[实用新型]一种往复泵或压缩机系统

说明书

技术领域

本发明属于流体机械范畴，具体涉及往复泵和压缩机系统。

背景技术

在现有的动力驱动的往复泵和压缩机系统中，动力源与往复泵或压缩机之间都是通过刚性拉压杆传动动力的（例如：各种往复抽水、抽油泵），当泵的输出扬程或压缩机输出的压力固定时，其负荷就固定了。这就存在三种问题，一是，为了保证拉压杆在压的过程中的稳定性，需要拉压杆有足够粗的直径，相对于在拉过程中需要的直径要大许多倍。二是，刚性拉压杆很难实现动力的远距离和曲径传输。三是，对于一台动力源驱动一台匹配的的传统往复气体压缩机或往复流体泵工作时，如果动力源输出的动力是波动很大的动力（例如风力涡轮机输出的动力），会出现动力源的输出扭矩与往复压缩机或泵的负荷扭矩特性差异很大，动力源与压缩机或泵不能在一个工作区间高效匹配，而这只能选择一个工作点实现良好匹配，造成系统启动难，效率低，能量输出少（例如在风力提水时，低风速的能量就无法有效利用）。为此，内蒙古工业大学胡玉龙等提出了“变行程风力提水技术”（详见【可再生能源】2007年8月第25卷第4期，76-78页），其基本原理是：风力提水机变行程技术改变提水机活塞在不同风速下的工作行程，实现风轮工作特性与活塞泵工作特性的一致，从而扩大机组出力，改善工作特性。但是实现变行程的控制和驱动机构复杂，负载变化范围窄。针对上述三类问题，本发明人认为：（1）将拉压过程全部变成拉的过程会大大降低拉压杆的材料用量。（2）将拉压过程全部变成拉的过程后拉杆可采用柔性拉索，从而可以实现曲径异地传输动力。（3）现有往复活塞泵或压缩机在一定的扬程或压力条件下它的负荷力矩基本是恒定的，使压缩机或泵负荷能够随动力源波动是实现提高能源利用率和设备利用率的最佳途径。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：寻求一种能够曲径异地安装、负荷力矩大小可随驱动力矩大小变化匹配的往复泵或往复压缩机系统，以适合工作环境条件需要、提高波动能源驱动下的装备利用率和能量利用率。

为达到上述目的和解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：

一种往复泵或压缩机系统，该系统由旋转与往复运动转换机构、往复泵或压缩机、连接旋转与往复运动转换机构同往复泵或压缩机之间的传力机构构成，所述往复泵或压缩机为多腔泵或压缩机，所述传力机构为双拉索逆向往复拉动机构。

这里所述拉索可以是刚性拉杆，也可以是柔性拉索。该方案中旋转与往复运动转换机构和双拉索逆向往复拉动传力机构配合可使拉压杆对往复泵或压缩机活塞的压过程也变为拉过程，从而可以解除在压的过程中对拉压杆稳定性的要求，实现曲径异地传输动力。特别是采用碳纤维材料制成的拉索具有强抗拉力、耐腐蚀、强度高、无蠕变、耐高温等特性。

上述的往复泵或压缩机系统，可供选择的技术方案是：所述旋转与往复运动转换机构是一个三连杆颈的曲轴连杆机构，所述三连杆颈的曲轴连杆机构是中间设有一中心连杆颈，在中心连杆颈两侧各设有一个连杆颈，中心连杆颈上装有中心连杆，两侧连杆颈上装有侧端连杆,将两侧端连杆连接为一体的外连杆，中心连杆串过外连杆的中心；所述多腔泵或压缩机是气液缸组，所述气液缸组是由上下两组气液缸叠置而成，每组气液缸由两个及以上单体气液缸叠置而成，每个单体气液缸由缸筒、上下端盖、位于缸筒内并将缸筒分隔成上腔和下腔的活塞或隔膜、串过气液缸端盖并与活塞或隔膜固定在一起的活塞杆、安装在上下各端盖上的进流单向阀和出流单向阀、将气液缸上端盖和下端盖上的进流单向阀连通后作为气液缸进流口的管路、将气液缸上端盖和下端盖上的出流单向阀连通后作为气液缸出流口的管路构成，上组气液缸的活塞杆为空心轴式活塞杆，下组气液缸活塞杆串过上组气液缸的空心轴式活塞杆；所述双拉索逆向往复拉动机构为设有中心拉索，中心拉索外围设有管形拉索或等效多根拉索，中心拉索的上端与中心连杆连接，下端与下组气液缸的活塞杆连接，管形拉索的上端与外连杆连接，下端与上组气液缸的空心轴式活塞杆连接。

此种技术方案适用于动力装置是固定模式的装置。

上述的往复泵或压缩机系统，改进的技术方案是：在中心拉索、管形拉索与气液缸组之间设有反向联动机构，所述反向联动机构是由中间一双面齿条、两侧各设一齿轮、两齿轮外侧各设一内齿齿条，两外侧内齿齿条连接为一体，齿轮与齿条相互啮合的机构，两齿轮中心轴支撑固定在上组气液缸端盖上，双面齿条的上端与中心拉索的下端连接，双面齿条的下端与下组气液缸的活塞杆连接，两外侧内齿齿条的上端与管形拉索的下端连接，两外侧内齿齿条的下端与上组气液缸的空心轴式活塞杆连接。反向联动机构可实现：当一根拉索运动时，另一个拉索反向运动。