CN218325225U - 一种两级氢介质隔膜压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隔膜压缩机，具体是一种两级氢介质隔膜压缩机，与现有技术不同的是一级膜头和二级膜头均包括上膜头、下膜头、位于上膜头和下膜头之间的膜片，上膜头的内表面不是穹形弧面而是平面并固接外端同样是平面的气盘，气盘的内表面具有穹形弧面；下膜头的内表面具有穹形弧面但中部开设圆形沉槽，圆形沉槽内固接配油盘；靠近上膜头的周向边缘均匀开设多个上轴向通孔，下膜头的对应位置开设多个下轴向螺孔，多个紧固螺钉分别穿过上轴向通孔与下轴向螺孔螺接将上膜头、膜片、气盘和下膜头固接在一起。与现有技术相比，本实用新型突破传统使得柱塞的直径能够大于十字头的安装凸环的直径，满足大流量膜头油缸的设计安装要求。

Description

一种两级氢介质隔膜压缩机

技术领域

本实用新型涉及隔膜压缩机，具体是一种两级氢介质隔膜压缩机。

背景技术

隔膜压缩机是一种特殊结构的容积式压缩机，它是通过活塞推动油缸油腔中的工作油液，油液通过配油盘后再均匀推动膜片在缸盖与配油盘曲面间所形成的膜腔中作往复运动，改变气缸气腔的容积，在吸、排气阀配合工作的情况下实现压缩输送气体的日的。由于隔膜式压缩机的气缸气腔是完全密闭的，即膜片周边采用完全紧固密封，压缩介质不受任何污染，并具有良好的散热能力，即包容气缸面积与其体积比较大，散热性能好，压缩过程较接近等温压缩，因而隔膜式压缩机具有两大特点:一是密封性好，二是压缩比大。这两大特点就是隔膜压缩机的优势所在，是任何其它类型压缩机不能替代的。

所谓两级指的是氢气从进气口进入一级膜头内的一级膜腔，压缩后经过一级冷却器冷却，再进入二级膜头内的二级膜腔，压缩后的氢气经过二级冷却器冷却，最终从排气口排出。

但现有隔膜压缩机的一级膜头和二级膜头均直接在上膜头与下膜头的相对面分别开设穹形结构，同时在下膜头内开设油路供工作油液进出、在上膜头内开设低压气路和高压气路，导致整个膜头加工制造材料工艺成本高，维护维修不便。

实用新型内容

为克服现有技术的缺陷或缺陷之一，本实用新型公开一种两级氢介质隔膜压缩机，所采取的技术方案是：

一种两级氢介质隔膜压缩机，包括曲轴箱，曲轴箱转设曲轴，曲轴具有相对的2个连杆轴颈，2个连杆轴颈分别转接2个连杆，2个连杆分别转接2个十字头，2个十字头分别固接2个柱塞，2个柱塞分别进入一级膜头和二级膜头内的油缸中，其特征在于：一级膜头和二级膜头均包括上膜头、下膜头、位于上膜头和下膜头之间的膜片，上膜头的内表面不是穹形弧面而是平面并固接外端同样是平面的气盘，气盘的内表面具有穹形弧面；下膜头的内表面具有穹形弧面但中部开设圆形沉槽，圆形沉槽内固接配油盘；靠近上膜头的周向边缘均匀开设多个上轴向通孔，下膜头的对应位置开设多个下轴向螺孔，多个紧固螺钉分别穿过上轴向通孔与下轴向螺孔螺接将上膜头、膜片、气盘和下膜头固接在一起。

进一步地，所述气盘的外表面中心位置开设排气阀安装槽、偏心位置开设进气阀安装槽，排气阀安装槽和进气阀安装槽的槽底开设多个排气微孔和进气微孔贯通气盘的穹形弧面；气盘的穹形弧面上圆周阵列多个径向气槽，径向气槽在气盘外端面上的投影呈辐射状，内端靠近气盘圆心、外端靠近周向圆面；每个排气微孔位于其中一个径向气槽上或其中一个径向气槽的延长线上；一个以上的进气微孔位于其中一个径向气槽上。

进一步地，圆形沉槽外的下膜头的穹形弧面上圆周阵列多个径向油槽，径向油槽在下膜头的外端面上的投影呈辐射状，下膜头的穹形弧面上、靠近下膜头的周向边缘开设与所述圆形沉槽同心的环形油槽，径向油槽的内端与圆形沉槽相通、外端与环形油槽相通。

进一步地，配油盘呈圆盘形，在其外侧中心沿轴向开设沉孔，在周向圆面沿径向开设多个分流孔，分流孔与沉孔相通，在内侧沿轴向开设多个布油孔，布油孔与分流孔或沉孔相通；配油盘上开设多个轴向螺孔，配油盘通过穿过轴向螺孔的螺钉固接在下膜头上的圆形沉槽内；分流孔在配油盘周向圆面的开口被圆形沉槽的周向侧壁封堵；配油盘与圆形沉槽的周向侧壁间隙配合或过渡配合；每个分流孔的轴向与其中一个径向油槽的径向重合。

进一步地，上膜头的中心位置开设排气阀插接孔、偏心位置开设进气阀插接孔，气盘的外表面中心位置开设排气阀安装槽、偏心位置开设进气阀安装槽，排气阀和进气阀分别穿过排气阀插接孔和进气阀插接孔后固接在气盘上，排气阀和进气阀的内端分别与排气阀安装槽和进气阀安装槽密封连通。

进一步地，下膜头的外端固接下膜头连接体，下膜头圆形沉槽的底壁中心开设进出油孔，连接体的中心开设油缸安装孔，油缸固接在油缸安装孔内、内端与进出油孔相通。

进一步地，柱塞呈圆柱形、下端向外膨大形成柱塞头，自柱塞头的下端开设台阶孔，台阶孔下段为大孔、上段为小孔，大孔内置入连接盘，连接盘与十字头的安装凸环通过多个螺钉固接，安装凸环外套设压盘，压盘与连接盘抵接，压盘与柱塞头通过多个螺钉固接。

进一步地，大孔的高度不大于柱塞头的厚度，大孔的直径等于柱塞的直径、大于十字头的安装凸环的外径；连接盘的外径大于十字头的安装凸环的外径；压盘的外径与柱塞头的外径相等。

进一步地，压盘与连接盘位于安装凸环之外的部分抵接。

与现有技术相比，本实用新型的一级膜头和二级膜头均采用独立的圆盘形的气盘、配油盘，加工方便，工艺简单；上、下膜头无需高性能的材料，简约成本；气盘上气槽的设置使得在排气过程中，压缩气体更容易排出、排尽；提高隔膜压缩机的金属膜片的可靠性和寿命，同时可以消除隔膜压缩机由于排气不畅导致的无效余隙，提高隔膜压缩机的效率；配油盘的多个分流孔开口无需单独进行封堵，在安装到下膜头中部开设的圆形沉槽后，圆形沉槽的周向侧壁自然将其封堵，且无需担心封堵不严密的情况，工作油液的渗漏仍在油腔中不会渗漏到设备外部，甚至可以兼做布油的通道，非常的巧妙。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型一级膜头或二级膜头的结构示意图。

图3是图2的爆炸图。

图4是图2另一视角的爆炸图。

图5是本实用新型一级膜头或二级膜头的气盘的结构示意图。

图6是图5上方虚框处的局部放大图。

图7是图5中部虚框处的局部放大图。

图8是本实用新型一级膜头或二级膜头的下膜头的结构示意图及局部放大图。

图9是本实用新型一级膜头或二级膜头的配油盘的结构示意图。

图10是图9另一视角的结构示意图。

图11是图9的剖视图。

图12是本实用新型柱塞和十字头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种两级氢介质隔膜压缩机，包括曲轴箱100，曲轴箱转设曲轴200，曲轴具有相对的2个连杆轴颈，2个连杆轴颈分别转接2个连杆，2个连杆分别转接2个十字头，2个十字头分别固接2个柱塞，2个柱塞分别进入一级膜头300和二级膜头400内的油缸9中。

如图2-11所示，一级膜头和二级膜头均上膜头1、下膜头2、位于上膜头1和下膜头2之间的膜片3，上膜头1的内表面不是穹形弧面而是平面并固接外端同样是平面的气盘4，气盘4的内表面具有穹形弧面；下膜头2的内表面具有穹形弧面但中部开设圆形沉槽21，圆形沉槽21内固接配油盘5；靠近上膜头1的周向边缘均匀开设40个上轴向通孔13，下膜头2的对应位置开设40个下轴向螺孔23，40个紧固螺钉分别穿过上轴向通孔13与下轴向螺孔23螺接将上膜头1、膜片3、气盘4和下膜头2固接在一起。

所述气盘4的外表面中心位置开设排气阀安装槽41、偏心位置开设进气阀安装槽42，排气阀安装槽41和进气阀安装槽42的槽底开设40个排气微孔43和进气微孔44贯通气盘的穹形弧面；气盘4的穹形弧面上圆周阵列16个径向气槽45，径向气槽45在气盘外端面上的投影呈辐射状，内端靠近气盘圆心、外端靠近周向圆面；每个排气微孔43位于其中一个径向气槽45上或其中一个径向气槽45的延长线上；4个进气微孔44位于其中一个径向气槽45上。

圆形沉槽21外的下膜头2的穹形弧面上圆周阵列16个径向油槽22，径向油槽22在下膜头2的外端面上的投影呈辐射状，下膜头2的穹形弧面上、靠近下膜头2的周向边缘开设与所述圆形沉槽21同心的环形油槽24，径向油槽22的内端与圆形沉槽21相通、外端与环形油槽24相通。

配油盘5呈圆盘形，在其外侧中心沿轴向开设沉孔51，在周向圆面沿径向开设8个分流孔52，分流孔52与沉孔51相通，在内侧沿轴向开设104个布油孔53，布油孔53与分流孔52或沉孔51相通。配油盘5上开设4个轴向螺孔54，配油盘5通过穿过轴向螺孔54的螺钉固接在下膜头2上的圆形沉槽21内；分流孔52在配油盘5周向圆面的开口被圆形沉槽21的周向侧壁封堵。配油盘5与圆形沉槽21的周向侧壁间隙配合或过渡配合。每个分流孔52的轴向与其中一个径向油槽22的径向重合。

上膜头1的中心位置开设排气阀插接孔11、偏心位置开设进气阀插接孔12，气盘4的外表面中心位置开设排气阀安装槽41、偏心位置开设进气阀安装槽42，排气阀6和进气阀7分别穿过排气阀插接孔11和进气阀插接孔12后固接在气盘4上，排气阀6和进气阀7的内端分别与排气阀安装槽41和进气阀安装槽42密封连通。

下膜头2的外端固接下膜头连接体8，下膜头2圆形沉槽21的底壁中心开设进出油孔25，连接体8的中心开设油缸安装孔81，油缸9固接在油缸安装孔81内、内端与进出油孔25相通。

靠近周向圆面边缘的下膜头2和气盘4的内端面上分别开设2道环形槽2-4，每个环形槽2-4内嵌设1个O型密封圈，O型密封圈与膜片3抵接起到密封作用。

采用独立的气盘，上膜头无需高性能的材料，简约成本；圆盘形的气盘加工方便，工艺简单；气盘的穹形弧面的截面轮廓可为抛物线，拟合膜片在模腔中作往复运动时的形变，使膜片从气盘的边缘向中心贴合，完全达到下止点，与气盘穹形表面充分贴合，使隔膜压缩机排量接近极限；气槽的设置使得在排气过程中，不会存在部分气体被阻隔在排气孔之外的情形，使压缩气体更容易排出和排尽；提高隔膜压缩机的金属膜片的可靠性和寿命，同时可以消除隔膜压缩机由于排气不畅导致的无效余隙，提高隔膜压缩机的效率。

204个布油孔53的设置能够使进出油腔的工作油液分布更均匀，推动膜片的力度均匀分散，且在吸气过程中，边缘的油液更容易排出。

采用独立的配油盘，下膜头无需高性能的材料，简约成本，圆盘形的盘体加工方便，工艺简单，多个分流孔的开口无需单独进行封堵，在安装到下膜头中部开设的圆形安装槽内后，圆形安装槽的周向侧壁自然将其封堵，且无需担心封堵不严密的情况，工作油液的渗漏仍在油腔中不会渗漏到设备外部，甚至可以兼做布油的通道，非常的巧妙。

如图12所示，柱塞501呈圆柱形，柱塞501的下端向外膨大形成柱塞头511，自柱塞头511的下端开设台阶孔512，台阶孔512下段为大孔、上段为小孔，大孔的高度不大于柱塞头511的厚度，大孔的直径等于柱塞501的直径、大于十字头503的安装凸环513的外径，大孔内置入连接盘504，连接盘504的外径大于十字头503的安装凸环513的外径，连接盘504与安装凸环513通过多个螺钉固接，安装凸环513外套设压盘502，压盘502的外径与柱塞头511的外径相等，压盘502与连接盘504位于安装凸环513之外的部分抵接，压盘502与柱塞头511通过多个螺钉固接。

由于大孔的直径等于柱塞501的直径，而大孔的直径大于十字头503的安装凸环513的外径，因此柱塞501的直径大于十字头503的安装凸环513的外径，突破了传统设计局限，在十字头503的安装凸环513的直径一定的基础上，柱塞的工作直径大大增加，满足了大流量膜头油缸的设计安装要求。

本实用新型未详尽描述之处为本领域的现有技术或公知常识。

Claims (9)

1.一种两级氢介质隔膜压缩机，包括曲轴箱，曲轴箱转设曲轴，曲轴具有相对的2个连杆轴颈，2个连杆轴颈分别转接2个连杆，2个连杆分别转接2个十字头，2个十字头分别固接2个柱塞，2个柱塞分别进入一级膜头和二级膜头内的油缸中，其特征在于：一级膜头和二级膜头均包括上膜头、下膜头、位于上膜头和下膜头之间的膜片，上膜头的内表面不是穹形弧面而是平面并固接外端同样是平面的气盘，气盘的内表面具有穹形弧面；下膜头的内表面具有穹形弧面但中部开设圆形沉槽，圆形沉槽内固接配油盘；靠近上膜头的周向边缘均匀开设多个上轴向通孔，下膜头的对应位置开设多个下轴向螺孔，多个紧固螺钉分别穿过上轴向通孔与下轴向螺孔螺接将上膜头、膜片、气盘和下膜头固接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种两级氢介质隔膜压缩机，其特征在于，所述气盘的外表面中心位置开设排气阀安装槽、偏心位置开设进气阀安装槽，排气阀安装槽和进气阀安装槽的槽底开设多个排气微孔和进气微孔贯通气盘的穹形弧面；气盘的穹形弧面上圆周阵列多个径向气槽，径向气槽在气盘外端面上的投影呈辐射状，内端靠近气盘圆心、外端靠近周向圆面；每个排气微孔位于其中一个径向气槽上或其中一个径向气槽的延长线上；一个以上的进气微孔位于其中一个径向气槽上。

3.根据权利要求1所述的一种两级氢介质隔膜压缩机，其特征在于，圆形沉槽外的下膜头的穹形弧面上圆周阵列多个径向油槽，径向油槽在下膜头的外端面上的投影呈辐射状，下膜头的穹形弧面上、靠近下膜头的周向边缘开设与所述圆形沉槽同心的环形油槽，径向油槽的内端与圆形沉槽相通、外端与环形油槽相通。

4.根据权利要求1所述的一种两级氢介质隔膜压缩机，其特征在于，配油盘呈圆盘形，在其外侧中心沿轴向开设沉孔，在周向圆面沿径向开设多个分流孔，分流孔与沉孔相通，在内侧沿轴向开设多个布油孔，布油孔与分流孔或沉孔相通；配油盘上开设多个轴向螺孔，配油盘通过穿过轴向螺孔的螺钉固接在下膜头上的圆形沉槽内；分流孔在配油盘周向圆面的开口被圆形沉槽的周向侧壁封堵；配油盘与圆形沉槽的周向侧壁间隙配合或过渡配合；每个分流孔的轴向与其中一个径向油槽的径向重合。

5.根据权利要求1所述的一种两级氢介质隔膜压缩机，其特征在于，上膜头的中心位置开设排气阀插接孔、偏心位置开设进气阀插接孔，气盘的外表面中心位置开设排气阀安装槽、偏心位置开设进气阀安装槽，排气阀和进气阀分别穿过排气阀插接孔和进气阀插接孔后固接在气盘上，排气阀和进气阀的内端分别与排气阀安装槽和进气阀安装槽密封连通。

6.根据权利要求1所述的一种两级氢介质隔膜压缩机，其特征在于，下膜头的外端固接下膜头连接体，下膜头圆形沉槽的底壁中心开设进出油孔，连接体的中心开设油缸安装孔，油缸固接在油缸安装孔内、内端与进出油孔相通。

7.根据权利要求1所述的一种两级氢介质隔膜压缩机，其特征在于，柱塞呈圆柱形、下端向外膨大形成柱塞头，自柱塞头的下端开设台阶孔，台阶孔下段为大孔、上段为小孔，大孔内置入连接盘，连接盘与十字头的安装凸环通过多个螺钉固接，安装凸环外套设压盘，压盘与连接盘抵接，压盘与柱塞头通过多个螺钉固接。

8.根据权利要求7所述的一种两级氢介质隔膜压缩机，其特征在于，大孔的高度不大于柱塞头的厚度，大孔的直径等于柱塞的直径、大于十字头的安装凸环的外径；连接盘的外径大于十字头的安装凸环的外径；压盘的外径与柱塞头的外径相等。

9.根据权利要求7所述的一种两级氢介质隔膜压缩机，其特征在于，压盘与连接盘位于安装凸环之外的部分抵接。

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