连动装置及气体压缩系统的制作方法

本发明涉及动力设备技术领域，尤其涉及一种连动装置及气体压缩系统。

背景技术：

随着人们生活水平的提升，能源利用的问题越来越受人们的关注，有关自然资源的利用成为研究热点。其中，空气动力是一种重要的自然资源，其主要表现为压缩空气，压缩形成的高压空气可以广泛应用于众多领域。

传统的空气压缩系统通常是采用电能压缩的方式，其通常是由空压机将电能转换成机械能，再将机械能转换成高压风能，供生产工艺使用。传统的空气压缩系统能耗太高，其压缩空气的耗能主要体现为空压机需要消耗大量电能，传统的空气压缩系统缺乏良好的气与水转换的结构，而气与水转换结构中如何利用空气与水的作用力带动空气压缩系统的运行尤为关键。

基于此，如何如何利用空气与水的作用力带动空气压缩系统的运行，成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种连动装置及气体压缩系统，可以在空气压缩系统中利用水在空气中的作用力带动空气压缩系统运行，降低压缩空气所需的能耗。

一方面，提供一种连动装置，应用于空气压缩系统，所述空气压缩系统包括总体气缸，所述总体气缸由缸体和底座组成密闭结构，所述总体气缸内分布有气体压缩区域和液体压缩区域，在所述液体压缩区域内设置有内架，所述内架固定安装于所述底座上，所述底座上朝所述总体气缸外部设置有压缩气缸，所述压缩气缸上开设有空气气道；

所述连动装置包括连动组件、升降组件和活塞组件，所述连动组件安装于所述内架的顶部，所述连动组件与所述升降组件活动连接、用于支持所述升降组件进行升降运动，所述升降组件与所述活塞组件固定连接，所述升降组件进行升降运动后带动所述活塞组件连动，以使得所述活塞组件与所述压缩气缸配合进行活塞运动，将外界的空气经由所述空气气道引入所述空气压缩系统内。

可选的，在其中一个实施例中，所述动组件包括滑轮组与同步连接带，所述滑轮组设置于所述内架顶部，所述同步连接带搭接在所述滑轮组上，所述同步连接带的两端分别与所述升降组件连接，基于所述滑轮组与所述同步连接带配合提供的作用力，以使得所述升降组件进行往复升降运动。

可选的，在其中一个实施例中，所述升降组件包括至少两个浮缸，两个所述浮缸分别连接在所述同步连接带的两端，通过所述同步连接带吊接于所述滑轮组上，以使得两个所述浮缸在所述内架上进行升降运动，所述浮缸用于承载空气后上浮，并用于转移空气。

可选的，在其中一个实施例中，所述升降组件包括第一浮缸和第二浮缸，所述第一浮缸和所述第二浮缸通过所述同步连接带连接，所述第一浮缸和第二浮缸相对运动，当所述第一浮缸上升时，所述第二浮缸下降；当所述第一浮缸下降时，所述第二浮缸上升。

可选的，在其中一个实施例中，所述浮缸顶部设置有电磁阀，当所述浮缸上升至最高处时所述电磁阀开启，以使得所述浮缸内的空气转移至所述气体压缩区域。

可选的，在其中一个实施例中，所述活塞组件包括连动杆和气缸活塞，所述连动杆的一端固定连接在所述浮缸上，所述连动杆的另一端贯穿所述连动通道与所述气缸活塞连接，所述气缸活塞与所述压缩气缸配合进行活塞运动。

可选的，在其中一个实施例中，所述浮缸底部设置有支撑架，所述支撑架的中间部位连接所述连动杆，所述浮缸在进行升降运动时通过所述连动杆带动所述气缸活塞同步运动。

另一方面，提供一种空气压缩系统，包括总体气缸，所述总体气缸由缸体和底座组成密闭结构，所述总体气缸内分布有气体压缩区域和液体压缩区域，在所述液体压缩区域内设置有内架，所述内架固定安装于所述底座上，所述底座上朝所述总体气缸外部设置有压缩气缸，所述压缩气缸上开设有空气气道；

所述内架上安装有连动装置，所述连动装置包括连动组件、升降组件和活塞组件，所述连动组件安装于所述内架的顶部，所述连动组件与所述升降组件活动连接、用于支持所述升降组件进行升降运动，所述升降组件与所述活塞组件固定连接，所述升降组件进行升降运动后带动所述活塞组件连动，以使得所述活塞组件与所述压缩气缸配合进行活塞运动，将外界的空气经由所述空气气道引入所述空气压缩系统内。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

上述连动装置及气体压缩系统，通过在空气压缩系统的内架顶部安装连动组件，通过连动组件与升降组件活动连接、用于支持升降组件进行升降运动，升降组件与活塞组件固定连接，升降组件进行升降运动后带动活塞组件连动，以使得活塞组件与压缩气缸配合进行活塞运动，将外界的空气经由空气气道引入空气压缩系统内。通过上述连动装置，可以在空气压缩系统中利用水在空气中的作用力带动空气压缩系统运行，将外界的空气引入空气压缩系统进行压缩，降低了压缩空气所需的能耗，并且能量损耗小，提高了压缩空气的转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中连动装置的结构示意图；

图2为一个实施例中气体压缩系统的结构示意图；

图3为一个实施例中浮缸的结构示意图。

图中：100-总体气缸，102-缸体，104-底座，110-气体出入口，120-进出水口，130-回气口，140-压缩气缸，142-空气气道，150-内架，160-中缸，162-通气口，164-连动通道，170-连动组件，172-滑轮组，174-同步连接带，180-升降组件，182-第一浮缸，184-第二浮缸，186-支撑架，190-活塞组件，192-连动杆，194-气缸活塞。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请。可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一元件称为第二元件，且类似地，可将第二元件称为第一元件。第一元件和第二元件两者都是元器件，但其不是同一元器件。

图1为一个实施例中连动装置的结构示意图，该连动装置应用于空气压缩系统中，空气压缩系统用于提供空气动力，通过本实施例提供的连动装置，可以在空气压缩系统中利用水在空气中的作用力带动空气压缩系统运行，降低压缩空气所需的能耗。如图1所示，空气压缩系统包括总体气缸100，总体气缸100由缸体102和底座104组成密闭结构，总体气缸100内分布有气体压缩区域和液体压缩区域(图1中虚线表示气体压缩区域和液体压缩区域的分界线)，其中本实施中的气体为空气，可以理解的是，在其他实施例中该气体还可以为其他性质的气体。本实施中液体压缩区域中注入的液体为水，可以理解的是，在其他实施例中该液体还可以为其他性质的液体。

底座104上朝总体气缸100的外部方向设置有压缩气缸140，压缩气缸140上开设有空气气道142，空气气道142开设在压缩气缸140的底部，压缩气缸140与外部空气接触，压缩气缸140用于引入外部的空气进入总体气缸100内。

进一步的，总体气缸100的液体压缩区域内设置有内架150，也即内架150被液体所覆盖，液体的水位线高于内架150上方一定位置，内架150固定安装于底座104上。

该连动装置包括连动组件170、升降组件180和活塞组件190，连动组件170安装于内架150的顶部，连动组件170与升降组件180活动连接、用于支持升降组件180进行升降运动，升降组件180与活塞组件190固定连接，升降组件180进行升降运动后带动活塞组件190连动，以使得活塞组件190与压缩气缸140配合进行活塞运动，将外界的空气经由空气气道142引入空气压缩系统内。

具体的，连动组件170安装在内架170顶部，为升降组件180提供进行升降运动的支持，活塞组件190与气缸活塞140配套设置。例如，连动组件170可以包括滑轮与连接带，升降组件180可以包括浮缸，活塞组件190可以包括连动杆和活塞，需要说明的是，连动组件170、升降组件180、活塞组件190还可以采用具有相同或相似功能的其他结构代替，本实施例对此不进行限定。

本实施例提供的连动装置，通过在空气压缩系统的内架顶部安装连动组件，通过连动组件与升降组件活动连接、用于支持升降组件进行升降运动，升降组件与活塞组件固定连接，升降组件进行升降运动后带动活塞组件连动，以使得活塞组件与压缩气缸配合进行活塞运动，将外界的空气经由空气气道引入空气压缩系统内。通过上述连动装置，可以在空气压缩系统中利用水在空气中的作用力带动空气压缩系统运行，将外界的空气引入空气压缩系统进行压缩，降低了压缩空气所需的能耗，并且能量损耗小，提高了压缩空气的转换效率。

在一个实施例中，如图2所示，连动组件170包括滑轮组172与同步连接带174，滑轮组172设置于内架150顶部，同步连接带174搭接在滑轮组172上，同步连接带174的两端分别与升降组件180连接，基于滑轮组172与同步连接带174配合提供的作用力，以使得升降组件180进行往复升降运动。可选的，滑轮组172包括至少两个滑轮，例如一个滑轮组172为两个滑轮，同步连接带174吊装在滑轮组172上，为升降组件180提供牵引力。需要说明的是，本实施例中滑轮的数量可以根据需要设置为一个或多个，本实施例对此不进行限定。

在一个实施例中，请继续参阅图2，升降组件180包括至少两个浮缸，两个浮缸分别连接在同步连接带174的两端，通过同步连接带174吊接于滑轮组172上，以使得两个浮缸在150内架上进行升降运动，浮缸用于承载空气后上浮，并用于转移空气。具体的，浮缸为缸体结构，浮缸的底部悬空以使得空气可以进入浮缸，空气进入浮缸后由空气的浮力带动浮缸上浮。在连动组件170的作用下，同步连接带174连接的两个浮缸相对运动，其中一个浮缸上升时，另一个浮缸下降，加速了升降组件180的运动速率，因此提升了气体压缩系统的工作效率。需要说明的是，升降组件还可以是其他材质的半包围结构，其在液体中装载空气后易于上浮，本实施例不限于此。

举例说明，升降组件180包括第一浮缸182和第二浮缸184，第一浮缸182和第二浮缸184通过同步连接带174连接，第一浮缸182和第二浮缸184相对运动，当第一浮缸182上升时，第二浮缸184下降；当第一浮缸182下降时，第二浮缸184上升。通过同步连接带174提供的相互作用力，加速了第一浮缸182和第二浮缸184的运动速率，因此提升了气体压缩系统的工作效率。

在一个实施例中，浮缸顶部设置有电磁阀，当浮缸上升至最高处时所述电磁阀开启，以使得浮缸内的空气转移至气体压缩区域，此时最高处所指为浮缸在进行升降运动时所能达到的最高位置。

在一个实施例中，请继续参阅图2，活塞组件190包括连动杆192和气缸活塞194，连动杆192的一端固定连接在浮缸上，连动杆192的另一端贯穿连动通道164与气缸活塞194连接，气缸活塞194与压缩气缸140配合进行活塞运动。

进一步的，如图3所示，浮缸底部设置有支撑架186，支撑架186的中间部位连接连动杆192，浮缸在进行升降运动时通过连动杆192带动所述气缸活塞同步运动。

上述连动装置可以在空气压缩系统中利用水在空气中的作用力带动空气压缩系统运行，将外界的空气引入空气压缩系统进行压缩，降低了压缩空气所需的能耗，并且能量损耗小，提高了压缩空气的转换效率。

基于相同的发明构思，以下提供一种空气压缩系统，请继续参阅图2所示，该气体压缩系统包括总体气缸100，总体气缸100由缸体102和底座104组成密闭结构，总体气缸100内分布有气体压缩区域和液体压缩区域。总体气缸100上开设有用于接通气体压缩区域与外界关联的气体出入口110、用于接通液体压缩区域与外界关联的进出水口120和用于收集气体的回气口130。具体的，通过进出水口120向总体气缸100内注入液体，注入的液体达到预设水位线后，通过气压装置从气体出入口110向总体气缸100内输送高压气体，该气压装置可以是气泵，气泵通过电力不停压缩空气，产生气压，以使得总体气缸100内形成具有预设压力值的气体压缩区域和液体压缩区域，有利于气体压缩系统的运行。

底座104上朝总体气缸100的外部方向设置有压缩气缸140，压缩气缸140上开设有空气气道142，空气气道142开设在压缩气缸140的底部，压缩气缸140与外部空气接触，压缩气缸140用于引入外部的空气进入总体气缸100内。

进一步的，总体气缸100的液体压缩区域内设置有内架150，也即内架150被液体所覆盖，液体的水位线高于内架150上方一定位置，内架150固定安装于底座104上。

内架150上设置有用于收集空气的中缸160，具体的，在高度方向上，中缸160架设在内架150的中间区域，中缸160形成一个半包围的容置空间，用于暂存空气。中缸160存储的空气来源包括由回气口130注入的空气、由压缩气缸140引入的外部空气。由于空气与水的特性，当空气进入液体压缩区域时，空气会快速在液体区域内上浮，由于回气口130和压缩气缸140均设置在中缸160的下方，则空气上浮时会暂时存储在中缸160形成的容置空间内。

中缸160开设有可控式的通气口162与贯穿的连动通道164，通气口162开设在中缸160的顶部，通过可控式开关控制通气口162的通断，可以释放中缸160内存储的空气，例如可以通过电磁阀控制通气口162的开启或关闭。贯穿中缸160开设有连动通道164，连动通道164用于提供可运行的通道。

进一步的，内架150上安装有连动装置，该连动装置包括连动组件170、升降组件180和活塞组件190。具体的，内架150上安装有连动组件170，连动组件170连接有升降组件180，升降组件180连接有活塞组件190，活塞组件190贯穿连动通道164与压缩气缸140配合进行活塞运动，以使得外界的空气经由空气气道142进入压缩气缸140内，再由压缩气缸140进入中缸160内，升降组件180通过升降运动将中缸160内的空气转移至气体压缩区域。具体的，连动组件170安装在内架170顶部，为升降组件180提供进行升降运动的支持，活塞组件190与气缸活塞140配套设置。例如，连动组件170可以包括滑轮与连接带，升降组件180可以包括浮缸，活塞组件190可以包括连动杆和活塞，需要说明的是，连动组件170、升降组件180、活塞组件190还可以采用具有相同或相似功能的其他结构代替，本实施例对此不进行限定。

进一步的，回气口130用于与外部气压装置连接，将外部气压装置提供的空气引入所述中缸，以推动所述升降组件的运行。具体的，回气口130用于向总体气缸100内注入空气，在气体压缩系统开始运行时，通过回气口130注入的空气输送至中缸160，再由中缸160上的通气口162转移至升降组件180，以使得升降组件180开始运行，为升降组件180做升降运动提供了初始动力。可选的，外部气压装置可以是气泵，通过气泵向回气口130注入空气，可以理解的是，外部气压装置还可以是其他具有输送空气功能的装置，本实施例不限于此。

本实施例提供的气体压缩系统，通过在总体气缸内设置气体压缩区域和液体压缩区域，为压缩空气提供了高压环境，在液体压缩区域内设置有内架，内架上设置有用于收集空气的中缸，中缸开设有可控式的通气口与贯穿的连动通道，内架上安装有连动组件，连动组件连接有升降组件，升降组件连接有活塞组件，通过活塞组件贯穿连动通道与压缩气缸配合进行活塞运动，以使得外界的空气经由空气气道进入压缩气缸内，进而转移至气体压缩区域，通过上述装置，利用空气与水的作用力，带动升降组件进行升降运动，进而带动活塞组件持续进行活塞运动将外界的空气带入气体压缩区域，降低了压缩空气所需的能耗，并且能量损耗小，提高了压缩空气的转换效率。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。