超高压气体往复活塞压缩机的制作方法

本实用新型涉及一种工作压力可达200MPa的超高压气体往复活塞压缩机。

背景技术：

气体压缩机是用来压缩、输送空气或其它气体的机器。气体压缩机和压缩空气经常被用作动力设备和风动工具的气源。压缩空气还可以用来做启动、制动等。广泛应用于冶金、化工、石油、机械制造、造船、桥梁建设、食品、饮料、印刷、塑胶、纺织、包装、玩具、电子等各行各业。按工作原理分为:往复活塞压缩机、螺杆式压缩机、滑片式压缩机、隔膜式压缩机，按压缩气体的种类分为:空气压缩机、煤气压缩机和石油气压缩机及稀有气体压缩机、离心式压缩机、涡卷式压缩机等。大于100Mpa的为超高压气体往复活塞压缩机。目前，广泛使用的叶片式、螺杆式、活塞式、膜片式等气体压缩机，多数采用曲柄连杆机构，气体增压机采用单气控非平衡气体分配阀来实现泵的往复运动或通过旋转运动连杆机构作直线运动，以活塞上下运动产生压缩。由于活塞的往复压缩，气体温度升高，到达一定高度时，运动速度较快的活塞、温度较高，造成活塞密封条件差易损坏，且工作压力低。

压缩机按作用原理分为容积式和动力式两大类。容积式压缩机直接对一可变容积中的气体进行压缩，使该部分气体容积缩小、压力提高，其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。离心式压缩机首先使气体流动速度提高，即增加气体分子的动能，然后使气流速度有序降低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也相应减小，其特点是压缩机具有驱使气体获得流速度的叶轮。容积式、离心式按运动件工作特性有往复式、按运动件结构特征有三角转子叶轮(透平)式、活塞式、转子式、滑片式、单螺杆几种特殊的压缩机，气体由吸气室吸入，通过叶轮对气体做功，使气体压力、气体由吸气室吸入，通过叶轮对气体做功，使气体压力、速度、温度提高，然后流入扩压器，使速度降低，压力提高，速度、温度提高，然后流入扩压器，使速度降低，压力提高。通过弯道和回流器的导向，使气体流入下一级继续压缩。最后，由末级出来的高压气体经涡室和出气管输出。由于气体在压缩过程中温度升高，而气体在高温下压缩，气体在压缩过程中温度升高，而气体在高温下压缩，消耗功将会增大，为了减少压缩耗功，故对压力较高的离心式，消耗功将会增大。压缩机在压缩过程中采用中间冷却器，即由某中间级出口的气压缩机在压缩过程中采用中间冷却器，即由某中间级出口的气体，不直接进入下一级，而是通过蜗室和出气管，引到外面不直接进入下一级，而是通过蜗室和出气管，引到外面的中间冷却器进行冷却，冷却后的低温气体，再经吸气室 进入下中间冷却器进行冷却，冷却后的低温气体，再经吸气室进入下级压缩。隔膜式压缩机是一种特殊结构的容积式压缩机。目前生产的隔膜式压缩机体积流量一般在5m3/h以上。现有技术膜片式压缩机采用曲轴连接活塞，通过往复运动鼓动膜片进行吸气和压气，虽然解决了活塞的过热密封失效问题，但是膜片鼓动量不大，效率低，压力不高，并且故障率极高。而老式的活塞式气体压缩机，皆是体积庞大，高压缸、低压缸以螺钉连接，不仅在制造上非常复杂繁琐、能耗高，而且故障率和成本高、维护困难。而国外的设备不仅昂贵，工作环境要求条件要求苛刻，维护成本高。老式压缩机通过螺钉、压板将活塞杆固定于活塞体上，螺钉两两之间加以铁丝八字式缠绕防松，这种方式不仅不便于安装、维护，而且由于活塞长期往复工作，一旦防松铁丝断裂，螺钉落入低压缸，将工作缸拉伤，这会带来不小的损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足之处，旨在提供一种结构紧凑、体小重量轻、密封性能好，可靠性高，安全可靠、压缩效率高，二级增压、工作压力高的气体压缩机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种超高压气体往复活塞压缩机，包括：端部带有超高压单向止回阀1的端部法兰2、纵向连接两端端部法兰2的缸体和设置在所述缸体内的十字柱支座8，其特征在于：所述缸体由两个镜像对称，分别装配在左右缸筒套7中并分别固联在两端端部法兰2的左超高压缸4和右高压缸12组成，十字柱支座8将所述左右缸筒套7分为三段，两个镜像对称的超高压缸分别同轴通过水冷套筒5，装配在两个十字柱支座8的两端，尾端通过高压封头3分别密封在十字柱支座8与端部法兰2之间，并轴向连通超高压单向止回阀1，左超高压缸4筒端通过十字柱支座8连接低压缸9，低压缸9装配有活塞体10；超高压单向止回阀1的轴向通道对接超高压柱塞6，超高压柱塞6轴向伸出左超高压缸4和十字柱支座8与右端轴向伸出右超高压缸12的高压柱塞11相向固联于活塞体10，高压柱塞11通过右端的十字柱支座8中心孔连接右高压缸12装配的活塞杆，并作为高压柱塞11与高压缸体内的内腔配合构成活塞运动。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果。

结构紧凑、体小重量轻。本实用新型采用端部带有超高压单向止回阀1的端部法兰2、纵向连接两端端部法兰2的缸体和设置在所述缸体内的左超高压缸作为本实用新型的超高压气体往复活塞压缩机，将高压缸、超高压缸、十字柱支座8、左右缸筒套、低压缸、水冷套筒通过本身的间隙配合以及四根拉杆和螺母的预紧力连接在一起，集成化程度特别高，安装维护方便，高压缸、低压缸、水冷套筒等零件的加也比较工容易，节约了成本。采用由两个 镜像对称并径向伸出缸筒的十字柱支座8分为三段组合体缸体，同时也将压在，高压缸，高压封头通过螺纹与端部法兰连接，而超高压单向止回阀体和高压封头通过螺钉连接，压缩机中的柱塞杆两端延伸至高压缸体内，结构紧凑、体小重量轻。解决了现有技术气体压缩机的体型大，重量大，不便于加工安装，制造成本高、维护困难等问题。克服解决了老式压缩机螺钉繁多，安装维护麻烦，零件庞大，不易加工的不足之处。

密封性能好，可靠性高。本实用新型采用两个镜像对称的超高压缸分别装配在所述两个十字柱支座8的两端，两个超高压缸分别同轴通过水冷套筒5，尾端通过高压封头3分别密封在十字柱支座8与端部法兰2之间，尾端通过高压封头3通道连通超高压单向止回阀1的超高压柱塞6，通过左超高压缸4和十字柱支座8中心孔连接低压缸9装配的活塞体10构成的超高压气体往复活塞压缩机，通过两级增压实现压缩，具有密封性能好，可靠性高，加工简单，维修性好，安全性高的特点。摆脱了对国外产品的依赖，避免了现有技术温升高，活塞密封条件差易损坏，工作压力低缺陷。

安全可靠。本实用新型高压缸、超高压缸通过十字柱支座8和左右缸筒套对称置于低压缸两端，采用四根拉杆通过螺母的预紧力将端部法兰紧紧地压在高压缸和超高压缸两端，同时也将水冷套筒压在左右缸筒套和端部法兰之间，高压缸，高压封头通过螺纹与端部法兰连接，而超高压单向止回阀体和高压封头通过螺钉连接，压缩机中的柱塞杆两端延伸至高压缸体内，并作为柱塞与高压缸体内的内腔配合构成活塞运动，在一级增压与二级增压之间连接了安全阀，通过超高压缸处接有的安全阀保证了该气体压缩机的安全可靠。如果在二级增压前的超高压单向止回阀失效，可通过安全阀有效的防止超高压缸内的超高压气体逆流回到高压缸内，避免了爆炸，大大地提高了新型压缩机的安全可靠的程度。

压缩效率高。本实用新型将高压缸是分为高压缸和超高压缸，缸内的内径不同，而低压缸内的面积相同，产生的增压比也不相同，通过进行二级增压和装配在所述柱塞体10右端的球座13通过压紧螺母14和挡圈15固联于高压柱塞11，高压柱塞11通过右端的十字柱支座8中心孔连接右高压缸12装配的活塞杆，并作为高压柱塞11与高压缸体内的内腔配合构成活塞运动。增加了工作效率，工作压力可达到200MPa。

附图说明

图1是本实用新型超高压气体往复活塞压缩机的全剖视结构示意图。

图2是图1外形构造示意图。

图中：1超高压单向止回阀，2端部法兰，3高压封头，4左超高压缸，5水冷套筒，6超高压柱塞，7左右缸筒套，8十字柱支座，9低压缸，10活塞体，11高压柱塞，12右高 压缸，13球座，14压紧螺母，15挡圈，16螺母，17拉杆，18安全阀，19螺钉.

具体实施方式

参阅图1、图2。在以下描述的实施例中，一种超高压气体往复活塞压缩机，包括：端部带有超高压单向止回阀1的端部法兰2、纵向连接两端端部法兰2的缸体和设置在所述缸体内的十字柱支座8。所述缸体由两个镜像对称，分别装配在左右缸筒套7中并分别固联在两端端部法兰2的左超高压缸4和右高压缸12组成，十字柱支座8将所述左右缸筒套7分为三段，两个镜像对称的超高压缸分别同轴通过水冷套筒5，装配在两个十字柱支座8的两端，尾端通过高压封头3分别密封在十字柱支座8与端部法兰2之间，并轴向连通超高压单向止回阀1，左超高压缸4筒端通过十字柱支座8连接低压缸9，低压缸9装配有活塞体10；超高压单向止回阀1的轴向通道对接超高压柱塞6，超高压柱塞6轴向伸出左超高压缸4和十字柱支座8与右端轴向伸出右超高压缸12的高压柱塞11相向固联于活塞体10，高压柱塞11通过右端的十字柱支座8中心孔连接右高压缸12装配的活塞杆，并作为高压柱塞11与高压缸体内的内腔配合构成活塞运动。

装配在所述活塞体10右端的球座13通过压紧螺母14和挡圈15固联于高压柱塞11。活塞体10的前置凹槽通过挡圈15安装于球座13内，压紧螺母14通过螺纹连接将活塞杆压在球座上。四根拉杆17通过螺母的预紧力将左右端部法兰2紧紧地压在水冷套筒5、左超高压缸4和右高压缸12的缸筒套和端部法兰之间两端。两个超高压缸分别同轴通过水冷套筒5，尾端通过高压封头3分别密封在十字柱支座8与端部法兰2之间，尾端通过高压封头3通道连通超高压单向止回阀1的超高压柱塞6，通过左超高压缸4和十字柱支座8中心孔连接低压缸9装配的活塞体10构成的超高压气体往复活塞压缩机，通过两级增压实现压缩。高压缸、超高压缸通过十字柱支座8和左右缸筒套对称置于低压缸两端，形成一级增压腔与二级增压腔。在一级增压与二级增压之间连接了安全阀。采用四根拉杆通过螺母的预紧力将端部法兰紧紧地压在高压缸和超高压缸两端，同时也将水冷套筒压在左右缸筒套和端部法兰之间，高压缸，高压封头通过螺纹与端部法兰连接，而超高压单向止回阀体和高压封头通过螺钉连接，压缩机中的柱塞杆两端延伸至高压缸体内，并作为柱塞与高压缸体内的内腔配合构成活塞运动，

在超高压单向止回阀1出口管路上相连有安全阀18，通过安全阀18的安全排气有效的防止左超高压缸4内的超高压气体逆流回到高压缸12内，保证了该气体压缩机的安全可靠。