一种组合式气动压缩机及其压缩方法技术

本发明专利技术公开了一种组合式气动压缩机及其压缩方法，涉及气体压缩领域。组合式气动压缩机包括机械压缩装置和高压压缩装置，高压压缩装置内的压缩缸包括A腔、B腔、C腔和D腔。组合式气动压缩机压缩气体时，低压气体通过机械压缩装置压缩为中压气体，中压气体通过高压压缩装置压缩为高压气体后经A腔或D腔排出，B腔或C腔内的气体通入机械压缩装置再次压缩。本发明专利技术在压缩气体的过程中不会混有液体，保证了压缩后得到的气体的质量，不仅压缩气体的过程较快，工作效率较高，而且压缩低压气体时气体难以外泄，气体难以污染外部环境，比较安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体压缩领域，具体涉及。
技术介绍
压缩机是一种将低压气体压缩为高压气体的流体机械。现有的压缩机一般包括两种1、曲柄连杆式机械压缩机(以下简称机械压缩机)，其工作原理是靠四连杆机构强制驱动和压缩气体；2、液压活塞式压缩机(以下简称液压压缩机)，其工作原理是靠液压动力驱动和压缩气体。机械压缩机和液压活塞式压缩机在压缩气体时分别存在以下不足 机械压缩机在进气压力较低(进气压力接近常压)时，机械压缩机内部的活塞需要高速运动、并且需配备较大功率的电机才能将低压气体压缩为高压气体,不仅使用成本较高，而且为了避免高速运动的活塞在气体热胀冷缩的过程中出现抱死现象，机械压缩机密封时需要留有一定的缝隙，以使得机械压缩机内的气体外泄来保证活塞的正常运作。机械压缩机的密封缝隙限制的气体外泄量一般为机械压缩机内气体的O. 3% O. 6%，但是由于低压气体会压缩为高压气体，而高压气体能够快速的通过机械压缩机的间隙外泄，因此在实际应用中，机械压缩机内气体的外泄量一般为压缩缸内气体的O. 6% 3%，不仅造成了大量的气体浪费，提高了使用成本，而且特殊气体外泄会污染环境，安全存在一定隐患。液压压缩机在使用时，由于其内部同时混合有液体和气体，因此气体会受到液体的污染，混合有液体的气体质量较低；而且液压压缩机配备的电机的功率较小，较小功率的电机使得液压压缩机将低压气体压缩为高压气体的过程比较缓慢，工作效率较低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供，它在压缩气体的过程中不会混有液体，保证了压缩后得到的气体的质量，不仅压缩气体的过程较快，工作效率较高，而且压缩低压气体时气体难以外泄，气体难以污染外部环境，比较安全。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是一种组合式气动压缩机，包括机械压缩装置，还包括与机械压缩装置排气端连接的高压压缩装置，所述高压压缩装置包括压缩缸，其内部设有隔板和工字型活塞，所述隔板位于压缩缸中部，所述工字型活塞包括活塞顶板、活塞底板和活塞杆，所述活塞顶板和活塞底板分别位于隔板两侧；所述活塞顶板、隔板和活塞底板将压缩缸内的空间隔开，依次形成A腔、B腔、C腔和D腔，A腔和D腔均开有进气孔和排气孔，A腔和D腔相对的腔壁均设有活塞接近开关，B腔和C腔均开有动力孔；所述高压压缩装置还包括BI阀、Cl阀、B2阀和C2阀，所述BI阀和B2阀均与B腔的动力孔通过管道连接，所述Cl阀和C2阀均与C腔的动力孔通过管道连接；所述B2阀和C2阀均与机械压缩装置进气端通过管道连接，A腔的进气孔、D腔的进气孔、BI阀和Cl阀均与机械压缩装置排气端通过管道连接。在上述技术方案的基础上，还包括低压进气阀，所述低压进气阀与机械压缩装置的进气端连接。在上述技术方案的基础上，所述高压压缩装置还包括动力排气单向阀，所述B2阀和C2阀均通过动力排气单向阀与机械压缩装置连接。在上述技术方案的基础上，还包括与机械压缩装置排气端连接的低压排气单向阀，所述A腔的进气孔、D腔的进气孔、BI阀和Cl阀均通过与低压排气单向阀机械压缩装置连接。在上述技术方案的基础上，所述高压压缩装置还包括动力进气单向阀，所述BI阀和Cl阀均通过动力进气单向阀与低压排气单向阀连接。在上述技术方案的基础上，还包括排气阀，所述A腔的排气孔和D腔的排气孔均与排气阀连接。在上述技术方案的基础上，还包括高压排气单向阀，所述A腔和D腔均通过高压排气单向阀与排气阀连接。本专利技术提供的组合式气动压缩机的压缩方法，包括以下步骤:A、将低压气体通过机械压缩装置压缩后得到中压气体；B、打开BI阀和C2阀，将所述中压气体分别通入A腔、D腔和B腔；B腔内的气体和D腔内的气体均推动工字型活塞的活塞顶板向A腔方向压缩，A腔内的气体经活塞顶板压缩后转化为高压气体排出；(腔内的气体经活塞底板压缩后，通 过C2阀通入机械压缩装置继续压缩；C、工字型活塞与A腔设有活塞接近开关的腔壁接触后，A腔的活塞接近开关发出信号，关闭BI阀和C2阀，打开Cl阀和B2阀，经机械压缩装置压缩后的中压气体分别通入A腔、D腔和C腔;A腔内的气体和C腔内的气体均推动工字型活塞的活塞底板向D腔方向压缩，D腔内的气体受到活塞底板压缩后转化为高压气体排出；B腔内的气体经活塞顶板压缩后，通过B2阀通入机械压缩装置继续压缩；D、工字型活塞与D腔设有活塞接近开关的腔壁接触后，D腔的活塞接近开关发出信号，关闭Cl阀和B2阀，返回步骤B ;E、循环执行步骤B、C和D，直至所有低压气体全部压缩为高压气体。本专利技术的有益效果在于(I)本专利技术包括机械压缩装置和与其排气端连接的高压压缩装置。在压缩气体时，低压气体通过机械压缩装置压缩为中压气体，中压气体通过高压压缩装置压缩为高压气体。由于机械压缩装置只需将低压气体压缩为中压气体，中压气体的气压低于高压气体，因此机械压缩装置内部的活塞不需要高速运动，机械压缩机也不需要配备功率较大的电机，降低了使用成本。与
技术介绍
相比，中压气体通过机械压缩机间隙外泄的外泄量比高压气体少，外泄的少量中压气体不仅难以污染环境，比较安全，而且不会造成大量的气体浪费，降低了使用成本。(2)本专利技术的压缩缸通过气压驱动活塞来压缩气体，压缩缸内没有液体，因此经压缩缸压缩后的气体不会混有液体，保证了压缩后气体的质量。(3)本专利技术低压气体经机械压缩装置压缩为中压气体后进入高压压缩装置，高压压缩装置仅需要将中压气体压缩为高压气体。与
技术介绍
相比，高压压缩装置的进气压力较高(
技术介绍
中为低压气体)，高压压缩装置将中压气体压缩为高压气体的过程较快，工作效率较高。附图说明图I为本专利技术实施例的结构流程图。图中I-机械压缩装置，2-高压压缩装置，3-压缩缸，4-工字型活塞，5-动力进气单向阀，6-动力排气单向阀，7-低压进气阀，8-低压排气单向阀，9-排气阀，10-高压排气单向阀。具体实施例方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。参见图I所示，本专利技术实施例中的组合式气动压缩机，包括机械压缩装置I和高压压缩装置2。机械压缩装置I的进气端与一个低压进气阀7通过管道连接，低压进气阀7能够控制气体进入机械压缩装置；机械压缩装置I的排气端与一个低压排气单向阀8通过管 道连接，低压排气单向阀8不仅能够保证经机械压缩装置I排出的气体不会回流。高压压缩装置2包括压缩缸3，压缩缸3内部设有隔板和工字型活塞4。隔板位于压缩缸3中部，工字型活塞4包括活塞顶板、活塞底板和活塞杆，活塞顶板和活塞底板分别位于隔板两侧；活塞顶板、隔板和活塞底板将压缩缸3内的空间隔开，从上至下依次形成A腔、B腔、C腔和D腔。A腔和D腔均为压缩腔，A腔和D腔均开有进气孔和排气孔，A腔顶部的腔壁和D腔底部的腔壁均设有活塞接近开关；B腔和C腔均为动力腔，B腔和C腔均开有动力孔。高压压缩装置2还包括BI阀、Cl阀、B2阀和C2阀。BI阀为B腔的进气阀，B2阀为B腔的排气阀，BI阀和B2阀均与B腔的动力孔通过管道连接；C1阀为C腔的进气阀，C2阀为C腔的排气阀，Cl阀和C2阀均与C腔的动力孔通过管道连接。A腔的进气孔、D腔的进气孔、BI阀和Cl阀均通过低压排气单向阀8与机械压缩装置I管道连接，B2阀和C2阀均与机械压缩装置I通过管道连接。高压压缩装置2还包括动力进气单向阀5、动力排气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式气动压缩机，包括机械压缩装置（1），其特征在于：还包括与机械压缩装置（1）排气端连接的高压压缩装置（2），所述高压压缩装置（2）包括压缩缸（3），其内部设有隔板和工字型活塞（4），所述隔板位于压缩缸（3）中部，所述工字型活塞（4）包括活塞顶板、活塞底板和活塞杆，所述活塞顶板和活塞底板分别位于隔板两侧；所述活塞顶板、隔板和活塞底板将压缩缸（3）内的空间隔开，依次形成A腔、B腔、C腔和D腔，A腔和D腔均开有进气孔和排气孔，A腔和D腔相对的腔壁均设有活塞接近开关，B腔和C腔均开有动力孔；所述高压压缩装置（2）还包括B1阀、C1阀、B2阀和C2阀，所述B？1阀和B2阀均与B腔的动力孔通过管道连接，所述C1阀和C2阀均与C腔的动力孔通过管道连接；所述B2阀和C2阀均与机械压缩装置（1）进气端通过管道连接，A腔的进气孔、D腔的进气孔、B1阀和C1阀均与机械压缩装置（1）排气端通过管道连接。

【技术特征摘要】
1.一种组合式气动压缩机，包括机械压缩装置(I)，其特征在于还包括与机械压缩装置(I)排气端连接的高压压缩装置(2 )，所述高压压缩装置(2 )包括压缩缸(3 )，其内部设有隔板和工字型活塞(4)，所述隔板位于压缩缸(3)中部，所述工字型活塞(4)包括活塞顶板、活塞底板和活塞杆，所述活塞顶板和活塞底板分别位于隔板两侧； 所述活塞顶板、隔板和活塞底板将压缩缸(3)内的空间隔开，依次形成A腔、B腔、C腔和D腔，A腔和D腔均开有进气孔和排气孔，A腔和D腔相对的腔壁均设有活塞接近开关，B腔和C腔均开有动力孔；所述高压压缩装置(2)还包括BI阀、Cl阀、B2阀和C2阀，所述BI阀和B2阀均与B腔的动力孔通过管道连接，所述Cl阀和C2阀均与C腔的动力孔通过管道连接；所述B2阀和C2阀均与机械压缩装置(I)进气端通过管道连接，A腔的进气孔、D腔的进气孔、BI阀和Cl阀均与机械压缩装置(I)排气端通过管道连接。2.如权利要求I所述的组合式气动压缩机，其特征在于还包括低压进气阀(7)，所述低压进气阀(7)与机械压缩装置(I)的进气端连接。3.如权利要求2所述的组合式气动压缩机，其特征在于所述高压压缩装置(2)还包括动力排气单向阀(6)，所述B2阀和C2阀均通过动力排气单向阀(6)与机械压缩装置(I)连接。4.如权利要求I所述的组合式气动压缩机，其特征在于还包括与机械压缩装置(I)排气端连接的低压排气单向阀(8)，所述A腔的进气孔、D腔的进气孔、BI阀和Cl阀均通过与低压排气单向阀(8 )机械压缩装置(I)连接。5.如权利要求4所述的组合式气动压缩机，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐广洲，方红星，张志红，谭锐，张元坤，
申请(专利权)人：武汉齐达康环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：