一种高压气体箱泵的制作方法

1.本实用新型涉及高压气泵机械设备领域，具体涉及一种高压气体箱泵。


背景技术：

2.高压气泵是一种用于给气体加压以输出高压气体的泵类，较常见的高压气泵有空压机。为实现输出高压的目的，高压气泵对密封性以及气流的止逆性的要求会很高，因此高压气泵中必不可少的部件为止逆阀，目前而言，应用于高压气泵上的止逆阀结构上较多采用升降式止回阀，例如中国专利申请号cn201520244765.x公开的一种新型高压气泵进气单向阀，该高压气泵进气单向阀主要包括阀体和阀芯，所述阀体上设置有相通的进气孔和气道，所述阀芯包括阀杆、密封垫、复位弹簧和固定件，所述阀杆穿过所述气道，所述阀杆的顶端通过固定件与复位弹簧的一端相连，所述复位弹簧的另一端固定在所述进气孔内，所述阀杆的底端固定连接所述密封垫，所述密封垫为耐高温四氟密封垫。
3.上述高压进气单向阀虽然可以实现止逆的目的，但是由于该高压进气单向阀阀芯上的阀杆是直接设置在供高压气体流通的气道内的，并且在开启状态下时，阀杆上的止逆件即密封垫依旧是呈垂直于气道的形式设置的，这就会使得高压气体在气道内会受到很大的阻力，影响高压气体的流通，单向阀的阻力系数过大，也使得应用这种单向阀的高压气泵的能量转化率变低。
4.应当说明的是，在现有的技术中，有大部分高压气泵的级数的定义基本为压力缸在数量上的设定，其压力缸的容积并不会依次减少，对于这类纯粹是压力缸数量上的设定的气泵，虽然其输出的气体量会有所增大，但其最终输出的气体压力值并不会有所增高。
5.虽然现今也有级数与压力缸体积大小相适应的高压气泵，即级数越高，压力缸的体积越小，例如中国专利申请号cn201110364595.5公开的一种高压气泵，该高压气泵在气体的流动方向上依次设定的压力缸的容积依次变小，使得其能够实现进一步压缩气体的目的，但是上述现有技术一种高压气泵中的不同级数的压力缸之间在结构上基本上是依次嵌套的形式的，其压力缸的级数设定依旧会受到限制，以使得这种气泵的最终输出气体的压力值不会很高，并且其结构上，是逐级断续加压的，输出气体的时效性不高。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种高压气体箱泵，以解决现有技术中存在的如下技术问题：现有高压气泵的单向阀的阀芯因直接设置在供高压气体流通的气道内，并且在开启状态下时，阀芯上的止逆件依旧是呈垂直于气道的形式设置的，这就会使得高压气体在气道内会受到很大的阻力，单向阀的阻力系数过大，影响高压气体的流通，也使得应用这种单向阀的高压气泵的能量转化率变低。
7.本实用新型的技术方案是这样实现的：
8.一种高压气体箱泵，包括低压进气管、高压排气管和可沿其自身轴线作往复运动的传动杆，所述低压进气管和所述高压排气管之间串接有若干个压力缸，若干个所述压力
缸的容纳腔的容积沿气体流动方向依次变小，所述压力缸内设有活塞，若干所述活塞均连接所述传动杆，若干个所述压力缸内均设有进气口和出气口，所述进气口和/或所述出气口上设有单向导流件；
9.所述单向导流件具有若干底部依次相接以围合成环状的阀瓣膜，若干所述阀瓣膜相围合而成的内部空间形成供气体流通的气流通道，所述阀瓣膜的顶部到底部的距离大于所述气流通道的半径，若干所述阀瓣膜相分离时为开启状态，以供气体通过，在开启阀瓣膜的过程中，由于气体冲击阀瓣膜并使阀瓣膜相互分离后，高压气体就可以径直地从阀瓣膜之间的空间流动出去，径直流动的气体不会受到阀瓣膜的任何阻挡作用，提高了气体的流通效率，又由于多个阀瓣膜在气体的冲击作用下相互分离的过程中，气流通道会不断扩大，阀瓣膜的阻挡作用就会越来越小，当阀瓣膜被冲击到与气流通道内的气体的流动方向相平行时，阀瓣膜被完全打开，由于此时阀瓣膜处于与气体流动方向相平行的状态下，则此时，阀瓣膜对气体的阻力系数为最低，而与传统的升降式单向阀的止逆件在开启状态下依旧处于与气体流动方向相垂直的状态下相比，无疑的，该单向导流组件在开启状态下时的阻力系数将大大低于传统的升降式单向阀开启状态下的阻力系数，因此，该单向导流件在开启状态下具有很低的阻力系数，进而能起到确保该高压气体箱泵具有高能量转化率的作用。当气体从阀瓣膜的顶部往底部的方向上流动时，气体会带动阀瓣膜往气流通道的中心方向转动，使得阀瓣膜均向气流通道9的中心转动而相互聚合，从而起到阻断气流通道的作用，因而，若干阀瓣膜相互聚合时为闭合状态，实现反向止逆的目的，若干所述阀瓣膜相聚合时为闭合状态，以阻断气体通过，若干所述阀瓣膜相聚合时，任意一个所述阀瓣膜的侧边与其相邻的所述阀瓣膜的侧边相紧密抵接，由于阀瓣膜的顶部到底部的距离大于气流通道的半径，因此，任意一个阀瓣膜在闭合转动的过程中，阀瓣膜无需转动到与气流通道的横截面相平行的状态就可以与其他阀瓣膜相抵接而形成密闭面，降低了阀瓣膜的转动幅度，进而实现减少闭合时的回踩量的目的，同时，由于在闭合状态下的阀瓣膜不与气流通道相垂直，也使得在开启的过程中，阀瓣膜的开启速度将得到提升，从而也起到提高该单向导流件的开启响应速度的作用。
10.进一步的，若干个所述压力缸的容纳腔均呈圆柱状，且若干个所述压力缸的呈圆柱状的容纳腔的中心线呈相平行设置，有利于传动杆与压力缸内的活塞连接。
11.进一步的，所述传动杆的中轴线与所述压力缸的容纳腔的中心线相平行设置，所述传动杆上设有若干个与所述传动杆相平行的推拉杆，所述推拉杆的端部连接所述活塞。
12.进一步的，沿气体流动方向上任意两个相邻的所述压力缸的容纳腔之间的半径之比均相等。
13.进一步的，沿气体流动方向上任意两个相邻的所述压力缸的容纳腔之间的半径之比为1.5
‑
2.5。
14.进一步的，所述压力缸的数量设置为2至12个。
15.进一步的，还包括驱动电机和偏心盘，所述传动杆的一端设有与所述传动杆的中轴线相垂直的中心滑槽，所述驱动电机的输出轴连接所述偏心盘，所述偏心盘上设有偏心拨杆，所述偏心拨杆滑动设置在所述中心滑槽内，所述偏心拨杆在所述偏心盘上与所述驱动电机的输出轴呈偏心设置，由于中心滑槽与传动杆的中轴线相垂直，并且偏心拨杆在中心滑槽内滑动，因而中心滑槽可以起到消除偏心拨杆在沿垂直于传动杆的轴线方向上的推
动力影响，进而实现将偏心拨杆的转动运动转化为传动杆的往复直线运动的目的，因此，在驱动电机的驱动下的偏心盘实现驱动传动杆做往复运动的目的。
16.进一步的，还包括刚性壳体，若干个所述压力缸设置在所述刚性壳体内，所述刚性壳体中部设有贯穿所述刚性壳体的滑动槽，所述传动杆滑动设置在所述滑动槽内。
17.进一步的，所述传动杆通过所述滑动槽贯穿刚性壳体，穿出刚性壳体后的所述传动杆的两端杆段上均设有与所述传动杆相平行的所述推拉杆，在气体流动方向上的第n个压力缸为n级压力缸，n级压力缸的数量为至少两个，其中，n大于等于1。
18.进一步的，两个级数相同的n级压力缸在所述刚性壳体上呈相背设置，使得所有级数相同的压力缸之间均会处于相反的动作状态中，而压力缸在正常运行的过程中，仅有两个动作状态，即排气和吸气的动作状态，因此，级数相同的压力缸相背设置，并分别受传动杆的两端杆段上的推拉杆控制，使得该高压气体箱泵可以实现连续化泵送高压气体的目的，同时也可以起到传动杆各点受力均衡的作用。
19.进一步的，所述阀瓣膜在气流通道的纵截面上的投影呈等腰三角形，若干所述阀瓣膜相聚合时呈圆锥状或棱锥状，其中，气流通道的纵截面是指平行于气体的流动方向的流通通道的截面，气流通道的横截面是指垂直于流体介质的流动方向的气流通道的截面，由于在闭合状态下时，由阀瓣膜相紧密相抵接而形成的密闭面呈圆锥形或棱锥形，因此，在闭合状态下，该密闭面在气流通道的轴线方向上的抗压强度将得到大幅提高，并且在气体反流时，该呈圆锥形或棱锥形的密闭面所承受的流体压力越大，阀瓣膜之间的连接就会越紧密，使得密闭面的密封性就越高，使得该高压气体箱泵具有高止逆密封性的特点。
20.进一步的，若干所述阀瓣膜上设有外形与所述阀瓣膜的外形相适配的加强钢板。
21.进一步的，还包括套设在若干所述阀瓣膜外侧的外围薄膜，所述外围薄膜呈圆柱状或棱柱状，所述外围薄膜的底部与所述阀瓣膜的底部相连接。
22.进一步的，所述活塞上与所述出气口相对应的位置处设有与呈闭合状态时的所述单向导流件的内腔相适配的配型凸件，当压力缸处于挤压气体的状态时，活塞上的配型凸件可以进入到出气口上的阀瓣膜所围成的空间内，以起到减少压力缸内的气体残留的作用，设置配型凸件，可以实现将缸内气体残留量控制在0.5％以内。
23.进一步的，所述活塞上与所述进气口相对应的位置处设有与呈闭合状态时的所述单向导流件的外形相适配的配型凹腔，当活塞在压力缸内做挤压排气的过程中，活塞会靠近压力缸的缸底，而进气口处的阀瓣膜处于压力缸的内部，因此，在相对应的活塞内表面上设置与成闭合状态下的单向导流件的外形相适配的配型凹腔，在进行挤压排气的过程中，当活塞接近压力缸的缸底时，处于闭合状态下的单向导流件就会进入到配型凹腔内，使得活塞可以实现充分贴合压力缸的缸底的目的，以确保充分排气。
24.本实用新型的有益效果：通过在进气口和/或出气口上设置有多个阀瓣膜相围合成一个整体的单向导流件，利用阀瓣膜的相分离或者相聚合实现单向开启或者单向止逆的目的，且开启的过程中，高压气体可以径直的从阀瓣膜之间的空隙中流通过去，径直流动的气体不会受到阀瓣膜的任何阻挡作用，从而降低了阻力系数，提高了气体的流通效率，并且阀瓣膜完全开启后会处于与气体流动方向相平行的状态下，使得该单向导流件在完全开启状态下具有很低的阻力系数，能起到确保该高压气体箱泵具有高能量转化率的作用，进而使得该高压气体箱泵具有超高压的应用前景，阀瓣膜的转动幅度小，能起到有效减少气体
回踩量的作用，并且在闭合状态下的阀瓣膜不与气流通道相垂直，也使得在开启的过程中，阀瓣膜的开启速度将得到提升，从而也起到提高该单向导流件的开启响应速度的作用；级数相同的压力缸相背设置，并且分别受传动杆的两端杆段上的相应推拉杆控制，使得该高压气体箱泵可以实现多级同步且连续化泵送高压气体的目的，配型凹腔起到确保活塞在排气过程中可以实现充分贴合压力缸缸底目的的作用，以确保充分排气，配型凸件起到减少压力缸内的气体残留量的作用。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型所述一种高压气体箱泵的结构示意图；
27.图2为本实用新型所述一种高压气体箱泵的内部结构示意图；
28.图3为图2中a部分的局部放大图；
29.图4为图2中b部分的局部放大图；
30.图5为偏心拨杆与中心滑槽之间的连接关系图；
31.图6为本实用新型一种高压气体箱泵的结构为四级二组时的结构原理示意图；
32.图7为图1仰视下时刚性壳体的示意图；
33.图8为单向导流组件在开启状态下的结构示意图；
34.图9为单向导流组件在闭合状态下的结构示意图。
35.附图标识：1、低压进气管；2、高压排气管；3、传动杆；31、推拉杆；32、中心滑槽；4、压力缸；4
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1、一级压力缸；4
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2、二级压力缸；4
‑
3、三级压力缸；4
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4、四级压力缸；5、活塞；51、配型凸件；52、配型凹腔；6、进气口；7、出气口；8、阀瓣膜；81、阀瓣连接环；9、气流通道；10、驱动电机；11、偏心盘；12、偏心拨杆；13、刚性壳体；14、滑动槽；15、机构箱；16、加强钢板；17、外围薄膜；18、减速箱。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.参见图1至图9，一种高压气体箱泵，包括低压进气管1、高压排气管2和可沿其自身轴线作往复运动的传动杆3，低压进气管1和高压排气管2之间串接有若干个压力缸4，若干个压力缸4的容纳腔的容积沿气体流动方向依次变小，压力缸4内设有活塞5，若干活塞5均连接传动杆3，传动杆3的往复运动作用下，传动杆3同时驱动若干个压力缸4内的活塞5做往复运动，起到同步压缩和同步扩张压力缸的作用，若干个压力缸4内均设有进气口6和出气口7，参见图2至图4，进气口6和/或出气口7上设有单向导流件，其中，单向导流件在进气口6和出气口7上的方向均相同，单向导流件起到阻止气体反向流动的作用；
38.参见图3、图4、图8和图9，单向导流件具有若干底部依次相接以围合成环状的阀瓣膜8，其中，阀瓣膜8本身相对于其底部可以转动，若干阀瓣膜8的底部相围合形成阀瓣连接环81，该阀瓣连接环81用于安装连接压力缸4，若干阀瓣膜8相围合而成的内部空间形成供气体流通的气流通道9，气体在阀瓣膜8的底部往顶部的方向上经过气流通道9时，若干个阀瓣膜8在气体的冲击作用下会相互分离，进而使得阀瓣膜8可以无障碍的经过气流通道9，因而，若干阀瓣膜8相分离时为开启状态，以供气体通过，在开启阀瓣膜8的过程中，由于气体冲击阀瓣膜8并使阀瓣膜8相互分离后，高压气体就可以径直地从阀瓣膜8之间的空间流动出去，径直流动的气体不会受到阀瓣膜8的任何阻挡作用，提高了气体的流通效率，又由于多个阀瓣膜8在气体的冲击作用下相互分离的过程中，气流通道9会不断扩大，阀瓣膜8的阻挡作用就会越来越小，当阀瓣膜8被冲击到与气流通道9内的气体的流动方向相平行时，阀瓣膜8被完全打开，由于此时阀瓣膜8处于与气体流动方向相平行的状态下，则此时，阀瓣膜8对气体的阻力系数为最低，而与传统的升降式单向阀的止逆件在开启状态下依旧处于与气体流动方向相垂直的状态下相比，无疑的，该单向导流组件在开启状态下时的阻力系数将大大低于传统的升降式单向阀开启状态下的阻力系数，其阻力系数可降至0.5及以下，因此，该单向导流件在开启状态下具有很低的阻力系数，进而能起到确保该高压气体箱泵具有高能量转化率的作用。当气体从阀瓣膜8的顶部往底部的方向上流动时，气体会带动阀瓣膜8往气流通道9的中心方向转动，使得阀瓣膜8均向气流通道9的中心转动而相互聚合，从而起到阻断气流通道9的作用，因而，若干阀瓣膜8相互聚合时为闭合状态，实现反向止逆的目的，阀瓣膜8的顶部到底部的距离大于气流通道9的半径，当若干阀瓣膜8相聚合时，任意一个阀瓣膜8的侧边与其相邻的阀瓣膜8的侧边相紧密抵接，以形成阻断气流通道9流通的密闭面，因而，若干阀瓣膜8相聚合时为闭合状态，以阻断气体通过，若干阀瓣膜8相聚合时，由于阀瓣膜8的顶部到底部的距离大于气流通道9的半径，因此，任意一个阀瓣膜8在闭合转动的过程中，阀瓣膜8无需转动到与气流通道9的横截面相平行的状态就可以与其他阀瓣膜8相抵接而形成密闭面，降低了阀瓣膜8的转动幅度，进而实现减少闭合时的回踩量的目的，同时，由于在闭合状态下的阀瓣膜8不与气流通道9相垂直，也使得在开启的过程中，阀瓣膜8的开启速度将得到提升，从而也起到提高该单向导流件的开启响应速度的作用。
39.为方便表述技术方案，在气体流动方向上的第n个压力缸为n级压力缸，其中，n大于等于2，则在气体的流动方向上的具体级数的压力缸4依次命名为一级压力缸4
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1、二级压力缸4
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2、三级压力缸4
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3、四级压力缸4
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4和n级压力缸4
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n，其中，n表示为沿气体流动方向上的第n个压力缸，级数越高，其相对应压力缸的容纳腔的容积就越小，相应的压力缸4内的压强就会逐级反比例增大。
40.n级压力缸的数量为至少两个，其中，优选两个，即本实施例中进行具体阐述的高压气体箱泵具有两组级数相同的压力缸组，以进行技术方案详细说明。
41.在本实施例中，具体的，如图2和图6所示，n优选等于四，即在本实施例中，具体以具有四级压力缸的高压气体箱泵，即具体以四级二组高压气体箱泵的结构图来对本实施例的具体技术方案的进行说明，其他如二级二组、二级四组或者六级二组等高压气体箱泵的结构原理相似，在此不做赘述。
42.参见图，四级二组高压气体压力泵，具有两个一级压力缸4
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1、两个二级压力缸4
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2、两个三级压力缸4
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3和两个四级压力缸4
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4，其中，一级压力缸4
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1的进气口6连通低压进
气管1、四级压力缸的出气口7连接高压排气管2，一级压力缸4
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1、二级压力缸4
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2、三级压力缸4
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3和四级压力缸4
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4之间依次首尾串接(以进气口为首，以出气口为尾)。
43.由上也可知，在本实施例中，对于级数的定义为：在气体的流动方向上，其容积逐渐变小的第n个具体的压力缸，即级数的定义不仅仅体现在顺序上，还体现在其相应的容积变化上。
44.优选地，参见图2、图6和图7，若干个压力缸4的容纳腔均呈圆柱状，且若干个压力缸4的呈圆柱状的容纳腔的中心线呈相平行设置，有利于传动杆3与压力缸4内的活塞5连接。
45.优选地，参见图2和图6，传动杆3的中轴线与压力缸4的容纳腔的中心线相平行设置，传动杆3上设有若干个与传动杆3相平行的推拉杆31，推拉杆31的端部连接活塞5。
46.其中，若干压力缸4的长度均相同，且若干推拉杆31的长度均相同且与压力缸4的长度相适配，由于多个推拉杆31的一端分别直接作用在与其相对应的活塞5上，而多个推拉杆31的另一端又连接在同一传动杆3上，因此，在当传动杆3做往复运动时，传动杆3运动的距离即为推拉杆31运动的距离，而多个推拉杆31又分别作用在不同容积大小的压力缸上，因此，由此即可实现多个推拉杆31同步作用同一组中的所有的压力缸4的目的，即实现多级同步的目的，进而实现高效压缩和传输气体的目的，并且传动杆3的中轴线与压力缸4的容纳腔的中心线相平行设置，使得与传动杆3相平行的推拉杆31可以垂直作用于活塞5，进而使得推拉杆31对活塞5的推力和拉力都可以达到相等的目的，利于稳定压缩和传输高压气体，同时垂直作用也能起到确保推拉杆31作用力效用最大化的作用。
47.在本实施例中，多个压力缸4之间的连接结构为首尾串接的形式，并且不是相互嵌套的形式，使得本实施例中的压力缸4的级数可以得到进一步的增多，并且随着级数的增大，相应的压力缸的体积就会反比例缩小，即压力缸4内的压强就会随着级数的增大而增大，以实现进一步提高该高压气体箱泵的压力值的目的，并且在同一气体的流动方向上，不同压力缸4上的活塞5均由同一传动杆3上的推拉杆31实现同步驱动，前一级压力缸的气体被排出后会直接同时吸进到下一级压力缸的容纳腔中，以进行进一步的压缩操作，即任意两级压力缸之间的吸气或者排气操作为同时进行，从而最终实现多级同步的目的，即实现共轴同级无隙压缩的目的，提高了输出高压气体的时效性。
48.优选地，参见图1和图2，还包括刚性壳体13，若干个压力缸4以相互平行的形式位于刚性壳体13内，刚性壳体13中部设有贯穿刚性壳体13的滑动槽14，传动杆3滑动设置在滑动槽14内，将传动杆3滑动设置在滑动槽14内，滑动槽14的长度为整个刚性壳体13的宽度，长导程的滑动槽14可以起到提高传动杆14的运行稳定性的作用，使传动杆3的受力良好。
49.具体的，参见图2和图6，传动杆3通过滑动槽14贯穿刚性壳体13，穿出刚性壳体13后的传动杆3的两端杆段上均设有与传动杆3相平行的推拉杆31。
50.优选地，两个级数相同的n级压力缸在刚性壳体13上呈相背设置，即任意两个级数相同的压力缸4的开口方向在刚性壳体13上均呈相背设置，也即，在本实施例中，两个一级压力缸4
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1在刚性壳体13上呈相背设置，其他级数相同的压力缸4之间的位置关系也是如此，使得级数相同的压力缸上的活塞5分别受传动杆3两端杆段上的推拉杆31控制，在传动杆3做往复运动时，就可以起到任意两个相同级数的压力缸所处的动作状态刚好相反，即，参见图6，以两个一级压力缸4
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1的动作为例，由于两个一级压力缸4
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1在刚性壳体13上呈相
背设置，则两个一级压力缸4
‑
1上的活塞5分别受传动杆3两端杆段上的推拉杆31控制，如此，当其中一个一级压力缸4
‑
1在处于排气的动作状态时，另一个一级压力缸4
‑
1就会处于吸气的动作状态，如此设置，使得其他级数相同的压力缸之间均会处于相反的动作状态中，而压力缸在正常运行的过程中，仅有两个动作状态，即排气和吸气的动作状态，因此，级数相同的压力缸相背设置，并分别受传动杆3的两端杆段上的推拉杆31控制，使得该高压气体箱泵可以实现连续化泵送高压气体的目的，同时也可以起到传动杆各点受力均衡的作用。
51.优选地，参见图7，若干推拉杆31之间呈以传动杆3为中心对称分布设置，以进一步实现力矩均衡的目的。
52.优选地，沿气体流动方向上任意两个相邻的压力缸4的容纳腔之间的半径之比均相等，即：
[0053][0054]
其中，k为常数，即k为级半径比，rn为沿气体流动方向上第n个压力缸的容纳腔的半径。
[0055]
优选地，沿气体流动方向上任意两个相邻的压力缸4的容纳腔之间的半径之比为1.5
‑
2.5，即：1.5≤k≤2.5。
[0056]
优选地，压力缸4的数量设置为2至12个，即在结构设计上，优选为二级一组、二级二组、二级四组、四级二组、六级二组等，当然还可以是超过12个，例如四级四组。
[0057]
优选地，参见图2，活塞5上与出气口7相对应的位置处设有与呈闭合状态时的单向导流件的内腔相适配的配型凸件51，当压力缸4处于挤压气体的状态时，活塞5上的配型凸件51可以进入到出气口7上的阀瓣膜8所围成的空间内，以起到减少压力缸内的气体残留的作用，设置配型凸件51，可以实现将缸内气体残留量控制在0.5％以内。
[0058]
优选地，参见图2，活塞5上与进气口6相对应的位置处设有与呈闭合状态时的单向导流件的外形相适配的配型凹腔52，当活塞5在压力缸4内做挤压排气的过程中，活塞5会靠近压力缸的缸底，而进气口6处的阀瓣膜8处于压力缸4的内部，因此，在相对应的活塞内表面上设置与成闭合状态下的单向导流件的外形相适配的配型凹腔52，在进行挤压排气的过程中，当活塞5接近压力缸4的缸底时，处于闭合状态下的单向导流件就会进入到配型凹腔52内，使得活塞5可以实现充分贴合压力缸4缸底的目的，以确保充分排气。
[0059]
优选地，参见图2和图5，还包括驱动电机10和偏心盘11，传动杆3的一端设有与传动杆3的中轴线相垂直的中心滑槽32，驱动电机10的输出轴连接偏心盘11，偏心盘11上设有偏心拨杆12，偏心拨杆12滑动设置在中心滑槽32内，其中，偏心拨杆12在偏心盘11上与驱动电机10的输出轴呈偏心设置，由于中心滑槽32与传动杆3的中轴线相垂直，并且偏心拨杆12在中心滑槽32内滑动，因而中心滑槽32可以起到消除偏心拨杆12在沿垂直于传动杆3的轴线方向上的推动力影响，进而实现将偏心拨杆12的转动运动转化为传动杆3的往复直线运动的目的，因此，在驱动电机10的驱动下的偏心盘11实现驱动传动杆3做往复运动的目的。
[0060]
具体的，在本实施例中，还包括减速箱18，驱动电机10的输出轴连接减速箱18的输入轴，减速箱18的输出轴安装连接偏心盘11，起到调速的作用，其中，驱动电机10、减速箱18均安装在刚性壳体13的外侧壁上，便于整体化结构。
[0061]
优选地，参见图1、图2和图5，刚性壳体13上设有机构箱15，偏心盘11和传动杆3上
的中心滑槽32均活动安装于机构箱15内，机构箱15用于安装偏心盘11等驱动传动杆3做往复运动的结构部件，起到结构稳定的作用。
[0062]
优选地，参见图3、图4、图8和图9，阀瓣膜8在气流通道9的纵截面上的投影呈等腰三角形，若干阀瓣膜8相聚合时呈圆锥状或棱锥状，其中，在本实施例中，气流通道9的纵截面是指平行于气体的流动方向的流通通道的截面，气流通道9的横截面是指垂直于流体介质的流动方向的气流通道9的截面，由于在闭合状态下时，由阀瓣膜8相紧密相抵接而形成的密闭面呈圆锥形或棱锥形，因此，在闭合状态下，该密闭面在气流通道9的轴线方向上的抗压强度将得到大幅提高，并且在气体反流时，该呈圆锥形或棱锥形的密闭面所承受的流体压力越大，阀瓣膜8之间的连接就会越紧密，使得密闭面的密封性就越高，使得该高压气体箱泵具有高止逆密封性的特点。
[0063]
优选地，参见图3、图4、图8和图9，若干阀瓣膜8上设有外形与阀瓣膜8的外形相适配的加强钢板16，加强钢板16可以起到提高阀瓣膜8本身的结构强度的作用，避免阀瓣膜8在高压气体的冲击挤压下弯曲变形而失效，以确保该单向导流件的使用稳定性，并且在加强钢板16与阀瓣膜8相结合的作用下，该单向导流件抗高压的耐受性得到更进一步的提升，稳定性更强，取材为钢，强度高，耐腐蚀性也强。
[0064]
优选地，参见图3、图4、图8和图9，还包括套设在若干阀瓣膜8外侧的外围薄膜17，外围薄膜17呈圆柱状或棱柱状，外围薄膜17的底部与阀瓣膜8的底部相连接，闭合过程中，外围薄膜17会在反向流动的高压气体的带动下，包绕并紧密贴合阀瓣膜8的外表面上，外围薄膜17的紧密贴合，可以起到进一步密闭阀瓣膜8的作用，进而起到双重密闭的作用，进一步提高该单线导流件的密闭稳定性，在开启状态下，外围薄膜17会在高压气体的推动作用下，展开还原成圆柱状结构或者棱柱状结构，以实现无障碍通行的目的。
[0065]
工作原理：参见图2和图6，驱动电机10带动传动杆3做往复运动，当一级压力缸4
‑
1中的推拉杆31带动活塞5做吸气动作时，低压气体从进气管1中进入一级压力缸4
‑
1内，同一组中的奇数压力缸做吸气动作，同一组中的偶数压力缸做排气动作；同时另一组压力缸会做相反的动作，如此实现连续化吸气和排气的目的，由于级数越高，相应压力缸的容积越小，如此就可以实现压缩气体的目的。
[0066]
本实施例的有益效果：通过在进气口和/或出气口上设置有多个阀瓣膜相围合成一个整体的单向导流件，利用阀瓣膜的相分离或者相聚合实现单向开启或者单向止逆的目的，且开启的过程中，高压气体可以径直的从阀瓣膜之间的空隙中流通过去，径直流动的气体不会受到阀瓣膜的任何阻挡作用，从而降低了阻力系数，提高了气体的流通效率，并且阀瓣膜完全开启后会处于与气体流动方向相平行的状态下，使得该单向导流件在完全开启状态下具有很低的阻力系数，进而能起到确保该高压气体箱泵具有高能量转化率的作用，使得该高压气体箱泵具有超高压的应用前景，阀瓣膜的转动幅度小，能起到有效减少气体回踩量的作用，并且在闭合状态下的阀瓣膜不与气流通道相垂直，也使得在开启的过程中，阀瓣膜的开启速度将得到提升，从而也起到提高该单向导流件的开启响应速度的作用；级数相同的压力缸相背设置，并且分别受传动杆的两端杆段上的相应推拉杆控制，使得该高压气体箱泵可以实现多级同步且连续化泵送高压气体的目的，配型凹腔起到确保活塞在排气过程中可以实现充分贴合压力缸缸底目的的作用，以确保充分排气，配型凸件起到减少压力缸内的气体残留量的作用。
[0067]
在本实施例中，以空压机与该高压气体箱泵相对比为例，得出下列9表，其中，总的残留量与泄露损耗总占比的计算公式如下：
[0068][0069]
其中，s
n
：n级压力缸的总的残留与泄露总占比(％)，a
n
：n级压力缸的气缸残留与泄露容积占比(％)，p
1n
：n级压力缸的最大入口压力(mpa)，p
2n
：n级压力缸的最大出口压力(mpa)，s
n
‑1：n
‑
1级压力缸的总的残留与泄露总占比(％)。
[0070]
表1：高压气体箱泵与单级空压机能效对比估算表
[0071][0072]
续表1：
[0073][0074][0075]
说明：现有空压机采用的是升降式止逆阀，其阻力系数为10
‑
12，该高压气体箱泵的阻力系数为0.3
‑
0.5。
[0076]
其中，当将空气由正常大气压0.1mpa加压至2mpa时，相当于体积变为原来的5％，现有空压机的气缸残留量在1％以上，在本实施例中，以气缸残留量1％计算，则有20％的气体会残留在空压机的气压缸内而不能被排出去，同理，当将空气由正常大气压0.1mpa加压至4、6、9、10mpa时，气缸残留量以1％计算，将分别有40％、60％、90％、100％，从而使得现有的空压机的压力输出值低下，并且由上述表1和续表1可知，该高压气体箱泵的总的残留量与泄露损耗占比均远小于空压机，进而使得该高压气体箱泵的综合效能以及综合效能比都非常高，因而具有非常高的超高压应用价值。
[0077]
在本实施例中，以k＝1.5，n＝1,2,3,4,5,6，一级压力缸的缸半径为0.8m为基本数据，进行压力倍数的计算。
[0078]
其中，具体的，高压气体箱泵的理论压力放大倍数的计算公式如下：
[0079]
b＝(k2)
n
[0080]
其中，b为理论压力放大倍数，n为该高压气体箱泵的级数，k为级半径比。
[0081]
得到以下高压气体箱泵的压力倍数计算表如下：
[0082]
表2
[0083]
级数1级2级3级4级5级6级容积(m3)0.400.17860.07940.03530.01570.0070缸径r(m)0.80.5330.3560.2370.1580.105气缸行程s(m)0.20.20.20.20.20.2级半径比k 1.51.51.51.51.5气缸残留与泄露容积占比(％)111111最大入口压力(mpa)0.10.2250.5061.1392.5635.767出口压力(mpa)0.2250.4951.0882.3905.24811.515总的残留与泄露损耗占比(％)2.254.56.759.0011.2513.50实际入口压力(mpa) 0.2200.4831.0622.3325.118压力倍数b2.254.9510.6322.3145.6891.22
[0084]
表3:2mpa计算表
[0085][0086]
表4：4mpa计算表
[0087]
级数1级2级3级4级容积(m3)0.400.17860.05980.231缸径r(m)0.80.5330.30090.192气缸行程s(m)0.20.20.20.200级半径比k 2.151.6101.610气缸残留与泄露容积占比(％)1111最大入口压力(mpa)0.10.4620.6721.742出口压力(mpa)0.4622.0381.6514.163总的残留与泄露损耗占比(％)4.62259.257.7810.37实际入口压力(mpa) 0.4410.6371.606
[0088]
表5：6mpa计算表
[0089]
[0090][0091]
表6：9mpa计算表
[0092] 1级2级3级4级容积(m3)0.400.12690.04000.0126缸径r(m)0.80.4490.2520.142气缸行程s(m)0.20.2000.2000.200级半径比n 1.7801.7801.780气缸残留与泄露容积占比(％)11.0001.0001.000最大入口压力(mpa)0.10.3171.0043.181出口压力(mpa)0.316840.9722.9799.120总的残留与泄露损耗占比(％)3.16846.349.5112.67实际入口压力(mpa) 0.3070.9402.878
[0093]
表7：20mpa计算表
[0094] 1级2级3级4级容积(m3)0.400.10360.02670.0069缸径r(m)0.80.4060.2060.105气缸行程s(m)0.20.2000.2000.200级半径比n 1.9701.9701.970气缸残留与泄露容积占比(％)11.0001.0001.000最大入口压力(mpa)0.10.3881.5065.845出口压力(mpa)0.388091.4485.39120.043总的残留与泄露损耗占比(％)3.88097.7611.6415.52实际入口压力(mpa) 0.3731.3895.165
[0095]
需要说明的是，当一个元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0096]
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0097]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。