CN219159305U - 一种液驱三级压缩缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液驱三级压缩缸，包括依次连通的左油缸、二级缸体、一级缸体、三级缸体和右油缸；左油缸通过第一缸体连接板与二级缸体连通；二级缸体通过第二缸体连接板与一级缸体连通；一级缸体通过第三缸体连接板与三级缸体连通；三级缸体通过第四缸体连接板与右油缸连通；左油缸内设有左油缸活塞；一级缸体内设有一级活塞；右油缸内设有右油缸活塞；左油缸活塞与一级活塞之间连接有第一活塞杆；一级活塞与右油缸活塞之间连接有第二活塞杆；第一活塞杆上设有二级缸活塞密封组件；第二活塞杆上设有三级缸活塞密封组件。本实用新型可在需要高压缩比和大排量的工况下使用，且结构简单，经济成本和故障点低，能够有效地保障密封件的使用寿命。

Description

一种液驱三级压缩缸

技术领域

本实用新型属于液驱压缩缸技术领域，尤其涉及一种液驱三级压缩缸。

背景技术

液驱三级压缩缸主要用于液驱气体压缩机在低压进气大排量的工况下使用。气体的增压和输送在一些特定工况下，如气源来自于管道或电解工艺制取气体等，一般压力较低，压缩机的排气如果是充装槽车或车载储气瓶，一般需要的压力较高，这种工况同时要求压缩机需要满足高压缩比和大排量两个要求。

液驱压缩机的主要部件为压缩缸体，缸体的设计跟进、排气压力和排量直接相关，在需要提供高压缩比和大排量的缸体设计中。高压缩比需要多级设计，常规的设计为多个缸体串联，每个缸体完成1级增压，但是，这种设计结构复杂，部件多，增加了经济成本和故障点；大排量的设计要求增大缸体直径或者加快缸体内活塞的运行速度，但是无论是增大缸体直径还是加快缸内活塞的运行速度都会对缸内的密封件造成较大的损坏，降低了密封件的使用寿命。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种液驱三级压缩缸，可满足高压缩比和大排量的工况下使用需求，且结构简单，经济成本和故障点低，能够有效地保障密封件的使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种液驱三级压缩缸，包括从左至右依次连通的左油缸、二级缸体、一级缸体、三级缸体和右油缸；所述左油缸的右端通过第一缸体连接板与二级缸体连通；所述二级缸体的右端通过第二缸体连接板与一级缸体连通；所述一级缸体的右端通过第三缸体连接板与三级缸体连通；所述三级缸体的右端通过第四缸体连接板与右油缸连通；所述左油缸的左端设有左油缸端盖；所述右油缸的右端设有右油缸端盖；

所述左油缸内设有左油缸活塞；所述一级缸体内设有一级活塞；所述右油缸内设有右油缸活塞；所述左油缸活塞与一级活塞之间连接有第一活塞杆；所述一级活塞与右油缸活塞之间连接有第二活塞杆；

所述第一活塞杆与二级缸体的内壁之间设有二级缸活塞密封组件；所述第二活塞杆与三级缸体的内壁之间设有三级缸活塞密封组件。

上述的一种液驱三级压缩缸，所述第一缸体连接板的顶部和底部分别开设有通向二级缸体内腔的二级缸左进气口和二级缸左出气口；

所述第二缸体连接板的顶部开设有分别通向二级缸体和一级缸体内腔的二级缸右进气口和一级缸左进气口；底部开设有分别通向二级缸体和一级缸体内腔的二级缸右出气口和一级缸左出气口；

所述第三缸体连接板的顶部开设有分别通向一级缸体和三级缸体内腔的一级缸右进气口和三级缸左进气口；底部开设有分别通向一级缸体和三级缸体内腔的一级缸右出气口和三级缸左出气口；

所述第四缸体连接板的顶部和底部分别开设有通向三级缸体内腔的三级缸右进气口和三级缸右出气口；

所述左油缸端盖的顶部开设有通向左油缸内腔的左油缸进回油口；所述右油缸端盖的顶部开设有通向右油缸内腔的右油缸进回油口；所述左油缸进回油口和右油缸进回油口分别通过油路管线与液压系统连通；

所述一级缸左进气口和一级缸右进气口均通过进气管线与气源系统连通；所述一级缸左出气口和一级缸右出气口分别通过出气管线与二级缸左进气口和二级缸右进气口连通；所述二级缸左出气口和二级缸右出气口分别通过出气管线与三级缸左进气口和三级缸右进气口连通；所述三级缸体内的气体介质分别经三级缸左出气口和三级缸右出气口通过出气管线排出。

上述的一种液驱三级压缩缸，所述左油缸、二级缸体、一级缸体、三级缸体和右油缸的外壁上均套设有冷却水套；所述冷却水套的顶部分别设有冷却介质进口和冷却介质出口，底部均设有冷却介质排放口；

所述左油缸上的冷却介质进口和右油缸上的冷却介质出口分别通过冷却介质管线与冷却系统连通；

所述左油缸上的冷却介质出口通过冷却介质管线与二级缸体上的冷却介质进口连通；所述二级缸体上的冷却介质出口通过冷却介质管线与一级缸体上的冷却介质进口连通；所述一级缸体上的冷却介质出口通过冷却介质管线与三级缸体上的冷却介质进口连通；所述三级缸体上的冷却介质出口通过冷却介质管线与右油缸上的冷却介质进口连通。

上述的一种液驱三级压缩缸，所述二级缸活塞密封组件包括间隔设置在第一活塞杆上的二级活塞密封左固定环和二级活塞密封右固定环；所述二级活塞密封左固定环的左侧套设有二级活塞密封左压环；所述二级活塞密封右固定环的右侧套设有二级活塞密封右压环；所述二级活塞密封左固定环和二级活塞密封右固定环之间设有二级活塞密封补偿环。

上述的一种液驱三级压缩缸，所述三级缸活塞密封组件包括分别设置在第二活塞杆上的三级活塞密封固定环和三级活塞密封压环；所述三级活塞密封固定环的左端与三级活塞密封压环的右端螺纹连接。

上述的一种液驱三级压缩缸，所述第二活塞杆的右端开设有位移检测孔；所述右油缸端盖的轴向中心处开设有与所述位移检测孔同轴心的位移传感器安装孔，所述位移传感器安装孔内跨设有位移传感器；所述位移传感器的检测杆伸入活塞杆的位移检测孔内，所述位移传感器的电子仓外露于左油缸端盖的左侧。

上述的一种液驱三级压缩缸，所述左油缸端盖、第一缸体连接板、第二缸体连接板、第三缸体连接板、第四缸体连接板和右油缸端盖的四角分别通过缸体拉杆串联，所述缸体拉杆的两端均套设有拉杆螺母；所述缸体拉杆左端的拉杆螺母位于左油缸端盖左侧，右端的拉杆螺母位于右油缸端盖右侧。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型提供的一种液驱三级压缩缸，通过将缸体的整体结构设计为单一缸体内集成三级压缩的液驱压缩缸，使用时，在需要缸体提供高压缩比时，不需要设计多个缸体进行串联，从而能够极大地减少缸体结构部件，有效地减少了经济成本和缸体故障点。

2、本实用新型提供的一种液驱三级压缩缸，相对于传统形式的液驱压缩缸体，本申请通过将一级缸体设置在缸体中间，油缸设置在缸体两端，使得缸体内部部件没有拉应力。

3、本实用新型提供的一种液驱三级压缩缸，相对于传统形式的液驱压缩缸体，本申请通过将第一活塞杆、一级活塞和第二活塞杆分体设计，活塞杆的长度更短，加工时更方便，且在进行安装或拆卸时活塞杆的重量更轻，安装或拆卸方便。

4、本实用新型提供的一种液驱三级压缩缸，相对于传统的密封结构，本申请通过在活塞杆上采用活塞密封固定环和活塞密封压环的组合密封，使得密封更容易安装，且能够有效地保障密封件的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的缸体结构示意图；

图2是本实用新型的二级缸活塞密封组件安装结构示意图；

图3是本实用新型的三级缸活塞密封组件安装结构示意图；

图4是本实用新型实现三级压缩的压缩原理图。

图中标号：1、右油缸；101、左油缸进回油口；2、三级缸体；201、二级缸左进气口；202、二级缸左出气口；203、二级缸右进气口；204、二级缸右出气口；3、一级缸体；301、一级缸左进气口；302、一级缸左出气口；303、一级缸右进气口；304、一级缸右出气口；4、二级缸体；401、三级缸左进气口；402、三级缸左出气口；403、三级缸右进气口；404、三级缸右出气口；5、左油缸；501、右油缸进回油口；6、第四缸体连接板；7、第三缸体连接板；8、第二缸体连接板；9、第一缸体连接板；10、右油缸端盖；11、左油缸端盖；12、右油缸活塞；13、一级活塞；14、左油缸活塞；15、第二活塞杆；16、第一活塞杆；17、三级缸活塞密封组件；1701、二级活塞密封左固定环；1702、二级活塞密封右固定环；1703、二级活塞密封左压环；1704、二级活塞密封右压环；1705、二级活塞密封补偿环；18、二级缸活塞密封组件；1801、三级活塞密封固定环；1802、三级活塞密封压环；19、冷却水套；20、冷却介质出口；21、冷却介质进口；22、冷却介质排放口；23、位移传感器；24、缸体拉杆；25、拉杆螺母。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

参见图1所示，一种液驱三级压缩缸，包括从左至右依次连通的左油缸5、二级缸体4、一级缸体3、三级缸体2和右油缸1；其中，所述左油缸5的右端通过第一缸体连接板9与二级缸体4连通；所述二级缸体4的右端通过第二缸体连接板8与一级缸体3连通；所述一级缸体3的右端通过第三缸体连接板7与三级缸体2连通；所述三级缸体2的右端通过第四缸体连接板6与右油缸1连通；所述左油缸5的左端设有左油缸端盖11；所述右油缸1的右端设有右油缸端盖10。

具体实施时，参见图1所示，所述左油缸端盖11、第一缸体连接板9、第二缸体连接板8、第三缸体连接板7、第四缸体连接板6和右油缸端盖10的四角分别通过缸体拉杆24串联，所述缸体拉杆24的两端均套设有拉杆螺母25；所述缸体拉杆24左端的拉杆螺母25位于左油缸端盖11左侧，右端的拉杆螺母25位于右油缸端盖10右侧。

具体实施时，参见图4所示，所述第一缸体连接板9的顶部和底部分别开设有通向二级缸体4内腔的二级缸左进气口201和二级缸左出气口202；

所述第二缸体连接板8的顶部开设有分别通向二级缸体4和一级缸体3内腔的二级缸右进气口203和一级缸左进气口301；底部开设有分别通向二级缸体4和一级缸体3内腔的二级缸右出气口204和一级缸左出气口302；

所述第三缸体连接板7的顶部开设有分别通向一级缸体3和三级缸体2内腔的一级缸右进气口303和三级缸左进气口401；底部开设有分别通向一级缸体3和三级缸体2内腔的一级缸右出气口304和三级缸左出气口402；

所述第四缸体连接板6的顶部和底部分别开设有通向三级缸体2内腔的三级缸右进气口403和三级缸右出气口404；

所述左油缸端盖11的顶部开设有通向左油缸5内腔的左油缸进回油口101；所述右油缸端盖10的顶部开设有通向右油缸1内腔的右油缸进回油口501；所述左油缸进回油口101和右油缸进回油口501分别通过油路管线与液压系统连通。

具体实施时，所述一级缸左进气口301和一级缸右进气口303均通过进气管线与气源系统连通；所述一级缸左出气口302和一级缸右出气口304分别通过出气管线与二级缸左进气口201和二级缸右进气口203连通；所述二级缸左出气口202和二级缸右出气口204分别通过出气管线与三级缸左进气口401和三级缸右进气口403连通；所述三级缸体2内的气体介质分别经三级缸左出气口402和三级缸右出气口404通过出气管线排出。

具体实施时，参见图1所示，所述左油缸5、二级缸体4、一级缸体3、三级缸体2和右油缸1的外壁上均套设有冷却水套19；所述冷却水套19的顶部分别设有冷却介质进口21和冷却介质出口20，底部均设有冷却介质排放口22。所述左油缸5上的冷却介质进口21和右油缸1上的冷却介质出口20分别通过冷却介质管线与冷却系统连通。

具体实施时，参见图4所示，所述左油缸5上的冷却介质出口20通过冷却介质管线与二级缸体4上的冷却介质进口21连通；所述二级缸体4上的冷却介质出口20通过冷却介质管线与一级缸体3上的冷却介质进口21连通；所述一级缸体3上的冷却介质出口20通过冷却介质管线与三级缸体2上的冷却介质进口21连通；所述三级缸体2上的冷却介质出口20通过冷却介质管线与右油缸1上的冷却介质进口21连通。

具体实施时，参见图1所示，所述左油缸5内设有左油缸活塞14；所述一级缸体3内设有一级活塞13；所述右油缸1内设有右油缸活塞12；所述左油缸活塞14与一级活塞13之间连接有第一活塞杆16；所述一级活塞13与右油缸活塞12之间连接有第二活塞杆15。

具体实施时，参见图1所示，所述第一活塞杆16与二级缸体4的内壁之间设有二级缸活塞密封组件18；所述第二活塞杆15与三级缸体2的内壁之间设有三级缸活塞密封组件17。

具体实施时，参见图2所示，所述二级缸活塞密封组件18包括间隔设置在第一活塞杆16上的二级活塞密封左固定环1701和二级活塞密封右固定环1702；所述二级活塞密封左固定环1701的左侧套设有二级活塞密封左压环1703；所述二级活塞密封右固定环1702的右侧套设有二级活塞密封右压环1704；所述二级活塞密封左固定环1701和二级活塞密封右固定环1702之间设有二级活塞密封补偿环1705。

具体实施时，参见图3所示，所述三级缸活塞密封组件17包括分别设置在第二活塞杆15上的三级活塞密封固定环1801和三级活塞密封压环1802；所述三级活塞密封固定环1801的左端与三级活塞密封压环1802的右端螺纹连接。

具体实施时，参见图1所示，所述第一活塞杆16的左端开设有位移检测孔；所述左油缸端盖11的轴向中心处开设有与所述位移检测孔同轴心的位移传感器安装孔，所述位移传感器安装孔内跨设有位移传感器23；所述位移传感器23的检测杆伸入活塞杆16的位移检测孔内，所述位移传感器23的电子仓外露于左油缸端盖11的左侧。

本实用新型通过将缸体的整体结构设计为单一缸体内集成三级压缩的液驱压缩缸，使用时，在需要缸体提供高压缩比时，不需要设计多个缸体进行串联，从而能够极大地减少缸体结构部件，有效地减少了经济成本和缸体故障点。相对于传统形式的液驱压缩缸体，本申请通过将一级缸体3设置在缸体中间，油缸设置在缸体两端，使得缸体内部部件没有拉应力。相对于传统形式的液驱压缩缸体，本申请通过将第一活塞杆16、一级活塞13和第二活塞杆15分体设计，从而减小了活塞杆的整体长度，加工时更方便，且在进行安装或拆卸时活塞杆的重量更轻，安装或拆卸方便。相对于传统的密封结构，本申请通过在活塞杆上采用活塞密封固定环和活塞密封压环的组合密封，使得密封更容易安装，且能够有效地保障密封件的使用寿命。

本实用新型三级压缩的压缩原理，参见图4所示，气体从气源系统通过一级缸左进气口301和一级缸右进气口303进入一级缸体3中进行一级压缩，一级压缩完成后，气体通过一级缸左出气口302和一级缸右出气口304排出一级缸体3，并通过出气管线经二级缸左进气口201和二级缸右进气口203进入二级缸体4内进行二级压缩，二级压缩完成后，气体通过二级缸左出气口202和二级缸右出气口204排出二级缸体4，并通过出气管线经三级缸左进气口401和三级缸右进气口403进入三级缸体2内进行三级压缩，三级压缩完成后，气体通过三级缸左出气口402和三级缸右出气口404排出，从而实现三级压缩。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种液驱三级压缩缸，其特征在于：包括从左至右依次连通的左油缸(5)、二级缸体(4)、一级缸体(3)、三级缸体(2)和右油缸(1)；所述左油缸(5)的右端通过第一缸体连接板(9)与二级缸体(4)连通；所述二级缸体(4)的右端通过第二缸体连接板(8)与一级缸体(3)连通；所述一级缸体(3)的右端通过第三缸体连接板(7)与三级缸体(2)连通；所述三级缸体(2)的右端通过第四缸体连接板(6)与右油缸(1)连通；所述左油缸(5)的左端设有左油缸端盖(11)；所述右油缸(1)的右端设有右油缸端盖(10)；

所述左油缸(5)内设有左油缸活塞(14)；所述一级缸体(3)内设有一级活塞(13)；所述右油缸(1)内设有右油缸活塞(12)；所述左油缸活塞(14)与一级活塞(13)之间连接有第一活塞杆(16)；所述一级活塞(13)与右油缸活塞(12)之间连接有第二活塞杆(15)；

所述第一活塞杆(16)与二级缸体(4)的内壁之间设有二级缸活塞密封组件(18)；所述第二活塞杆(15)与三级缸体(2)的内壁之间设有三级缸活塞密封组件(17)。

2.根据权利要求1所述的一种液驱三级压缩缸，其特征在于：所述第一缸体连接板(9)的顶部和底部分别开设有通向二级缸体(4)内腔的二级缸左进气口(201)和二级缸左出气口(202)；

所述第二缸体连接板(8)的顶部开设有分别通向二级缸体(4)和一级缸体(3)内腔的二级缸右进气口(203)和一级缸左进气口(301)；底部开设有分别通向二级缸体(4)和一级缸体(3)内腔的二级缸右出气口(204)和一级缸左出气口(302)；

所述第三缸体连接板(7)的顶部开设有分别通向一级缸体(3)和三级缸体(2)内腔的一级缸右进气口(303)和三级缸左进气口(401)；底部开设有分别通向一级缸体(3)和三级缸体(2)内腔的一级缸右出气口(304)和三级缸左出气口(402)；

所述第四缸体连接板(6)的顶部和底部分别开设有通向三级缸体(2)内腔的三级缸右进气口(403)和三级缸右出气口(404)；

所述左油缸端盖(11)的顶部开设有通向左油缸(5)内腔的左油缸进回油口(101)；所述右油缸端盖(10)的顶部开设有通向右油缸(1)内腔的右油缸进回油口(501)；所述左油缸进回油口(101)和右油缸进回油口(501)分别通过油路管线与液压系统连通；

所述一级缸左进气口(301)和一级缸右进气口(303)均通过进气管线与气源系统连通；所述一级缸左出气口(302)和一级缸右出气口(304)分别通过出气管线与二级缸左进气口(201)和二级缸右进气口(203)连通；所述二级缸左出气口(202)和二级缸右出气口(204)分别通过出气管线与三级缸左进气口(401)和三级缸右进气口(403)连通；所述三级缸体(2)内的气体介质分别经三级缸左出气口(402)和三级缸右出气口(404)通过出气管线排出。

3.根据权利要求2所述的一种液驱三级压缩缸，其特征在于：所述左油缸(5)、二级缸体(4)、一级缸体(3)、三级缸体(2)和右油缸(1)的外壁上均套设有冷却水套(19)；所述冷却水套(19)的顶部分别设有冷却介质进口(21)和冷却介质出口(20)，底部均设有冷却介质排放口(22)；

所述左油缸(5)上的冷却介质进口(21)和右油缸(1)上的冷却介质出口(20)分别通过冷却介质管线与冷却系统连通；

所述左油缸(5)上的冷却介质出口(20)通过冷却介质管线与二级缸体(4)上的冷却介质进口(21)连通；所述二级缸体(4)上的冷却介质出口(20)通过冷却介质管线与一级缸体(3)上的冷却介质进口(21)连通；所述一级缸体(3)上的冷却介质出口(20)通过冷却介质管线与三级缸体(2)上的冷却介质进口(21)连通；所述三级缸体(2)上的冷却介质出口(20)通过冷却介质管线与右油缸(1)上的冷却介质进口(21)连通。

4.根据权利要求1所述的一种液驱三级压缩缸，其特征在于：所述二级缸活塞密封组件(18)包括间隔设置在第一活塞杆(16)上的二级活塞密封左固定环(1701)和二级活塞密封右固定环(1702)；所述二级活塞密封左固定环(1701)的左侧套设有二级活塞密封左压环(1703)；所述二级活塞密封右固定环(1702)的右侧套设有二级活塞密封右压环(1704)；所述二级活塞密封左固定环(1701)和二级活塞密封右固定环(1702)之间设有二级活塞密封补偿环(1705)。

5.根据权利要求1所述的一种液驱三级压缩缸，其特征在于：所述三级缸活塞密封组件(17)包括分别设置在第二活塞杆(15)上的三级活塞密封固定环(1801)和三级活塞密封压环(1802)；所述三级活塞密封固定环(1801)的左端与三级活塞密封压环(1802)的右端螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种液驱三级压缩缸，其特征在于：所述第一活塞杆(16)的左端开设有位移检测孔；所述左油缸端盖(11)的轴向中心处开设有与所述位移检测孔同轴心的位移传感器安装孔，所述位移传感器安装孔内跨设有位移传感器(23)；所述位移传感器(23)的检测杆伸入活塞杆(16)的位移检测孔内，所述位移传感器(23)的电子仓外露于左油缸端盖(11)的左侧。

7.根据权利要求1所述的一种液驱三级压缩缸，其特征在于：所述左油缸端盖(11)、第一缸体连接板(9)、第二缸体连接板(8)、第三缸体连接板(7)、第四缸体连接板(6)和右油缸端盖(10)的四角分别通过缸体拉杆(24)串联，所述缸体拉杆(24)的两端均套设有拉杆螺母(25)；所述缸体拉杆(24)左端的拉杆螺母(25)位于左油缸端盖(11)左侧，右端的拉杆螺母(25)位于右油缸端盖(10)右侧。

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