氣體增壓壓縮機(jī)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種氣體增壓壓縮機(jī)，其包括五塊隔板，相鄰兩塊隔板之間裝有缸體，每一缸體中裝有可上下滑動(dòng)的活塞，相鄰的兩個(gè)活塞之間穿裝有活塞桿，最上部的活塞與其相鄰隔板之間的缸體內(nèi)腔、最下方的活塞與其相鄰的隔板之間的缸體內(nèi)腔以及中部的兩個(gè)活塞與最中間的隔板之間缸體內(nèi)腔形成六個(gè)氣體壓縮室，中部上方的隔板與中部上方的活塞之間的缸體內(nèi)腔以及中部下方的隔板與中部下方的活塞之間的缸體內(nèi)腔與液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，相鄰的氣體壓縮室分別通過(guò)過(guò)氣管和單向閥依次連通，頂部和底部的隔板上連接有進(jìn)氣管，中間的隔板上連接有出氣管。本發(fā)明具有排氣量大、壓縮效率高的優(yōu)點(diǎn)，特別適合于壓縮比大且大排量的增壓壓縮機(jī)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
氣體増壓壓縮機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種氣體增壓壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣液壓驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)多采用往復(fù)式多級(jí)結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)由一個(gè)缸體以及裝在同一連桿上的3個(gè)活塞組成，缸體的頂部和底部裝有端蓋板，相鄰兩活塞之間裝有隔板，3個(gè)活塞以及隔板將缸體分成上部的兩個(gè)氣室、下部?jī)蓚€(gè)氣室以及中部的兩個(gè)液壓油腔，通過(guò)油栗充液壓油改變兩個(gè)液壓油腔的大小，從而驅(qū)動(dòng)同一連桿上的三個(gè)活塞上下移動(dòng)。這種壓縮機(jī)的氣體增壓程度低并且排量小，也就是說(shuō)，壓縮機(jī)連續(xù)動(dòng)作幾次后才能達(dá)到符合排氣的氣壓，因而需要壓縮機(jī)連續(xù)動(dòng)作多，造成液壓動(dòng)力的浪費(fèi)，并且效率低下；另外，還存在容易造成油氣混合的缺點(diǎn)，從而降低了天然氣的純度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于提高氣體增壓效率和氣體增壓總量的氣體增壓壓縮機(jī)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，所提供的氣體增壓壓縮機(jī)包括自上而下間隔設(shè)置的五塊隔板，相鄰兩塊隔板之間裝有缸體，每一缸體中裝有可上下滑動(dòng)的活塞，相鄰的兩個(gè)活塞之間穿裝有使四個(gè)活塞實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)的活塞桿，最上部的活塞與其相鄰隔板之間的缸體內(nèi)腔、最下方的活塞與其相鄰的隔板之間的缸體內(nèi)腔以及中部的兩個(gè)活塞與最中間的隔板之間缸體內(nèi)腔形成六個(gè)氣體壓縮室，中部上方的隔板與中部上方的活塞之間的缸體內(nèi)腔以及中部下方的隔板與中部下方的活塞之間的缸體內(nèi)腔與驅(qū)動(dòng)活塞滑動(dòng)的液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，上方的三個(gè)氣體壓縮室以及下方的三個(gè)氣體壓縮室中相鄰的氣體壓縮室分別通過(guò)連接在隔板上的過(guò)氣管和單向閥依次連通，頂部和底部的隔板上連接有出氣端分別位于其相鄰氣體壓縮室的進(jìn)氣管，中間的隔板上連接有進(jìn)氣端位于其相鄰氣體壓縮室的出氣管。
[0005]采用上述結(jié)構(gòu)后，當(dāng)液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)活塞下移時(shí)，通過(guò)進(jìn)氣管向最頂部的氣體壓縮室以及最底部的氣壓壓縮室進(jìn)氣，最頂部的氣體壓縮室中的氣體經(jīng)過(guò)氣管進(jìn)入其下方的氣體壓縮室內(nèi)經(jīng)過(guò)一級(jí)壓縮，再由過(guò)氣管進(jìn)入中部上方的氣體壓縮室從而完成兩級(jí)壓縮，同理，最底部的氣體壓縮室內(nèi)的氣體也經(jīng)過(guò)兩級(jí)壓縮進(jìn)入中間下方的氣體壓縮室內(nèi)，最終中部的兩個(gè)氣體壓縮室經(jīng)過(guò)出氣管排出壓縮氣體。通過(guò)上述工作過(guò)程可以看出，通過(guò)液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)四個(gè)活塞聯(lián)動(dòng)并上下滑移，連續(xù)壓縮氣體并輸出高壓氣體，由于在活塞上移或下移過(guò)程中連續(xù)由氣體壓縮室壓縮并持續(xù)出氣，因而排氣量大大增加，將氣體的壓縮效率大大提高。；當(dāng)密封圈失效或密封效果不理想時(shí)，排空管可有效排空滲漏的油氣。
[0006]作為本發(fā)明的改進(jìn)，自上而下共設(shè)置四個(gè)缸體，最上方和最下方的缸體直徑為Dl，中間的兩個(gè)缸體的直徑為D2，最下方的活塞與其上方相鄰的活塞之間的活塞桿以及最上方的活塞與其下方相鄰的活塞之間的活塞桿直徑為的直徑為dl，中間的兩個(gè)活塞之間的活塞桿的直徑為d2，其中，Dl>D2，d2>dl。采用上述結(jié)構(gòu)后，使氣體進(jìn)行連續(xù)的壓縮比，活塞每滑移一次進(jìn)行一次氣體壓縮，從而提高壓縮效率。
[0007]所述液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括油箱以及連接在油箱上的油栗，中上方的缸體上位于中上方活塞上方的缸體部段以及中下方的缸體上位于中下方活塞下方的缸體部段上分別裝有進(jìn)出油管，兩進(jìn)出油管通過(guò)換向閥分別與油栗以及油箱連接。
[0008]所述隔板與活塞桿的接觸面上分別裝有上、下兩道密封圈。上下兩道密封圈的設(shè)置有效防止了粘連在活塞桿上的油膜進(jìn)入氣室，從而有效防止了油氣混合。
[0009]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有排氣量大、壓縮效率高的優(yōu)點(diǎn)，特別適合于壓縮比大且大排量的增壓壓縮機(jī)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明:
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中氣體壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中提供一種氣體壓縮機(jī)，圖中所示的箭頭為天然氣體的流動(dòng)方向，其包括自上而下間隔設(shè)置的四塊隔板，相鄰兩塊隔板之間裝有缸體，即共設(shè)有三個(gè)缸體，每一缸體中裝有可上下滑動(dòng)的活塞3，三個(gè)活塞之間穿裝有使三個(gè)活塞實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)的活塞桿，上部的活塞與其相鄰隔板以及下部的活塞與其相鄰隔板之間形成四個(gè)氣體壓縮室，即頂部的隔板I與上部的活塞之間形成的缸體空腔為第一壓縮室10，上部的活塞與中上部的隔板I之間的缸體空腔為第二壓縮室11，中下部的隔板I與底部的活塞3之間的缸體空腔為第三壓縮室12，底部的活塞3與底部的隔板I之間的空腔為第四壓縮室13，中部缸體上連接有驅(qū)動(dòng)活塞3滑動(dòng)的液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。頂部和底部的隔板I上分別連接有出氣端分別位于其相鄰壓縮室的進(jìn)氣管以及進(jìn)氣端位于其相鄰壓縮室的一級(jí)壓縮管，位于中間的兩隔板I上分別連接有進(jìn)氣端位于相鄰壓縮室的出氣管，兩根一級(jí)壓縮管的出氣端分別穿過(guò)位于中間的隔板后位于中間的兩壓縮室內(nèi)，即頂部的進(jìn)氣管的出氣端伸入第一壓縮室10內(nèi)，底部的進(jìn)氣管的出氣端伸入第四壓縮室13內(nèi)，底部隔板I上安裝的一級(jí)壓縮管的進(jìn)氣端伸入第四壓縮室13內(nèi)、出氣端伸入第三壓縮室12內(nèi)，頂部隔板I上安裝的一級(jí)壓縮管的進(jìn)氣端伸入第一壓縮室10內(nèi)、出氣端伸入至第二壓縮室11內(nèi)。通過(guò)圖中的箭頭線(xiàn)(氣體壓縮走向)可以看出，液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)使活塞滑移時(shí)，氣體自第一壓縮室10流向第二壓縮室11中后，壓縮氣體進(jìn)行一級(jí)壓縮后排出，同理氣體也自第三壓縮室流向第四壓縮室11后，壓縮氣體也只是進(jìn)行一級(jí)壓縮后排出，其壓縮效率低，難以滿(mǎn)足高壓氣體輸出的壓力要求，需要液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)使活塞多次滑移，才能形成壓縮比大于I的氣體連續(xù)壓縮，才能輸出較大壓力的氣體，大大降低了活塞等零部件的使用壽命，且浪費(fèi)動(dòng)力。
[0012]如圖2所示，本發(fā)明提供了一種氣體增壓壓縮機(jī)，其包括自上而下間隔設(shè)置的五塊隔板I，相鄰兩塊隔板I之間裝有缸體2，每一缸體2中裝有可上下滑動(dòng)的活塞3，相鄰的兩個(gè)活塞3之間穿裝有使四個(gè)活塞實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)的活塞桿4，最上部的活塞3與其相鄰隔板I之間的缸體內(nèi)腔、最下方的活塞3與其相鄰的隔板I之間的缸體內(nèi)腔以及中部的兩個(gè)活塞3與最中間的隔板I之間缸體內(nèi)腔形成六個(gè)氣體壓縮室6，中部上方的隔板I與中部上方的活塞3之間的缸體內(nèi)腔以及中部下方的隔板與中部下方的活塞之間的缸體內(nèi)腔與驅(qū)動(dòng)活塞滑動(dòng)的液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，上方的三個(gè)氣體壓縮室以及下方的三個(gè)氣體壓縮室中相鄰的氣體壓縮室分別通過(guò)連接在隔板上的過(guò)氣管5和單向閥6依次連通，頂部和底部的隔板I上連接有出氣端分別位于其相鄰氣體壓縮室的進(jìn)氣管7，中間的隔板I上連接有進(jìn)氣端位于其相鄰氣體壓縮室的出氣管8，也就是說(shuō)，自上而下共設(shè)置四個(gè)缸體以及三根活塞桿，最上方和最下方的缸體直徑為Dl，中間的兩個(gè)缸體的直徑為D2，最下方的活塞與其上方相鄰的活塞之間的活塞桿以及最上方的活塞與其下方相鄰的活塞之間的活塞桿直徑為的直徑為dl，中間的兩個(gè)活塞之間的活塞桿的直徑為d2，其中，Dl>D2，d2>dl，當(dāng)液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)使活塞3滑移時(shí)，舉例說(shuō)明，圖2中的箭頭線(xiàn)表示氣體的壓縮走向，四個(gè)活塞皆向上滑移時(shí)，最上方的氣體壓縮室的氣體經(jīng)過(guò)過(guò)氣管、單向閥進(jìn)入其下方的氣體壓縮室內(nèi)，氣體經(jīng)過(guò)一級(jí)壓縮，最下方的氣體壓縮室內(nèi)由進(jìn)氣管7充入氣體，最下方的活塞上方的氣體壓縮室內(nèi)的氣體經(jīng)過(guò)壓縮進(jìn)入中部下方的氣體壓縮室內(nèi)，此時(shí)為二級(jí)壓縮，經(jīng)過(guò)二級(jí)壓縮的高壓氣體自中部隔板上連接的出氣管排出，活塞在液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下向下滑移時(shí)，最上方的氣體壓縮室內(nèi)有進(jìn)氣管充入氣體，在最上部活塞下方的氣體壓縮室內(nèi)的氣體(一級(jí)壓縮后的氣體)自進(jìn)入中部上方的氣體壓縮室內(nèi)，此時(shí)為二級(jí)壓縮，經(jīng)過(guò)二級(jí)壓縮的高壓氣體自中部隔板上連接的出氣管排出，并且，最下方的氣體壓縮室內(nèi)的氣體經(jīng)過(guò)一級(jí)壓縮后進(jìn)入上述最下方的活塞上方的氣體壓縮室內(nèi)，此時(shí)為一級(jí)壓縮。重復(fù)上述循環(huán)，可以看出，出氣管每次都能排出經(jīng)過(guò)二級(jí)壓縮的高壓氣體，大大提高了壓縮機(jī)的作業(yè)效率，另外，由下述公式過(guò)程看出:
氣體自a-1腔進(jìn)入，在液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下，活塞桿向上運(yùn)動(dòng)，將a-1腔內(nèi)的氣體壓入b-Ι腔，由于a-Ι腔無(wú)活塞桿，故a-Ι腔的容積大于b-Ι腔，這樣就產(chǎn)生了一級(jí)壓縮(壓縮比大于I)，同時(shí)b-2腔內(nèi)的氣體進(jìn)入c-2腔，而在c-2腔中通過(guò)改變活塞桿2橫截面積與缸直徑，使之比b-2中的容積小，從而產(chǎn)生二級(jí)壓縮(壓縮比大于I)，壓縮氣體從c-2腔排出，與此同時(shí)a-2腔吸氣。同理，活塞桿向下運(yùn)動(dòng)，將a-2氣體壓入b-2腔，由于a_2腔無(wú)活塞桿，故a_2腔的容積大于b-2腔，這樣就產(chǎn)生了一級(jí)壓縮(壓縮比大于I)。同時(shí)b-Ι氣體進(jìn)入c-1腔，而在ο-ι 腔中通過(guò)改變活塞桿 2 橫截面積與缸直徑，使之比 b-Ι 中的容積小 ，從而產(chǎn)生二級(jí)壓縮 (壓縮比大于I)，壓縮氣體從c-1腔排出，與此同時(shí)a-Ι腔吸氣。如此往復(fù)循環(huán)，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)排出二級(jí)壓縮的高壓氣體。
[0013]上方的三個(gè)氣體壓縮室內(nèi)的壓縮比計(jì)算:
一級(jí)壓縮的壓縮比 Sl:Sl=Al/A2=3i(Dl/2)2H/3i{(Dl-dl)/2}2H由于 Dl>(Dl-dl)
所以S1>1(大小根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)定)
二級(jí)壓縮的壓縮比δ2: 52=A2/A3=jt{ (Dl_dl )/2} 2H/jt{ (D2_d2)/2} 2H由于 Dl>D2，d2>dl，可以得出(Dl-dl)>(D2-d2)，
所以矽>1
其中，壓縮行程:H為壓縮過(guò)程中活塞的移動(dòng)距離;Al為a-1腔的容積;A2為b-Ι腔的容積;A3為c_l腔的容積。
[0014]同理，下方的氣體壓縮室也可以進(jìn)行二級(jí)壓縮，當(dāng)然壓縮比的大小，可以調(diào)整缸徑和活塞桿直徑大小，調(diào)整差值確定。
[0015]如圖2所示，本實(shí)施例中，所述液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括油箱20以及連接在油箱20上的油栗21，中上方的缸體上位于中上方活塞上方的缸體部段以及中下方的缸體上位于中下方活塞下方的缸體部段上分別裝有進(jìn)出油管22，兩進(jìn)出油管22通過(guò)換向閥23分別與油栗21以及油箱20連接，上述具體的連接管路結(jié)構(gòu)以及操控過(guò)程皆為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0016]如圖2所示，所述隔板與活塞桿的接觸面上分別裝有上、下兩道密封圈18，位于中部的隔板上裝有內(nèi)伸端伸入至上、下兩道密封圈18之間外伸端伸出隔板的排空管，排空管上還可以裝有壓力表，以檢測(cè)是否存在泄露以及泄露壓力。
[0017]以上所述為本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)形式，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，在本技術(shù)領(lǐng)域人員來(lái)說(shuō)，基于本發(fā)明上具體結(jié)構(gòu)的等同變化以及部件替換皆在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣體增壓壓縮機(jī)，其特征是包括自上而下間隔設(shè)置的五塊隔板，相鄰兩塊隔板之間裝有缸體，每一缸體中裝有可上下滑動(dòng)的活塞，相鄰的兩個(gè)活塞之間穿裝有使四個(gè)活塞實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)的活塞桿，最上部的活塞與其相鄰隔板之間的缸體內(nèi)腔、最下方的活塞與其相鄰的隔板之間的缸體內(nèi)腔以及中部的兩個(gè)活塞與最中間的隔板之間缸體內(nèi)腔形成六個(gè)氣體壓縮室，中部上方的隔板與中部上方的活塞之間的缸體內(nèi)腔以及中部下方的隔板與中部下方的活塞之間的缸體內(nèi)腔與驅(qū)動(dòng)活塞滑動(dòng)的液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，上方的三個(gè)氣體壓縮室以及下方的三個(gè)氣體壓縮室中相鄰的氣體壓縮室分別通過(guò)連接在隔板上的過(guò)氣管和單向閥依次連通，頂部和底部的隔板上連接有出氣端分別位于其相鄰氣體壓縮室的進(jìn)氣管，中間的隔板上連接有進(jìn)氣端位于其相鄰氣體壓縮室的出氣管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體增壓壓縮機(jī)，其特征是:自上而下共設(shè)置四個(gè)缸體，最上方和最下方的缸體直徑為Dl，中間的兩個(gè)缸體的直徑為D2，最下方的活塞與其上方相鄰的活塞之間的活塞桿以及最上方的活塞與其下方相鄰的活塞之間的活塞桿直徑為的直徑為dl，中間的兩個(gè)活塞之間的活塞桿的直徑為d2，其中，D1>D2，d2>dl。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體增壓壓縮機(jī)，其特征是:所述液壓油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括油箱以及連接在油箱上的油栗，中上方的缸體上位于中上方活塞上方的缸體部段以及中下方的缸體上位于中下方活塞下方的缸體部段上分別裝有進(jìn)出油管，兩進(jìn)出油管通過(guò)換向閥分別與油栗以及油箱連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體增壓壓縮機(jī)，其特征是:所述隔板與活塞桿的接觸面上分別裝有上、下兩道密封圈。
【文檔編號(hào)】F04B35/02GK106089629SQ201610690704
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月20日 公開(kāi)號(hào)201610690704.5, CN 106089629 A, CN 106089629A, CN 201610690704, CN-A-106089629, CN106089629 A, CN106089629A, CN201610690704, CN201610690704.5
【發(fā)明人】王世年, 李紹山, 尹智
【申請(qǐng)人】山東萬(wàn)泰石油設(shè)備研制有限公司