专利名称：一种气压内循环直线往复式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气压内循环直线往复式压缩机，属于气泵类，尤其适用于增压氧气等危险气体之用。
背景技术：
现有多种型号的充氧、充氮车所装备的压缩机为两种类型一是2Z-1.25/5-15型和ZW-0.027/60-200型二列立式单动水冷活塞式压缩机，二是GD2-120/35～350型隔膜式压缩机和进口的35MPa隔膜式压缩机，前者二列立式水冷活塞式压缩机工作压力15～20MPa，维护周期短，密封件使用寿命仅为70小时，安全销损坏频繁，不能满足目前装备部队的新机种如苏-27、苏-30、伊尔-76等飞机的使用要求，面临淘汰。35MPa隔膜式压缩机价格昂贵，体积、重量大，维护困难。特别是作为氧压机使用时，需要用聚全氟脂醚作为传动介质；该产品为美国杜帮公司专利产品，价格在每公斤2000元以上；每台膜压机配量为30kg左右，费用超过6万元。更重要的是，由于中美意识形态方面的差异，一旦战争爆发，美方很有可能终止产品供应，使GD2-120/35～350隔膜式压缩机的使用得不到保障。因此，研制一种无须采用聚全氟脂醚作为传动介质的超高压氧气压缩机已成为军队装备部门及通用机械科研部门的一种期望。
发明内容
本发明的目的，旨在有效取代GD2-120/35～350隔膜式氧气增压压缩机。当然也能用于增压其他种类的气体。
(附图1)是所述气压内循环直线往复式压缩机的原理图。其中1.1为气压内循环传动泵(已另行申请专利)。该泵是专为进行气压内循环传动设计的，具备自补气功能，其可靠性和适用性都已得到验证。1.2是单向阀；1.3是1MPa储气罐；1.5加上1.6虚线框内的组合称为增压泵。(图2a)和(图2b)是增压泵的结构示意图。其中2.5是二位四通集成换向阀(已另行申请专利)。该机具有以下特点1、通过使用气压内循环传动泵、采用气压内循环传动，使废气压缩势能得到利用，从而使系统效率大大提高；2、通过采用二位四通集成换向阀，使中高压气压传动得以实现，从而大大缩小了增压泵的体积；3、在增压气缸与驱动气缸之间设置隔离腔与大气相通，增压气缸不受窜气污染；4、全系统无油润滑，能确保作为超高压氧压机时的安全性。
(附图1)-气压内循环直线往复式压缩机原理图；(附图2a)-增压泵侧向示意图；(附图2a′)-增压泵三连活塞在左端点位置时的侧向示意图；(附图2a″)-增压泵三连活塞在右端点位置时的侧向示意图；
(附图2b)-增压泵轴向示意图。
图中序号1.1-气压内循环传动泵 1.2-单向阀 1.3-储气罐 1.4-增压泵 1.5-驱动气缸 1.6-增压气缸 2.1-循环冷却器 2.2-驱动气缸 2.3-三连活塞 2.4-冷气管路 2.5-二位四通集成换向阀 2.6-换向阀支座 2.7-增压气缸 2.8-气缸头 2.9-氧气进气管 2.10-集成阀之控制阀进气管 2.11-集成阀之工作阀进气管 2.12-氧气排气管图中代号Q-隔离腔 H-密封环 0-排空口 K1-冷气进气口 K2-冷气排气口 K3-氧气进气口 K4-氧气排气口 K5-控制阀排气口 K6-启动进气口具体实施方式
气压内循环直线往复式压缩机的传动原理如(图1)所示。空气经气压内循环传动泵1.1增压后流经集成换向阀1.4进入驱动气缸1.5的一端推动三连活塞向另一端的方向运行。在活塞接近达到另一端的端点时给集成换向阀一个触动，二位四通集成换向阀便在0.02秒左右的时间内改变驱动气缸的进排气方向，使三连活塞向相反方向运行；到达端点后又返回。这就实现了所期待的驱动活塞和增压活塞的往复运动。
(图2a)和(图2b)是气压内循环直线往复式压缩机增压泵的结构示意图。设增压泵启动前活塞停止在气缸中的任意位置，如(附图2a)所示。从启动接头处输入适量压缩气体后立即切断气源，使集成换向阀的工作阀的左端打开并保持开启状态，从循环泵三级气缸中排出的压缩气体经集成换向阀流入驱动气缸的右端推动三连活塞向左运动。与此同时，从左端排出的气体则经集成换向阀的排气口返回到气压内循环驱动泵的进气端。当三连活塞接近到达左端点时，驱动缸活塞右端的背部与集成换向阀摆臂的推轮接触，进而推动摆臂使集成换向阀行使换向功能，驱动气缸变为左端进气，右端排气，三连活塞向右运动。如(图2a′)所示。从右端排出的气体则经集成换向阀的排气口返回到气压内循环驱动泵的进气端。当三连活塞到达右端点之后又返回，如(图2a″)所示。这就实现了气压内循环直线往复式压缩机所期望的全部功能。
该压缩机已研制成功并通过了国家级检测。该压缩机不仅适用于增压氧气，同时适用于增压其他种类的气体及低粘度液体。
权利要求
1.一种气压内循环直线往复式压缩机，其特征在于采用气压内循环传动和用气压内循环传动泵驱动，利用废气压缩势能提高系统效率；
2.权利要求书1所述的一种气压内循环直线往复式压缩机，其特征在于采用二位四通集成换向阀执行方向切换实现增压泵活塞的往复运动；
3.权利要求书1所述的一种气压内循环直线往复式压缩机，其特征在于在增压气缸与驱动气缸之间设置隔离腔与大气相通，增压气缸不受窜气污染；
4.权利要求书1所述的一种气压内循环直线往复式压缩机，其特征在于全系统无油润滑，能确保作为超高压氧压机时的安全性。
全文摘要
本发明介绍一种气压内循环直线往复式压缩机，属于气泵类。适用于增压各种气体，尤其适用于增压氧气等危险气体之用。该机采用气压内循环传动，使废气压缩势能得到利用，从而使系统效率大大提高；采用二位四通集成换向阀，使中高压气压传动得以实现，从而大大缩小了增压泵的体积；在增压气缸与驱动气缸之间设置隔离腔与大气相通，增压气缸不受窜气污染；全系统无油润滑，能确保作为超高压氧压机时的安全性。
文档编号F04B35/02GK101089391SQ20061003182
公开日2007年12月19日 申请日期2006年6月14日 优先权日2006年6月14日
发明者刘建辉 申请人:刘建辉