CN214887544U - 一种气体增压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体增压装置，包括进气口、输出口、至少两级增压组件、为各级增压组件提供往复驱动力的偏心组件和为偏心组件提供旋转运动的驱动机构，每一级增压组件均设置有活塞组件，单组活塞组件包括一个气缸和与气缸配合的活塞杆，不同级增压组件之间的区别为其中的活塞组件气缸腔体体积不同，不同级增压组件通过连接气管串联连接在进气口与输出口之间，沿进气口至输出口之间的气路记为增压气路，在增压气路方向上，活塞组件中的气缸腔体体积依次减小，偏心组件转动过程中依次顶压不同活塞组件的活塞杆。本实用新型可在不过多增加气体发生装置体积的情况下增大产生的气体压力。

Description

一种气体增压装置

技术领域

本实用新型涉及压力仪器仪表校验技术领域，尤其涉及一种气体增压装置。

背景技术

各行业计量工作中都需要对仪器仪表进行定期的检定维修，检定维修过程中，高压压力源是仪器仪表定期检查的必备工具，介质为气体的气体增压装置是高压压力源的常用种类之一。

在工业计量压力校准领域，气体增压装置是气体自动发生装置的重要组成部分，但是目前行业内气体发生装置一般产生的气体压力较低，流量较小，如果需要输出压力高，流量大的气体，就需要增大活塞的面积，或者增加电机的转速，活塞面积增大，电机转速提高，也需要大功率大扭矩的电机，浪费电能，噪音也会变大，气体发生装置体积也会增大，并且电机寿命和活塞密封寿命都会相应的降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气体增压装置，在不过多增加气体发生装置体积的情况下增大产生的气体压力。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种气体增压装置，包括进气口、输出口、至少两级增压组件、为各级增压组件提供往复驱动力的偏心组件和为偏心组件提供旋转运动的驱动机构，每一级增压组件均设置有活塞组件，单组活塞组件包括一个气缸和与气缸配合的活塞杆，不同级增压组件之间的区别为其中的活塞组件气缸腔体体积不同，不同级增压组件通过连接气管串联连接在进气口与输出口之间，沿进气口至输出口之间的气路记为增压气路，在增压气路方向上，活塞组件中的气缸腔体体积依次减小，偏心组件转动过程中依次顶压不同活塞组件的活塞杆。

可选地，还包括传动箱体，驱动机构安装在传动箱体上，偏心组件安装在传动箱体内，所述驱动机构包括电机和减速器，所述偏心组件包括同轴向设置的偏心轴和偏心顶块，减速器的输出轴传动连接所述偏心轴，偏心顶块安装在偏心轴外圈，所述气缸安装在传动箱体侧壁上，活塞杆的一端伸入气缸腔体内，活塞杆的另一端与偏心顶块外周抵接。

可选地，所述偏心轴下部通过小轴承与传动箱体转动连接，所述偏心顶块采用大轴承并安装在偏心轴的上部，大轴承的内圈通过弹性挡圈轴向固定。

可选地，单组活塞组件还包括铜套、四氟垫、组合密封和压板，铜套安装在活塞杆和传动箱体之间，四氟垫和组合密封安装在活塞杆外圈和气缸缸体内壁之间，所述压板通过螺钉固定在活塞杆远离偏心组件的一端。

可选地，气缸的两端分别安装有接头，接头内安装有单向阀。

可选地，增压组件设置有两级，分别记为一级增压组件和二级增压组件，一级增压组件设置有两组大活塞组件，二级增压组件设置有两组小活塞组件，大活塞组件中的气缸腔体体积大于小活塞组件中的气缸腔体体积；增压气路设有两条且为并联连接。

可选地，进气口通过三通连接两组大活塞组件，输出口通过三通连接两组小活塞组件。

可选地，增压组件设置有四级，分别记为一级增压组件、二级增压组件、三级增压组件和四级增压组件，各级增压组件中均分别设置有一组活塞组件且通过连接气管串联连接在进气口与输出口之间，一级增压组件、二级增压组件、三级增压组件和四级增压组件中的活塞组件气缸腔体体积依次减小。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下优点：

由电机通过减速器减速，以增大扭矩，并带动偏心轴做偏心运动，从而带动四个活塞做两级往复运动，从气泵输出一个恒定的气源经过一级增压组件活塞杆的运动压力升高后进入二级增压组件的气缸，通过二级增压组件活塞杆的往复运动，压力进一步升高输出稳定压力的气体，气体压力经二次增大，省时省力，升压效率高、速度快、转速低，同时减小零部件的磨损，密封件更耐用，性能更为稳定，也避免大功率大扭矩的电机体积过大带来的气体发生装置过大。

另外，采用大轴承安装在偏心轴上对不同活塞杆依次顶压，在大轴承内圈随着偏心轴偏心转动过程中，大轴承外圈依次顶压不同活塞组件的活塞杆，使其朝向气缸腔体内部做直线移动，在顶压的过程中，大轴承外圈与大轴承内圈会发生一定的相对转动，可以有效避免转动冲击带来的振动，使增压过程更为平稳，也避免磨损配件。

附图说明

图1是本实用新型其中一个实施例的立体结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图2的A-A剖视图；

图5是图2的B-B剖视图；

图6是本实用新型另一个实施例的俯视图。

附图标记：电机1、减速器2、平键3、传动箱体4、箱盖5、偏心轴6、大轴承7、小轴承8、弹性挡圈9、气缸10、大活塞组件11、小活塞组件12、铜套13、组合密封14、四氟垫15、压板16、螺钉17、单向阀18、进气口19、输出口20。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图1-6和具体实施例对本实用新型的技术方案做出进一步的说明。

一种气体增压装置的实施例一：

一种气体增压装置包括进气口19、输出口20、至少两级增压组件、为各级增压组件提供往复驱动力的偏心组件和为偏心组件提供旋转运动的驱动机构，每一级增压组件均设置有活塞组件，单组活塞组件包括一个气缸10和与气缸10配合的活塞杆，不同级增压组件之间的区别为其中的活塞组件气缸10腔体体积不同，不同级增压组件通过连接气管串联连接在进气口19与输出口20之间，沿进气口19至输出口20之间的气路记为增压气路，图5中箭头所示方向为气体流动方向，在增压气路方向上，活塞组件中的气缸10腔体体积依次减小，偏心组件转动过程中依次顶压不同活塞组件的活塞杆。气缸10腔体体积较大的活塞组件设置在靠近进气口19一侧，气缸10腔体体积较小的活塞组件设置在靠近输出口20一侧。

由理想气体状态方程PV=nRT可知，n、R、T在同样条件下，体积越大，压强越小，因此，气缸10腔体体积越大，活塞杆作用时，给气体增加的压强越小，将气缸10腔体体积较小的活塞组件设置在靠近输出口20一侧，可实现气体的逐级增压。

一种气体增压装置的实施例二：

在实施例一的基础上还包括传动箱体4，驱动机构安装在传动箱体4上，偏心组件安装在传动箱体4内，所述驱动机构包括电机1和减速器2，所述偏心组件包括同轴向设置的偏心轴6和偏心顶块，减速器2的输出轴通过平键3传动连接所述偏心轴6，偏心顶块安装在偏心轴6外圈，所述气缸10安装在传动箱体4侧壁上，活塞杆的一端伸入气缸10腔体内，活塞杆的另一端与偏心顶块外周抵接，即活塞杆的另一端与偏心顶块外周接触，偏心顶块转动过程中，其外缘一直与活塞杆的另一端保持接触状态并推动活塞杆，减速器输出轴的旋转中心即为偏心顶块的旋转中心，当活塞杆的另一端距离偏心顶块的旋转中心距离最近时，气缸腔体体积最大，活塞杆被推动过程中，气缸腔体体积逐渐缩小，在活塞杆的推压下，气缸腔体内的气体压强不断增大，直至活塞杆被推至行程极限，此时，活塞杆的另一端距离偏心顶块的旋转中心距离最远。

进一步地，传动箱体4包括放置箱和可拆卸地连接在放置箱上的箱盖5，电机1和减速器2通过紧固件可拆卸地固定连接在箱盖5上。

一种气体增压装置的实施例三：

在实施例二的基础上，所述偏心轴6下部通过小轴承8与传动箱体4转动连接，小轴承8固定在传动箱体4底部，所述偏心顶块采用大轴承7并安装在偏心轴6的上部，大轴承7的内圈通过弹性挡圈9轴向固定。采用大轴承7对不同活塞杆依次顶压，在大轴承7内圈随着偏心轴6偏心转动过程中，大轴承7外圈依次顶压不同活塞组件的活塞杆，使其朝向气缸10腔体内部做直线移动，在顶压的过程中，大轴承7外圈与大轴承7内圈会发生一定的相对转动，可以有效避免转动冲击带来的振动，使增压过程更为平稳，也避免磨损配件。

进一步地，单组活塞组件还包括铜套13、四氟垫15、组合密封14（组合密封14由直角形密封环和橡胶圈组合而成，为现有技术）和压板16，铜套13安装在活塞杆和传动箱体4之间，四氟垫15和组合密封14安装在活塞杆外圈和气缸10缸体内壁之间，所述压板16通过螺钉17固定在活塞杆远离偏心组件的一端，所述螺钉17为沉头螺钉17。上述铜套13、四氟垫15、组合密封14和压板16均可避免活塞杆、气缸10、传动箱体4磨损，维护时只需更换这些零配件即可，延长工作寿命。

进一步地，气缸10的两端分别安装有接头，接头内安装有单向阀18，单向阀18使气体沿增压气路流动，反向截止，使气体实现逐级增压。单向阀的进口横截面小于出口横截面，当单向阀进口侧的压力大于单向阀出口侧的压力及弹簧弹力之和时，单向阀可打开进气，反之，单向阀截止。

当活塞杆的另一端距离偏心顶块的旋转中心距离最近时，气缸腔体体积最大，气缸内压强较小，上一级气体可通过单向阀进入气缸腔体内，随着偏心顶块转动顶压活塞杆，气缸腔体体积缩小，其内的气体压强逐渐增大，达到一个数值后单向阀关闭，上一级气体停止进入气缸腔体，活塞杆继续挤压气缸腔体内的气体使其增压，达到更大数值后，通过单向阀进入下一级气缸腔体内继续增压或进入气罐内储存，直至气罐内压强达到一定数值，使得气罐侧的气体压力及单向阀弹簧弹力之和大于最后一级增压组件侧的气体压力，最后一级单向阀无法打开。

一种气体增压装置的实施例四：

如图1至5所示，在实施例一或二或三的基础上，增压组件设置有两级，分别记为一级增压组件和二级增压组件，一级增压组件设置有两组大活塞组件11，二级增压组件设置有两组小活塞组件12，大活塞组件11中的气缸10腔体体积大于小活塞组件12中的气缸10腔体体积；增压气路设有两条且为并联连接。第一条增压气路上在进气口19与输出口20之间依次串联有一个大活塞组件11和一个小活塞组件12；第二条增压气路上在进气口19与输出口20之间依次串联有另一个大活塞组件11和另一个小活塞组件12。

进一步地，进气口19通过三通连接两组大活塞组件11，输出口20通过三通连接两组小活塞组件12。

一种气体增压装置的实施例五：

如图6所示，在实施例一或二或三的基础上，增压组件设置有四级，分别记为一级增压组件、二级增压组件、三级增压组件和四级增压组件，各级增压组件中均分别设置有一组活塞组件且通过连接气管串联连接在进气口19与输出口20之间，一级增压组件、二级增压组件、三级增压组件和四级增压组件中的活塞组件气缸10腔体体积依次减小。

使用时，进气口19连接气泵，输出口20连接气罐，气罐用于储存增压后的气体，驱动机构通过减速器2使输出转速减小，扭矩变大，以驱动偏心组件做偏心往复转动，带动不同活塞杆在气缸10内运动，为各级增压组件提供驱动力，气体从进气口19通过至少两级增压通往输出口20，当设置有两级增压组件，每级增压组件包括两组活塞组件，共四个活塞组件时，气体增压过程可分为两级增压往复运动，从气泵输出一个恒定的气源经过一级增压组件增压，在活塞杆的运动压力升高后进入二级增压组件的气缸10进行二次增压，通过二级增压组件活塞杆的往复运动，压力进一步升高输出稳定压力的气体。在气体增压过程中，气罐内储存的气体压强逐渐增大。

在大轴承7做偏心运动过程中，大轴承7外圈逐个触碰活塞杆尾部，使其朝向气缸10腔体内部做直线移动，气体先在气缸10腔体体积较大的活塞组件内被压缩，气体压强变大，再输出到下一组气缸10腔体体积较小的活塞组件的进口处，大轴承7转动移开顶压大活塞组件11活塞杆的位置，大活塞组件11的活塞杆受到进气压力，弹出复位，随着大轴承7转动，触碰顶压下一组小活塞组件12的活塞杆尾部，气体在小活塞组件12内被二次压缩，压力变大，通过输出口20输出更大压力的气体，如此循环,输出稳定的压力。

驱动机构中，电机和减速器不仅限于此安装形式的减速电机，蜗轮减速电机、直角减速电机等也应在保护范围之内。

活塞组件可为四个、六个等，可以两个活塞一级，也可以单个活塞为一级，所以可以分为可以为一级、二级、三级、四级等，也应在保护范围之内。

上述实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种气体增压装置，其特征在于：包括进气口、输出口、至少两级增压组件、为各级增压组件提供往复驱动力的偏心组件和为偏心组件提供旋转运动的驱动机构，每一级增压组件均设置有活塞组件，单组活塞组件包括一个气缸和与气缸配合的活塞杆，不同级增压组件之间的区别为其中的活塞组件气缸腔体体积不同，不同级增压组件通过连接气管串联连接在进气口与输出口之间，沿进气口至输出口之间的气路记为增压气路，在增压气路方向上，活塞组件中的气缸腔体体积依次减小，偏心组件转动过程中依次顶压不同活塞组件的活塞杆。

2.根据权利要求1所述的一种气体增压装置，其特征在于：还包括传动箱体，驱动机构安装在传动箱体上，偏心组件安装在传动箱体内，所述驱动机构包括电机和减速器，所述偏心组件包括同轴向设置的偏心轴和偏心顶块，减速器的输出轴传动连接所述偏心轴，偏心顶块安装在偏心轴外圈，所述气缸安装在传动箱体侧壁上，活塞杆的一端伸入气缸腔体内，活塞杆的另一端与偏心顶块外周抵接。

3.根据权利要求2所述的一种气体增压装置，其特征在于：所述偏心轴下部通过小轴承与传动箱体转动连接，所述偏心顶块采用大轴承并安装在偏心轴的上部，大轴承的内圈通过弹性挡圈轴向固定。

4.根据权利要求2所述的一种气体增压装置，其特征在于：单组活塞组件还包括铜套、四氟垫、组合密封和压板，铜套安装在活塞杆和传动箱体之间，四氟垫和组合密封安装在活塞杆外圈和气缸缸体内壁之间，所述压板通过螺钉固定在活塞杆远离偏心组件的一端。

5.根据权利要求1所述的一种气体增压装置，其特征在于：气缸的两端分别安装有接头，接头内安装有单向阀。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种气体增压装置，其特征在于：增压组件设置有两级，分别记为一级增压组件和二级增压组件，一级增压组件设置有两组大活塞组件，二级增压组件设置有两组小活塞组件，大活塞组件中的气缸腔体体积大于小活塞组件中的气缸腔体体积；增压气路设有两条且为并联连接。

7.根据权利要求6所述的一种气体增压装置，其特征在于：进气口通过三通连接两组大活塞组件，输出口通过三通连接两组小活塞组件。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的一种气体增压装置，其特征在于：增压组件设置有四级，分别记为一级增压组件、二级增压组件、三级增压组件和四级增压组件，各级增压组件中均分别设置有一组活塞组件且通过连接气管串联连接在进气口与输出口之间，一级增压组件、二级增压组件、三级增压组件和四级增压组件中的活塞组件气缸腔体体积依次减小。

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