一种隔膜压缩机油腔冷却结构

1.本技术涉及隔膜压缩机技术领域，尤其涉及一种隔膜压缩机油腔冷却结构。


背景技术：

2.隔膜压缩机膜头主体由气侧膜头、油侧膜头和膜片组成。气侧膜头与油侧膜头将膜片夹在中间，并通过一组螺栓将三者可拆卸地连接在一起。膜片周边部分被油气侧膜头固支，中间部分分别与油气侧膜头构成“油侧膜腔”和“气侧膜腔”。油侧膜腔内充满液压油，气侧膜腔内为被压缩工质。由一套曲柄连杆结构驱动的油活塞推动油侧膜腔内液压油进而驱动膜片变形压缩气侧膜腔实现工质的压缩、排气。
3.当隔膜压缩机应用于加氢站等高压环境时，液压油的压力一般会达到100mpa甚至更高。而隔膜压缩机中的液压油很难保证是纯净的，一般会混入部分微小气泡，并且气体在液压油中本身也有一定的溶解性。混有气体的液压油在压缩过程中会产生一定的热量，另外，为了保证压缩机结构的强度和刚度，隔膜压缩机的油腔壁厚设计的也都非常厚，液压油向外部的散热效果比较差。这就导致高压隔膜压缩机的液压油温度普遍过高，尤其是当油压高于100mpa时，油温会达到100-110℃。而液压油的适宜工作温度范围在20-60℃，长期处于高温环境会加速液压油的老化，降低液压油的粘度使泄漏增大。同时，活塞长期处于高温液压油中，也会加速活塞环的老化，降低活塞环寿命，增大机器故障率。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本技术的实施例提供一种隔膜压缩机油腔冷却结构，能够强化液压油与外界的换热，有效降低油温，降低液压油的泄漏量，并延长隔膜压缩机寿命。
5.为了达到上述目的，本技术的实施例提供了一种隔膜压缩机油腔冷却结构，包括气侧膜头、膜片和油侧膜头；所述油侧膜头连接在所述气侧膜头下端；所述油侧膜头内由上至下依次设置配油盘和冷却盘；所述膜片固支于所述气侧膜头与所述配油盘之间，且与所述气侧膜头和所述配油盘分别形成气侧膜腔和油侧膜腔；所述冷却盘与所述油侧膜头的下部之间形成活塞腔；所述配油盘上设有第一油通道；所述冷却盘上设有第二油通道；所述油侧膜腔依次通过所述第一油通道和所述第二油通道与所述活塞腔连通。
6.进一步地，所述冷却盘上设有冷却水道，所述冷却水道包括进水接口和排水接口；所述油侧膜头的侧壁上设有进水孔和排水孔；所述进水孔与所述进水接口连通；所述排水孔与所述排水接口连通；所述冷却盘与所述油侧膜头之间设有密封件；所述密封件能够阻止流经所述进水接口或所述排水接口的冷却水泄漏。
7.进一步地，所述进水接口和所述排水接口均位于所述冷却盘的侧面上；所述密封件包括设置在所述油侧膜头和所述配油盘之间的第一密封件和第二密封件；所述进水接口和所述排水接口均位于所述第一密封件和第二密封件之间。
8.进一步地，所述冷却水道为“星”形、“菱”形或“井”字形。
9.进一步地，所述进水接口和所述排水接口相对于所述冷却盘的左右方向的中心线对称设置；所述冷却水道包括两个相对于所述冷却盘的前后方向的中心线对称设置子冷却水道，两个子冷却水道共同围成六角星形状。
10.进一步地，所述子冷却水道包括依次连通的第一“v”形子冷却水道、第二“v”形子冷却水道和第三“v”形子冷却水道；所述第一“v”形子冷却水道的出口和第二v”形子冷却水道的入口均通过第一接口与外部连通，所述第二“v”形子冷却水道的出口和第三v”形子冷却水道的入口均通过第二接口与外部连通，所述第一接口和所述第二接口内均设有堵头。
11.进一步地，所述第二油通道包括多个沿所述冷却盘的轴向贯通的油孔，多个所述油孔沿辐射状分布，且与所述冷却水道相互错开。
12.进一步地，多个所述油孔的过流面积的总和大于所述活塞腔的活塞孔处的过流面积。
13.进一步地，所述冷却水道的中心线与所述冷却盘的轴线垂直。
14.本技术相比现有技术具有以下有益效果：
15.1、本技术实施例通过在配油盘的下方设置冷却盘，并在冷却盘内设置相互错开的冷却水道和第二油通道，冷却水道内的冷却水使得冷却盘始终保持低温状态，当液压油从冷却盘上的竖向油孔中流过时，液压油与低温状态下的冷却盘之间进行换热，从而使液压油可以得到有效散热，进而使液压油的温度控制在适宜的工作范围内，减缓液压油的老化。
16.2、本技术实施例使得液压油的温度不会过高，不会出现因其粘度降低导致液压油泄漏过多的现象。
17.3、本技术实施例使得液压油的温度不会过高，可以减缓处于液压油中的活塞环的老化，降低隔膜压缩的故障率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
19.图1为本技术实施例隔膜压缩机油腔冷却结构的结构示意图；
20.图2为本技术实施例隔膜压缩机油腔冷却结构中冷却水道的结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
22.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
23.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
24.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
25.参照图1，本技术实施例提供了一种隔膜压缩机油腔冷却结构，包括气侧膜头1、膜片2、油侧膜头3、配油盘4和冷却盘5。
26.油侧膜头3通过螺栓连接在气侧膜头1的下端。配油盘4和冷却盘5均位于油侧膜头3内，冷却盘5位于配油盘4的下方，且与油侧膜头3的下端之间形成活塞腔8。活塞腔8的下端形成活塞孔9，活塞孔9内设有活塞10。活塞10在活塞孔9内做往复运动。
27.膜片2的四周固支于气侧膜头1与配油盘4之间，且与气侧膜头1和配油盘4分别形成气侧膜腔6和油侧膜腔7。
28.配油盘4上设有第一油通道41，冷却盘5上设有第二油通道51。第二油通道51包括设置在冷却盘5的上端面上的冷却槽511和多个沿冷却盘5的轴向贯通的油孔512，多个油孔512沿辐射状分布，即冷却盘5的中心设有一个油孔，该油孔的外侧由内至外设有多组呈环形分布的油孔。每组呈环形分布的油孔均包括多个沿冷却盘5的周向均布的油孔。油侧膜腔7依次通过第一油通道41、冷却槽511和油孔512与活塞腔8连通。具体的，多个油孔512的通流面积之和可以大于活塞孔9的通流面积，由此，可以减小液压油流经冷却盘5时的流动阻力。
29.参照图2，冷却盘5上还设有与油孔512相互错开的冷却水道52。例如，冷却水道52可以为“星”形，且冷却水道52的中心线与冷却盘5的轴线垂直。具体的，当冷却水道52为“星”形时，冷却水道52包括设置在冷却盘5的侧面上的进水接口521、排水接口522和两个相对于冷却盘5的前后方向的中心线对称设置的子冷却水道523。进水接口521和排水接口522相对于冷却盘5的左右方向的中心线对称设置，且两个子冷却水道523共同围成六角星形状。
30.具体的，为了便于加工，子冷却水道523包括依次连通的第一“v”形子冷却水道524、第二“v”形子冷却水道525和第三“v”形子冷却水道526。第一“v”形子冷却水道524的出口和第二v”形子冷却水道525的入口均通过第一接口53与冷却盘5的外部连通，第二“v”形子冷却水道525的出口和第三v”形子冷却水道526的入口均通过第二接口54与外部连通，第一接口53和第二接口54内均设有堵头。
31.油侧膜头3的侧壁上还设有进水孔31和排水孔32。进水孔31与进水接口521正对，排水孔32与排水接口522正对。冷却盘5与油侧膜头3之间设有密封件。具体的，密封件包括设置在油侧膜头3和配油盘4之间的第一密封件11和第二密封件12。第一密封件11和第二密封件12均可以为“o”形圈，且第一密封件11位于第二密封件12的上方。进水接口521和排水接口522均位于第一密封件11和第二密封件12之间。
32.由此，第一密封件11能够阻止流经进水接口521或排水接口522的冷却水泄漏至冷却槽511、第一油通道41或经配油盘4与油侧膜头3之间的间隙泄漏至压缩机外部。第二密封
件12能够阻止流经进水接口521或排水接口522的冷却水泄漏至活塞腔8。
33.需要说明的是：冷却水道52还可以是“菱”形、“井”字形或其他形状，冷却水道52也可以设置多个进出水口，此处不做限制。
34.在实际使用中，活塞10与膜片2之间的腔内充满液压油，活塞6推动液压油依次经过冷却盘5、配油盘4到达油侧膜腔7，并驱动膜片2变形来压缩气体。在气体被压缩过程中，液压油也随之压缩，液压油在压缩过程中会产生热量，压力越高，产生的热量越大。尤其是应用于高压工况时，由于油侧膜头壁厚比较厚，液压油与外界的换热效果较差，导致液压油温度异常偏高。此时，由于冷却水道52内通有冷却水，流经冷却水道52的冷却水使得冷却盘5始终保持较低的温度。液压油经过冷却盘5时即可与冷却盘5之间进行换热。当活塞10推动高温的液压油从低温的冷却盘5中的油孔512通过时，液压油会与冷却盘5进行换热，液压油的温度得以降低。
35.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何在本技术揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。