专利名称：双作用隔膜压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种创新的隔膜压縮机，它是一种特别适用于低压或中压大排气量及一机多 级G 4级)压縮的大压力比、高压的隔膜压縮机。
技术背景目前，众所周知传统的隔膜压縮机均为单作用结构形式，如图1所示。 其工作原理是隔膜压縮机是一种利用油压推动膜片压縮气体的压缩机。它主要有两个系统，即液压油 系统和气压系统。由一组圆形薄板的金属膜片将两个系统隔开，形成两个既有联系，又完全 独立的系统。膜片是压縮机的重要零件，其周边用螺栓紧固，沿径向方向可在专门设计的膜 腔内上下运动。它起到油、气分离和压力传递的作用。气压系统由一组金属膜片、膜腔及吸气阀和排气阀组成。液压油系统，由一个电动机驱动的曲轴连杆机构带动活塞做往复直线运动，使油腔内的 液压油产生油的压力传递，带动金属膜片往复运动，从而完成吸气和排气。液压系统的另一 个重要部件是自动液压油补偿泵及油压调节阀及单向止回阀机构，它的作用是保证液压油在 工作循环过程中定时补充油液，并保证油压处于稳定的工作状态。曲轴每旋转360°,压縮机完成一个工作循环。当活塞由上止点向下运动时，油腔内的容积迅速扩大，在压力作用下，金属膜片向下移动，随之气腔容积也迅速扩大，气体经过吸气阀进入气腔内；当活塞到达下止点时，气腔内 的气体充满(此时曲轴旋转180。)，这一过程称为吸气过程。当曲轴继续旋转，活塞由下止点 往上运动，油腔容积逐渐减小，油压逐渐上升，当油压大于气压时，金属膜片向上移动，压 缩气体，直到气腔内的气压超过排气口的背压时，排气阀打开，气体排出。当活塞到达上止 点时，排气结束(此时曲轴旋转360°)，这一过程称为压縮过程。因此在一个工作循环中(360°)只有一个膜头进行一次气体的吸气和压縮过程，故简称 单作用式隔膜压缩机。 发明内容本发明提供一种双作用隔膜压縮机，在上述相同的工作原理下，采用新型活塞结构，实 现在曲轴旋转360。(一个往复运动过程中)，完成两个相互垂直、完全独立的膜头的循环过程， 但两个膜头的吸气及压縮过程正好相差180°。本方案是，将传统的圆柱型活塞改为T型活塞， 如图2所示。T型活塞有两个圆柱面，均带有相应的活塞环，大头直径为D，小头直径为d,将T型活塞装入特制的油缸体中(图3所示)。使油缸内形成上下两个独立的油腔，外侧为A腔，内侧为B腔，A腔面积二2"2， B腔面积=三(/)2-W)，故A腔面积〉B腔面积。A4 4腔对应A膜头，B腔对应B膜头，为了压縮机的安装操作方便，使A、 B两膜头相互垂直。 T型活塞往复运动时，两个油腔形成两个相反的循环过程，即当活塞向外止点运动时，A腔 为压缩过程，则B腔为吸气过程，当活塞向内止点运动时，则相反。这种结构实现了 一个 活塞，在一个行程中，带动两个相互独立、相互垂直、大小不同的膜头完成各自的气体吸气 压缩过程，故称双作用隔膜压縮机。 本发明的有益效果是(1) 压缩机的工作能力提高近一倍，而机器的运动零部件减少，重量减轻，减小了机 器占地面积，降低制造成本，降低了能耗，减少了机器振动及噪音。(2) 这种油缸活塞双作用结构形式，应用于对称平衡型隔膜压縮机上，可实现一台压 縮机上安装四个膜头，可实现从一级到四级的压縮过程，其机器的往复惯性力、活塞力、旋 转惯性力得到很好的平衡。
图l:传统单作用隔膜压縮机结构原理图； 图2: T型活塞结构图； 图3: T型活塞工作原理图；图4:最新双作用对称平衡型隔膜压縮机结构原理图。图1中l.金属膜片(3片)，2.油腔，3.气腔，4.排气阀，5.进气阀，6.油压调节阀，7. 圆柱型活塞，&连杆，9.曲轴，IO.液压油，ll.自动补偿油泵，12.止回阀。图3中l.A油腔，2.T型活塞，3.B油腔，4.油缸体。图4中l.A膜头，2.B膜头，3.T型活塞，4.A油腔，5.B油腔。
具体实施方式
双作用隔膜压縮fl，由于结构受高度的限制，很少采用立式布置， 一般均用于卧式布置， 其最佳方案是采用对称平衡型式布置，形成一台压缩机同时有四个膜头，分别在左右两侧， 使压缩机同时具有曲轴两侧运动件质量相等、受力平衡并能多级压縮的特点。
具体实施方式
是根据压縮机的实际工况来确定2个或4个膜头的缸径大小，并依此计算 出T型活塞的D和d的相对应值，设计出合适的T型活塞及与之相配套的油缸体，即可实现 不同的工况要求。
权利要求
1、一种新型双作用隔膜压缩机，其特征是采用T型活塞，安装在特制的油缸体中，T型活塞在油缸体中做往复直线运动，形成A、B两个不同大小的油腔，在一次工作行程中(360°)带动两个大小不同，并且相互垂直的膜头中的油液各循环工作一次，其循环程序相位差为180°。根据气体不同的工况要求，可制成一级压缩、二级压缩、三级压缩、四级压缩。
2、 根据权利要求1所述的隔膜压縮机，T型活塞使用密封环应包括使用柱塞、金属活塞环、 非金属密封环，以达到可靠的密封效果。
3、 根据权利要求l所述的双作用隔膜压縮机，其机型布置采用对称平衡型，形成新型的双作 用对称平衡型隔膜压縮机。
全文摘要
本发明是一种新型的双作用隔膜压缩机，与传统单作用隔膜压缩机的区别是单作用隔膜压缩机一次往复行程(360°)只有一个膜头进行一次工作循环。而双作用隔膜压缩机采用新型的T型活塞结构，将T型活塞安装在特制的油缸体中，形成两个大小不同、循环程序相位差180°的油腔，在一次往复行程中，与油腔相对应的两个膜头各工作一次，使压缩机工作能力提高一倍。在对称平衡型上采用双作用结构，形成一种新颖的双作用对称平衡型隔膜压缩机。其特点是工作能力提高、运动部件受力良好，机器的惯性力、活塞力完全平衡，一机可安装四个膜头，特别适应低、中压大排气量及大压力比多级(3～4级)压缩的各种工况要求，是最新型的隔膜压缩机。
文档编号F04B53/14GK101408168SQ200710163859
公开日2009年4月15日 申请日期2007年10月10日 优先权日2007年10月10日
发明者李本林, 李正岐, 李永进, 莽九兰 申请人:北京汇知机电设备有限责任公司