一种新型高压隔膜式压缩机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型高压隔膜式压缩机，包括膜头、液压泵、换向阀和增压缸；换向阀通过第一油路和第二油路与液压泵的出油口和进油口连通，通过第三油路与膜头连通，换向阀使得第三油路交替连通于第一油路和第二油路；膜头包括缸体、缸盖和膜片，缸体连接缸盖，缸盖上设有气路，膜片置于缸体与缸盖之间的空腔内，将空腔分为气腔和油腔，气腔与缸盖上的气路连通；增压缸安装在缸体内，增压缸的高压侧与油腔相连，增压缸的低压侧连通第三油路。与现有技术相比，本实用新型专利技术通过增压缸进行增压，能够使用较低压力的液压泵，实现较高的气体压缩压力，大大降低对液压泵的要求，使得液压泵驱动的高压隔膜式压缩机能够实现。压泵驱动的高压隔膜式压缩机能够实现。压泵驱动的高压隔膜式压缩机能够实现。

【技术实现步骤摘要】
一种新型高压隔膜式压缩机


[0001]本技术涉及压缩机
，尤其是涉及一种新型高压隔膜式压缩机。

技术介绍

[0002]隔膜式压缩机是一种往复式容积压缩机，通过膜片将液压油系统和气体压缩系统完全隔离。膜腔中气体压缩系统和外界做到完全密封，在气体压缩过程中保证无泄漏、气体不受污染。
[0003]传统隔膜式压缩机工作原理是：通过电机驱动曲轴连杆，带动活塞进行往复运动实现液压油的增压、卸压，进而通过液压油推动膜片来实现气体的压缩和排出。传统隔膜式压缩机的工作原理和结构决定了必须配有较为复杂的机械传动部件和活塞组件，机械传动部件的磨损老化和寿命问题难以解决，整机占地空间大，重量大，布置方式不灵活。
[0004]为解决传统压缩机存在的问题，近年来出现了新型液压泵驱动的隔膜压缩机，如中国专利CN201921894163.3公开的隔膜式压缩机，结构简单紧凑，使用寿命更长。液压泵驱动的隔膜压缩机的原理是，利用液压泵驱动隔膜对气体进行压缩。但是液压泵驱动的隔膜压缩机也有其技术难题，气体压缩压力受限于液压泵能够提供的压力。一般液压泵能够实现提供最大压力约为40MPa，但是高压隔膜式压缩机对气体压缩压力的要求不低于90MPa。没有如此高压、大排量的液压泵将难以实现液压泵驱动的高压隔膜式压缩机。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新型高压隔膜式压缩机。
[0006]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]一种新型高压隔膜式压缩机，包括膜头、液压泵、换向阀和增压缸；
[0008]所述换向阀通过第一油路与液压泵的出油口连通，通过第二油路与液压泵的进油口连通，通过第三油路与膜头连通，在换向阀的作用下，第三油路交替连通于第一油路和第二油路；
[0009]所述膜头包括缸体、缸盖和膜片，缸体的第一端连通第三油路，缸体的第二端连接缸盖，所述缸盖上设有气路，膜片置于缸体与缸盖之间的空腔内，将空腔分为气腔和油腔，所述气腔与缸盖上的气路连通；
[0010]所述增压缸可拆卸安装在缸体内，增压缸的高压侧与油腔相连，增压缸的低压侧连通第三油路。
[0011]优选的，所述膜头的数量为2个，第三油路的数量为2个，两个膜头内均安装有增压缸，两条第三油路分别与两个膜头连通，在换向阀的作用下，一条第三油路与第一油路连通时，另一条第三油路与第二油路连通。
[0012]优选的，所述气路包括排气通道和吸气通道，当膜片自油腔向气腔运动时，排气通道排出压缩气体，当膜片自气腔向油腔运动时，吸气通道吸入气体。
[0013]优选的，所述膜头的数量为2个，分别为第一膜头和第二膜头，第三油路的数量为2个，第一膜头内安装有增压缸，第二膜头内没有安装增压缸，两条第三油路分别与两个膜头连通，第二膜头的排气通道连接到第一膜头的吸气通道，在换向阀的作用下，一条第三油路与第一油路连通时，另一条第三油路与第二油路连通。
[0014]优选的，所述膜头的数量为2个，分别为第一膜头和第二膜头，第三油路的数量为2个，第一膜头和第二膜头内均安装增压缸，两条第三油路分别与两个膜头连通，第二膜头的排气通道连接到第一膜头的吸气通道，在换向阀的作用下，一条第三油路与第一油路连通时，另一条第三油路与第二油路连通。
[0015]优选的，还包括第一补油支路、第二补油支路和油箱，第一补油支路上设有第一补油泵、第一补油单向阀、第一补油蓄能器和第一补油溢流阀，第一补油泵的进油口与油箱连通，第一补油泵的出油口通过所述第一补油单向阀连接至液压泵的进油口；第二补油支路上设有第二补油泵、第二补油单向阀、第二补油蓄能器和第二补油溢流阀，第二补油泵的进油口与油箱连通，第二补油泵的出油口通过所述第二补油单向阀连接至增压缸的高压侧。
[0016]优选的，还包括过滤器，所述过滤器布置在油箱与补油系统的进油端之间，能够过滤掉液压油中的杂质，进而延长新型高压隔膜式压缩机的使用寿命。
[0017]优选的，所述第一油路上设置有溢流支路，所述溢流支路上设置有溢流阀。
[0018]优选的，所述增压缸为活塞动作频率不低于5Hz的增压缸。
[0019]优选的，还包括电机，所述电机的输出轴与液压泵传动连接。
[0020]优选的，所述液压泵的出油口和/或进油口设置有单向阀，单向阀能保证液压油的正确流向，防止高压液压油回流。
[0021]本技术的工作原理为：当换向阀控制第三油路与第一油路连通时，液压泵向膜头泵送液压油，液压油通过第三油路进入膜头后，进入增压缸低压侧，并推动增压缸的活塞运动，使增压缸的高压侧产生高压，从而推动膜头中膜片向气腔运动，对气体进行压缩，被压缩气体经过排气通道排出膜头；
[0022]换向阀控制第三油路与第二油路连通时，膜头中的膜片由于气体压力而向油腔运动，从而驱动增压缸高压侧的液压油推动增压缸的活塞向增压缸低压侧运动，增压缸低压侧的液压油通过第三油路，流经换向阀和第二油路进入液压泵进油口，随着膜头中油腔液压油的排放，气体通过吸气通道进入膜头，实现吸气；
[0023]换向阀使第三油路交替连通于第一油路和第二油路，实现膜头交替吸气与排气。
[0024]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0025](1)在膜头的缸体内安装增压缸，通过增压缸进行增压，能够使用较低压力的液压泵，实现较高的气体压缩压力，对于高压隔膜式压缩机，能够大大降低对液压泵的要求，使得液压泵驱动的高压隔膜式压缩机能够实现。
[0026](2)换向阀通过第一油路与液压泵的出油口连通，通过第二油路与液压泵的进油口连通，通过第三油路与膜头连通，在换向阀的作用下，第三油路交替连通于第一油路和第二油路，实现了膜头交替进行吸气与排气。本申请通过使用液压泵和换向阀代替现有隔膜式压缩机内曲轴、连杆、十字头等复杂的传动部件和活塞组件，结构简单紧凑，避免了机械传动部件、活塞环等的磨损，延长了高压隔膜式压缩机的使用寿命，也避免了曲轴轴封、活塞密封等设计难题。
[0027](3)设计级联式膜头，一个膜头的排气通道连接至另一个膜头的吸气通道，实现气体的多级压缩，能进一步降低高压隔膜式压缩机对液压泵的要求，可以灵活调整压缩等级。
附图说明
[0028]图1为本技术的结构示意图；
[0029]图2为本技术的系统原理图，以两个独立的膜头为例；
[0030]图3为本技术的系统原理图，以两个级联的膜头为例；
[0031]附图标记：10、膜头，10a、第一膜头，10b、第二膜头，11、缸体，12、缸盖，13、膜片，14、排气通道，15、吸气通道，20、液压泵，21、液压泵的出油口，22、液压泵的进油口，30、换向阀，40、增压缸，41、增压缸的高压侧，42、增压缸的低压侧，51、第一补油泵，52、第一补油单向阀，53、第一补油蓄能器，54、第一补油溢流阀，61、第二补油泵，62、第二补油单向阀，63、第二补油蓄能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型高压隔膜式压缩机，其特征在于，包括膜头、液压泵、换向阀和增压缸；所述换向阀通过第一油路与液压泵的出油口连通，通过第二油路与液压泵的进油口连通，通过第三油路与膜头连通，在换向阀的作用下，第三油路交替连通于第一油路和第二油路；所述膜头包括缸体、缸盖和膜片，缸体的第一端连通第三油路，缸体的第二端连接缸盖，所述缸盖上设有气路，膜片置于缸体与缸盖之间的空腔内，将空腔分为气腔和油腔，所述气腔与缸盖上的气路连通；所述增压缸安装在缸体内，增压缸的高压侧与油腔相连，增压缸的低压侧连通第三油路。2.根据权利要求1所述的一种新型高压隔膜式压缩机，其特征在于，所述膜头的数量为2个，第三油路的数量为2个，两个膜头内均安装有增压缸，两条第三油路分别与两个膜头连通，在换向阀的作用下，一条第三油路与第一油路连通时，另一条第三油路与第二油路连通。3.根据权利要求1所述的一种新型高压隔膜式压缩机，其特征在于，所述气路包括排气通道和吸气通道，当膜片自油腔向气腔运动时，排气通道排出压缩气体，当膜片自气腔向油腔运动时，吸气通道吸入气体。4.根据权利要求3所述的一种新型高压隔膜式压缩机，其特征在于，所述膜头的数量为2个，分别为第一膜头和第二膜头，第三油路的数量为2个，第一膜头内安装有增压缸，第二膜头内没有安装增压缸，两条第三油路分别与两个膜头连通，第二膜头的排气通道连接到第一膜头的吸气通道，在换向阀的作用下，一条第三油路与第一油路连通时，另一条第三油路与第二油路连通。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴剑，何广进，周金跃，邓艳昭，
申请(专利权)人：上海羿弓氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：