[发明专利]两级活塞增压式真空压缩泵

摘要

本发明属于空气压缩泵技术领域，特别涉及一种用于太空舱内生命循环系统的气体压缩装置。一种两级活塞增压式真空压缩泵，其技术方案是气流由进气盖的进气口流入，在冷却缸套内的进气缓冲腔内得到缓冲后，进入Ⅰ级进气缓冲腔进一步缓冲后，进入Ⅰ级活塞缸内，经过Ⅰ级活塞杆压缩，气体压力增加并由Ⅰ级阀板组件的排气口排出；排出的气体在Ⅰ级排气缓冲腔内进一步得到缓冲后，进入中冷管路，经冷却降温后，进入Ⅱ级进气缓冲腔内得到缓冲后，由Ⅱ级阀板组件的进气口进入Ⅱ级活塞缸内，经Ⅱ级活塞杆加压后，由Ⅱ级排气缓冲腔的排气口排出，得到加压后的气体。本发明降低了系统的结构复杂程度。

主权项

一种两级活塞增压式真空压缩泵，其特征是：它包括：Ⅰ级活塞组件，Ⅱ级活塞组件，曲轴驱动系统以及中冷系统；其中Ⅰ级活塞组件为两套并联运行；两套并联运行的Ⅰ级活塞组件对称分设在所述Ⅱ级活塞组件两侧，每套Ⅰ级活塞组件均包括：Ⅰ级阀板组件(1，10)，Ⅰ级进排气缸盖(2，11)，Ⅰ级进气缓冲腔(3)，Ⅰ级排气缓冲腔(5)，Ⅰ级活塞杆(4，9)，Ⅰ级活塞缸，活塞缸密封环(12)，进气盖(13，28)，导向环(26)，进气缓冲腔(27)，密封环(29)；所述Ⅰ级活塞杆(4，9)外侧设置有活塞套(40)，所述活塞套(40)外侧设置有供冷却液流动的沟槽(41)，冷却液在所述沟槽(41)内呈S形流动实现冷却效果；所述Ⅱ级活塞组件包括：Ⅱ级阀板组件(6)，Ⅱ级活塞杆(7)，Ⅱ级活塞缸，Ⅱ级进排气缸盖(8)，Ⅱ级进气缓冲腔(47)，Ⅱ级排气缓冲腔(48)；所述Ⅱ级活塞杆(7)外侧设置有活塞套(40)，所述活塞套(40)外侧设置有供冷却液流动的沟槽(41)，冷却液在所述沟槽(41)内呈S形流动实现冷却效果；所述曲轴驱动系统包括：电机定子(14)，右端盖组件(15)，电机转子(16)，两个Ⅰ级活塞杆支撑轴承(17，22)，两个主轴承(18，21)，曲轴(19)，Ⅱ级活塞杆支撑轴承(20)，曲轴箱(23)，左端盖(24)，苏格兰轭(25)；所述曲轴(19)由位于所述Ⅱ级活塞杆支撑轴承(20)两侧对称分布的所述两个主轴承(18，21)支撑，所述两个Ⅰ级活塞杆支撑轴承(17，22)位于所述两个主轴承(18，21)外侧，通过在所述曲轴(19)两端设置包括锁紧螺母(51)、锁紧垫片(52)及调整垫片(53)的锁紧组件(50)，以及在所述曲轴(19)内部设置压套(44)、垫块(45)，实现了对所述曲轴驱动系统的锁紧；所述曲轴(19)由右侧的电机驱动，所述电机转子(16)通过轴套(46)和所述锁紧组件(50)与所述曲轴(19)紧固为一体，所述电机定子(14)与所述曲轴箱(23)的所述右端盖组件(15)通过过盈配合紧固为一体；所述两个Ⅰ级活塞杆(4，9)和所述Ⅱ级活塞杆(7)均在底部通过螺栓刚性连接至所述苏格兰轭(25)，所述苏格兰轭(25)内部设置支撑轴承，用于支撑及限制所述苏格兰轭(25)的运动轨迹，随着所述曲轴(19)转动，带动所述苏格兰轭(25)按照设定的轨迹运动，进而推动所述两个Ⅰ级活塞杆(4，9)和所述Ⅱ级活塞杆(7)实现上下移动；所述中冷系统包括：冷却缸套(30)和集成于所述冷却缸套(30)内部的中冷管路(31)；所述中冷管路(31)外侧加工有螺旋翅片(36)，通过调整该螺旋翅片(36)的螺距而调节翅片内冷却液的流速，进而调节冷却效果；冷却液由进水口(32)进入所述中冷管路(31)，对由所述Ⅰ级活塞组件排出的加压升温气体进行冷却后，分别流入两个所述Ⅰ级活塞杆(4，9)外侧的所述活塞套(40)外部，对两个所述Ⅰ级活塞杆(4，9)进行冷却；随后，分别对两个所述Ⅰ级活塞杆(4，9)进行冷却的两路冷却液合并后，进入所述Ⅱ级活塞杆(7)外侧的所述活塞套(40)外部，对所述Ⅱ级活塞杆(7)进行冷却，再由所述冷却缸套(30)流出，经由外部管路进入电机的外冷却套内，经由外冷却套外侧翅片对电机产生的温升进行冷却，最后，冷却液由所述曲轴箱(23)上的出水口(33)流出，完成冷却工作；气流由所述进气盖(13，28)的进气口(34)流入，在所述冷却缸套(30)内的所述进气缓冲腔(27)内得到缓冲后，进入所述Ⅰ级进气缓冲腔(3)进一步缓冲后，进入所述Ⅰ级活塞缸内，经过所述Ⅰ级活塞杆(4，9)压缩，气体压力增加并由所述Ⅰ级阀板组件(1，10)的排气口排出；排出的气体在所述Ⅰ级排气缓冲腔(5)内进一步得到缓冲后，进入所述中冷管路(31)，经冷却降温后，进入所述Ⅱ级进气缓冲腔(47)内得到缓冲后，由所述Ⅱ级阀板组件(6)的进气口进入所述Ⅱ级活塞缸内，经所述Ⅱ级活塞杆(7)加压后，由所述Ⅱ级排气缓冲腔(48)的排气口(35)排出，得到加压后的气体。