一种双向抽气装置的制作方法

本发明涉及抽气设备技术领域，特别涉及一种双向抽气装置。

背景技术：

目前在中石油、中石化储罐闪蒸天然气回收工艺中，普通应用胶囊稳压、螺杆压缩机及用行程开关控制螺杆压缩机运行模式进行大罐收气。其中，由于螺杆压缩机结构特性及机械原理致使机器运行中不能进入液体(水、轻烃)，一旦进入液烃，轻则进、排气阀液击损坏，影响收气正常进行；重者因进、排气阀液击损坏不能及时发现，易形成进、排气阀及缸筒损毁，存在较大的闪爆风险。而且螺杆压缩机本身成本较高，为了避免液烃进入压缩机内，必须配备气液分离器，进一步增加了设备成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种双向抽气装置，以能够具有较低成本，并具有较高的安全性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种双向抽气装置，包括：

架体；

气缸，固设于所述架体上，各所述气缸包括围成有腔体的缸筒，以及滑动设于所述缸筒内的活塞，且所述活塞将所述腔体分隔成第一腔室和第二腔室；

抽气管，固设于所述架体上，于所述抽气和所述第一腔室之间，以及所述抽气管和所述第二腔室间分别连通设有抽气管路，并于两所述抽气管路上分别设有可构成该所述抽气管路连通或断开的进气阀；

排气管，固设于所述架体上，并于所述排气管和所述第一腔室之间，以及所述排气管和所述第二腔室间分别连通设有排气管路，并于两所述排气管路上分别设有可构成该所述排气管路连通或断开的排气阀；

驱动装置，固设于所述架体上，并于所述驱动装置和所述活塞间设有传动单元，因所述传动单元传动，所述活塞可承接所述驱动装置驱使而于所述腔体往复滑动。

进一步的，所述进气阀采用由所述抽气管的内孔至所述腔体单向流通的第一单向阀，所述排气阀采用由所述腔体至所述排气管的内孔单向流通的第二单向阀。

进一步的，所述驱动装置采用旋转动力输出单元，所述传动单元包括可承接所述旋转动力输出单元驱使而转动的曲柄，滑动设于所述架体上的滑块，以及铰接在所述曲柄和所述滑块间的连杆，且所述滑块与所述活塞固连；因所述曲柄转动，所述滑块可带动所述活塞往复滑动。

进一步的，所述旋转动力输出单元采用电机，所述传动单元包括固定套设在所述电机的电机轴上的第一齿轮，所述曲柄为转动设于所述架体上的第二齿轮，所述第二齿轮的直径大于所述第一齿轮的直径，且所述第一齿轮和所述第二齿轮间啮合连接。

进一步的，于所述双向抽气装置上设有冷却组件，用于所述缸筒的冷却。

进一步的，所述缸筒包括内外间隔固连的内筒和外筒；所述冷却组件包括固设于所述架体上的循环泵，设置于所述内筒和所述外筒间的冷却通道，固设于所述架体上的热交换件，以及设于所述循环泵、和所述冷却通道以及所述热交换件间的流通管路，冷却剂可于所述循环泵、所述冷却通道以及所述热交换件间循环。

进一步的，于所述双向抽气装置上设有润滑组件，用于对所述活塞在所述缸筒内的滑动进行润滑。

进一步的，所述润滑组件包括油壶，设置在所述活塞的活塞杆和所述活塞上的注油孔，以及设置在所述油壶和所述注油孔之间的定量加注阀；所述注油孔由所述活塞杆的侧壁经所述活塞杆和所述活塞的内部延伸至所述活塞的侧壁上，所述润滑组件还包括连接在所述油壶和所述注油孔的、位于所述活塞杆上一端间的柔性管路。

进一步的，于所述腔体和所述油壶之间设有增压管路，用于增加所述油壶内的压力。

进一步的，于所述架体上固设有两个所述气缸，两个所述气缸的所述活塞可承接所述传动单元的驱使而往复滑动。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)本发明的双向抽气装置，通过设置气缸，抽气管和排气管，在抽气管和两个腔室之间分别设有抽气管路，并在两抽气管路上分别设置进气阀，在排气管和两个腔室之间分别设有排气管路，并在两进排气管路上分别设置排气阀；使得气缸的活塞由驱动装置驱动而滑动时，通过控制与两个腔室中随活塞滑动而体积增大的一个连通的抽气管上的阀体开启，可从油罐内抽取气体；同时，控制与另一个体积减小的腔室连通的排气管上的阀体开启，可排出气体；也即在活塞双向滑动时，本发明的双向抽气装置均可完成抽气和排气动作；使得本发明的双向抽气装置具有较高的抽气和排气效率；而且由于缸筒内进入液体并不会影响气缸运行，因此，本发明的双向抽气装置还具有较广泛的适用范围。

(2)将进气阀和排气阀采用单向阀，相比于普通的电磁阀，可简化该双向抽气装置的控制结构。

(3)由曲柄滑块结构实现活塞的往复，结构较为简单，成本较低。

(4)通过设置对缸筒进行冷却的冷却组件，可以延长该双向抽气装置的使用寿命。

(5)通过将缸筒设置为包括内外间隔固连的内筒和外筒，在内筒和外筒之间设置冷却管道，可有效提高对缸筒的冷却效果。

(6)通过在该双向抽气装置上设置对活塞在缸筒内的滑动进行润滑的润滑组件，可提高该双向抽气装置的使用寿命。

(7)通过将注油孔设置在活塞杆和活塞上，并由活塞的侧壁经活塞杆和活塞的内部延伸至活塞的侧壁上，可将润滑油直接注入活塞与缸筒的接触部位，提高润滑效果。

(8)通过在腔体和油壶之间设置可增加油壶内压力的增压管路，相比于另外设置增压机构，可简化该双向抽气装置的结构，降低该双向抽气装置的成本。

(9)通过将气缸设置为两个，由两个气缸同时进行抽气和排气的动作，可有效提高该双向抽气装置的工作效率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的双向抽气装置的轴测图；

图2为本发明实施例一所述的气缸的结构示意图；

图3为本发明实施例一所述的传动单元的结构示意图；

图4为本发明实施例一所述的润滑组件的结构示意图；

图5为本发明实施例二所述的传动单元的结构示意图；

图6为本发明实施例三所述的双向抽气装置的轴测图；

图7为本发明实施例三所述的双向抽气装置的正视图。

附图标记说明：

1-架体，11-传动单元安装箱，111-支撑单元，1101-滑槽，2-气缸，21-缸筒，211-内筒，212-外筒，213-隔离板，22-活塞，23-活塞杆，201-第一腔室，202-第二腔室，203-冷却通道，2041-连通段，2042-连接段，2043-注油段，3-抽气管，31-第一抽气管路，311-第一抽气阀，32-第二抽气管路，4-排气管，41-第一排气管路，42-第二排气管路，5-驱动装置，51-联轴器，6-传动单元，61-曲柄，62-滑块，63-连杆，64-第一齿轮，65-行星齿轮组件，651-太阳齿轮，652-齿圈，653-行星齿轮，654-行星轮架，66-往复丝杠，67-导向块，71-热交换件，72-流通管路，73-气体加速装置，81-油壶，82-定量加注阀，83-油量观察窗，84-柔性管路，85-增压管路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本实施例涉及一种双向抽气装置，参考图1和图2所示，该双向抽气装置包括架体1，固设于架体1上的气缸2、抽气管3、排气管4以及驱动装置5；其中，气缸2包括围成有腔体的缸筒21，以及滑动设于缸筒21内的活塞22，活塞22可将腔体分隔成两个腔室；在抽气管3和两个腔室之间分别设置有抽气管路，并在两个抽气管路上分别设有可构成相应抽气管路连通或断开的进气阀；在排气管4和两个腔室之间分别设置有排气管路，并在两个排气管路上分别设有可构成相应排气管路连通或断开的排气阀。在驱动装置5和活塞22之间设置有传动单元6，因该传动单元6的传动，活塞22可承接驱动装置5的驱使而于缸筒21内往复滑动。

该架体1用于气缸2等零部件在地面等位置上的固定，具体的来说是该架体1固定在地面等位置上，而其它零部件固定在该架体1上；该架体1的一种优选结构参考图1所示，该架体1的主体呈由型材焊接形成的方框状，并在该架体1的主体上设置有用于安装气缸2等零部件的安装部，各安装部的具体结构将在介绍对应零部件时介绍，在此不再赘述；需要说明的是，上述架体1的结构不仅限于此，该架体1的具体结构可按照需要设置，在此不再赘述。

本实施例中，上述的驱动装置5具体采用旋转动力输出单元，上述的传动单元6包括可承接旋转动力输出单元驱使而转动的曲柄61，滑动设于架体1上的滑块62，以及铰接在曲柄61和滑块62间的连杆63，其中，滑块62与活塞22固定连接；上述的旋转动力输出单元可驱使曲柄61转动，该曲柄61的转动可驱使滑块62在架体1上往复滑动，从而带动活塞22在缸筒21内往复滑动。

本实施例中，上述的旋转动力输出单元例如为固定安装在架体1上的电机，一种具体安装结构为，在架体1上固设有电机安装板，该电机例如通过螺栓副固定安装在该电机安装板上。上述传动单元6固定在架体1上的一种优选结构如图1所示，在架体1上固设有呈长方体状的传动单元安装箱11，该传动单元安装箱11例如焊接固定在架体1上；上述的传动单元6具体集成在该传动单元安装箱11内。

参考图3所示，上述的传动单元6具体包括转动设于传动单元安装箱11内的第一齿轮64，例如在传动单元安装箱11的侧壁上可转动的设置有，第一齿轮安装轴该第一齿轮64固定套设在第一齿轮安装轴上；上述的传动单元6还包括转动设于传动单元安装箱11内的第二齿轮，例如在传动单元安装箱11的侧壁上可转动安装有第二齿轮安装轴，上述的第二齿轮固定套装在该第二安装轴上；第二齿轮的直径大于第一齿轮64的直径，且第二齿轮与第一齿轮64啮合连接，其中，第二齿轮构成了上述的曲柄61。

第一齿轮64与电机的电机轴间的连接结构如图1所示，上述的第一齿轮安装轴的一端延伸出传动单元安装箱11并与电机轴相对，在电机轴和第一齿轮安装轴之间设置有联轴器51，从而可由电机的电机轴带动第一齿轮64以及第二齿轮转动。

上述连杆63呈条形板状，该连杆63与第二齿轮间的连接结构如图3所示，在第二齿轮的盘面上并偏离盘面中心的位置开设有固定孔，在该安装孔内过盈插装有固定轴；在连杆63的一端上开设有安装孔，并在该安装孔内固定装设有轴承(图中未示出)，在连杆63与第二齿轮连接时，该轴承套设在固定轴上；连杆63与滑块62间的连接结果与连杆63与第二齿轮间的连接方式相似，在此不再赘述。

参考图3所示，在上述传动单元安装箱11的内壁上还设置有支撑单元111，该支撑单元111用于对滑块62的滑动进行支撑；该支撑单元111具体包括固定在传动单元安装箱11内壁上的支撑块，该支撑块的安装方式在此不再赘述。基于上述的传动结构，第二齿轮、连杆63和滑块62构成了曲柄61滑块62结构，也即由第二齿轮的转动可带动滑块62往复滑动。

为了使滑块62能够较好的在支撑块上滑动，本实施例中，参考图3所示，在上述支撑块的上表面上开设有滑槽1101；滑块62包括呈方块状的滑块62本体，以及设置在滑块62本体两相对侧的连接块，各连接块呈梯形，且向远离滑块62本体的方向，连接块的截面渐小设置。上述的滑块62本体滑动设于支撑块的滑槽1101内，滑槽1101平行于滑块62滑动方向的两侧壁可构成对滑块62滑动的限位，从而可较好的保持滑块62滑动方向的一致性，避免滑块62滑动方向偏移。

上述气缸2固定在架体1上的结构如图1所示，在传动单元安装箱11的两相对侧上构造有气缸安装部，上述的气缸2具体固定安装在该气缸安装部上，例如采用螺栓将气缸2固定在该气缸安装部上。该气缸2的活塞22的活塞杆23伸入传动单元安装箱11内，该且活塞杆23的一端与滑块62的一端固定连接，使得滑块62的往复滑动可带动活塞杆23在缸筒21内往复滑动。

上述抽气管3固定在架体1上的结构如图1所示，在架体1上间隔的固设有若干支撑柱，上述的抽气管3固定架设在该支撑柱上。上述的抽气管路具体连通抽气管3的内孔和气缸2的腔体；为了便于描述，本实施例中，将活塞22外侧的腔体成为第一腔室201，将活塞22内侧的腔体称为第二腔室202；将抽气管3和第一腔室201间的抽气管路成为第一抽气管路31，将抽气管3和第二腔室202间的抽气管路称为第二抽气管路32，将设置在第一抽气管路31上的进气阀称为第一进气阀，将设置在第二抽气管路32上的进气阀称为第二进气阀。

上述的排气管4固定在架体1上的结构与抽气管3的固定方式相同，在此不再赘述；为了便于描述，将排气管4和第一腔室201间的排气管路称为第一排气管路41，将排气管4和第二腔室202间的排气管路称为第二排气管路42，将设置第一排气管路41上的排气阀称为第一排气阀，将设置在第二排气管路42上的排气阀称为第二排气阀。

本实施例中，上述第一进气阀和第二进气阀优选采用由抽气管3的内孔至腔体单向流通的第一单向阀；上述第一排气阀和第二排气阀优选为由腔体至排气管4的内孔单向流通的第二单向阀；需要说明的是，第一进气阀和第二进气阀，以及第一排气阀和第二排气阀也可采用电磁阀，但采用电磁阀会增加该抽气装置的控制难度。

基于上述的结构设置，本实施例的抽气装置的工作过程如下：

当电机驱使滑块62带动活塞22向第一腔室201的容积缩小的方向滑动时，第一腔室201内的压力增大；第二腔室202的容积增大，第二腔室202内的压力减小；由单向阀的工作原理可知，第一进气阀可自动关闭，第二进气阀开启，第一排气阀自动开启，第二排气阀自动关闭；此时，第二腔室202从与抽气管3连通的油罐内抽取气体，第一腔室201从油罐内抽取的气体可向与排气管4连通的收集装置排出。

当活塞22反向时，第一腔室201的容积增大，第一腔室201内的压力减小；第二腔室202的容积减小，第二腔室202的压力增大，第一进气阀自动开启，第二进气阀自动关闭，第一排气阀自动关闭，第二排气阀自动开启；此时，第一腔室201从油罐内抽取气体，第二腔室202内的气体可向收集装置排出。

随着活塞22的往复滑动，该抽气装置可不断从油罐内抽取气体，并向收集装置内排出。本实施例的双向抽气装置，通过在活塞22的两侧均设置抽气管3和排气管4，使得该抽气装置的气缸2在双向移动时，均可完成抽气和排气的动作，能够完全利用活塞22的行程，提高该抽气装置的抽工作效率；而且，由于液体进入腔体内不影响该气缸2的正常工作，使得该双向抽气装置不仅能够抽取气体，还能够抽取气液混合体，还能够抽取液体，使得该双向抽气装置具有较好的安全性，以及较为广泛的适用范围。

优选的，本实施例中，参考图1和图3所示，于架体1上固设有两个气缸2，两个气缸2分别与抽气管3和排气管4连接，且两个气缸2的活塞22可承接传动单元6驱使而往复滑动。

具体的来说，上述两个气缸2可固设在传动单元安装箱11的两相对侧，两个气缸2的活塞杆23均伸入传动系统安装箱内，且两个活塞杆23分别与滑块62的两相对端固定连接，以可由单个传动单元6同时驱动两个气缸2工作，各气缸2的工作原理与上述气缸2的工作原理相同，在此不再赘述。本实施例的抽气装置，通过在架体1上设置可由单个驱动装置5驱动的两个气缸2，在不增加驱动装置5成本的情况下，可双倍提升该抽气装置的工作效率。

本实施例中，在该双向抽气装置上还设置有冷却组件，用于对各气缸2进行冷却。具体的，参考图1和图2所示，本实施例中，上述的缸筒21包括内、外间隔固连的内筒211和外筒212；上述的冷却组件包括固设于架体1上的循环泵，设置在内筒211和外筒212间的冷却通道203，固设于架体1上的热交换件71，以及设置在循环泵、冷却通道203以及热交换件71间的流通管路72，冷却剂可于循环泵、冷却通道203以及热交换件71间循环，从而可构成对缸筒21的冷却。

其中，内筒211和外筒212间隔固连的一种结构如图2所示，在内筒211的外壁上螺旋缠绕有隔离板213，上述外筒212支撑固定在隔离板213上，从而使内筒211和外筒212间隔固连；通过在内筒211的外壁上设置螺旋的隔离板213，可增大冷却剂在内筒211和外筒212间流通的距离，而且可使冷却剂较为全面的覆盖内筒211的外表面，从而使冷却剂可更好的带走缸筒21的热量，对缸筒21起到较好的冷却效果。

本实施例中，上述的热交换件71具体包括固设于架体1上的外框，以及固定在外框内的多组u形串接的散热管，因u形的散热管具有较大的散热面积，可促使冷却剂的热量更好的散入空中，从而提高对缸筒21的冷却效果。

本实施例中，参考图1所示，在架体1上还固设有可加快热交换件71处空气流动的气体加速装置73，该气体加速装置73例如为固设在架体1上的吹风机，通过设置气体加速装置73，可使得与热交换件71进行热交换后的高温气体迅速离开，从而加快冷却剂的降温速度，提高对缸筒21的冷却效果。需要说明的是，循环泵可采用现有成品，循环泵、冷却通道203、热交换件71，间的流通管路72的结构和安装结构可参考现有成熟技术，在此不再赘述。

本实施例中，在该双向抽气装置上设有润滑组件，用于对活塞22在缸筒21内的滑动进行润滑。

具体结构上，参考图2和图4所示，该润滑组件包括油壶81，以及设置在活塞22的活塞杆23和活塞22上的注油孔，注油孔由活塞杆23的侧壁经活塞杆23和活塞22的内部延伸至活塞22的侧壁上，润滑组件还包括连接在油壶81和注油孔的、位于活塞杆23上一端间的柔性管路84，以及设置在柔性管路84上的定量加注阀82，位于定量加注阀82下游的油量观察窗83，以及连接在油壶81和油量观察窗83间的压力平衡管路，需要说明的是，油壶81、定量加注阀82，以及油量观察窗83可采用现有成熟产品，且其工作原理也可参考现有成熟技术，在此不再赘述。

其中，参考图2所示，上述的注油孔包括开设在活塞杆23内部的连通段2041，由连通段2041沿活塞杆23的径向贯穿连通段2041侧壁的连接段2042，以及由连通段2041沿活塞杆23的径向贯穿活塞22侧壁的注油段2043，上述的柔性管路84具体设置在油壶81和连接段2042之间；柔性管路84可随活塞杆23滑动而移动，以保持向缸筒21内注入润滑油。

本实施例中，参考图4所示，在腔体和油壶81之间设置有增压管路85，例如在第一腔室201和油壶81之间，或者第二腔室202和油壶81之间设置该增压管路85，用于增加油壶81内的压力，以使油壶81可向缸筒21内注入润滑油；需要说明的是，可在增压管路85上设置电磁阀，并在油壶81内设置压力传感器，以在需要时，由缸体压缩向油壶81内增加压力；相比于另外设置增压泵，本实施例的方案可简化该双向抽气装置的结构，降低该双向抽气装置的成本。

综上所述，本发明的双向抽气装置，具有较低成本，较高的工作效率，较高的安全性能。

实施例二

本实施例涉及一种双向抽气装置，其与实施例一的双向抽气装置具有大致相同的效果，不同的地方在于：本实施例中，上述的传动单元6包括抽气管行星齿轮组件65，滑动设于所述架体1上的滑块62，以及铰接在所述抽气管行星齿轮组件65的行星轮架654和所述滑块62间的连杆63，所述滑块62与所述活塞22固连，所述行星轮架654可承接所述驱动装置5驱使而转动，并可带动所述活塞22往复滑动。

本实施例中，参考图5所示，上述的抽气管行星齿轮组件65具体包括可承接旋转动力输出单元驱使而转动的太阳齿轮651，固设于架体1上的齿圈652，以及啮合在太阳齿轮651和齿圈652间的若干行星齿轮653，上述的行星轮架654与各行星齿轮653连接。其中，旋转动力输出单元例如为电机，电机带动太阳轮转动的结构可参考实施例一种电机电动第一齿轮64的结构，在此不再赘述。

由抽气管行星齿轮组件65的工作原理可知，动力由太阳轮输入，外圈的齿圈652固定时，各行星轮和行星轮架654可绕太阳轮的轴线转动，本实施例中，该行星轮架654构成了实施例一的曲柄61。

本实施例中，通过将上述的传动单元6设置为抽气管行星齿轮组件65，由于行星轮架654的转动轴线与太阳齿轮651的轴线共线，因此本实施例的传动单元6可具有较小的空间占用，便于各零部件在该双向抽气装置的布置，也可缩减该双向抽气装置的整体尺寸，提高该双向抽气装置布置的灵活性。

实施例三

本实施例涉及一种双向抽气装置，其与实施例一的双向抽气装置具有大致相同的效果，不同的地方在于，本实施例中，该双向抽气装置上的气缸为一个，且本实施例的传动单元单元6包括可承接所述旋转动力输出单元驱使而转动的往复丝杠66，以及配合设于所述往复丝杠66上的滑块62，滑块62与活塞22固连，滑块62可随往复丝杠61转动而往复移动，并带动所述活塞22往复滑动。

优选的，参考图1和图2所示，上述的滑块62呈方框状，该滑块62的一侧与活塞22的活塞杆23固定连接，在该滑块62的另一相对侧上开设有可供往复丝杠66穿过的丝杠孔，往复丝杠66的一端与电机的电机轴固连，且往复丝杠66穿设在该丝杠孔内；同时，在架体1上固设有导向块67，上述的滑块62导向滑动的设于该导向块67上；基于上述结构设置，使得该电机可带动往复丝杠61转动，而往复丝杠61的转动可带动该滑块62往复滑动，也即可带动活塞22往复滑动，需要说明的是，往复丝杠61上的螺旋槽以及往复丝杠61驱动滑块62往复滑动的结构可参考现有成熟技术，在此不再赘述。

本实施例的双向抽气装置结构较为简单，成本较低，可靠性高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。