隔膜式壓縮機的制作方法

專利名稱：隔膜式壓縮機的制作方法
技術領域：
隔膜式壓縮機技術領域[0001]本實用新型涉及一種隔膜式壓縮機。
背景技術：
[0002]隔膜式壓縮機又稱膜式壓縮機，是一種特殊結構的容積式壓縮機。氣缸內設有膜片，缸蓋和膜片之間所包含的空間構成氣體壓縮室，膜片的另一側為油壓室。油缸活塞往復運動，使膜片在油壓與氣體壓力差和本身彈性變形力的作用下來回折動，周期性地改變氣體壓縮室的容積，進行對氣體的壓縮。隔膜式壓縮機因其特殊的結構，氣缸不需要潤滑，密封性能非常好，壓縮介質不與任何潤滑劑接觸，因此可以壓縮純度極高的氣體，適用于壓縮、輸送珍貴的稀有氣體。另外，對于腐蝕性強，有放射性、有毒、易爆的氣體，也特別適宜采用隔膜式壓縮機。[0003]然而，現有用于高純氣體的隔膜式壓縮機均為單一氣體的專用壓縮機。一些行業同時需求高壓力、高純度的兩種氣體(例如氮氣和氧氣)，按現有技術的情況下，需要兩臺隔膜式壓縮機分別對氮氣和氧氣進行增壓。使用兩臺隔膜式壓縮機占用空間大、購置和使用維修成本高。如車載、船舶等空間有限的平臺上使用，將會對空間提出更高的要求。另外，如果使用一臺現有技術的隔膜式壓縮機分別壓縮兩種高純氣體，會對兩種氣體造成污染，影響氣體品質。[0004]因此，急需一種能夠同時對兩種氣體進行壓縮的隔膜式壓縮機。實用新型內容[0005]本實用新型的目的就是提供一種能夠同時對兩種氣體進行壓縮的隔膜式壓縮機。[0006]本實用新型的目的是通過如下的隔膜式壓縮機實現的，該壓縮機包括:1.一種隔膜式壓縮機，用于壓縮至少兩種氣體，其特征在于，該隔膜式壓縮機包括:一個曲軸箱；一個安裝在曲軸箱內的曲軸；安裝至所述曲軸箱的至少兩個氣缸組件；位于所述曲軸箱內、連接至所述曲軸的至少一個連桿柱塞組件，該連桿柱塞組件具有分別在一個所述氣缸組件中密封滑動的第一柱塞和第二柱塞；驅動裝置，用于驅動所述曲軸轉動。[0007]通過在同一曲軸箱布置至少兩個氣缸組件，可以實現對兩種氣體進行壓縮。[0008]在一優選實施例中，該隔膜式壓縮機包括三個或三個以上的氣缸組件，使得至少其中一種氣體分別被壓縮的具有至少兩種不同的壓力。[0009]在一優選實施例中，至少兩個氣缸組件在曲軸箱的兩側對置。[0010]在一優選實施例中，至少兩個氣缸組件在曲軸箱的同側并列布置。[0011 ] 在一優選實施例中，至少兩個氣缸組件在曲軸箱的兩側交錯布置。[0012]在一優選實施例中，所述連桿柱塞部件包括第一柱塞、滑覆、滑套、滑塊、軸瓦、螺母、開口銷、螺栓、銷、連接桿、O形圈、以及第二柱塞；第一柱塞通過螺釘與滑履壓接；滑履與滑套由螺釘連接；軸瓦安裝于滑塊內，由開口銷定位，并由螺栓和螺母固定后，安裝于滑套內；連接桿通過螺釘與滑履壓接；0形圈裝于連接桿上；第二柱塞通過螺釘安裝于連接桿上。[0013]在一優選實施例中，所述曲軸箱的上部設有起吊螺栓。[0014]在一優選實施例中，所述曲軸箱的箱體的上部開有孔，并設有箱蓋。[0015]在一優選實施例中，所述隔膜式壓縮機包括連接在曲軸和驅動裝置之間的傳動裝置。[0016]在一優選實施例中，所述曲軸箱的箱體的兩個端壁各設有一個軸承座孔，其中一個軸向座孔大于另一個軸承座孔，從而便于安裝和拆卸曲軸。


[0017]通過下面的結合附圖的詳細描述，將容易理解本實用新型的隔膜式壓縮機的實施方案。這些實施方案是以示例方式而非限制方式示出在附圖中。[0018]圖1示出了本實用新型的一實施方案的隔膜式壓縮機的示意性主視圖；[0019]圖2是沿線A-A截取的圖1的隔膜式壓縮機的示意性剖視圖；[0020]圖3(a)是隔膜式壓縮機的曲軸箱的一個實施方案的主視圖；[0021]圖3(b)是圖3(a)的曲軸箱的側視圖；[0022]圖3(c)是圖3(a)的曲軸箱的俯視圖；[0023]圖4是根據本實用新型的隔膜式壓縮機的曲軸的一個實施方案的主視圖；[0024]圖5是根據本實用新型的隔膜式壓縮機的連桿柱塞部件的局部剖視圖；[0025]圖6是根據本實用新型的隔膜式壓縮機的氣缸組件的局部剖視圖；[0026]圖7是根據本實用新型的隔膜式壓縮機的補油泵的剖視圖。[0027]圖8(a)是圖1的實施方案的隔膜式壓縮機的一種變型布置；[0028]圖8(b)是圖1的實施方案的隔膜式壓縮機的另一種變型布置；[0029]圖9(a)是根據本實用新型的另一實施方案的包括兩個氣缸組件的隔膜式壓縮機的一種布置方式；[0030]圖9 (b)是圖9 (a)的包括兩個氣缸組件的隔膜式壓縮機的一種變型布置方式；[0031]圖9(c)是圖9(a)的包括兩個氣缸組件的隔膜式壓縮機的另一一種布置方式。
具體實施方式
[0032]在隨后的詳細描述中參考了附圖，附圖形成本實用新型的一部分，且在附圖中以示例方式示出實施方案。應理解，在不脫離本發明的范圍的前提下，可利用其他實施方案，并且可做出結構改變或邏輯改變。因此，隨后的詳細描述不應以限制意義理解，且實施方案的范圍由隨附的權利要求和它們的等效物來限定。[0033]在下文中，術語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“第一”、“第二”僅是為了便于描述示例實施方案中的隔膜式壓縮機而使用的，并不限制本實用新型的保護范圍。[0034]圖1和圖2示意性地示出了本實用新型的一個實施方案的隔膜式壓縮機I。如圖所示，隔膜式壓縮機I包括曲軸箱2、安裝在曲軸箱2內的曲軸3、以及安裝在曲軸箱2外用于驅動曲軸3轉動的驅動裝置4。例如，驅動裝置4可以為電動機。壓縮機I還包括安裝在驅動裝置4和曲軸2之間的傳動裝置。在示出的實施方案中，該傳動裝置包括與驅動裝置4連接的主動皮帶輪5、與曲軸3連接的從動皮帶輪6、以及主動皮帶輪5和從動皮帶輪6之間的傳動皮帶7。在其他實施方案中，該傳動裝置可以包括主動齒輪、從動齒輪，或者還可以包括二者之間的中間齒輪。曲軸箱2在第一側壁上包括第一氣體一級接筒21、第二氣體二級接筒22，在第二側壁上包括與第一氣體一級接筒21相對的第一氣體二級接筒23、與第二氣體二級接筒22相對的第二氣體一級接筒24。第一氣體一級氣缸組件31安裝至接筒第一氣體一級接筒21，包括第一氣體一級吸氣閥41和第一氣體一級排氣閥42 ;第二氣體二級氣缸組件32安裝至第二氣體二級接筒22，包括第二氣體二級吸氣閥43和第二氣體二級排氣閥44 ;第一氣體二級氣缸組件33安裝至接筒第一氣體二級接筒23，包括第一氣體二級吸氣閥45和第一氣體二級排氣閥46 ;第二氣體一級氣缸組件34安裝至第二氣體一級接筒24，包括第二氣體一級吸氣閥47和第二氣體一級排氣閥48。隔膜式壓縮機I還包括位于曲軸箱2內、安裝在曲軸3上的第一氣體連桿柱塞部件51和第二氣體連桿柱塞部件52。分別位于第一氣體連桿柱塞部件51的兩端的第一柱塞和第二柱塞可以在第一氣體一級氣缸組件31和第一氣體二級氣缸組件33內滑動；分別位于第二氣體連桿柱塞部件52的兩端的第一柱塞和第二柱塞可以在第二氣體一級氣缸組件34和第二氣體二級氣缸組件32內滑動。第一氣體和第二氣體可以為氧氣和氮氣中的一種，或者為其他氣體。[0035]圖3(a)是隔膜式壓縮機I的曲軸箱2的一個實施方案的主視圖；圖3(b)是圖3(a)的曲軸箱的側視圖；圖3(c)是圖3(a)的曲軸箱的俯視圖。曲軸箱2包括箱體11，其可以用灰鑄鐵鑄成。在箱體11的前、后兩端開有軸承座孔(未示出)以支撐曲軸3。后端軸承座孔可以比前端軸承座孔大，以利于曲軸3從后端軸承座孔抽出，便于安裝檢修用。箱體11的左壁設有第一氣體一級接筒21、第二氣體二級接筒22，在右壁設有與第一氣體一級接筒21相對的第一氣體二級接筒23、與第二氣體二級接筒22相對的第二氣體一級接筒24。這些接筒分別用于與氣缸配合。在箱體11的上部開有孔(未示出，例如為長方形)，裝有箱蓋12，以利于曲軸2、連桿柱塞組件51和52的安裝和拆卸。如圖3(c)所示，曲軸箱2可以包括兩個箱蓋12。另外，在箱體11的上部還可以設有起吊螺栓13，便于移動曲軸箱。如圖3(b)所示，曲軸箱2可以包括兩個起吊螺栓13。如圖3(a)所示，箱體11的前端箱壁上還可以設有液位計14，用于測量曲軸箱2內的潤滑油的液位，前端箱壁的底部還可以設有放油螺栓15，用于排放潤滑油。如圖3(b)所示，箱體11的上部還可設有透氣蓋16，用于排放曲軸箱2內的氣體。雖然未示出，還想到了在前端箱壁上開設測量潤滑油油溫孔以及粗過濾器安裝孔等。[0036]圖4是根據本實用新型的隔膜式壓縮機I的曲軸3的一個實施方案的主視圖。曲軸3可以由45號優質碳素結構鋼鍛制而成。曲軸3通過兩端主軸頸上的型號為22314C的滾動軸承35安裝在曲軸箱2的軸承座孔中。曲軸3還包括長油孔36。安裝在曲軸箱2的前端部的油泵(未示出)通過曲軸3上的齒輪帶動旋轉，將潤滑油沿長油孔36輸送，從而安裝在曲軸3上的第一氣體連桿柱塞部件51和第二氣體連桿柱塞部件52與曲軸3之間的摩擦副。[0037]圖5是根據本實用新型的隔膜式壓縮機I的連桿柱塞部件的局部剖視圖。由于連桿柱塞部件51和52結構相同，為節約篇幅，僅以連桿柱塞部件51舉例。如圖所示，連桿柱塞部件51包括分別位于兩末端的第一柱塞61和第二柱塞72、滑履62、滑套63、滑塊64、軸瓦65、螺母66、開口銷67、螺栓68、銷69、連接桿70、O形圈71。第一柱塞61通過螺釘與滑履62壓接，滑履62與滑套63由螺釘連接，軸瓦65安裝于滑塊64內，由開口銷67定位，并由螺栓68和螺母66固定后，安裝于滑套63內。連接桿70通過螺釘與滑履62壓接、O形圈71裝于連接桿70上，第二柱塞72通過螺釘安裝于連接桿70上。滑套63可以由球墨鑄鐵制成；滑塊64可以由鋼制成；柱塞61和72可以由高速鋼制成。在滑塊64與滑套63的接觸面上，澆以巴氏合金。滑塊64內孔裝有軸瓦64與曲軸3相連，在滑套左、右兩側位移，從而使第一柱塞61和第二柱塞72在油缸中工作。[0038]圖6是根據本實用新型的隔膜式壓縮機I的氣缸組件的局部剖視圖。由于第一氣體一級氣缸組件31、第二氣體二級組件32、第一氣體二級氣缸組件33以及第二氣體一級氣缸組件34的結構和原理相同，為節約篇幅，僅以第一氣體一級氣缸組件31舉例。第一氣體一級氣缸組件31包括螺母81、螺柱82、缸蓋83、金屬膜片84、膜腔85、排氣閥42、管接頭87、壓板88、吸氣閱41、O形圈90和91、缸體92、O形圈93和94、套95以及配油盤96。缸蓋83和配油盤96上各有一個膜腔凹曲面，兩者之間沿周邊壓緊一組金屬膜片84。膜片84和缸蓋曲面之間所形成的空間稱為氣腔。柱塞頂部與膜片之間所形成的空間稱為油腔。螺母81和螺柱82用于將缸蓋83固定至缸體92。裝配時，將套95插在第一氣體一級接筒21的中心孔，并用螺釘將缸體92與第一氣體一級接筒21的凸緣接合。[0039]工作原理如下:以第一柱塞在外止點的位置為起點，這時膜片84緊貼缸蓋83的曲面，第一柱塞開始向下運動，膜片84隨著油液下沉和自身彈力的作用，恢復到平衡位置。這時氣缸容積逐漸增大，先是殘留在余隙中的氣體膨脹，繼而從缸蓋83上的吸氣閥41吸入第一氣體，當第一柱塞行至內止點時，膜片84到達下極限位置，則氣缸中吸氣過程完成。[0040]接著，第一柱塞開始向上運動，驅動油液，從配油盤96上的許多小孔均勻地作用在膜片84上，推動膜片84向上變形，這時氣缸中開始壓縮氣體，當壓力高于排氣管道中的氣體壓力時，排氣閥42自動開啟，氣體被壓出，油壓繼續上升，迫使膜片84緊貼缸蓋83曲面，排凈氣體，則排氣過程結束。[0041]往復運動的第一柱塞驅動油液，促使膜片來回振動，在吸、排氣閥41和42的配合下，膜片84每振動一個周期，氣缸中就完成一次包括膨脹、吸氣、壓縮和排氣的循環過程，從而提高了輸送氣體的壓力。[0042]在主油缸連續工作中，會有少量的油液從柱塞的間隙中泄漏，為了保證油缸有足夠的油液，能在排氣終了時，使膜片緊貼缸蓋的曲面，排盡氣體，本實用新型的隔膜式壓縮機還可以包括安裝在曲軸箱2內的補油泵100。如圖7所示，補油泵100包括端螺母101、彈簧座102、彈簧103、墊104和105、排油閥部件106、彈簧座圈107、O形圈108、柱塞109、泵體110以及進油閥部件111。曲軸3上的偏心套和柱塞彈簧驅動柱塞109作往復運動。當柱塞109向右位移時，齒輪泵所供給的低壓油從進油閥部件111進入泵腔；當柱塞109向左位移時，進油閥部件111關閉，被擠壓的油液從排油閥部件106排出，通過油管進入油缸。[0043]本領域技術人員應理解，本實用新型的隔膜式壓縮機還包括氣管路系統、油管路系統、潤滑系統以及冷卻系統。由于這些系統不是本實用新型的主要發明點，因此在此沒有詳述。[0044]雖然在示出的實施方案中，隔膜式壓縮機為四列二段二級對置式聯合壓縮機，SP一級氣缸組件和二級氣缸組件對置，但是一級氣缸組件和二級氣缸組件可以沿曲軸3在曲軸箱的兩側交錯布置。如圖8(a)所示，第一氣體一級氣缸組件31與第一氣體二級氣缸組件33沿曲軸3交錯布置，第二氣體二級氣缸組件32與第二氣體一級氣缸組件34在曲軸沿曲軸3交錯布置。或者，如圖8(b)所示，氣缸組件混合布置，即第一氣體一級氣缸組件31與第一氣體二級氣缸組件33沿曲軸3交錯布置，第二氣體二級氣缸組件32與第二氣體一級氣缸組件34對置，反過來也可以。應理解，這四個氣缸組件可以都布置在一側，或者三個氣缸組件可以布置在一側，一個氣缸組件布置在另一側。[0045]雖然在示出的實施方案中，隔膜式壓縮機可以壓縮兩種氣體，并使兩種氣體分別具有兩種不同壓力，但是在其他實施方案中，隔膜式壓縮機可以壓縮兩種氣體，壓縮后的氣體只具有一種壓力，即壓縮機只具有兩個氣缸組件。如圖9(a)所示，第一氣體一級氣缸組件31和第二氣體一級氣缸組件34為對置式；如圖9(b)所示，第一氣體一級氣缸組件31和第二氣體一級氣缸組件34在曲軸3兩側交錯布置；如圖9(c)所示，第一氣體一級氣缸組件31和第二氣體一級氣缸組件34在曲軸3同側并列布置。[0046]在其他實施方案中，本實用新型的隔膜式壓縮機可以包括三個或三個以上的氣缸組件，以壓縮三種或三種以上的氣體，或者至少使其中一種氣體具有兩種以上的壓力。[0047]應理解，在氣缸組件并列布置或交錯布置的實施方案中，連桿柱塞部件可以為本領域技術人員常用的連桿柱塞部件。
權利要求1.一種隔膜式壓縮機，用于壓縮至少兩種氣體，其特征在于，該隔膜式壓縮機包括: 一個曲軸箱； 一個安裝在曲軸箱內的曲軸； 安裝至所述曲軸箱的至少兩個氣缸組件； 位于所述曲軸箱內、連接至所述曲軸的至少一個連桿柱塞組件，該滑塊柱塞組件具有分別在一個所述氣缸組件中密封滑動的第一柱塞和第二柱塞； 驅動裝置，用于驅動所述曲軸轉動。
2.根據權利要求1所述的隔膜式壓縮機，其特征在于，該隔膜式壓縮機包括三個或三個以上的氣缸組件，使得至少其中一種氣體分別被壓縮的具有至少兩種不同的壓力。
3.根據權利要求1或2所述的隔膜式壓縮機，其特征在于，至少兩個氣缸組件在曲軸箱的兩側對置。
4.根據權利要求1或2所述的隔膜式壓縮機，其特征在于，至少兩個氣缸組件在曲軸箱的同側并列布置。
5.根據權利要求1或2所述的隔膜式壓縮機，其特征在于，至少兩個氣缸組件在曲軸箱的兩側交錯布置。
6.根據權利要求3所述的隔膜式壓縮機，其特征在于，所述連桿柱塞部件包括分別位于兩端的第一柱塞和第二柱塞、滑覆、滑套、滑塊、軸瓦、螺母、開□銷、螺栓、銷、連接桿、O形圈；第一柱塞通過螺釘與滑履壓接；滑履與滑套由螺釘連接；軸瓦安裝于滑塊內，由開口銷定位，并由螺栓和螺母固定后，安裝于滑套內；連接桿通過螺釘與滑履壓接；0形圈裝于連接桿上；第二柱塞通過螺釘安裝于連接桿上。
7.根據權利要求1或2所述的隔膜式壓縮機，其特征在于，所述曲軸箱的上部設有起吊螺栓。
8.根據權利要求1或2所述的隔膜式壓縮機，其特征在于，所述曲軸箱的箱體的上部開有孔，并設有箱蓋。
9.根據權利要求1或2所述的隔膜式壓縮機，其特征在于，所述隔膜式壓縮機包括連接在曲軸和驅動裝置之間的傳動裝置。
10.根據權利要求1或2所述的隔膜式壓縮機，其特征在于，所述曲軸箱的箱體的兩個端壁各設有一個軸承座孔，其中一個軸向座孔大于另一個軸承座孔，從而便于安裝和拆卸曲軸回祁O
專利摘要本實用新型公開了一種用于壓縮至少兩種氣體的隔膜式壓縮機。該隔膜式壓縮機包括一個曲軸箱；一個安裝在曲軸箱內的曲軸；安裝至所述曲軸箱的至少兩個氣缸組件；位于所述曲軸箱內、連接至所述曲軸的至少一個連桿柱塞組件，該連桿柱塞組件具有分別在一個所述氣缸組件中密封滑動的第一柱塞和第二柱塞；驅動裝置，用于驅動所述曲軸轉動。
文檔編號F04B45/047GK202971083SQ20122066130
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者郜鵬, 侯俊杰, 許自昌, 張敬, 許嘯秋, 朱治國 申請人:中國人民解放軍第四三二八工廠