工况下运行时，通过本实用新型的技术方案同样可以达到压缩机自动适应系统工况、始终处于稳定运行状态、气体流量更加平稳的技术效果。

上面所述只是为了说明本实用新型，应该理解为本实用新型并不局限于以上实施例，符合本实用新型思想的各种变通形式均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.新型变工况隔膜压缩机，所述隔膜压缩机设置有单级或多级压缩气缸，压缩气缸内设置有油缸或油腔以及气腔，各级压缩气缸均设置有液压油补油及回油路径，其特征在于，在所述压缩气缸的补油路径上设置有泄压的伺服阀，所述伺服阀与所述压缩气缸的吸气或排气路径关联，或者设置分别与吸气和排气路径关联的伺服阀，依据吸气和排气路径气压调节进入油缸或油腔内的油量。

2.如权利要求1所述的隔膜压缩机，其特征在于，所述压缩气缸还设置有和隔膜压缩机终端排气路径关联的随动阀，所述随动阀依据终端排气路径气压将进入油缸或油腔内的油量调节排出。

3.如权利要求1所述的隔膜压缩机，其特征在于，所述隔膜压缩机设置有自动控制装置进行整体作业控制。

4.如权利要求3所述的隔膜压缩机，其特征在于，所述自动控制装置采用PLC或设置有继电器的控制电路。

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