一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸的制作方法

本发明涉及减压缸，尤其涉及一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸。

背景技术：

1、液驱隔膜式压缩机所用减压缸是一种将高压小流量的液压油转换成低压大流量液压油的液压执行机构。受制于大排量液压泵的研发难度、研发成本以及批量后的制造成本。

2、在开发不同排量的液驱隔膜压缩机过程中往往要重新设计减压缸，这样必然会耗费一些设计时间和成本，另外还需要重新进行试验验证。现有的液驱隔膜式压缩机往往使用成熟的小排量液压泵作为压力源。因此，小排量液压泵要匹配压缩机气侧的大排量要求就需要使用减压缸作为中间机构将高压小流量的液压油转换成大流量的液压油推动隔膜压缩机中的膜片做功。

3、液驱隔膜式压缩机所用减压缸是一种将高压小流量的液压油转换成低压大流量液压油的液压执行机构，在使用时，减压缸的一端连接液压泵，另外一端连接膜头。连接液压泵的一侧使用柱塞，连接膜头的一侧使用活塞，活塞的截面积比柱塞的截面积大，活塞的截面积和柱塞的截面积之比称之为减压比。

4、设计不同排量的压缩机需要不同的减压比，如果压缩使用同样排量的液压泵，连接液压泵那侧的柱塞结构完全类似，而活塞需要设计成不同的截面积。

5、目前，减压缸高压柱塞和低压侧活塞共用一个缸体，安装时高压侧柱塞和低压侧活塞组装好之后，一起装入缸体中，在使用时，不便于对液压缸一侧的低压侧缸体进行拆卸更换，从而改变活塞的截面积和柱塞的截面积之间的减压比，需要重新制造新的缸体，成本较高。

6、且目前的减压缸若使用静压支承结构，高压侧液压油会存在泄漏到静压支承位置处的可能，从而影响静压支承的效果。减压缸高压侧一般使用两种方式进行密封，一种是使用格莱圈进行密封，另外一种是使用间隙密封。两种方法各有优缺点。使用格莱圈密封，泄漏小，但密封件容易磨损，另外购买密封件会增加额外的成本，同时使用密封件密封高压侧液压油会存在油温偏高的风险。使用间隙密封，泄漏大，但可以降低油温，同时可以减少购买密封件的成本，也没有动密封件磨损、寿命有限等问题。两种密封方法的减压缸需要使用不同的减压缸缸体，无法做到兼容。

7、由上所述，为此我们设计出了一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸来解决以上问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸，所述减压缸包括动件和静止件，所述静止件包括低压侧缸体、低压侧衬套、螺钉、高压侧缸体、高压侧衬套、注油口和端盖，

4、所述低压侧缸体与高压侧缸体一端之间可拆卸连接，所述高压侧缸体的另一端与端盖之间可拆卸连接，所述低压侧衬套通过过盈配合的方式安装在低压侧缸体中，所述高压侧衬套通过过盈配合的方式装在高压侧缸体中；

5、所述动件包括高压侧柱塞组件、低压侧活塞和球头，所述低压侧活塞安装在低压侧衬套内，所述高压侧柱塞组件安装在高压侧衬套内，所述高压侧柱塞组件的一端与球头固定连接，所述球头的另一侧与低压侧活塞可拆卸连接；

6、所述高压侧柱塞组件包括高压侧柱塞和安装高压侧柱塞与高压侧缸体之间的密封结构。

7、优选的，所述低压侧缸体的一端通过螺钉与高压侧缸体固定连接，所述低压侧缸体的另一端通过螺钉连接有膜头，所述高压侧缸体靠近低压侧缸体的一侧设置有第一止口，所述端盖靠近高压侧缸体的一侧设置有第二止口，所述低压侧缸体与高压侧缸体之间的连接处、所述高压侧缸体之间与端盖之间的连接处均安装有o型密封圈。

8、优选的，所述高压侧缸体的内部包括小孔径空心结构和大孔径空心结构，所述小孔径空心结构和大孔径空心结构贯通连接，所述小孔径空心结构靠近低压侧缸体的一端，所述高压侧衬套安装在大孔径空心结构内部。

9、优选的，所述低压侧活塞在低压侧衬套中运动，所述高压侧柱塞在高压侧衬套中运动，所述密封结构包括在小孔径空心结构的内部安装导杆衬套或在大孔径空心结构内部的高压侧柱塞外侧安装格莱圈中的一种或多种。

10、优选的，所述密封结构为小孔径空心结构的内部安装导杆衬套时，所述导杆衬套安装在高压侧柱塞的外侧，所述高压侧柱塞与导杆衬套之间设置有间隙，所述导杆衬套的下方高压侧缸体内部设置有与大孔径空心结构贯通的圆形的泄油通道。

11、优选的，所述密封结构为大孔径空心结构内部的高压侧柱塞外侧安装格莱圈时，所述小孔径空心结构与高压侧柱塞的外侧之间为贯通结构。

12、优选的，所述低压侧缸体内设置有低压侧泄油腔，高压侧缸体内设置有高压侧泄油腔。

13、优选的，所述动件还包括滑靴、滑靴压盖、滑靴垫块、格莱圈、导向带，所述滑靴垫块通过过盈配合的方式安装在低压侧活塞中,所述滑靴安装在滑靴垫块中，所述滑靴和滑靴垫块之间设置有用于滑靴在滑靴垫块中滑动的间隙，所述球头通过一根螺钉与高压侧柱塞的一端连接，所述球头安装在滑靴中，所述滑靴压盖通过螺钉和低压侧活塞相连。

14、优选的，所述低压侧缸体还包括安装在低压侧活塞内部带导杆的单向阀，所述带导杆的单向阀包括阀盖、阀罩、弹簧、阀座、阀芯、顶杆、导向衬套、垫块，所述垫块安装在高压侧缸体上。

15、优选的，所述阀盖、阀罩和阀座固定连接构成单向阀的外壳结构，所述弹簧安装在阀座的内部，所述弹簧的一端与阀座的内部一侧相抵设置，所述弹簧的另一端与阀芯连接，所述阀芯的另一端连接有顶杆，顶杆的外部和阀座的内部一侧安装有导向衬套。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1、该方案中的减压缸要改变减压比只需要重新设计低压侧活塞和低压侧缸体、低压侧衬套，而高压侧缸体、高压侧衬套、端盖和柱塞可以和原方案一样。这样可以节约一半以上的设计时间和验证试验时间，降低制造成本，也能实现零件的高通用性。

18、2、该方案中，低压侧衬套和高压侧衬套在长时间使用过程中如果磨损到一定程度可以更换衬套。这种设计可以避免更换缸体，从而节约了制造成本和维修成本。

19、3、该方案中，减压缸实现了高压侧柱塞使用间隙密封+导杆静压支承和高压侧柱塞用格莱圈密封两种方案的兼容。此种做法的好处在于可以根据不同的需求灵活转变具体实施方案，而不用重新设计缸体；减压缸缸体是减压缸所有部件中制造成本最高和制造时间最长的部件；因此，本方案可以有效的降低了研发成本和制造成本。同时，使用静压支承能够避免高压侧液压油的影响，静压支承效果更好。

20、4、通过低压侧缸体还包括安装在低压侧活塞内部带导杆的单向阀，当高压侧柱塞运动到高压侧止点时，顶杆和安装在高压侧缸体上的垫块接触，单向阀打开，此时膜头和减压缸之间的液压油可以通过此单向阀进行泄漏，从而起到置换系统中高温液压油降低系统油温的作用。

技术特征：

1.一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸，所述减压缸包括动件和静止件，所述静止件包括低压侧缸体(4)、低压侧衬套(5)、螺钉、高压侧缸体(6)、高压侧衬套(7)、注油口(28)和端盖(11)，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸，其特征在于，所述低压侧缸体(4)的一端通过螺钉与高压侧缸体(6)固定连接，所述低压侧缸体(4)的另一端通过螺钉连接有膜头，所述高压侧缸体(6)靠近低压侧缸体(4)的一侧设置有第一止口(16)，所述端盖(11)靠近高压侧缸体(6)的一侧设置有第二止口，所述低压侧缸体(4)与高压侧缸体(6)之间的连接处、所述高压侧缸体(6)之间与端盖(11)之间的连接处均安装有o型密封圈。

3.根据权利要求1所述的一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸，其特征在于，所述高压侧缸体(6)的内部包括小孔径空心结构和大孔径空心结构，所述小孔径空心结构和大孔径空心结构贯通连接，所述小孔径空心结构靠近低压侧缸体(4)的一端，所述高压侧衬套(7)安装在大孔径空心结构内部。

4.根据权利要求1所述的一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸，其特征在于，所述低压侧活塞(2)在低压侧衬套(5)中运动，所述高压侧柱塞(101)在高压侧衬套(7)中运动，所述密封结构包括在小孔径空心结构的内部安装导杆衬套(13)或在大孔径空心结构内部的高压侧柱塞(101)外侧安装格莱圈(14)中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸，其特征在于，所述密封结构为小孔径空心结构的内部安装导杆衬套(13)时，所述导杆衬套(13)安装在高压侧柱塞(101)的外侧，所述高压侧柱塞(101)与导杆衬套(13)之间设置有间隙，所述导杆衬套(13)的下方高压侧缸体(6)内部设置有与大孔径空心结构贯通的圆形的泄油通道(17)。

6.根据权利要求4所述的一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸，其特征在于，所述密封结构为大孔径空心结构内部的高压侧柱塞(101)外侧安装格莱圈(14)时，所述小孔径空心结构与高压侧柱塞(101)的外侧之间为贯通结构。

7.根据权利要求6所述的一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸，其特征在于，所述低压侧缸体(4)内设置有低压侧泄油腔(18)，高压侧缸体(6)内设置有高压侧泄油腔(19)。

8.根据权利要求4所述的一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸，其特征在于，所述动件还包括滑靴(8)、滑靴压盖(9)、滑靴垫块(10)、格莱圈(14)、导向带(15)，所述滑靴垫块(10)通过过盈配合的方式安装在低压侧活塞(2)中,所述滑靴(8)安装在滑靴垫块(10)中，所述滑靴(8)和滑靴垫块(10)之间设置有用于滑靴(8)在滑靴垫块(10)中滑动的间隙，所述球头(3)通过一根螺钉与高压侧柱塞(101)的一端连接，所述球头(3)安装在滑靴(8)中，所述滑靴压盖(9)通过螺钉和低压侧活塞(2)相连。

9.根据权利要求7所述的一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸，其特征在于，所述低压侧缸体(4)还包括安装在低压侧活塞(2)内部带导杆的单向阀(12)，所述带导杆的单向阀(12)包括阀盖(21)、阀罩(22)、弹簧(23)、阀座(24)、阀芯(25)、顶杆(26)、导向衬套(27)、垫块(20)，所述垫块(20)安装在高压侧缸体(6)上。

10.根据权利要求8所述的一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸，其特征在于，所述阀盖(21)、阀罩(22)和阀座(24)固定连接构成单向阀的外壳结构，所述弹簧(23)安装在阀座(24)的内部，所述弹簧(23)的一端与阀座(24)的内部一侧相抵设置，所述弹簧(23)的另一端与阀芯(25)连接，所述阀芯(25)的另一端连接有顶杆(26)，顶杆(26)的外部和阀座(24)的内部一侧安装有导向衬套(27)。

技术总结
本发明公开了一种新型分体式液驱隔膜压缩机用高频换向减压缸，涉及减压缸技术领域，所述减压缸包括动件和静止件，所述静止件包括低压侧缸体、低压侧衬套、螺钉、高压侧缸体、高压侧衬套、注油口和端盖，所述低压侧缸体与高压侧缸体一端之间可拆卸连接，本发明减压缸要改变减压比只需要重新设计低压侧活塞和低压侧缸体、低压侧衬套进行更换安装，这样可以节约一半以上的设计时间和验证试验时间，降低制造成本，也能实现零件的高通用性，同时，能够实现高压侧柱塞使用间隙密封+导杆静压支承和高压侧柱塞用格莱圈密封两种方案的兼容。可以根据不同的需求灵活转变具体实施方案，而不用重新设计缸体，有效的降低了研发成本和制造成本。

技术研发人员：吴剑,周金跃,敖龙,邓艳昭,何广进
受保护的技术使用者：上海羿弓氢能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13