一种主轴直驱双级增压油泵的制作方法

1.本实用新型涉及隔膜压缩机技术领域，涉及一种主轴直驱双级增压油泵。


背景技术：

2.隔膜压缩机的液压油补液系统是保证隔膜压缩机能够正常运行的关键结构之一。当机器运行时，隔膜压缩机油缸中的液压油不可避免的会通过活塞环而泄漏，其后果就等于减少了活塞行程，这样活塞到达外止点时，膜片便不能与缸盖上支板相贴合。机器每一转都会产生泄漏，故随着运行时间的增加，液压缸中的液压油将会越来越少，膜腔中的余隙容积额也会越来越大，最终会导致压缩机不能再吸进气体而失去工作能力。
3.所以在隔膜压缩机中，除去常规的注油泵体之外还需要补油装置；
4.目前隔膜压缩机普遍采用的补油调节方法主要有转速调节和旁路调节。转速调节中，对于电动机的调节方式采用变频器改变驱动机的转速。但是在进行变频调节时对电网的冲击较大，机体容易产生振动造成连锁停车、运动部件磨损增加，不能够长时间在低负荷下工作。同时变频器价格昂贵，也增加了成本。旁路调节则主要是通过管路中的旁通阀将机组排出的多余的气量经管道回流到机组的入口，以满足生产的负荷要求。但是在能耗方面也存在着很大的缺点，旁路调节并没有改变压缩机原有的压缩过程，多余的返回气体仍然被压缩，并没有降低压缩机的功耗，使压缩机做了许多无用功，浪费了大量的能源。
5.现有技术中的隔膜压缩机在工作时通常的办法是外置油泵及专门的油泵电机，通过油泵电机带动外置油泵运转，不断的将油泵入曲轴箱以进行隔膜压缩；这种操作方法使得隔膜压缩机的整体体积较大、零部件变多，装配时占用更大的空间，且该方法步骤多结构复杂密封性也差。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种主轴直驱双级增压油泵，所述隔膜压缩机包括膜头部件和曲轴箱，所述曲轴箱与膜头部件通过连接体连接；所述增压油泵包括一级注油增压泵和二级补油增压泵，所述一级注油增压泵和二级补油增压泵依次套于曲轴上；
7.所述一级注油增压泵，为曲轴箱提供向膜头部件压缩做功的液压油；
8.所述二级补油增压泵，为弥补活塞运动过程中损失的油量，为膜头部件内的活塞压油腔的补油。
9.进一步地，所述一级注油增压泵和二级补油增压泵连接且均设于所述曲轴箱的一侧。
10.进一步地，所述隔膜压缩机还设有油散热器，所述油散热器为水冷散热器，所述水冷散热器包括油冷出油管和油冷进油管。
11.进一步地，所述一级注油增压泵为摆线泵，所述摆线泵套于曲轴上，所述摆线泵包括进油腔、泵油腔和出油腔，所述泵油腔设于进油腔和出油腔的一侧，且分别与所述进油腔和出油腔连通；
12.所述泵油腔内设有相互配合的偏心套，被动齿轮和主动齿轮，所述被动齿轮和偏心套固定连接，所述主动齿轮与隔膜压缩机曲轴固定连接，所述被动齿轮和偏心套与所述主动齿轮的轴心平行。
13.进一步地，所述一级注油增压泵注油过程为：曲轴带动主动齿轮旋转将液压油通过油冷出油管从油散热器吸入注油进油管路注入曲轴箱内，通过活塞前推将液压油压缩推至膜头部件内的活塞压油腔，通过活塞后退将液压油通过设于连接体上的注油回油管路进入曲轴箱，通过油冷进油管回到油散热器。
14.进一步地，二级补油增压泵为可调节柱塞泵，所述可调节柱塞泵包括：偏心轮腔和柱塞腔，所述偏心轮腔和柱塞腔连通；
15.所述偏心轮腔内设有偏心轮，所述偏心轮套于曲轴；
16.所述柱塞腔内设有柱塞和可调节油缸，所述柱塞一端与所述偏心轮抵接，另一端与设于所述可调节油缸内的复位弹簧连接；所述可调节油缸从所述可调节柱塞泵外侧伸于所述柱塞腔内，所述可调节油缸设有进油通道，所述可调节油缸与所述可调节柱塞泵之间通过调整螺母锁紧。
17.进一步地，所述可调节柱塞泵至少包括一个柱塞腔。
18.进一步地，所述可调节柱塞泵包括两个柱塞腔，所述偏心轮腔设于两个所述柱塞腔之间，其中一个柱塞腔为备用腔。
19.进一步地，所述二级补油增压泵补油过程：当隔膜压缩机吸气时，膜头部件内的活塞压油腔中的液压油的压力随着活塞的后退逐渐降低，此时活塞后退曲轴带动所述偏心轮向前推动柱塞将可调节油缸内的液压油推出通过补油注油管路进入膜头部件内的活塞压油腔；当压缩机排气时，膜头部件内的活塞压油腔中的液压油的压力随着活塞的前移逐渐升高，此时活塞前进，曲轴带动所述偏心轮向后旋转，膜头部件内的活塞压油腔中的液压油通过设于膜头部件上的溢流阀通过补油回油管路注入油冷进油管进入油散热器，复位弹簧推动柱塞后退将曲轴箱内的液压油吸入柱塞腔，当柱塞在退到最大值时，柱塞腔的油由进油通道进入可调节油缸，完成注油。
20.进一步地，所述溢流阀与活塞压油腔上分布的多个导油孔连接。
21.本实用新型的有益效果是：
22.（1）本实用新型采用了将隔膜压缩机曲轴同轴直驱两级增压油泵，无需额外驱动，结构紧凑，可实现油泵注油相位与压缩机油活塞相位的精确控制，提高了可靠性。
23.（2）本实用新型的隔膜压缩机中设置有气体流量调节的结构
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柱塞泵，在隔膜压缩机上设置补油装置进行补油，具体通过柱塞泵来向液压缸中补油。解决液压缸中的油通过活塞环而泄漏，导致压缩机不能再吸进气体的问题。通过及时不断的进行补油，可以使得液压缸中有足够的油量。使得活塞行程不会受到影响，压缩机能够进行正常持续工作。本实用新型通过调整柱塞泵的补油时机和调整柱塞泵的补油油量，可以解决现有隔膜压缩机补油时吸气不足的问题，同时更加经济、减少了能耗。本实用新型结构简单，安装方便，机组排出的气量没有回流到入口，避免了能源的浪费。
24.（3）本实用新型采用柱塞泵结构进行补油，通过旋转偏心轮来调整和曲轴之间的相对位置，可以改变开始补油时刻和膜片到达极限位置时刻的相位差，从而可以通过调整柱塞泵的补油时机来实现气体流量的无级调节。
附图说明
25.图1 为本实用新型立体图；
26.图2为本实用新型柱塞增压泵剖视图；
27.图3为本实用新型摆线泵剖视图；
28.图4是本实用新型摆线泵泵油腔内部结构图。
29.附图标号
30.膜头部件（1），曲轴箱（2），连接体（3），一级注油增压泵（4），进油腔（41），泵油腔（42），出油腔（43），偏心套（44），被动齿轮（45），主动齿轮（46），二级补油增压泵（5），偏心轮腔（51），柱塞腔（52），偏心轮（53），柱塞（54），可调节油缸（55），复位弹簧（56），进油通道（57），调整螺母（58），油散热器（6），油冷出油管（61），油冷进油管（62），注油进油管路（7），注油回油管路（8），补油注油管路（9），补油回油管路（10），溢流阀（11）。
具体实施方式
31.下面通过结合附图的形式来对本实用新型的具体实施方式来做进一步的详细的说明，但以下实施例仅列举的是较优选的实施例，其仅起到解释说明的作用来帮助理解本实用新型，并不能理解为是对本实用新型作的限定。
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
33.下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.实施例1
37.参照图1所示，一种主轴直驱双级增压油泵，所述隔膜压缩机包括膜头部件1和曲轴箱2，所述曲轴箱2与膜头部件1通过连接体3连接；所述增压油泵包括一级注油增压泵4和二级补油增压泵5，所述一级注油增压泵4和二级补油增压泵5依次套于曲轴上由曲轴直驱；
38.所述一级注油增压泵4，为曲轴箱2提供向膜头部件1压缩做功的液压油；
39.所述二级补油增压泵5，为弥补活塞运动过程中损失的油量，为膜头部件1内的活塞压油腔的补油。所述一级注油增压泵4和二级补油增压泵5连接且均设于所述曲轴箱2的一侧。
40.所述隔膜压缩机还设有油散热器6，所述油散热器6为水冷散热器，所述水冷散热器包括油冷出油管61和油冷进油管62。
41.所述膜头部件1上设有溢流阀11，所述溢流阀11与活塞压油腔上分布的多个导油孔连接。
42.实施例2
43.参照图2所示，一级注油增压泵4为摆线泵，所述摆线泵套于曲轴上，所述摆线泵包括进油腔41、泵油腔42和出油腔43，所述泵油腔42设于进油腔41和出油腔43的一侧，且分别与所述进油腔41和出油腔43连通；
44.所述泵油腔42内设有相互配合的偏心套44，被动齿轮45和主动齿轮46，所述被动齿轮45和偏心套44固定连接，所述主动齿轮46与隔膜压缩机曲轴固定连接，所述被动齿轮45和偏心套44与所述主动齿轮46的轴心平行。
45.实施例3
46.参照图3，4所示，二级补油增压泵5为可调节柱塞泵，所述可调节柱塞泵包括：偏心轮腔51和柱塞腔52，所述偏心轮腔51和柱塞腔52连通；
47.所述偏心轮腔51内设有偏心轮53，所述偏心轮53套于曲轴；
48.所述柱塞腔52内设有柱塞54和可调节油缸55，所述柱塞54一端与所述偏心轮53抵接，另一端与设于所述可调节油缸55内的复位弹簧56连接；所述可调节油缸55从所述可调节柱塞泵外侧伸于所述柱塞腔52内，所述可调节油缸55设有进油通道57，所述可调节油缸55与所述可调节柱塞泵之间通过调整螺母58锁紧。
49.所述可调节柱塞泵包括两个柱塞腔52，所述偏心轮腔51设于两个所述柱塞腔52之间，其中一个柱塞腔52为备用腔。可以同时使用也可作为调换出油方向。
50.工作原理为
51.隔膜压缩机运行时，电动机通过曲轴连杆机构来驱动活塞，活塞通过液压油油来推动膜片压缩气体，膜腔中压力达到排气压力时气体顶开排气阀；当活塞自上止点下行时，膜片则跟着油向平衡位置方向运动，由此膜腔容积增大，进气阀被顶开，膜腔中开始吸进气体。
52.所述一级注油增压泵4注油过程为：曲轴带动主动齿轮46旋转将液压油通过油冷出油管61从油散热器6吸入注油进油管路7注入曲轴箱2内，通过活塞前推将液压油压缩推至膜头部件1内的活塞压油腔，通过活塞后退将液压油通过设于连接体3上的注油回油管路8进入曲轴箱2，通过油冷进油管62回到油散热器6。
53.当机器运行时，活塞压油腔中的油不可避免地会通过活塞环而泄漏。这样就相当于减少了活塞行程，当活塞到达外止点时，膜片便不能与盖板相贴合，从而膜腔中的余隙容积越来越大，最终会使压缩机不能再吸进气体而失去工作能力。
54.所述二级补油增压泵5补油过程：当隔膜压缩机吸气时，膜头部件1内的活塞压油腔中的液压油的压力随着活塞的后退逐渐降低，此时活塞后退曲轴带动所述偏心轮53向前推动柱塞54将可调节油缸55内的液压油推出通过补油注油管路9进入膜头部件1内的活塞压油腔；当压缩机排气时，膜头部件1内的活塞压油腔中的液压油的压力随着活塞的前移逐渐升高，此时活塞前进，曲轴带动所述偏心轮53向后旋转，膜头部件1内的活塞压油腔中的液压油通过设于膜头部件1上的溢流阀11通过补油回油管路10注入油冷进油管62进入油散
热器6，复位弹簧56推动柱塞54后退将曲轴箱2内的液压油吸入柱塞腔52，当柱塞54在退到最大值时，柱塞腔52的油由进油通道57进入可调节油缸55，完成注油。
55.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。