CN216382066U - 一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，涉及气体压缩设备技术领域。该压缩缸包括液压油缸、气缸、活塞杆、缸盖、封板、隔板、进气管路、出气管路和液压换向系统，液压油缸驱动活塞杆运动，活塞杆上同轴设置有气活塞和液压活塞；活塞杆带动气活塞在两端的气缸内运动，气缸的两端设置缸盖封堵；两个气缸之间通过气体压缩管路相连，液压油缸设置在中部，液压油缸和油气隔离腔之间设置有隔板，气缸和油气隔离腔之间设置有封板；隔板上设置有钻孔，钻孔和油气隔离腔连通，钻孔通过引压管与泄漏检测装置相连；缸盖上设置有位置传感器，位置传感器和液压换向系统相连。两个气缸的缸径可以相同也可以不同，相互配合实现气体二级压缩。

Description

一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸

技术领域

本实用新型气体压缩设备技术领域，尤其是一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸。

背景技术

目前，高纯度需求的各类气体，例如空气、氮气、氧气、天然气、氦气、二氧化碳、氢气等。气体压缩过程中需要使用压缩缸，现有的压缩缸结构一般是油压活塞带动气活塞运动，气缸内的气体再气活塞的压缩性通过单向阀完成二次压缩。缸体结构为了实现压缩功能需要配置多个部件，导致结构复杂，故障点较多，整个系统运行的较差。尤其是当两个压缩腔不能同步运行进行压缩和吸气时，会存在空循环的问题，造成管路脉动。另外由于气缸和液压油缸相邻，所以压缩缸还存在油缸、气缸隔离失效油气混合影响气体纯净度的问题，尤其是在压缩高纯珍贵气体时，尤其需要保证密封性。

实用新型内容

为了实现气体两级压缩，完全避免油气混合问题，本实用新型提供了一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，具体技术方案如下。

一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，包括液压油缸、气缸、活塞杆、缸盖、封板、隔板、进气管路、出气管路和液压换向系统，两个对称的所述气缸同轴布置，两个气缸的尺寸相同；所述液压油缸驱动活塞杆运动，活塞杆上同轴设置有气活塞和液压活塞；液压活塞在液压油缸内往复运动，活塞杆带动气活塞在两端的气缸内运动，气缸的两端设置缸盖封堵；两个所述气缸之间通过气体压缩管路相连，液压油缸和油气隔离腔之间设置有隔板，气缸和油气隔离腔之间设置有封板；所述隔板上设置有钻孔，钻孔和油气隔离腔连通，钻孔通过油气引压管与油气泄漏检测装置相连；缸盖上设置有位置传感器，位置传感器和液压换向系统相连。

优选的是，气体压缩管路上设置有一级冷却器，二级压缩后的气体通过出气管路与二级冷却器相连接。

优选的是，两个隔板上的油气引压管连接油气泄露检测装置后汇集至液压油箱；所述封板上设置的钻孔和油气隔离腔连通，封板上的钻孔和气体引压管相连，油气引压管上设置有气体泄露检测装置，气体引压管末端放空。

还优选的是，气缸的进气口和出气口处均设置有单向阀；各个所述封板和隔板依次连接固定。

进一步优选的是，气活塞上设置有气活塞密封，所述液压活塞上设置有液压活塞密封。

一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，包括液压油缸、气缸、活塞杆、缸盖、封板、隔板、进气管路、出气管路和液压换向系统，两个所述气缸同轴布置，气缸包括一级压缩气缸和二级压缩气缸，一级压缩气缸的缸径大于二级压缩气缸的缸径；所述液压油缸驱动活塞杆运动，活塞杆上同轴设置有气活塞和液压活塞；液压活塞在液压油缸内往复运动，活塞杆带动气活塞在两端的气缸内运动，气缸的两端设置缸盖封堵；两个所述气缸之间通过气体压缩管路相连，液压油缸和油气隔离腔之间设置有隔板，气缸和油气隔离腔之间设置有封板；所述隔板上设置有钻孔，钻孔和油气隔离腔连通，钻孔通过油气引压管与油气泄漏检测装置相连；缸盖上设置有位置传感器，位置传感器和液压换向系统相连。

还优选的是，气体压缩管路上设置有一级冷却器，二级压缩后的气体通过出气管路与二级冷却器相连接。

还优选的是，两个隔板上的油气引压管连接油气泄露检测装置后汇集至液压油箱；所述封板上设置的钻孔和油气隔离腔连通，封板上的钻孔和气体引压管相连，油气引压管上设置有气体泄露检测装置，气体引压管末端放空。

还优选的是，气缸的进气口和出气口处均设置有单向阀；各个所述封板和隔板依次连接固定。

还优选的是，气活塞上设置有气活塞密封，所述液压活塞上设置有液压活塞密封。

本实用新型提供的一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸有益效果是，该结构通过设置隔离腔，并利用隔离腔监测油气泄露情况，解决了油气泄露污染的问题；另外压缩缸的整体结构更加简单，故障点少；压缩缸的对称结构或非对称结构都可以实现两级压缩，并且不会出现空循环，也不会造成管路脉动；气缸和液压缸分别设置密封结构，隔离装置设置引压检测孔，引压检测孔处无背压，因此即使在油密封和气密封都损坏的情况下缸体内部也不会出现油气混合，保证缸体压缩气体纯净度。

附图说明

图1是实施例1中的隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸结构示意图；

图2是实施例2中的隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸结构示意图；

图中：1-缸盖，2-封板，3-隔板，4-气活塞，5-液压活塞，6-活塞杆，7-气缸，8-油气隔离腔，9-液压油缸，10-气活塞密封，11-气隔离密封，12-油隔离密封，13-液压活塞密封，14-引压管，15-气体泄露检测装置，16-引压管，17-油气泄漏检测装置。

具体实施方式

结合图1和图2所示，对本实用新型提供的一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸具体实施方式进行说明。

实施例1

一种隔离对称两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，包括液压油缸9、气缸7、活塞杆6、缸盖1、封板2、隔板3、进气管路、出气管路和液压换向系统，压缩缸的结构整体上是对称结构布置，可以对气体进行两级压缩。两个对称的气缸7同轴布置，两个气缸7的尺寸相同，气缸7的安装组成等也完全相同。液压油缸9驱动活塞杆运动，活塞杆6上同轴设置有气活塞4和液压活塞5。液压活塞5在液压油缸内往复运动，活塞杆6带动气活塞在两端的气缸内运动，气缸7的两端设置缸盖封堵，往复运动一次完成两次二级压缩。两个气缸之间通过气体压缩管路相连，液压油缸9和油气隔离腔8之间设置有隔板，气缸7和油气隔离腔8之间设置有封板，封板2和隔板3具有较好的密封性。隔板3上设置有钻孔，钻孔和油气隔离腔连通，钻孔通过油气引压管16与油气泄漏检测装置17相连；隔离腔的布置保证了油气直接的绝对隔离。缸盖1上设置有位置传感器，位置传感器和液压换向系统相连，从而实现液压换向系统的联动控制。

气体压缩管路上设置有一级冷却器，二级压缩后的气体通过出气管路与二级冷却器相连接，分别对一次冷却和二次冷却后的气体进行冷却处理。两个隔板3上的油气引压管连接油气泄露检测装置后汇集至液压油箱，实现隔离控制。封板2上设置的钻孔和油气隔离腔8连通，封板2上的钻孔和气体引压管14相连，油气引压管上设置有气体泄露检测装置15，气体引压管末端放空。气缸7的进气口和出气口处均设置有单向阀，保证气体压缩的稳定性，各个封板和隔板依次连接固定，可以分别通过连杆连接固定，也可以使用同一连杆固定连接。气活塞4上设置有气活塞密封10，液压活塞5上设置有液压活塞密封13。

缸体工作原理是，如图1所示，当液压系统工作，液压换向系统G控制液压油向液压油缸的C腔供油时，C腔压力升高，液压油缸的D腔为常压，当C腔油压力达并超过液压活塞的受力平衡点时，液压活塞向右运动。经活塞杆同步带动气活塞向右运动。此时在单向阀的作用下，左侧一级压缩的气缸A1吸气，二级压缩的气缸B1排气，右侧一级压缩的气缸A2排气，二级压缩的气缸B2吸气，右侧气缸A2的排气经过一级冷却器E冷却后进入右侧二级气缸B2腔，左侧二级气缸B1排气经二级冷却器E冷却后经最终出口排气，实现两级压缩。

当气活塞运动至最右侧时，位置传感器H检测到到位信号，通过控制系统向液压换向系统G发出指令，液压换向系统G执行换向动作，此时液压换向系统向D腔供油，当D腔油压力达并超过液压活塞的受力平衡点时，液压活塞向左运动。经活塞杆同步带动气活塞向左运动。此时在单向阀的作用下，左侧一级压缩的气缸A1排气，二级压缩的气缸B1吸气，右侧一级压缩的气缸A2吸气，二级压缩的气缸B2排气，左侧一级气缸A1的排气经过一级冷却器E冷却后进入左侧二级气缸B1腔，右侧二级气缸B1排气经二级冷却器E冷却后经最终出口排气，实现两级压缩。如此往复运行，压缩缸即实现往复双作用两级压缩功能。整个气体压缩过程中由于存在油气隔离腔，彻底杜绝了液压油对被压缩的气体的污染，即便是油缸有油渗出，也不会污染到压缩气体。

实施例2

一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，包括液压油缸9、气缸7、活塞杆6、缸盖1、封板2、隔板3、进气管路、出气管路和液压换向系统，压缩缸的整体结构是不对称的，两个气缸的缸径不同。两个气缸7同轴布置，气缸包括一级压缩气缸和二级压缩气缸，一级压缩气缸的缸径大于二级压缩气缸的缸径，调整缸径可以控制压缩比。液压油缸9驱动活塞杆6运动，活塞杆6上同轴设置有气活塞4和液压活塞5。液压活塞5在液压油缸内往复运动，活塞杆6带动气活塞在两端的气缸内运动，气缸7的两端设置缸盖封堵，往复运动一次完成两次二级压缩。两个气缸7之间通过气体压缩管路相连，液压油缸9和油气隔离腔8之间设置有隔板3，气缸7和油气隔离腔8之间设置有封板，封板2和隔板3具有较好的密封性。隔板3上设置有钻孔，钻孔和油气隔离腔8连通，钻孔通过油气引压管与油气泄漏检测装置相连；隔离腔的布置保证了油气直接的绝对隔离。缸盖1上设置有位置传感器，位置传感器和液压换向系统相连，从而实现液压换向系统的联动控制。

气体压缩管路上设置有一级冷却器，二级压缩后的气体通过出气管路与二级冷却器相连接，分别对一次冷却和二次冷却后的气体进行冷却处理。两个隔板3上的油气引压管连接油气泄露检测装置后汇集至液压油箱，实现隔离控制。封板2上设置的钻孔和油气隔离腔连通，封板2上的钻孔和气体引压管14相连，油气引压管上设置有气体泄露检测装置15，气体引压管末端放空。气缸7的进气口和出气口处均设置有单向阀，保证气体压缩的稳定性，各个封板2和隔板3依次连接固定，可以分别通过连杆连接固定，也可以使用同一连杆固定连接。气活塞4上设置有气活塞密封，液压活塞5上设置有液压活塞密封。

缸体工作原理是，如图2所示，当液压系统工作，液压换向系统G控制液压油向C腔供油时，液压油缸内的C腔压力升高，D腔为常压，当C腔油压力达并超过液压活塞的受力平衡点时，液压活塞向右运动。经活塞杆同步带动一级气活塞和二级气活塞向右运动。此时在单向阀的作用下，左侧一级压缩的气缸A1吸气，一级压缩的气缸A2压缩排气，右侧二级压缩的气缸B1排气，二级压缩的气缸B2吸气，左侧一级压缩的气缸A2的排气经过一级冷却器E冷却后进入右侧二级气缸B2腔，右侧二级气缸B1排气经二级冷却器E冷却后经最终出口排气，实现两级压缩。当二级气活塞运行至最右侧时，位置传感器H检测到到位信号，通过控制系统向液压换向系统G发出指令，液压换向系统G执行换向动作，此时液压换向系统向D腔供油，当D腔油压力达并超过液压活塞的受力平衡点时，液压活塞向左运动。经活塞杆同步带动一级气活塞和二级气活塞向左运动。此时在单向阀的作用下，左侧一级气缸A1排气，一级气缸A1吸气，右侧二级气缸B1吸气，二级气缸B2排气，左侧一级气缸A1的排气经过一级冷却器E冷却后进入右侧二级气缸B1腔，右侧二级气缸B2排气经二级冷却器E冷却后经最终出口排气，实现两级压缩。如此往复运行，压缩缸即实现往复双作用两级压缩功能。

除缸体不对称管路连接区别外，在对称结构中一级和二级之间的压缩比，靠活塞杆的粗细来调节。活塞杆越粗，二级腔的体积越小，压缩比越高。而非对称缸体的压缩比是靠一级缸与二级缸的直径来调节的。在实际应用过程中，当要求排量比较大，压缩比比较大的时候，活塞杆直接就会很大，导致活塞杆重量过重而无法运行。非对称结构活塞杆可以很细，而通过两侧一级和二级缸的直径来灵活调节压缩比，不会出现活塞杆过重，冲击过大的问题。当然，对称结构也有他的优点。对称结构活塞和活塞杆左右运动时候，液压活塞受力是相同的，非对称结构则不相同，两种结构是可以用在不同的工况下。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，其特征在于，包括液压油缸、气缸、活塞杆、缸盖、封板、隔板、进气管路、出气管路和液压换向系统，两个对称的所述气缸同轴布置，两个气缸的尺寸相同；所述液压油缸驱动活塞杆运动，活塞杆上同轴设置有气活塞和液压活塞；液压活塞在液压油缸内往复运动，活塞杆带动气活塞在两端的气缸内运动，气缸的两端设置缸盖封堵；两个所述气缸之间通过气体压缩管路相连，液压油缸和油气隔离腔之间设置有隔板，气缸和油气隔离腔之间设置有封板；所述隔板上设置有钻孔，钻孔和油气隔离腔连通，钻孔通过油气引压管与油气泄漏检测装置相连；缸盖上设置有位置传感器，位置传感器和液压换向系统相连。

2.根据权利要求1所述的一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，其特征在于，所述气体压缩管路上设置有一级冷却器，二级压缩后的气体通过出气管路与二级冷却器相连接。

3.根据权利要求1所述的一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，其特征在于，两个隔板上的油气引压管连接油气泄露检测装置后汇集至液压油箱；所述封板上设置的钻孔和油气隔离腔连通，封板上的钻孔和气体引压管相连，油气引压管上设置有气体泄露检测装置，气体引压管末端放空。

4.根据权利要求1所述的一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，其特征在于，所述气缸的进气口和出气口处均设置有单向阀；各个所述封板和隔板依次连接固定。

5.根据权利要求1所述的一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，其特征在于，所述气活塞上设置有气活塞密封，所述液压活塞上设置有液压活塞密封。

6.一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，其特征在于，包括液压油缸、气缸、活塞杆、缸盖、封板、隔板、进气管路、出气管路和液压换向系统，两个所述气缸同轴布置，气缸包括一级压缩气缸和二级压缩气缸，一级压缩气缸的缸径大于二级压缩气缸的缸径；所述液压油缸驱动活塞杆运动，活塞杆上同轴设置有气活塞和液压活塞；液压活塞在液压油缸内往复运动，活塞杆带动气活塞在两端的气缸内运动，气缸的两端设置缸盖封堵；两个所述气缸之间通过气体压缩管路相连，液压油缸和油气隔离腔之间设置有隔板，气缸和油气隔离腔之间设置有封板；所述隔板上设置有钻孔，钻孔和油气隔离腔连通，钻孔通过油气引压管与油气泄漏检测装置相连；缸盖上设置有位置传感器，位置传感器和液压换向系统相连。

7.根据权利要求6所述的一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，其特征在于，所述气体压缩管路上设置有一级冷却器，二级压缩后的气体通过出气管路与二级冷却器相连接。

8.根据权利要求6所述的一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，其特征在于，两个隔板上的油气引压管连接油气泄露检测装置后汇集至液压油箱；所述封板上设置的钻孔和油气隔离腔连通，封板上的钻孔和气体引压管相连，油气引压管上设置有气体泄露检测装置，气体引压管末端放空。

9.根据权利要求6所述的一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，其特征在于，所述气缸的进气口和出气口处均设置有单向阀；各个所述封板和隔板依次连接固定。

10.根据权利要求6所述的一种隔离两级双作用电动液驱活塞式压缩缸，其特征在于，所述气活塞上设置有气活塞密封，所述液压活塞上设置有液压活塞密封。

Images