天然气气体压缩的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种天然气气体压缩机，其包括顶部端盖板、两块中间隔板和底部端盖板，两块中间隔板之间以及中间隔板和端盖板之间分别装有缸体，每一缸体中装有可上下滑动的活塞，三个活塞之间穿装有活塞杆，中部的缸体上连接有液压油驱动系统，中间隔板和端盖板上连接有进出气管，中间隔板由两块相对配装的对隔板配装组成，活塞杆由两段连杆组成，每一块对隔板的内表面上装有与连杆密封配合的单向装配密封圈，两连杆的相对端对应设有轴台，中部的活塞包括螺接在两连杆的轴台上的内活塞体以及螺接在内活塞体上的外活塞体，外活塞体和内活塞体上分别设有中部活塞环槽。本实用新型结构简单，具有密封性能高且保证天然气和液压油的零泄漏的优点。
【专利说明】天然气气体压缩机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种天然气气体压缩机。
【背景技术】
[0002]天然气液压驱动压缩机多采用往复式多级结构的压缩机。该压缩机由一个缸体以及装在同一连杆上的3个活塞组成，缸体的顶部和底部装有端盖板，相邻两活塞之间装有同轴隔板，3个活塞以及同轴隔板将缸体分成上部的两个气室、下部两个气室以及中部的两个液压油腔，通过油泵充液压油改变两个液压油腔的大小，从而驱动同一连杆上的三个活塞上下移动。例如专利号为ZL200620082069.5的实用新型专利文件中公开了一种新型液压驱动天然气往复压缩机，其结构与上述的结构基本相同，其采用了三个缸体，由于连杆为一体结构，在配装时，需要将位于中间缸体的活塞套装在连杆上后从中间缸体的一端插入，中间缸体上的活塞上装有密封圈等密封件，不能使用密封性能好的U型(或Y型)密封圈进行密封，容易影响密封件的密封性能，即只具备较强的单向密封性能，活塞在缸体中会高频率的往复运动，这种单向密封性能会造成高压天然气体和液压油的泄漏，从而影响安全和压缩机的工作效率和性能，并且使用寿命大大降低。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种密封性能高、保证零泄漏的天然气气体压缩机。
[0004]为解决上述技术问题，所提供的天然气气体压缩机包括自上而下同轴间隔设置且连接在一起的顶部端盖板、两块中间隔板和底部端盖板，两块中间隔板之间以及中间隔板和端盖板之间分别装有缸体，每一缸体中装有可上下滑动的活塞，三个活塞之间穿装有使三个活塞实现联动且穿过中间隔板的活塞杆，中部的缸体上连接有驱动中部活塞滑动的液压油驱动系统，中间隔板和端盖板上连接有分别与上部的缸体和下部的缸体连通的进出气管，其结构特点是:中间隔板由两块相对配装的对隔板配装组成，活塞杆由两段连杆组成，每一块对隔板的内表面上装有与连杆密封配合的单向装配密封圈，两连杆的相对端对应设有沿其径向内缩的轴台，中部的活塞包括螺接在两连杆的轴台上的内活塞体以及螺接在内活塞体上的外活塞体，外活塞体和内活塞体上分别设有多道可嵌装密封圈的中部活塞环槽。
[0005]单向装配密封圈为安装在对隔板内表面上的U形密封圈或Y型密封圈，单向装配密封圈包括密封圈本体，密封圈本体的一侧或两侧具有密封环唇。
[0006]两连杆的端部还设有防错位环槽，内活塞体的内表面设有与防错位环槽配合的环凸起，内活塞体和外活塞体之间形成容纳密封圈的中部密封环槽。
[0007]上部和下部的活塞皆包括相邻设置且分别螺接在连杆端部的两个活塞体，活塞体上设有多道可嵌装密封圈的端部活塞环槽，两活塞体定位套装且两活塞体之间形成容纳密封圈的端部密封环槽。
[0008]上部的缸体和下部的缸体上分别套装有冷却水套,冷却水套上装有进水管和出水管。
[0009]顶部端盖板、两块中间隔板和底部端盖板通过连接螺栓连接在一起。
[0010]采用上述结构后，由于活塞杆由两段连杆组成，中间隔板由两块相对配装的对隔板配装组成，在压缩机的组装过程中，可先将内活塞体和外活塞体安装在中部的缸体中，再将两块对隔板分别自连杆的两端插入，两块对隔板组成了中间隔板，连杆自中部的缸体的两端插入并螺接在内活塞体上，从两侧安装的内活塞体和外活塞体组成中部的缸体的活塞，两块对隔板上的单向装配密封圈会与连杆形成双向密封，有效防止了天然气以及液压油的泄露，保证零泄漏的同时提高了设备的使用安全系数。设置的放错位环槽以及环凸起可以保证中部的缸体中的活塞的配装稳定性能，并且更加有利于活塞体与连杆的配合，中部密封环槽的设置可使活塞与缸体之间的密封更加稳定可靠；上部和下部的活塞也由两个活塞体组成，从而保证上部和下部的缸体中的活塞的双向密封性能；设置的冷却水套可以对上部和下部的缸体进行有效降温。
[0011]综上所述，本实用新型结构简单，具有密封性能高且保证天然气和液压油的零泄漏的优点，提高了压缩机的运行稳定性和各零部件的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明:
[0013]图1为本实用新型的结构示意图；
[0014]图2为图1中A区的放大图；
[0015]图3为沿图1中B-B线剖视的示意图；
[0016]图4为图1中C区的放大图；
[0017]图5为图1中实施例的一种使用状态图；
[0018]图6为图1中D区的放大图；
[0019]图7为一种单向装配密封圈的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示的天然气气体压缩机，其自上而下同轴间隔设置且连接在一起的顶部的端盖板101、两块中间隔板102和底部的端盖板101，顶部端盖板、两块中间隔板和底部端盖板通过连接螺栓20连接在一起，两块中间隔板之间以及中间隔板和端盖板之间分别装有上部的缸体11、中部的缸体12和下部的缸体13，上部的缸体11和下部的缸体13中分别装有可上下滑动的端部活塞21，在本实施例中，上部的缸体11和下部的缸体为气室，中间隔板和端盖板上连接有分别与上部的缸体和下部的缸体连通的进出气管，进出气管包括进气管和出气管，中部的缸体12为油室，中部的缸体12中装有可上下滑动的中部活塞22，三个活塞之间穿装有使三个活塞实现联动且穿过中间隔板的活塞杆3，中部的缸体12上连接有驱动中部活塞22滑动的液压油驱动系统，该液压油驱动系统包括油箱以及连接在油箱上的油泵，中部的缸体12的上部和下部分别装有油管，两油管通过换向阀分别与油泵以及油箱连接，其具体的结构以及连接方式为现有技术，在此不再赘述。如图1和图6所示，中间隔板102由两块相对配装的对隔板配装组成，活塞杆3由两段连杆31组成，每一块对隔板的内表面上装有与连杆31密封配合的单向装配密封圈103，单向装配密封圈103为安装在对隔板内表面上的U形密封圈或Y型密封圈，单向装配密封圈103包括密封圈本体，密封圈本体的一侧或两侧具有密封环唇106，在图6中每一块对隔板的内圆周表面上共安装了四道密封圈，分别起到防尘、导向、缓冲和密封的作用，图7中给出了一种单向装配密封圈的结构示意图，其密封圈本体的两侧具有密封环唇，密封环唇与连杆表面贴合形成单行密封，两块对隔板组成的中间隔板会形成对连杆的双向密封，从而保证了天然气和液压油的零泄漏。两连杆31的相对端对应设有沿其径向内缩的轴台32，中部的活塞22包括螺接在两连杆的轴台上的内活塞体221以及螺接在内活塞体221上的外活塞体222，外活塞体222和内活塞体221上分别具有与中部的缸体12内表面密封接触的密封圆周面，所述密封圆周面上设有多道可嵌装密封圈的中部活塞环槽14，密封圈可采用U型或Y型密封圈，如图1和图2所示，两连杆31的内端部还设有防错位环槽33，内活塞体221的内表面设有与防错位环槽33配合的环凸起224，在本实施例中，防错位环槽33这样形成:自连杆31的内伸端部径向内缩形成上述环槽，即该环槽与上述轴台32呈台阶状，两连杆31的上述环槽相对设置，从而形成容纳上述环凸起224的空间，内活塞体221和外活塞体222之间形成容纳密封圈的中部密封环槽15，在本实施例中，内活塞体221和外活塞体222两者的相对面上设有可对插的环套，从而保证了两者的同心度。上部的活塞11和下部的活塞13皆包括相邻设置且分别螺接在连杆端部的两个活塞体，活塞体上设有多道可嵌装密封圈的端部活塞环槽18，两活塞体定位套装且两活塞体之间形成容纳密封圈的端部密封环槽16，采用两个活塞体的好处在于保证活塞和缸体的双向密封性能。
[0021]如图1所示，本实用新型在配装时，先将两中间隔板的两块对隔板内分别装上密封圈后分别自两连杆的一端套装上，内活塞体221和外活塞体222分别自中部的缸体12的两端插入并将两者螺接配装，预先配装好各种密封圈，再将两块对隔板安装在中部的缸体两端部，将两段连杆分别插入中间的缸体12中，旋拧两连杆使之螺接在内活塞体221内，然后再将两中间隔板的另一块对隔板分别自连杆的外端部套装在连杆上，从而使两块对隔板形成上述的中间隔板，并且两块对隔板分别从连杆的两端插入的好处是形成双向密封，中间隔板的上下部位分别安装上部的缸体11和下部的缸体13，此时上部的缸体11和下部的缸体中分别装有上述两活塞体，该两活塞体分别自上述缸体的两端部插入，两活塞体与连杆的端部螺接配装，最后在上述上下缸体的端部装端隔板并通过穿装的螺栓将其紧固即可实现整个压缩机的组装，通过上述描述可以看出，所有的活塞皆由两个活塞体组成，并且两个活塞体分别自缸体的两端插入，从而保证了活塞与缸体之间的双向密封性能。
[0022]如图3所示，在上部的缸体11和下部的缸体13中，连杆上安装的两活塞体中位于连杆端部的活塞体的外端面上环布有沿其径向延伸且自活塞体上延伸至其侧面上的多道螺旋斜槽4，该螺旋斜槽4与上述螺接的螺纹的旋向相反设置，并且螺旋斜槽的深度自活塞体上至其侧面逐渐变大，当上述活塞沿缸体运行对气体进行压缩时，如若出现活塞侧偏，气体会通过上述螺旋斜槽4驱使活塞体转动一定角度，从而有效防止出现偏磨现象，在延长了活塞体的使用寿命的同时保证了整机的运行稳定性。
[0023]如图1和图4所示，在上部的缸体11和下部的缸体13中，活塞体上设有位于上述端部活塞环槽18 —侧或两侧的透气环槽17，透气环槽17的深度远小于端部密封环槽16的深度，活塞体的外圆周表面与缸体的内表面之间为间隙配合，因而在压缩气体时气体难免会进入上述间隙，气体进入上述透气环槽17中会在气压的作用下自动均衡，从而防止了活塞体出现侧偏现象，在活塞体的运行过程中有效避免了出现偏磨，延长了活塞体的使用寿命和保证了整机的运行稳定性。并且在连杆31的端部均布有盲孔35，在靠近连杆端部的活塞体上也均匀设置沉孔225，当活塞体运行压缩气体时，可以使气压对活塞体的冲击均匀，有效防止出现偏磨现象。
[0024]如图1所示，在本实施例中，上部的缸体11和下部的缸体13上分别套装有冷却水套2,冷却水套2上装有进水管和出水管,通过循环冷却水为缸体降温。
[0025]如图5所示，箭头为天然气的流动方向，上部的活塞与其相邻隔板以及下部的活塞与其相邻隔板之间形成的空腔自上而下为第一压缩室、第二压缩室、第三压缩室和第四压缩室，即顶部的端盖板与上部的活塞之间形成的空腔为第一压缩室，上部的活塞与中上部的隔板之间的空腔为第二压缩室，中下部的隔板与底部的活塞之间的空腔为第三压缩室，底部的活塞与底部的端盖板之间的空腔为第四压缩室，每一隔板上皆连接有装有单向阀的进气管和装有单向阀的出气管，四根进气管的进气端连接在进气总管上，四根出气管的出气端连接在出气总管上，四根进气管的进气端和出气管的出气端分别伸入至第一压缩室、第二压缩室、第三压缩室和第四压缩室内。当液压油驱动系统驱动中部的活塞下移时，连接在中上部和底部的隔板上的进气管分别向第二压缩室和第四压缩室充入气体，第一压缩室和第三压缩室空间的变小，第一压缩室和第三压缩室内的气体经压缩后经出气管进入出气总管；当液压油驱动系统驱动活塞上移时，连接在顶部和中下部的隔板上的进气管分别向第一压缩室和第三压缩室充入气体，第二压缩室和第四压缩室空间的变小，第二压缩室和第四压缩室内的气体经压缩后经出气管进入出气总管。通过液压油驱动系统驱动活塞上下滑移，连续压缩气体并输出高压气体。由于在活塞上移或下移过程中皆由两个气室同时出气，实现双吸双排，因而排气量大大增加，将气体的压缩效率大大提高。图5给出的只是本压缩机的一种连接进出气管的结构，可根据不同情况的需求以及设计要求，可以设计不同的管路连接，从而实现高压或高气量的气体压缩。
[0026]以上所述为本实用新型的具体结构形式，本实用新型不受上述实施例的限制，在本【技术领域】人员来说，基于本实用新型上具体结构的等同变化以及部件替换皆在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种天然气气体压缩机，包括自上而下同轴间隔设置且连接在一起的顶部端盖板、两块中间隔板和底部端盖板，两块中间隔板之间以及中间隔板和端盖板之间分别装有缸体，每一缸体中装有可上下滑动的活塞，三个活塞之间穿装有使三个活塞实现联动且穿过中间隔板的活塞杆，中部的缸体上连接有驱动中部活塞滑动的液压油驱动系统，中间隔板和端盖板上连接有分别与上部的缸体和下部的缸体连通的进出气管，其特征是:所述中间隔板由两块相对配装的对隔板配装组成，活塞杆由两段连杆组成，每一块对隔板的内表面上装有与连杆密封配合的单向装配密封圈，两连杆的相对端对应设有沿其径向内缩的轴台，中部的活塞包括螺接在两连杆的轴台上的内活塞体以及螺接在内活塞体上的外活塞体，外活塞体和内活塞体上分别设有多道可嵌装密封圈的中部活塞环槽。
2.根据权利要求1所述的天然气气体压缩机，其特征是:所述单向装配密封圈为安装在对隔板内表面上的U形密封圈或Y型密封圈，该单向装配密封圈包括密封圈本体，密封圈本体的一侧或两侧具有密封环唇。
3.根据权利要求1所述的天然气气体压缩机，其特征是:所述两连杆的端部还设有防错位环槽，内活塞体的内表面设有与防错位环槽配合的环凸起，内活塞体和外活塞体之间形成容纳密封圈的中部密封环槽。
4.根据权利要求1所述的天然气气体压缩机，其特征是:所述上部和下部的活塞皆包括相邻设置且分别螺接在连杆端部的两个活塞体，活塞体上设有多道可嵌装密封圈的端部活塞环槽，两活塞体定位套装且两活塞体之间形成容纳密封圈的端部密封环槽。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的天然气气体压缩机，其特征是:所述上部的缸体和下部的缸体上分别套装有冷却水套，冷却水套上装有进水管和出水管。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的天然气气体压缩机，其特征是:所述顶部端盖板、两块中间隔板和底部端盖板通过连接螺栓连接在一起。
【文档编号】F04B25/00GK204003321SQ201420470884
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】王世年, 李绍山 申请人:山东万泰石油设备研制有限公司