[发明专利]一种组合式气动压缩机及其压缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体压缩领域，具体涉及一种组合式气动压缩机及其压缩方法。

背景技术

压缩机是一种将低压气体压缩为高压气体的流体机械。现有的压缩机一般包括两种：1、曲柄连杆式机械压缩机（以下简称机械压缩机），其工作原理是靠四连杆机构强制驱动和压缩气体；2、液压活塞式压缩机（以下简称液压压缩机），其工作原理是靠液压动力驱动和压缩气体。

机械压缩机和液压活塞式压缩机在压缩气体时分别存在以下不足：

机械压缩机在进气压力较低（进气压力接近常压）时，机械压缩机内部的活塞需要高速运动、并且需配备较大功率的电机才能将低压气体压缩为高压气体，不仅使用成本较高，而且为了避免高速运动的活塞在气体热胀冷缩的过程中出现抱死现象，机械压缩机密封时需要留有一定的缝隙，以使得机械压缩机内的气体外泄来保证活塞的正常运作。机械压缩机的密封缝隙限制的气体外泄量一般为机械压缩机内气体的0.3%～0.6%，但是由于低压气体会压缩为高压气体，而高压气体能够快速的通过机械压缩机的间隙外泄，因此在实际应用中，机械压缩机内气体的外泄量一般为压缩缸内气体的0.6%～3%，不仅造成了大量的气体浪费，提高了使用成本，而且特殊气体外泄会污染环境，安全存在一定隐患。

液压压缩机在使用时，由于其内部同时混合有液体和气体，因此气体会受到液体的污染，混合有液体的气体质量较低；而且液压压缩机配备的电机的功率较小，较小功率的电机使得液压压缩机将低压气体压缩为高压气体的过程比较缓慢，工作效率较低。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种组合式气动压缩机及其压缩方法，它在压缩气体的过程中不会混有液体，保证了压缩后得到的气体的质量，不仅压缩气体的过程较快，工作效率较高，而且压缩低压气体时气体难以外泄，气体难以污染外部环境，比较安全。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种组合式气动压缩机，包括机械压缩装置，还包括与机械压缩装置排气端连接的高压压缩装置，所述高压压缩装置包括压缩缸，其内部设有隔板和工字型活塞，所述隔板位于压缩缸中部，所述工字型活塞包括活塞顶板、活塞底板和活塞杆，所述活塞顶板和活塞底板分别位于隔板两侧；所述活塞顶板、隔板和活塞底板将压缩缸内的空间隔开，依次形成A腔、B腔、C腔和D腔，A腔和D腔均开有进气孔和排气孔，A腔和D腔相对的腔壁均设有活塞接近开关，B腔和C腔均开有动力孔；所述高压压缩装置还包括B1阀、C1阀、B2阀和C2阀，所述B1阀和B2阀均与B腔的动力孔通过管道连接，所述C1阀和C2阀均与C腔的动力孔通过管道连接；所述B2阀和C2阀均与机械压缩装置进气端通过管道连接，A腔的进气孔、D腔的进气孔、B1阀和C1阀均与机械压缩装置排气端通过管道连接。

在上述技术方案的基础上，还包括低压进气阀，所述低压进气阀与机械压缩装置的进气端连接。

在上述技术方案的基础上，所述高压压缩装置还包括动力排气单向阀，所述B2阀和C2阀均通过动力排气单向阀与机械压缩装置连接。

在上述技术方案的基础上，还包括与机械压缩装置排气端连接的低压排气单向阀，所述A腔的进气孔、D腔的进气孔、B1阀和C1阀均通过与低压排气单向阀机械压缩装置连接。

在上述技术方案的基础上，所述高压压缩装置还包括动力进气单向阀，所述B1阀和C1阀均通过动力进气单向阀与低压排气单向阀连接。

在上述技术方案的基础上，还包括排气阀，所述A腔的排气孔和D腔的排气孔均与排气阀连接。

在上述技术方案的基础上，还包括高压排气单向阀，所述A腔和D腔均通过高压排气单向阀与排气阀连接。