本发明涉及隔膜压缩机，具体涉及一种含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构及防泄漏方法。
背景技术：
1、隔膜压缩机是一种由曲柄连杆机构驱动的容积式压缩机，由曲柄连杆机构将电机和曲轴的旋转运动转化为活塞组件的往复运动，活塞组件通过液压油的压力传递进一步地将其往复运动转化为膜片的挠曲变形，最终通过以膜片为变化边界的膜腔容积变化实现隔膜压缩机压缩腔的变化，进而实现气体介质的吸气、压缩和排气过程。
2、当前的隔膜压缩机技术普遍具有以下特征：
3、1、一般采用三层膜片结构将隔膜压缩机的油腔和气腔分离，并且作为引起膜腔容积变化的可移动边界。在隔膜压缩机正常运行的过程中，油腔内油压在吸气和压缩过程中随气压变化，当油腔压力高于气体压力时，油腔内的高压油会通过溢流阀排出，同时油腔内的液压油通过柱塞泵进行补油，另外隔膜压缩机活塞组件动密封在液压油压力变化过程中存在外泄漏。总之，在当前的隔膜压缩机结构方案中，油腔内的液压油通过外泄漏、柱塞泵补油和溢流阀溢油实现油量的动态平衡。
4、2、在一般的隔膜压缩机正常运行过程中，膜片两侧的压力是伴随变化的，但是也存在油气压力不随动的情况，主要包括以下两种：隔膜压缩机的膜片结构在溢油阶段会撞击气侧膜腔，油腔内的液压油压力在这个阶段会高于气体压力，直到溢流阀溢油后缸内油压降至气腔压力，膜片两侧压力平衡；在吸气阶段如果隔膜压缩机油腔内液压油不足，油腔内液压油压力会骤降到大气压力且伴随着液压油的流动，这个过程还会产生气泡影响油缸性能，另外，由于气腔内压力高于油腔内压力，膜片两侧压力不平衡，导致膜片拍击到配油盘上，膜片在配油盘上的孔槽结构附近会产生应力集中，长期缺油运行会影响膜片的寿命甚至破裂。
5、3、隔膜压缩机膜片破裂是当前隔膜压缩机技术中难以攻克的关键问题，主要在于膜片材料疲劳寿命限制、膜腔型线修正优化不足、缸内气泡空化气蚀影响材料强度寿命以及缺油工况下膜片撞击配油盘产生应力集中，受限于上述技术，当前隔膜压缩机故障预警和诊断技术逐渐发展以实现对膜片破裂产生的安全性问题进行预防和处理。
6、当前隔膜压缩机技术逐渐趋于成熟，但是关键性问题仍难以突破，亟需提出对隔膜压缩机整机的创新性结构设计，以解决现有隔膜压缩机产品结构方案的固有缺陷。
技术实现思路
1、本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构及防泄漏方法，采用双膜片组将气腔和油腔通过中间油垫分离，以增强靠近气腔的膜片组寿命为设计目标，增强隔膜压缩机膜头结构的安全性和可靠性。
2、为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
3、第一方面，提供一种含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构，包括由气侧膜片组和油侧膜片组组成的双膜片组，以及设置在气侧膜片组和油侧膜片组之间的中间油垫；所述气侧膜片组和油侧膜片组密封设置在由缸盖与缸体组成的膜腔内部；隔膜压缩机运行过程中，气侧膜片组与中间油垫以及油侧膜片组三者随动，当隔膜压缩机出现膜片故障时，油侧膜片组优先发生疲劳破裂，从而实现对气侧膜片组的保护，进而避免气体介质泄漏。
4、作为一种优选的方案，所述缸盖上分别通过排气压阀板以及进气压阀板向膜腔内部伸入安装排气压阀柱与进气压阀柱，排气压阀柱与进气压阀柱的端部分别连接有排气阀和进气阀，且在排气压阀板以及进气压阀板上方通过若干个压阀柱螺栓向下压紧固定，实现排气阀和进气阀的压紧密封。
5、作为一种优选的方案，所述缸体的内部设置有配油盘，配油盘的内侧表面提供油侧膜片组活动的膜腔，配油盘上加工有孔槽结构，孔槽结构与活塞组件相连，活塞组件由配油盘的外侧表面延伸至缸体的外部，活塞组件的外周设置有缸套。
6、作为一种优选的方案，所述气侧膜片组的内外侧边缘由气侧膜片密封对进行密封，气侧膜片密封对由缸盖和垫环压紧；所述油侧膜片组的内外侧边缘由油侧膜片密封对进行密封，油侧膜片密封对由缸体和垫环进行压紧固定。
7、作为一种优选的方案，所述缸盖、配油盘、垫环以及缸体之间通过直角定位，并且通过分布在缸盖与缸体上下侧表面外周的多个连接螺栓进行压紧固定。
8、作为一种优选的方案，所述垫环侧壁上设置有用于隔膜压缩机出现膜片故障时预警的压力监测孔。
9、作为一种优选的方案，气侧膜片组由三层00cr15ni5膜片组成，油侧膜片组由两层00cr15ni5膜片组成。
10、第二方面，提供一种基于所述含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构的防泄漏方法，包括以下步骤：
11、通过中间油垫将气侧膜片组和油侧膜片组分开，气侧膜片组与中间油垫以及油侧膜片组在隔膜压缩机的正常运行中随动；
12、当隔膜压缩机出现膜片故障时，油侧膜片组优先发生疲劳破裂，气侧膜片组重新实现油气两侧平衡，从而对气侧膜片组进行保护，避免气体介质泄漏；
13、当隔膜压缩机处于溢油工况和缺油工况下时，通过中间油垫对气侧膜片组和油侧膜片组的运动进行缓冲，并利用液压油难以压缩的特点，通过中间油垫对气侧膜片组和油侧膜片组的运动最大挠度进行限制。
14、作为一种优选的方案，当隔膜压缩机处于压缩工况时，气侧膜片组和油侧膜片组同时从油侧向气侧运动，中间油垫也随之运动；
15、当隔膜压缩机处于吸气工况时，气侧膜片组和油侧膜片组同时从气侧向油侧运动，中间油垫也随之运动；
16、当隔膜压缩机处于溢油工况时，气侧膜片组与气侧膜腔贴紧而不再运动，同时，油侧膜片组由于中间油垫的可压缩性发生限制幅度的运动，此时，油侧膜片组的应力大于气侧膜片组的应力；
17、当隔膜压缩机处于缺油工况时，油侧膜片组与配油盘膜腔紧贴，同时，气侧膜片组由于中间油垫和配油盘膜腔的限制不再移动，配油盘膜腔表面的孔槽结构对油侧膜片组产生的局部应力集中也使得油侧膜片组的应力大于气侧膜片组的应力。
18、作为一种优选的方案，通过垫环侧壁上设置的压力监测孔监测中间油垫内的压力情况，对膜片破裂和中间油垫缺油故障工况进行预警。
19、相较于现有技术，本发明至少具有如下的有益效果：
20、本发明含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构，利用中间油垫将气侧膜片组和油侧膜片组分开，在隔膜压缩机正常运行过程中，中间油垫对双膜片组起到了运动缓冲的作用，有利于提高隔膜压缩机膜片的寿命。同时，油侧膜片组由于隔膜压缩机处于溢油工况时会出现更大的形变，以及严重缺油工况时由于配油盘表面孔槽结构产生的应力集中，从而比气侧膜片组更容易发生故障工况下的破裂，利用这一双膜片组特性实现了对气侧膜片组的保护，解决了传统单膜片组隔膜压缩机故障工况下气体介质泄漏的问题。本发明含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构，利用液压油难以压缩的特点，在严重缺油工况下，油侧膜片组与配油盘表面紧贴，而气侧膜片组则实现油气两侧平衡，从而实现了对气侧膜片组的保护。本发明有效解决了现有隔膜压缩机缺油工况下膜片撞击配油盘会产生应力集中，进而影响膜片寿命的问题，增强靠近气腔的膜片组寿命，增强隔膜压缩机膜头结构的安全性和可靠性。
21、进一步的，本发明含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构，在双膜片组之间的垫环侧壁设有压力监测孔，用于监测中间油垫内的压力情况，从而实现对膜片破裂和中间油垫缺油等故障工况的预警，提高了双膜片组隔膜压缩机的运行可靠性。
1.一种含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构，其特征在于，包括由气侧膜片组(m1)和油侧膜片组(m2)组成的双膜片组，以及设置在气侧膜片组(m1)和油侧膜片组(m2)之间的中间油垫(y2)；所述气侧膜片组(m1)和油侧膜片组(m2)密封设置在由缸盖(1)与缸体(2)组成的膜腔内部；隔膜压缩机运行过程中，气侧膜片组(m1)与中间油垫(y2)以及油侧膜片组(m2)三者随动，当隔膜压缩机出现膜片故障时，油侧膜片组(m2)优先发生疲劳破裂，从而实现对气侧膜片组(m1)的保护，进而避免气体介质泄漏。
2.根据权利要求1所述含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构，其特征在于，所述缸盖(1)上分别通过排气压阀板(61)以及进气压阀板(62)向膜腔内部伸入安装排气压阀柱(51)与进气压阀柱(52)，排气压阀柱(51)与进气压阀柱(52)的端部分别连接有排气阀(v1)和进气阀(v2)，且在排气压阀板(61)以及进气压阀板(62)上方通过若干个压阀柱螺栓(bo2)向下压紧固定，实现排气阀(v1)和进气阀(v2)的压紧密封。
3.根据权利要求1所述含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构，其特征在于，所述缸体(2)的内部设置有配油盘(3)，配油盘(3)的内侧表面提供油侧膜片组(m2)活动的膜腔，配油盘(3)上加工有孔槽结构，孔槽结构与活塞组件(7)相连，活塞组件(7)由配油盘(3)的外侧表面延伸至缸体(2)的外部，活塞组件(7)的外周设置有缸套(8)。
4.根据权利要求3所述含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构，其特征在于，所述气侧膜片组(m1)的内外侧边缘由气侧膜片密封对(o1)进行密封，气侧膜片密封对(o1)由缸盖(1)和垫环(4)压紧；所述油侧膜片组(m2)的内外侧边缘由油侧膜片密封对(o2)进行密封，油侧膜片密封对(o2)由缸体(2)和垫环(4)进行压紧固定。
5.根据权利要求4所述含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构，其特征在于，所述缸盖(1)、配油盘(3)、垫环(4)以及缸体(2)之间通过直角定位，并且通过分布在缸盖(1)与缸体(2)上下侧表面外周的多个连接螺栓(bo1)进行压紧固定。
6.根据权利要求4所述含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构，其特征在于，所述垫环(4)侧壁上设置有用于隔膜压缩机出现膜片故障时预警的压力监测孔(oin)。
7.根据权利要求1所述含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构，其特征在于，气侧膜片组(m1)由三层00cr15ni5膜片组成，油侧膜片组(m2)由两层00cr15ni5膜片组成。
8.一种基于权利要求1至7中任意一项所述含中间油垫的双膜片组隔膜压缩机膜头结构的防泄漏方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的防泄漏方法，其特征在于：
10.根据权利要求8所述的防泄漏方法，其特征在于：通过垫环(4)侧壁上设置的压力监测孔(oin)监测中间油垫(y2)内的压力情况，对膜片破裂和中间油垫(y2)缺油故障工况进行预警。
