泵和使用该泵的气体增压器.pdf

提供了一种气体增压器，其包括：泵，包括缸体部件、被配置为与缸体部件连通并具有第一摄入部件和第一排放部件的泵壳体、能够往复地安装在缸体部件处以抽吸和排出水的活塞、安装在第一摄入部件处以当活塞向后移动时被打开以及当活塞向前移动时被闭合的第一止回阀、安装在第一排放部件处以当活塞向前移动时被打开以及当活塞向后移动时被闭合的第二止回阀、以及安装在泵壳体处并被配置为将气体供应至辅助缸体部件中并由此将气体添加至由缸体和活塞抽送的水的气体供应部件；与泵的第一排放部件连接的储罐，并且被添加至流体的气体在该储罐中被分离出来并被压缩；以及被配置为连接储罐与第一摄入部件的回管。

1.  一种泵，包括：
缸体部件；
泵壳体，被配置为与所述缸体部件连通，并具有第一摄入部件和 第一排放部件；
活塞，能够往复地安装在所述缸体部件处，以抽吸和排出不可压 缩流体；
第一止回阀，安装在所述第一摄入部件处以当所述活塞向后移动 时被打开并且当所述活塞向前移动时被闭合；
第二止回阀，安装在所述第一排放部件处以当所述活塞向前移动 时被打开以及当所述活塞向后移动时被闭合；
辅助缸体部件，安装在所述泵壳体处以与所述缸体部件连通；以 及
气体供应，被配置为将气体供应至所述辅助缸体部件从而将所述 气体添加至由所述活塞抽送的所述不可压缩流体。

2.  一种气体增压器，包括：
具有泵壳体的泵，在所述泵壳体中设置有缸体部件，以将待压缩 的气体添加至压缩驱动部件中的不可压缩流体然后抽送添加了所述气 体的不可压缩流体；
储罐，通过供应管与所述泵的第一排放部件相连接，并具有内部 空间，被添加至所述不可压缩流体的气体在所述内部空间中被分离出 来，所述储罐还被配置为压缩被分离出的气体；
回管，被配置为将所述储罐连接至与所述泵的所述缸体部件连通 的第一摄入部件；以及
气体供应部件，被配置为将所述待压缩的气体供应至用于抽送被 压缩的流体的所述缸体部件中。

3.  一种气体增压器，包括：
泵，包括：
缸体部件；
泵壳体，被配置为与所述缸体部件连通，并具有第一摄入部 件和第一排放部件；
活塞，能够往复地安装在所述缸体部件处以抽吸和排出水；
第一止回阀，安装在所述第一摄入部件处以当所述活塞向后 移动时被打开以及当所述活塞向前移动时被闭合；
第二止回阀，安装在所述第一排放部件处以当所述活塞向前 移动时被打开以及当所述活塞向后移动时被闭合；以及
气体供应部件，安装在所述泵壳体处，并被配置为将气体供 应至辅助缸体部件中，并由此将所述气体添加至由所述缸体和所述活 塞抽送的水；
储罐，与所述泵的所述第一排放部件连接，并且被添加至所述流 体的气体在所述储罐中被分离出来并被压缩；以及
回管，被配置为连接所述储罐与所述第一摄入部件。

4.  如权利要求3所述的气体增压器，其中所述气体供应部件包括：
供应孔，通过气体供应管与安装在所述泵壳体处的供应部件连接 以与所述泵壳体的所述辅助缸体部件连通；以及
第三止回阀，安装在所述供应孔处以当所述流体由所述活塞抽吸 时被打开，以及当所述活塞向前移动并且所述流体被排出时被闭合， 由此防止所述气体倒流。

5.  如权利要求4所述的气体增压器，其中所述不可压缩气体为润 滑油。

泵和使用该泵的气体增压器
技术领域
本发明涉及泵和使用该泵的气体增压器，并且更具体地，涉及能够 将作为可压缩流体的气体添加至抽送的不可压缩流体然后将该气体压出 的泵和使用该泵的气体增压器。
背景技术
通常，根据多种因素来选择用于运载流体或浆体的泵，这些因素例 如水头压力、测量精度、温度、颗粒公差、流体粘度、价格、稳定性以 及服务费。
容积式泵包括作为凸轮泵的往复泵和回转泵。往复泵包括机械/气动 活塞泵和机械/液压隔膜泵。往复泵具有以下结构，其中提供了用于在低 压力输入侧与高压力输出侧之间传输流体的一个或多个头部，并且用于 物理地控制抽送的流体的内体积的装置安装在泵头处。安装在往复泵的 泵壳体处的活塞由凸轮或曲柄轴以及连杆驱动。沿泵壳体的缸体往复运 动的活塞从入口抽吸流体，同时增大缸体的内体积，以及将流体排放至 出口，同时减小内体积。
大部分往复泵仅在一个方向操作。流动方向由止回阀控制，并且在 抽吸和排放过程期间，止回阀将入口/出口压力从泵头隔离。通常，出口 压力不受泵控制，而是受由泵导致的工作流体的下游侧阻力控制。
当在诸如气体的高度可压缩流体中使用时，往复泵被称作压缩机或 气体增压器。气体增压器的基本核心要素是压缩比。压缩比为最大体积 与最小体积的比，其中，在最大体积中泵头可在摄入冲程的峰值处在止 回阀之间隔离，最小体积减小至输送冲程的结束。
在该泵中，为了增大可压缩气体的压缩压力，最好是体积尽可能小 并且压缩比增大。当泵被操作并且高温气体保持在该泵中时，泵效率降 低，这是因为在新的流体被引入泵头之前，在摄入冲程期间保持的流体 在缸体中扩张。由于这种动作，难以使用气体增压器来压缩作为具有高 压力的可压缩流体的气体。多级泵被用于压缩具有高压力的气体。但是， 该多级泵具有相对复杂的结构。
发明内容
技术问题
本发明涉及提供一种泵以及使用该泵的气体增压器，该泵能够将作 为可压缩流体的气体添加至被抽送的不可压缩流体然后将该气体压出 的。
此外，本发明涉及提供一种泵以及使用该泵的气体增压器，该泵能 够将在不可压缩流体中添加的气体分离出来，并压缩分离出的气体，从 而增加该气体的压缩效率，并提高作为泵的驱动部件的活塞和缸体的润 滑能力。
技术方案
本发明的一个方面提供包括缸体部件的泵；泵壳体，被配置为与缸 体部件连通并具有第一摄入部件和第一排放部件；活塞，可往复地安装 在缸体部件处以抽吸并排出不可压缩流体；第一止回阀，安装在第一摄 入部件处以当活塞向后移动时被打开并且当活塞向前移动时被闭合；第 二止回阀，安装在第一排放部件处以当活塞向前移动时被打开以及当活 塞向后移动时被闭合；辅助缸体部件，安装在泵壳体处以与缸体部件连 通；以及气体供应部件，被配置为将气体供应至辅助缸体部件从而将气 体添加至通过活塞抽送的不可压缩流体。
本发明的另一方面提供了一种气体增压器，其包括：具有泵壳体的 泵，在该泵壳体中设置有缸体部件以将待压缩的气体添加至压缩驱动部 件中的不可压缩流体然后抽送它们；储罐，通过供应管与泵的第一排放 部件连接，并具有内部空间，添加至不可压缩流体的气体在该内部空间 中被分离出来，并且还被配置为压缩所分离出的气体；回管，被配置为 将储罐连接至与泵的缸体部件连通的第一摄入部件；以及气体供应部件， 被配置为将待压缩的气体供应至用于抽送压缩流体的缸体部件中。
本发明的又一方面提供了一种气体增压器，其包括泵，该泵包括缸 体部件、被配置为与缸体部件连通并具有第一摄入部件和第一排放部件 的泵壳体、可往复地安装在缸体部件处以抽吸和排出水的活塞、安装在 第一摄入部件处以当活塞向后移动时被打开以及当活塞向前移动时被闭 合的第一止回阀、安装在第一排放部件处以当活塞向前移动时被打开以 及当活塞向后移动时被关闭的第二止回阀、以及安装在泵壳体处并被配 置为将气体供应至辅助缸体部件中并由此将气体添加至由缸体和活塞抽 送的水的气体供应部件；与泵的第一排放部件连接的储罐，并且添加至 流体的气体在该储罐中被分离出来并被压缩；以及被配置为连接储罐与 第一摄入部件的回管。
气体供应部件可包括：供应孔，通过气体供应管与安装在泵壳体处 的供应部件连接以与泵壳体的辅助缸体部件连通；以及第三止回阀，安 装在供应孔处以当流体由活塞抽吸时被打开，以及当活塞向前移动并且 流体被排出时被闭合，并由此防止气体倒流。
有益效果
根据本发明的泵以及使用该泵的气体增压器可将气体添加至被抽送 的不可压缩流体，然后可对该气体进行压缩，并且还可在储罐中分离该 气体，从而提高气体的压缩效率。此外使用本发明的泵的气体增压器可 满足用户的用于气体的压缩压力的要求。
附图说明
图1是示出了根据本发明的气体增压器的视图。
图2提取并示出了泵的缸体部件和辅助缸体部件，并且是示出了不 可压缩流体通过第一入口吸入至缸体以压缩不可压缩流体的状态的横截 面视图。
图3提取并示出了泵的缸体部件和辅助缸体部件，并且是示出了被 添加到气体的不可压缩流体通过第一出口被压缩以压缩该不可压缩流体 的状态的横截面视图。
具体实施方式
根据本发明的泵以及使用该泵的气体增压器将气体添加至流体，然 后压缩该气体，它们的一个实施方式在图1至图3中示出。
参照附图，根据本发明的气体增压器10包括具有泵壳体23的泵20、 储罐60、以及具有回管62的气体供应部件70。泵20在泵壳体23中设 置有缸体部件22以将待压缩的气体添加至压缩驱动部件21中的不可压 缩流体，并继而抽送它们。储罐60连接在泵20的第一排放部件30与供 给管61之间并具有内部间隔，其中，在内部间隔中添加至流体的气体被 分离出来，并且还被配置为压缩被分离的气体。回管62用于连接储罐60 与第一摄入部件40，第一摄入部件40与泵20的缸体部件22连通，并被 配置为将待压缩的气体供给至用于抽送被压缩的流体的缸体部件22中。
用于压缩被添加至可压缩气体的不可压缩流体的泵20的压缩驱动部 件21包括活塞21a和活塞驱动部件21b，其中活塞21a可往复地安装在 设置于泵壳体23处的缸体部件22中，以通过第一摄入部件40抽吸不可 压缩流体然后通过第一排放部件30排出不可压缩流体，活塞驱动部件21b 沿缸体部件22前后移动活塞21a。多个活塞和缸体部件可安装在泵壳体 23处。活塞驱动部件21b包括由发动机或电机驱动的曲柄轴和连接曲柄 轴与活塞的连杆从而将曲柄轴的旋转力转换成线性往复运动。
压缩驱动部件不限于以上所述的实施方式，并且可包括安装在缸体 部件中的叶片、齿轮和叶轮以及使叶片、齿轮和叶轮旋转的驱动部件。
第一止回阀31安装在被安装为与缸体部件22连通的第一摄取部件 30处，当流体被抽吸时，通过压缩驱动部件21打开第一止回阀31，并 且当流体被压缩时闭合第一止回阀31。第二止回阀41安装在第一排放部 件40处，当流体被压缩时通过压缩驱动部件21打开第二止回阀41，并 且当流体被抽吸时闭合第二止回阀41。根据压缩驱动部件的种类和特性， 止回阀不必安装在与缸体部件连通的第一摄取部件30和第一排放部件40 处。
同时，泵壳体23还包括辅助缸体部件22a以将气体添加至由缸体部 件22和活塞21a抽送的不可压缩流体。辅助缸体部件22a可与泵壳体23 一体地形成。替代地，可制造具有辅助缸体部件的辅助泵壳体然后安装 在泵壳体23处使得缸体部件21与辅助缸体部件21a(22a)连通。在本 申请中，优选的是辅助缸体部件22a与缸体部件22连通，并在缸体部件 22的上部方向延伸，第一摄入部件30安装在辅助缸体部件22a的下侧泵 壳体23处，第一排放部件40安装在辅助缸体部件22a的上侧泵壳体23 处。这是为了防止通过气体供应部件70供给的气体被引入用于压缩不可 压缩流体的缸体部件22中。优选地，辅助缸体部件22a的体积被形成为 大于或等于水被缸体部件22和活塞21a抽送的空间的体积。
同时，气体供应部件70用于将待被压缩的气体供给至缸体部件22 或辅助缸体部件22a中，并具有形成在泵壳体23处的气体供给孔71，其 中气体供应孔71与用于供给待被压缩的气体的气体压缩机72、或气罐和 气体供应管73连接。第三止回阀75安装在气体供应孔71处，以当压缩 驱动部件21的活塞21a向前移动时防止不可压缩流体通过气体供应部件 倒流。通过气体供应管73供应的气体的供给压力无需高于用来压缩不可 压缩流体的压力。气体供应管还可包括压力泵，其与压缩驱动部件活塞 联锁，并供应待压缩的气体。
通过回管62、缸体部件22以及供应管61循环的不可压缩流体100 存储在储罐60中。不可压缩流体100可以是减小活塞与缸体之间的摩擦 的润滑油或水，但是并不限制于此。
如图2所示，安装在第一摄入部件30处的第一止回阀31包括：
阀壳体33，具有安装在泵壳体的第一摄入部件30处的阀座部件32；
阀构件34，可滑动地安装在阀壳体33处以控制与阀座部件32接触 的水的供应；以及
弹簧35，安装在阀构件34与阀壳体33之间以当活塞21a沿缸体部 件22移动向前移动时在闭合方向弹性地偏置阀构件34。
第二止回阀41和第三止回阀75基本上与第一止回阀31具有相似的 结构。第二止回阀41和第三止回阀75中的阀构件的闭合方向可根据沿 缸体部件22进行往复运动的活塞21a的操作状态而改变。
储罐60具有同时存储不可压缩流体100和压缩气体的内部空间。由 于比重差异，被添加至不可压缩流体100的压缩气体在储罐60的内部空 间中被分离出来。不可压缩流体存储在储罐60的内部空间的下侧处，并 且可压缩气体存储在储罐60的内部空间的上侧处。储罐60还可包括单 独存储可压缩气体的罐。
下面将描述具有本发明的以上所述的结构的气体增压器的操作。
为了使用气体增压器压缩气体，泵20被驱动以抽送储罐60中的不 可压缩流体100。如此，不可压缩流体100从储罐60到回管62、第一摄 入部件30、缸体部件22、第一排放部件40、供应管61以及储罐60循环。
在该过程中，使用气体供应部件70将待压缩的气体供应至缸体部件 22。供应的气体被添加至在缸体部件22或辅助缸体部件22a中压缩的不 可压缩流体100，然后通过第一排放部件40和供应管61抽送至储罐60。
在不可压缩流体100由在缸体中进行往复运动的压缩驱动部件21的 活塞21a抽吸的情况下，即使在可压缩气体被供应时，气体仍然朝向第 一排放部件40移动，并且由此可压缩流体并不会被引入至作为活塞在其 中进行往复运动的实质压缩区域的缸体部件22。
当润滑油用作不可压缩流体100时缸体部件与活塞之间的润滑作用 可被激活并且还可防止可压缩流体通过压缩驱动部件泄漏。
添加至作为可压缩流体的气体的不可压缩流体100通过排放口供应 给储罐60，并且可压缩气体和不可压缩流体通过比重的差异在储罐60的 内部空间中被分离。被分离出来的气体位于储罐的上侧，以及不可压缩 流体位于储罐的下侧，并且然后如上所述进行循环。
如上所述，根据本发明的气体增压器可将可压缩气体添加至不可压 缩流体、可压缩它们、然后可使用比重的差异分离它们，从而提高作为 可压缩流体的气体的压缩效率。
虽然已经示出和描述了本发明的一些示例性实施方式，本领域的技 术人员应该理解在不背离本本发明的原理和精神的情况下可对这些实施 方式中进行改变。本发明的范围由权利要求及其等同范围限定。