專利名稱：一種組合式氣動壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種組合式氣動壓縮機技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及氣體壓縮領(lǐng)域，具體涉及一種組合式氣動壓縮機。
背景技術(shù)：
[0002]壓縮機是一種將低壓氣體壓縮為高壓氣體的流體機械?，F(xiàn)有的壓縮機一般包括兩 種1、曲柄連桿式機械壓縮機(以下簡稱機械壓縮機)，其工作原理是靠四連桿機構(gòu)強制驅(qū) 動和壓縮氣體；2、液壓活塞式壓縮機(以下簡稱液壓壓縮機)，其工作原理是靠液壓動力驅(qū) 動和壓縮氣體。[0003]機械壓縮機和液壓活塞式壓縮機在壓縮氣體時分別存在以下不足[0004]機械壓縮機在進氣壓力較低(進氣壓力接近常壓)時，機械壓縮機內(nèi)部的活塞需要 高速運動、并且需配備較大功率的電機才能將低壓氣體壓縮為高壓氣體,不僅使用成本較 高，而且為了避免高速運動的活塞在氣體熱脹冷縮的過程中出現(xiàn)抱死現(xiàn)象，機械壓縮機密 封時需要留有一定的縫隙，以使得機械壓縮機內(nèi)的氣體外泄來保證活塞的正常運作。機械 壓縮機的密封縫隙限制的氣體外泄量一般為機械壓縮機內(nèi)氣體的O. 3% O. 6%，但是由于 低壓氣體會壓縮為高壓氣體，而高壓氣體能夠快速的通過機械壓縮機的間隙外泄，因此在 實際應(yīng)用中，機械壓縮機內(nèi)氣體的外泄量一般為壓縮缸內(nèi)氣體的O. 6% 3%，不僅造成了大 量的氣體浪費，提高了使用成本，而且特殊氣體外泄會污染環(huán)境，安全存在一定隱患。[0005]液壓壓縮機在使用時，由于其內(nèi)部同時混合有液體和氣體，因此氣體會受到液體 的污染，混合有液體的氣體質(zhì)量較低；而且液壓壓縮機配備的電機的功率較小，較小功率的 電機使得液壓壓縮機將低壓氣體壓縮為高壓氣體的過程比較緩慢，工作效率較低。實用新型內(nèi)容[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種組合式氣動壓縮 機，它在壓縮氣體的過程中不會混有液體，保證了壓縮后得到的氣體的質(zhì)量，不僅壓縮氣體 的過程較快，工作效率較高，而且壓縮低壓氣體時氣體難以外泄，氣體難以污染外部環(huán)境， 比較安全。[0007]為達到以上目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是一種組合式氣動壓縮機，包括機 械壓縮裝置，還包括與機械壓縮裝置排氣端連接的高壓壓縮裝置，所述高壓壓縮裝置包括 壓縮缸，其內(nèi)部設(shè)有隔板和工字型活塞，所述隔板位于壓縮缸中部，所述工字型活塞包括活 塞頂板、活塞底板和活塞桿，所述活塞頂板和活塞底板分別位于隔板兩側(cè)；所述活塞頂板、 隔板和活塞底板將壓縮缸內(nèi)的空間隔開，依次形成A腔、B腔、C腔和D腔，A腔和D腔均開 有進氣孔和排氣孔，A腔和D腔相對的腔壁均設(shè)有活塞接近開關(guān)，B腔和C腔均開有動力孔； 所述高壓壓縮裝置還包括BI閥、Cl閥、B2閥和C2閥，所述BI閥和B2閥均與B腔的動力孔 通過管道連接，所述Cl閥和C2閥均與C腔的動力孔通過管道連接；所述B2閥和C2閥均與 機械壓縮裝置進氣端通過管道連接，A腔的進氣孔、D腔的進氣孔、BI閥和Cl閥均與機械壓 縮裝置排氣端通過管道連接。[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括低壓進氣閥，所述低壓進氣閥與機械壓縮裝置 的進氣端連接。[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述高壓壓縮裝置還包括動力排氣單向閥，所述B2閥 和C2閥均通過動力排氣單向閥與機械壓縮裝置連接。[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括與機械壓縮裝置排氣端連接的低壓排氣單向 閥，所述A腔的進氣孔、D腔的進氣孔、BI閥和Cl閥均通過與低壓排氣單向閥機械壓縮裝置 連接。[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述高壓壓縮裝置還包括動力進氣單向閥，所述BI閥 和Cl閥均通過動力進氣單向閥與低壓排氣單向閥連接。[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括排氣閥，所述A腔的排氣孔和D腔的排氣孔均與 排氣閥連接。[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括高壓排氣單向閥，所述A腔和D腔均通過高壓排 氣單向閥與排氣閥連接。[0014]本實用新型的有益效果在于[0015](I)本實用新型包括機械壓縮裝置和與其排氣端連接的高壓壓縮裝置。在壓縮氣 體時，低壓氣體通過機械壓縮裝置壓縮為中壓氣體，中壓氣體通過高壓壓縮裝置壓縮為高 壓氣體。由于機械壓縮裝置只需將低壓氣體壓縮為中壓氣體，中壓氣體的氣壓低于高壓氣 體，因此機械壓縮裝置內(nèi)部的活塞不需要高速運動，機械壓縮機也不需要配備功率較大的 電機，降低了使用成本。與背景技術(shù)相比，中壓氣體通過機械壓縮機間隙外泄的外泄量比高 壓氣體少，外泄的少量中壓氣體不僅難以污染環(huán)境，比較安全，而且不會造成大量的氣體浪 費，降低了使用成本。[0016](2)本實用新型的壓縮缸通過氣壓驅(qū)動活塞來壓縮氣體，壓縮缸內(nèi)沒有液體，因此 經(jīng)壓縮缸壓縮后的氣體不會混有液體，保證了壓縮后氣體的質(zhì)量。[0017](3)本實用新型低壓氣體經(jīng)機械壓縮裝置壓縮為中壓氣體后進入高壓壓縮裝置， 高壓壓縮裝置僅需要將中壓氣體壓縮為高壓氣體。與背景技術(shù)相比，高壓壓縮裝置的進 氣壓力較高(背景技術(shù)中為低壓氣體)，高壓壓縮裝置將中壓氣體壓縮為高壓氣體的過程較 快，工作效率較高。


[0018]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)流程圖。[0019]圖中1-機械壓縮裝置，2-高壓壓縮裝置，3-壓縮缸，4-工字型活塞，5-動力進氣 單向閥，6-動力排氣單向閥，7-低壓進氣閥，8-低壓排氣單向閥，9-排氣閥，10-高壓排氣單 向閥。
具體實施方式
[0020]
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。[0021]參見圖1所示，本實用新型實施例中的組合式氣動壓縮機，包括機械壓縮裝置I和 高壓壓縮裝置2。機械壓縮裝置I的進氣端與一個低壓進氣閥7通過管道連接，低壓進氣閥 7能夠控制氣體進入機械壓縮裝置；機械壓縮裝置I的排氣端與一個低壓排氣單向閥8通過管道連接，低壓排氣單向閥8不僅能夠保證經(jīng)機械壓縮裝置I排出的氣體不會回流。[0022]高壓壓縮裝置2包括壓縮缸3，壓縮缸3內(nèi)部設(shè)有隔板和工字型活塞4。隔板位于 壓縮缸3中部，工字型活塞4包括活塞頂板、活塞底板和活塞桿，活塞頂板和活塞底板分別 位于隔板兩側(cè)；活塞頂板、隔板和活塞底板將壓縮缸3內(nèi)的空間隔開，從上至下依次形成A 腔、B腔、C腔和D腔。A腔和D腔均為壓縮腔，A腔和D腔均開有進氣孔和排氣孔，A腔頂部 的腔壁和D腔底部的腔壁均設(shè)有活塞接近開關(guān)；B腔和C腔均為動力腔，B腔和C腔均開有 動力孔。[0023]高壓壓縮裝置2還包括BI閥、Cl閥、B2閥和C2閥。BI閥為B腔的進氣閥，B2閥 為B腔的排氣閥，BI閥和B2閥均與B腔的動力孔通過管道連接；C1閥為C腔的進氣閥，C2 閥為C腔的排氣閥，Cl閥和C2閥均與C腔的動力孔通過管道連接。A腔的進氣孔、D腔的 進氣孔、BI閥和Cl閥均通過低壓排氣單向閥8與機械壓縮裝置I管道連接，B2閥和C2閥 均與機械壓縮裝置I通過管道連接。[0024]高壓壓縮裝置2還包括動力進氣單向閥5、動力排氣單向閥6、高壓排氣單向閥10 和排氣閥9。BI閥和Cl閥均與動力進氣單向閥5通過管道連接，動力進氣單向閥5能夠保 證進入BI閥和Cl閥的氣體不會回流。B2閥和C2閥均與動力排氣單向閥6通過管道連接， 動力排氣單向閥6能夠保證BI閥和Cl閥排出的氣體不會回流。A腔的排氣孔和D腔的排 氣孔均通過高壓排氣單向閥10與排氣閥9管道連接。高壓排氣單向閥10能夠保證A腔排 氣孔和D腔排氣孔排出的氣體不會回流，排氣閥9控制氣體的排出。[0025]本實用新型實施例中組合式氣動壓縮機壓縮氣體的方法包括以下步驟[0026]步驟101 :打開低壓進氣閥7、低壓排氣單向閥8、動力進氣單向閥5、動力排氣單向 閥6、高壓排氣單向閥10和排氣閥9。[0027]步驟102 :將需壓縮的低壓氣體通過低壓進氣閥7通入機械壓縮裝置1，機械壓縮 裝置I將低壓氣體壓縮為中壓氣體。[0028]步驟103 :打開BI閥和C2閥，將機械裝置壓縮后的中壓氣體通過低壓排氣單向閥 8同時通入A腔、D腔和動力進氣單向閥5，通入動力進氣單向閥5的中壓氣體通過BI閥進 入B腔；B腔內(nèi)的氣體和D腔內(nèi)的氣體均推動工字型活塞4的活塞頂板向A腔方向壓縮，A 腔內(nèi)的氣體經(jīng)活塞頂板壓縮后轉(zhuǎn)化為高壓氣體，高壓氣體經(jīng)高壓排氣單向閥10和排氣閥9 排出；(腔內(nèi)的氣體經(jīng)活塞底板壓縮后，經(jīng)C2閥和動力排氣單向閥6通入機械壓縮裝置I繼 續(xù)壓縮；[0029]中壓氣體同時通入A腔、D腔和B腔時，由于A腔和D腔通入的中壓氣體相同，因 此A腔內(nèi)的氣體對活塞頂板產(chǎn)生向下的壓力(以下簡稱Fa)與D腔內(nèi)的氣體對活塞底板產(chǎn) 生向上的壓力(以下簡稱Fd)相同；但是B腔內(nèi)通入了中壓氣體，而C腔內(nèi)的氣體經(jīng)C2閥排 出，因此B腔內(nèi)的氣體較多，C腔內(nèi)的氣體較少，B腔內(nèi)的氣體對活塞頂板產(chǎn)生的向上的壓力 (以下簡稱Fb)大于C腔的氣體對活塞底板產(chǎn)生的向下的壓力(以下簡稱F。)。由于Fa = Fd, 而Fb > Fc,因此Fa+F。< Fd+Fb，即活塞頂板受到向上的壓力大于活塞底板受到的向下壓力， 故，工字型活塞4向A腔方向壓縮。[0030]步驟104 :工字型活塞4與A腔頂部的腔壁接觸后，A腔頂部腔壁的活塞接近開關(guān) 發(fā)出信號，關(guān)閉BI閥和C2閥，打開Cl閥和B2閥，經(jīng)機械壓縮裝置I壓縮后的中壓氣體分 別通入A腔、D腔和動力進氣單向閥5，通入動力進氣單向閥5的氣體通過Cl閥進入C腔；A腔內(nèi)的氣體和C腔內(nèi)的氣體均推動工字型活塞4的活塞底板向D腔方向壓縮，D腔內(nèi)的氣 體受到活塞底板壓縮后轉(zhuǎn)化為高壓氣體，高壓氣體經(jīng)高壓排氣單向閥10和排氣閥9排出； B腔內(nèi)的氣體經(jīng)活塞頂板壓縮后，經(jīng)B2閥和動力排氣單向閥6通入機械壓縮裝置I繼續(xù)壓 縮；[0031]中壓氣體同時通入A腔、D腔和C腔時，F(xiàn)a = FD，但是由于C腔通入了中壓氣體，而 B腔內(nèi)的氣體經(jīng)C2閥排出，因此C腔內(nèi)的氣體較多，B腔內(nèi)的氣體較少，F(xiàn)。> Fb。綜上所述， Fa+Fc > Fd+Fb，即活塞底板受到向下的壓力大于活塞頂板受到的向上壓力，故，工字型活塞4 向D腔方向壓縮。[0032]步驟105 :工字型活塞4與D腔底部的腔壁接觸后，D腔頂部腔壁的活塞接近開關(guān) 發(fā)出信號，關(guān)閉Cl閥和B2閥，返回步驟103。[0033]步驟106 :循環(huán)進行步驟103至步驟105直至所有低壓氣體全部壓縮為高壓氣體。[0034]步驟107 :關(guān)閉低壓進氣閥7、低壓排氣單向閥8、動力進氣單向閥5、動力排氣單向 閥6、高壓排氣單向閥10和排氣閥9。[0035]本實用新型不局限于上述實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不 脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實 用新型的保護范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的 現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種組合式氣動壓縮機，包括機械壓縮裝置(I)，其特征在于還包括與機械壓縮裝置(I)排氣端連接的高壓壓縮裝置(2 )，所述高壓壓縮裝置(2 )包括壓縮缸(3 )，其內(nèi)部設(shè)有隔板和工字型活塞(4)，所述隔板位于壓縮缸(3)中部，所述工字型活塞(4)包括活塞頂板、活塞底板和活塞桿，所述活塞頂板和活塞底板分別位于隔板兩側(cè)； 所述活塞頂板、隔板和活塞底板將壓縮缸(3)內(nèi)的空間隔開，依次形成A腔、B腔、C腔和D腔，A腔和D腔均開有進氣孔和排氣孔，A腔和D腔相對的腔壁均設(shè)有活塞接近開關(guān)，B腔和C腔均開有動力孔；所述高壓壓縮裝置(2)還包括BI閥、Cl閥、B2閥和C2閥，所述BI閥和B2閥均與B腔的動力孔通過管道連接，所述Cl閥和C2閥均與C腔的動力孔通過管道連接；所述B2閥和C2閥均與機械壓縮裝置(I)進氣端通過管道連接，A腔的進氣孔、D腔的進氣孔、BI閥和Cl閥均與機械壓縮裝置(I)排氣端通過管道連接。
2.如權(quán)利要求1所述的組合式氣動壓縮機，其特征在于還包括低壓進氣閥(7)，所述低壓進氣閥(7)與機械壓縮裝置(I)的進氣端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的組合式氣動壓縮機，其特征在于所述高壓壓縮裝置(2)還包括動力排氣單向閥(6)，所述B2閥和C2閥均通過動力排氣單向閥(6)與機械壓縮裝置(I)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的組合式氣動壓縮機，其特征在于還包括與機械壓縮裝置(I)排氣端連接的低壓排氣單向閥(8)，所述A腔的進氣孔、D腔的進氣孔、BI閥和Cl閥均通過與低壓排氣單向閥(8 )機械壓縮裝置(I)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的組合式氣動壓縮機，其特征在于所述高壓壓縮裝置(2)還包括動力進氣單向閥(5)，所述BI閥和Cl閥均通過動力進氣單向閥(5)與低壓排氣單向閥(8)連接。
6.如權(quán)利要求1所述的組合式氣動壓縮機，其特征在于還包括排氣閥(9)，所述A腔的排氣孔和D腔的排氣孔均與排氣閥(9)連接。
7.如權(quán)利要求5所述的組合式氣動壓縮機，其特征在于還包括高壓排氣單向閥(10)，所述A腔和D腔均通過高壓排氣單向閥(10 )與排氣閥(9 )連接。
專利摘要本實用新型公開了一種組合式氣動壓縮機，涉及氣體壓縮領(lǐng)域。組合式氣動壓縮機包括機械壓縮裝置和高壓壓縮裝置，高壓壓縮裝置內(nèi)的壓縮缸包括A腔、B腔、C腔和D腔。組合式氣動壓縮機壓縮氣體時，低壓氣體通過機械壓縮裝置壓縮為中壓氣體，中壓氣體通過高壓壓縮裝置壓縮為高壓氣體后經(jīng)A腔或D腔排出，B腔或C腔內(nèi)的氣體通入機械壓縮裝置再次壓縮。本實用新型在壓縮氣體的過程中不會混有液體，保證了壓縮后得到的氣體的質(zhì)量，不僅壓縮氣體的過程較快，工作效率較高，而且壓縮低壓氣體時氣體難以外泄，氣體難以污染外部環(huán)境，比較安全。
文檔編號F04B35/02GK202833018SQ20122046654
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者唐廣洲, 方紅星, 張志紅, 譚銳, 張元坤 申請人:武漢齊達康環(huán)保科技有限公司