專利名稱：一種氣/液驅動的往復活塞式壓縮機或液體泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種流體動力機械，特別是一種氣/液驅動的往復活塞式壓 縮機或液體泵。
背景技術：
壓縮機或液體泵作為壓縮和輸送氣體或液體的動力機械被廣泛地應用 于需要高壓氣體或液體環節的各個工業領域。 一般情況下，壓縮機或液體泵 使用電力作為動力，以電機作為原動機，電機直聯或是通過聯軸器或皮帶輪 等與壓縮機或液體泵主軸間接聯接，將電能轉化為機械能，驅動壓縮機或液 體泵對氣體或液體做功，完成增壓過程。這種傳統的壓縮機或液體泵，驅動 方式不易替換，且存在結構復雜，摩擦損失大，機械效率低，外形尺寸和重 量大等缺點。在一些不能提供動力電又需要高壓氣體或液體的特殊工業場合 和領域(有一定壓力的氣源或液壓源)，則傳統的壓縮機或液體泵不能夠使 用。發明內容為了解決上述背景技術中存在的缺陷或不足，本發明的目的在于，提供 一種氣/液驅動的往復活塞式壓縮機或液體泵。為了實現上述任務，本發明采用如下的技術解決方案一種氣/液驅動的往復活塞式壓縮機或液體泵，其特征在于，由壓縮機 機體或液體泵機體、流體吸入、排出控制系統以及動力源進/出控制系統組 成，所述的動力源是壓力氣源或液壓源；所述的壓縮機機體或液體泵機體為左右對稱的圓柱體結構，包括缸體， 缸體中放置有由動力活塞和工作活塞構成的往復活塞，往復活塞與缸體采用動密封；工作活塞相對動力活塞鏡像設置，在缸體中形成兩個動力腔和兩個 工作腔；形成的兩個動力腔和兩個工作腔使得動力源可交替充入兩個動力腔 中，交替驅動往復活塞對兩個工作腔中的流體增壓；流體吸入、排出控制系統包括位于工作腔的缸體壁面上開設的流體吸 入、排出通孔，其中，吸入通孔上設置有流體吸入單向閥，排出通孔上設置 有流體排出單向閥，流體吸入單向閥和流體排出單向閥分別與流體吸入管和 流體排出管相連，流體排出管通過流體排出調節閥與流體儲罐相連，流體吸 入管與流體吸入調節閥相連；動力源進/出控制系統包括位于動力腔壁面上開設的兩個動力源進/出 通孔，動力源進/出通孔與動力源進/出管相連，動力源進/出管上設置有電磁 閥，由電磁閥控制兩個動力腔交替地進行不斷的充入、排出動力源過程。 本發明的氣/液驅動的往復活塞式壓縮機或液體泵帶來的技術特點是 1、壓縮機或液體泵不依賴于動力電，以具有一定壓力的氣源或液壓源 作為動力源來驅動壓縮機或液體泵工作。2、 兩工作腔及動力腔相對往復活塞鏡像設置，使得動力源可通過往復 活塞交替工作來提高工作腔中的流體壓力，工作效率高。3、 往復活塞是由一個動力活塞和兩個工作活塞組成，動力活塞和工作 活塞一體化設計或剛性連接，工作活塞相對動力活塞鏡像放置。本發明的氣/液驅動的往復活塞式壓縮機或液體泵，采用工作腔對置的 往復活塞形式，通過電磁閥控制兩側動力腔交替充入、排出動力源，驅動活 塞在缸體內做往復運動，實現兩側工作腔中流體的交替增壓。本發明的能量 驅動方式和壓縮機或液體泵結構型式，使得往復活塞式壓縮機或液體泵不依 賴于電力驅動，結構簡單、緊湊，減小了摩擦損失，提高了機械效率，有效 減少了幾何尺寸，可廣泛地應用于工業領域，尤其是航空、航天、航海及軍 工等有特殊要求的氣體或液體增壓領域。
圖1是本發明的氣/液驅動的往復活塞式壓縮機或液體泵的一種結構示意圖。圖中的標號分別表示1、缸體，2、動力活塞，3、工作活塞，4、動 力腔，5、工作腔，6、流體排出單向閥，7、流體吸入單向閥，8、流體排出 管，9、流體吸入管，10、電磁閥，11、 12、動力源進/出管，13、流體吸入 調節閥，14、流體排出調節閥，15、流體儲罐；圖2是本發明的氣/液驅動的往復活塞式壓縮機或液體泵的又一種結構 示意圖。圖中，1、缸體，2、動力活塞，3、工作活塞，4、動力腔，5、工 作腔，6、流體排出單向閥，7、流體吸入單向閥，8、流體排出管，9、流體 吸入管，10、電磁閥，11、 12、動力源進/出管，14、流體排出調節閥，15、 流體儲罐；下面結合附圖對本發明的結構、工作原理和工作過程作詳細說明。
具體實施方式
參見圖1， 一種氣/液驅動的往復活塞式壓縮機或液體泵，包括壓縮機 機體或液體泵機體、吸入、排出控制系統和動力源進/出控制系統，動力源 是壓力氣源或液壓源。壓縮機機體或液體泵機體為左右對稱的圓柱體結構，它包括缸體l，缸 體1中放置有由一個動力活塞2和兩個工作活塞3構成的往復活塞，往復活 塞與缸體1采用動密封。動力活塞2和工作活塞3 —體化設計或剛性連接， 工作活塞3相對動力活塞2鏡像放置，形成兩個動力腔4和兩個工作腔5， 形成的兩個動力腔4和兩個工作腔5使得動力源可交替充入兩個動力腔4 中，交替驅動往復活塞壓縮兩個工作腔5中的流體。流體吸入、排出控制系統包括位于工作腔5的缸體1壁面上開設的流 體吸入、排出通孔，其中，吸入通孔上設置有流體吸入單向閥6，排出通孔 上設置有流體排出單向閥7，流體吸入單向閥6和流體排出單向閥7分別與流體吸入管9和流體排出管8相連，流體排出管8通過流體排出調節閥14 與流體儲罐15相連，流體吸入管9與流體吸入調節閥13相連。動力源進/出控制系統包括位于動力腔4壁面上開設的兩個動力源進/ 出通孔，動力源進/出通孔分別連接動力源進/出管(11、 12)，動力源進/出 管(11、 12)上設置有電磁閥IO,由電磁閥10控制兩個動力腔4交替地進 行不斷的充入、排出動力源過程。本發明的氣/液驅動的往復活塞式壓縮機或液體泵，其工作原理是通過 電磁閥控制兩側動力腔交替充入、排出動力源，交替驅動往復活塞在缸體內 做往復運動，實現兩側工作腔中流體的交替吸入、增壓、排出、卸壓過程。氣/液驅動的往復活塞式壓縮機或液體泵的工作過程分為吸入、增壓、 排出、卸壓過程。所說的卸壓、吸入過程是指自電磁閥10受控狀態為一側動力腔4與動 力源進管相通，另一側動力腔與動力源出管相通，動力源流入動力腔4，驅 動往復活塞向另一側運動；另一側動力腔處于排出動力源狀態，與動力腔4 同側的工作腔5實際處于排出后狀態，腔內僅余隙容積，工作腔5容積隨往 復活塞運動增加，余隙容積中流體卸壓，壓力降低。當流體吸入單向閥7內外壓差達到流體吸入單向閥7設定值時，流體吸 入單向閥7開啟，流體經流體吸入調節閥13、流體吸入單向閥7進入工作 腔5，開始吸入過程，直到往復活塞單向運動到缸體1端部，吸入過程結束。 動力腔4也達到最大滿動力源狀態，而另一側動力腔處于排空動力源狀態， 工作腔5的另一側工作腔處于排出后狀態。而往復活塞到達缸體1端部后， 由于慣性作用向反方向運動，工作腔5的增壓、排出過程開始，控制閥10 狀態轉換。動力腔4的另一側動力腔與動力源入管相通，動力源流入其中， 驅動往復活塞運動，而處于最大滿動力源流體狀態的動力腔4與動力源出管 相通，隨往復活塞的運動將動力源排出，工作腔5的容積隨著往復活塞的運動減小，流體被增壓。當與工作腔5連接的流體排出單向閥6兩端壓差達到 其設定值后，流體排出單向閥6開啟，排出過程開始，流體經排出單向閥6、 排出調節閥14后進入流體儲罐15備用，排出過程直到往復活塞運動到缸體 1的端部結束，而工作腔5的另一側工作腔隨往復活塞的運動同時進行著流 體卸壓、吸入過程。實際上，是由電磁閥IO控制兩側動力腔交替充入、排 出動力源，交替驅動往復活塞在缸體1內做往復運動，交替使兩側工作腔中 的流體增壓，完成壓縮機或液體泵工作過程。當動力源與增壓流體為同種介質時，結構可以簡化為如圖2所示，即工 作活塞上直接開設通孔與動力腔4相通，工作腔5通過單向進氣閥6直接從 動力腔4吸入流體，這樣減少了流體吸入調節閥13和管道及其附件，結構 更為緊湊。
權利要求
1.一種氣/液驅動的往復活塞式壓縮機或液體泵，其特征在于，由壓縮機機體或液體泵機體、流體吸入、排出控制系統以及動力源進/出控制系統組成，所述的動力源是壓力氣源或液壓源；所述的壓縮機機體或液體泵機體為左右對稱的圓柱體結構，包括缸體(1)，缸體(1)中放置有由動力活塞(2)和工作活塞(3)構成的往復活塞，往復活塞與缸體(1)采用動密封；工作活塞(3)相對動力活塞(2)鏡像設置，在缸體(1)中形成兩個動力腔(4)和兩個工作腔(5)；形成的兩個動力腔(4)和兩個工作腔(5)使得動力源可交替充入兩個動力腔(4)中，交替驅動往復活塞對兩個工作腔(5)中的流體增壓；流體吸入、排出控制系統包括位于工作腔(5)的缸體(1)壁面上開設的流體吸入、排出通孔，其中，吸入通孔上設置有流體吸入單向閥(6)，排出通孔上設置有流體排出單向閥(7)，流體吸入單向閥(6)和流體排出單向閥(7)分別與流體吸入管(9)和流體排出管(8)相連，流體排出管(8)通過流體排出調節閥(14)與流體儲罐(15)相連，流體吸入管(9)與流體吸入調節閥(13)相連；動力源進/出控制系統包括位于動力腔(4)壁面上開設的兩個動力源進/出通孔，動力源進/出通孔與動力源進/出管(11、12)相連，動力源進/出管(11、12)上設置有電磁閥(10)，由電磁閥(10)控制兩個動力腔(4)交替進行不斷地充入、排出動力源過程。
2. 如權利要求1所述的往復活塞式壓縮機或液體泵，其特征在于，所 述動力活塞(2)和工作活塞(3) —體化設計或剛性連接。
全文摘要
本發明公開了一種氣/液驅動的往復活塞式壓縮機或液體泵，由壓縮機或液體泵機體、流體吸入、排出控制系統和動力源進/出控制系統組成，其驅動力不使用動力電，而采用具有壓力的氣源和液壓源；本發明采用工作腔對置的往復活塞形式，通過電磁閥控制兩側動力腔交替充入、排出動力源，驅動活塞在缸體內做往復運動，實現兩側工作腔中流體的交替增壓。本發明的能量驅動方式和壓縮機或液體泵結構型式，使得往復活塞式壓縮機或液體泵不依賴于電力驅動，結構簡單、緊湊，減小了摩擦損失，提高了機械效率，有效減少了幾何尺寸，可廣泛地應用于工業領域，尤其是航空、航天、航海及軍工等有特殊要求的氣體或液體增壓領域。
文檔編號F04B9/08GK101225808SQ20071030074
公開日2008年7月23日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者卜高選, 薇 張, 李連生, 束鵬程, 趙遠揚 申請人:西安交通大學