双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机的制作方法

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1.本发明涉及隔膜压缩机，具体是双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机。

背景技术：

2.隔膜式压缩机被广泛应用于压缩输送各种高纯气体、贵重稀有气体、有毒有害气体和腐蚀性气体，用以压缩输送氢气的隔膜压缩机便是其中的一种，隔膜压缩机主要由电机、底座、曲轴箱、曲轴连杆运动机构、缸体部件、油气管路、电控系统以及一些附件组成，但是目前的氢气隔膜压缩机通常采用曲轴连杆运动机构，造成加工成本较高。曲轴连杆机构控制了隔膜式压缩机的内部行程，如若进行行程的更改，需要更改曲轴整个部件，造成后续产品升级费用较高。隔膜式压缩机中隔膜是实现氢气压缩的执行元件，一旦隔膜破损，造成维护复杂。若气源杂质较多，会造成隔膜的污染，导致压缩机故障，维护费用较高。

技术实现要素：

3.为克服现有技术存在的技术问题或技术问题之一，本发明公开一种双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机，所采取的技术方案是：双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机，包括底座，底座上固设箱体，其特征在于，箱体上端依次固接中间体和前置膜头，箱体转设轴向水平的主轴，箱体外的主轴右端固接皮带轮，箱体内的主轴上固接2个偏心轮；前置膜头内开设2个轴向竖直的膜头腔，膜头腔内分别配合膜头活塞，膜头活塞的下端固接导向活塞的上端，导向活塞的下端转接滚轮，2个滚轮的周向圆面分别与2个偏心轮的周向表面抵接；膜头活塞呈中部外径小、两端外径大的阶梯轴状，上部大径段加工出多道环形密封槽，环形密封槽内嵌设o型圈实现与膜头腔的密封；膜头活塞上端与膜头腔围护的腔体内填充离子液。
4.进一步地，2个偏心轮并排固接在主轴上，2个偏心轮的长径位于主轴的同一侧。
5.进一步地，前置膜头的膜头腔内过盈配合油缸套，油缸套内滑动配合所述膜头活塞，环形密封槽内嵌设o型圈实现与油缸套内壁的密封；膜头活塞上端与油缸套的内壁围护的腔体内填充离子液。
6.进一步地，膜头活塞的下端与活塞头连为一体，活塞头包括直径小的杆体和直径大的头体；前置膜头内端通过多个盖板螺钉固接盖板，盖板的内孔与杆体间隙配合，头体通过多个螺钉与导向活塞固接。
7.进一步地，导向活塞是一个圆柱形的转换接头，上端与膜头活塞的下端通过螺钉固接，导向活塞的下端开设径向芯轴孔、轴向芯轴槽，芯轴与径向芯轴孔转接配合，芯轴上转设滚轮，滚轮与轴向芯轴槽间隙配合；芯轴的内端设置螺纹以螺接螺母，芯轴的外端外端和/或内端向下延伸再向内延伸形成钩头；所述偏心轮的外端面和/或内端面靠近边缘开设环形槽，钩头进入环形槽内并与之滑动配合。
8.进一步地，主轴是一个中部直径最大、向左右两端直径逐减的阶梯轴，2个偏心轮分别过盈配合在中部最大直径段两端的次大直径段上，2个偏心轮的内端抵接在中部最大
直径段两端的轴肩上；左主轴衬套和右主轴衬套套设在主轴上，左主轴衬套和右主轴衬套的外端分别抵接箱体的内壁、内端分别抵接2个偏心轮的外端以实现轴向定位。
9.进一步地，2个前置膜头及各自的油缸套上、沿各自油缸套径向分别开设离子液道，离子液道的内端连通膜头活塞的中部小径段与膜头腔或油缸套内壁围护的腔体、外端连接供液系统。
10.与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：1.本发明结构简单，用偏心轮代替原有的曲轴机构，降低了生产成本及后续维护成本，安装方便；2.本发明摒弃了现有压缩机采用膜片的结构，仅仅采用一个前置膜头，降低成本；3.本发明采用离子液作为压缩氢气的媒介，摒弃了隔膜式压缩机结构，大大降低的设备的成本，用离子液代替了活塞，大大降低了气体在压缩过程中产生的热量；4.本发明有两个压缩腔，在运行中大大提高了压缩氢气的速度，提高了工作效率。
附图说明
11.图1是本发明的结构示意图。
12.图中标号：主轴-1，皮带轮-2，箱体-3，右主轴衬套-4，偏心轮-5，环形槽-51，左主轴衬套-6，底座-7，供液系统-8，滚轮-9，芯轴-10，钩头-101，螺母-11，导向活塞-12，轴向芯轴槽-121，膜头活塞-13，离子液-14，油缸套-15，底座-7，前置膜头-16，中间体-17，盖板-18，盖板螺钉-19。
具体实施方式
13.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
14.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
15.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.如图所示的双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机，包括底座7，底座7上固设箱体3，其特征在于，箱体3上端依次固接中间体17和前置膜头16，箱体3转设轴向水平的主轴1，箱体3外的主轴1右端固接皮带轮2，箱体3内的主轴1上固接2个偏心轮5；前置膜头16内开设2个轴向竖直的膜头腔，膜头腔内分别配合膜头活塞13，膜头活塞13的下端固接导向活塞12的上端，导向活塞12的下端转接滚轮9，2个滚轮9的周向圆面分别与2个偏心轮5的
周向表面抵接；膜头活塞13呈中部外径小、两端外径大的阶梯轴状，上部大径段加工出多道环形密封槽，环形密封槽内嵌设o型圈实现与膜头腔的密封；膜头活塞13上端与膜头腔围护的腔体内填充离子液14。
17.具体的， 2个偏心轮5并排固接在主轴1上，2个偏心轮5的长径位于主轴1的同一侧。前置膜头16的膜头腔内过盈配合油缸套15，油缸套15内滑动配合所述膜头活塞13，环形密封槽内嵌设o型圈实现与油缸套15内壁的密封；膜头活塞13上端与油缸套15的内壁围护的腔体内填充离子液14。膜头活塞13的下端与活塞头连为一体，活塞头包括直径小的杆体和直径大的头体；前置膜头16内端通过多个盖板螺钉19固接盖板18，盖板18的内孔与杆体间隙配合，头体通过多个螺钉与导向活塞12固接。导向活塞12是一个圆柱形的转换接头，上端与膜头活塞13的下端通过螺钉固接，导向活塞12的下端开设径向芯轴孔、轴向芯轴槽121，芯轴10与径向芯轴孔转接配合，芯轴10上转设滚轮9，滚轮9与轴向芯轴槽121间隙配合；芯轴10的内端设置螺纹以螺接螺母11，芯轴10的外端向下延伸再向内延伸形成钩头101；所述偏心轮5的外端面靠近边缘开设环形槽51，钩头101进入环形槽51内并与之滑动配合。
18.主轴1是一个中部直径最大、向左右两端直径逐减的阶梯轴，2个偏心轮5分别过盈配合在中部最大直径段两端的次大直径段上，2个偏心轮5的内端抵接在中部最大直径段两端的轴肩上；左主轴衬套6和右主轴衬套4套设在主轴1上，左主轴衬套6和右主轴衬套4的外端分别抵接箱体3的内壁、内端分别抵接2个偏心轮5的外端以实现轴向定位。2个前置膜头16及各自的油缸套15上、沿各自油缸套15径向分别开设离子液道，离子液道的内端连通膜头活塞13的中部小径段与膜头腔或油缸套15内壁围护的腔体、外端连接供液系统8。供液系统8是本领域的常规技术手段或公知常识，故不赘言。
19.离子液是用于压缩气体介质的液体，蒸汽压为10
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9mbar，对氢气没有溶解度或只有非常低的溶解度。并且在压缩过程的温度和压力范围中是热稳定的。可参见公开号cn101189437的中国发明专利涉及的压缩气体介质的液体。
20.主轴1由外驱电机带动转动，主轴1由于与偏心轮5是刚性连接，所以主轴1带动偏心轮5转动，偏心轮5的偏心距离直接限制了膜头活塞13的往复距离。在安装时，两个偏心轮安装位置是对称的，偏心轮5与滚轮6线接触运动，偏心轮5与主轴1实现同步转动，偏心轮5带动滚轮9转动，滚轮9带动滚轮芯轴10转动，由于滚轮芯轴与偏心轮5通过钩头实现滑动连接，从而实现了偏心轮5与滚轮9在设定的距离中同步转动，防止了偏心轮5与滚轮9异步转动造成导向活塞12行程的不可靠性。也就是滚轮9会永远抵接偏心轮5而不会在某位置脱离，避免了偏心轮5与滚轮9由于转动过程的不同步性造成压缩及吸油过程的不可靠性。
21.偏心轮5转动时将偏心轮的转动转换为导向活塞12的轴向往复运动，导向活塞12的往复带动膜头13实现往复运动，由于前置膜头16中注有一定容积的离子液14，离子液14也同样实现上下往复运动，当前置膜头注入氢气时候，通过最终离子液14的往复运动将氢气进行压缩。当膜头活塞13向下运动，离子液14向下运动，活塞腔容积增大，进气阀打开，进入氢气；当膜头活塞13向上运动，离子液14向上运动，活塞腔容积变小，压缩氢气到一定压力后，出气阀打开，将压缩的氢气输出。
22.用偏心轮代替原有的曲轴机构，降低了生产成本及后续维护成本，安装方便；摒弃了大部分压缩机采用膜片的结构，仅仅采用一个前置膜头，降低成本；用离子液代替了活
塞，大大降低了气体在压缩过程中产生的热量。本专利有两个压缩腔，在运行中大大提高了压缩氢气的速度，提高了工作效率。
23.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机，包括底座（7），底座（7）上固设箱体（3），其特征在于，箱体（3）上端依次固接中间体（17）和前置膜头（16），箱体（3）转设轴向水平的主轴（1），箱体（3）外的主轴（1）右端固接皮带轮（2），箱体（3）内的主轴（1）上固接2个偏心轮（5）；前置膜头（16）内开设2个轴向竖直的膜头腔，膜头腔内分别配合膜头活塞（13），膜头活塞（13）的下端固接导向活塞（12）的上端，导向活塞（12）的下端转接滚轮（9），2个滚轮（9）的周向圆面分别与2个偏心轮（5）的周向表面抵接；膜头活塞（13）呈中部外径小、两端外径大的阶梯轴状，上部大径段加工出多道环形密封槽，环形密封槽内嵌设o型圈实现与膜头腔的密封；膜头活塞（13）上端与膜头腔围护的腔体内填充离子液（14）。2.根据权利要求1所述的双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机，其特征在于，2个偏心轮（5）并排固接在主轴（1）上，2个偏心轮（5）的长径位于主轴（1）的同一侧。3.根据权利要求1所述的双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机，其特征在于，前置膜头（16）的膜头腔内过盈配合油缸套（15），油缸套（15）内滑动配合所述膜头活塞（13），环形密封槽内嵌设o型圈实现与油缸套（15）内壁的密封；膜头活塞（13）上端与油缸套（15）的内壁围护的腔体内填充离子液（14）。4.根据权利要求1所述的双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机，其特征在于，膜头活塞（13）的下端与活塞头连为一体，活塞头包括直径小的杆体和直径大的头体；前置膜头（16）内端通过多个盖板螺钉（19）固接盖板（18），盖板（18）的内孔与杆体间隙配合，头体通过多个螺钉与导向活塞（12）固接。5.根据权利要求1所述的双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机，其特征在于，导向活塞（12）是一个圆柱形的转换接头，上端与膜头活塞（13）的下端通过螺钉固接，导向活塞（12）的下端开设径向芯轴孔、轴向芯轴槽（121），芯轴（10）与径向芯轴孔转接配合，芯轴（10）上转设滚轮（9），滚轮（9）与轴向芯轴槽（121）间隙配合；芯轴（10）的内端设置螺纹以螺接螺母（11），芯轴（10）的外端和/或内端向下延伸再向内延伸形成钩头（101）；所述偏心轮（5）的外端面和/或内端面靠近边缘开设环形槽（51），钩头（101）进入环形槽（51）内并与之滑动配合。6.根据权利要求1所述的双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机，其特征在于，主轴（1）是一个中部直径最大、向左右两端直径逐减的阶梯轴，2个偏心轮（5）分别过盈配合在中部最大直径段两端的次大直径段上，2个偏心轮（5）的内端抵接在中部最大直径段两端的轴肩上；左主轴衬套（6）和右主轴衬套（4）套设在主轴（1）上，左主轴衬套（6）和右主轴衬套（4）的外端分别抵接箱体（3）的内壁、内端分别抵接2个偏心轮（5）的外端以实现轴向定位。7.根据权利要求1所述的双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机，其特征在于，2个前置膜头（16）及各自的油缸套（15）上、沿各自油缸套（15）径向分别开设离子液道，离子液道的内端连通膜头活塞（13）的中部小径段与膜头腔或油缸套（15）内壁围护的腔体、外端连接供液系统（8）。

技术总结

本发明涉及隔膜压缩机，具体是双压缩缸偏心轮结构的立式氢气离子液压缩机，包括底座，底座上固设箱体，箱体上端依次固接中间体和前置膜头，箱体转设轴向水平的主轴，箱体外的主轴右端固接皮带轮，箱体内的主轴上固接2个偏心轮；前置膜头内开设2个轴向竖直的膜头腔，膜头腔内分别配合膜头活塞，膜头活塞的下端固接导向活塞的上端，导向活塞的下端转接滚轮，2个滚轮的周向圆面分别与2个偏心轮的周向表面抵接；膜头活塞呈中部外径小、两端外径大的阶梯轴状，上部大径段加工出多道环形密封槽，环形密封槽内嵌设O型圈实现与膜头腔的密封；膜头活塞上端与膜头腔围护的腔体内填充离子液。本发明摒弃了膜片，采用一个前置膜头，降低成本。降低成本。降低成本。