CN113513465A - 液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构及液驱活塞压缩机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构及液驱活塞压缩机，涉及液驱活塞压缩机技术领域。在不降低压缩机效率的前提下还能够防止活塞组件发生撞缸现象，延长压缩机的寿命。该缓冲结构包括油缸缸体、活塞组件、两个油缸头、两个通流套和两个活塞杆套筒；油缸头内设有安装腔，通流套可在安装腔内滑动；油缸头上设有第一油孔和第二油孔；通流套上设有相互贯通的第三油孔和第四油孔；第四油孔沿轴向贯通通流套的侧壁；第三油孔的入口连通第一油孔的出口，第四油孔连通第二油孔的入口；两个油缸头上的第二油孔的出口均通过管路连接彼此的第一油孔的入口，管路上设有单向阀，单向阀的入口朝向第二油孔。本申请同时公开了一种液驱活塞压缩机。

Description

液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构及液驱活塞压缩机

技术领域

本申请涉及液驱活塞压缩机技术领域，尤其涉及一种液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构及液驱活塞压缩机。

背景技术

液驱活塞压缩机是一种容积式压缩机，与传统的机械往复活塞压缩机通过曲柄连杆的机构控制活塞运动不同，液驱活塞压缩机的活塞由液压系统驱动，因其具有振动小、噪声低，压缩工质不易受到污染等优点，广泛应用于加氢站的工作中。

如图1所示，现有的液驱活塞压缩机包括气缸组件01、两个连接法兰02、两个油缸头03、油缸04、油腔活塞05和活塞杆06。其中，气缸组件01与连接法兰02之间、油缸04与连接法兰02之间均通过螺纹连接，油缸头03布置于两个连接法兰02之间，再将两个连接法兰02通过双头螺柱连接组成缸体组件。油腔活塞05置于油缸04内，与活塞杆06通过双头螺柱连接组成活塞组件。活塞组件在液压油的推动下进行往复运动，对气体进行压缩。

当活塞组件接近行程终点时，需要调节液压油的流量与方向进行换向，换向时机对活塞的运动控制具有重要的作用，一般通过在活塞运动到气缸组件的一个固定位置时发出换向信号，通过降低液压油的流量使活塞的运动速度减小至零。当活塞运动速度较高时，活塞的换向过程需要更长的距离，由于换向信号发出的位置固定，如果油腔活塞端面到达油缸头位置，活塞速度未降低至零，就会发生撞击，产生较大的噪音，严重影响压缩机的使用寿命。

为了解决上述技术问题，现有技术一般通过降低活塞组件运动速度，或者将换向信号提前的方式来防止撞缸，但这两种方法都会增大压缩机的余隙容积，难以保证实际生产的效率要求。

发明内容

本申请的实施例提供一种液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构及液驱活塞压缩机，在不降低压缩机效率的前提下还能够防止活塞组件发生撞缸现象，延长压缩机的使用寿命。

为达到上述目的，一方面，本申请的实施例提供了一种液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构，包括油缸缸体、活塞组件、两个油缸头、两个通流套和两个活塞杆套筒；两个所述油缸头分别密封连接在所述油缸缸体的两端；所述活塞组件包括油腔活塞和分别设置在所述油腔活塞两端的活塞杆；所述油缸头内设有安装腔，所述通流套可在所述安装腔内滑动，两个所述活塞杆套筒分别位于对应的所述活塞杆靠近所述油腔活塞的一端；所述油缸头的侧壁上设有第一油孔和第二油孔；所述通流套的侧壁上设有相互贯通的第三油孔和第四油孔；所述第四油孔沿轴向贯通所述通流套的侧壁；所述第三油孔的入口连通所述第一油孔的出口，所述第四油孔连通所述第二油孔的入口；两个所述油缸头上的第二油孔的出口均通过管路连接彼此的第一油孔的入口，所述管路上设有单向阀，所述单向阀的入口朝向所述第二油孔。

进一步地，所述安装腔内设有复位件，所述复位件能够为所述通流套提供向油缸活塞方向靠近的力。

进一步地，所述复位件为弹簧，所述弹簧的第一端抵靠所述安装腔的底部，所述弹簧的第二端抵靠所述通流套。

进一步地，所述弹簧为多个，多个所述弹簧沿所述安装腔的周向均布。

进一步地，所述安装腔的底部固连弹簧座，所述弹簧座上设有多个柱状凸起，多个所述弹簧的第一端套设在对应的所述柱状凸起上，且抵靠在所述弹簧座的端面上。

进一步地，所述安装腔的口部设有限位套。

进一步地，所述第一油孔和所述第二油孔均为径向孔；所述第三油孔为沿所述通流套的周向均布的多个径向孔。

进一步地，所述通流套的外圆柱面上设有环槽，所述第一油孔和所述第三油孔通过所述环槽连通。

进一步地，所述通流套的外圆柱面上设有多个密封槽，多个所述密封槽分别位于所述环槽的两侧，所述密封槽设有密封件。

另一方面，本申请的实施例还提供了一种液驱活塞压缩机，该液驱活塞压缩机包括上述的液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构。

本申请相比现有技术具有以下有益效果：

1、本申请实施例中的两个油缸头上的第二油孔的出口均通过管路连接彼此的第一油孔的入口，并在通流套上加工相互连通的第三油孔和第四油孔，第三油孔由沿径向延伸，第四油孔沿轴向贯通，第一油孔的出口连通第三油孔的入口，由此，在活塞组件接近止点时，通过平衡油腔活塞两侧的压力，增大了活塞组件运动的阻力，从而降低了撞缸的风险，延长了活塞组件的使用寿命。

2、本申请实施例在第一油孔与第二油孔之间的管路上设置单向阀，换向过程中，活塞组件停止运动后反向启动的过程不受影响，启动时间不会延长，从而保证了压缩机的运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术液驱活塞压缩机的结构示意图；

图2为本申请实施例液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构的结构示意图；

图3为图2中Ⅰ处的局部放大图；

图4为本申请实施例液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构中通流套的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图2至图4，本申请实施例提供了一种液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构，包括油缸缸体1、活塞组件2、两个油缸头3、两个通流套4和两个活塞杆套筒5。两个油缸头3分别密封连接在油缸缸体1的两端。活塞组件2包括油腔活塞21和分别通过螺栓连接在油腔活塞21两端的活塞杆22。油缸头3内设有安装腔31，通流套4位于安装腔31内，且可在安装腔31内滑动。活塞杆22穿过通流套4的内孔和油缸头3的内孔后伸入对应的气缸组件9中。为了防止通流套4滑出安装腔31，安装腔31的口部设有限位套7。具体的，两个油缸头3的第一端均伸入油缸缸体1内，且与油缸缸体1密封连接，油缸头3的第一端上通过螺栓连接限位套7。

两个活塞杆套筒5分别位于对应的活塞杆22靠近油腔活塞21的一端，活塞杆22与活塞杆套筒5之间通过螺纹连接。两个油缸头3的侧壁上设有第一油孔和第二油孔。第一油孔和第二油孔均为径向孔。参照图2，为了便于描述，左侧的油缸头3上的第一油孔记为32a，第二油孔记为33a，右侧的油缸头3上的第一油孔记为32b，第二油孔记为33b。

通流套4的侧壁上设有相互贯通的第三油孔41和第四油孔42，其中，第三油孔41为沿通流套4的周向均布的多个径向孔，第四油孔42沿轴向贯通通流套4的侧壁，能够使通流套4左右两边形成通流。第四油孔42的孔径大于第三油孔41的孔径。通流套4的外圆柱面上设有环槽43，第一油孔(32a、32b)和第三油孔41通过环槽43连通。第三油孔41的入口连通第一油孔(32a、32b)的出口，通流套4与油缸头3之间形成液压腔10，第四油孔42依次连通液压腔10和第二油孔(33a、33b)的入口。左侧油缸头3上的第二油孔33a的出口均通过第一管路(图中未示)连接右侧油缸头3上的第一油孔32b的入口；右侧油缸头3上的第二油孔33b的出口通过第二管路(图中未示)连接左侧油缸头3上的第一油孔32a的入口。

为了防止换向后液压油倒流，导致活塞组件2启动速度过慢，第一管路上设有第一单向阀(图中未示)，第一单向阀的入口朝向第二油孔33a。第二管路上设有第二单向阀(图中未示)，第二单向阀的入口朝向第二油孔33b。由此，液压油只能从第二油孔33a流向第一油孔32b，或从第二油孔33b流向第一油孔32a。

继续参照图2，为了进一步提高缓冲性能，安装腔31内设有复位件，复位件能够为通流套4提供向油缸活塞方向靠近的力。在一些实施例中，复位件为弹簧6，弹簧6的第一端抵靠安装腔31的底部，弹簧6的第二端抵靠通流套4。具体的，弹簧6为多个，多个弹簧6沿安装腔31的周向均布。

为防止压缩过程中弹簧6发生移位，安装腔31的底部通过螺栓连接弹簧座8，弹簧座8为圆环，且弹簧座8的端面上设有多个柱状凸起(图中未示)，多个弹簧6的第一端套设在对应的柱状凸起上，且抵靠在弹簧座8的端面上。具体的，弹簧6和柱状凸起61的数量均为六个。

为了防止通流套4与油缸头3之间未通流时发生泄漏，通流套4的外圆柱面上设有多个密封槽44，多个密封槽44分别位于环槽43的两侧，密封槽44设有密封件(图中未示)，通流套4与油缸头3之间通过该密封件密封。

参照图2至图4，本申请实施例液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构的工作原理如下：

在压缩机工作过程中，活塞组件2在油缸缸体1和油缸头3中进行往复运动，以活塞组件2向左运动并进行换向的过程为例，在活塞组件3向左运动过程中，油腔活塞21右侧油压高于左侧，当左侧的活塞杆套筒5未接触到左侧的通流套4时，通流套4上的环槽43处于左侧油缸头3上的第一油孔32a的右侧，油腔活塞21两侧的液压油不能流通，活塞组件2的运动规律与现有的液驱活塞压缩机中活塞组件的运动规律一致，当左侧的活塞杆套筒5与通流套4接触，并推动通流套4向左运动至通流套4上的环槽43与左侧油缸头3上的第一油孔32a连通，油腔活塞21右侧的液压油通过右侧油缸头3上的第二油孔33b、第二管路、第一油孔32a、环槽43流入油腔活塞21的左侧，使油腔活塞21两侧的压力平衡，从而降低了活塞组件2的运动速度，达到缓冲的效果。

当活塞组件2向左运动速度减小至零，并开始向右运动的初段时间，油腔活塞21左侧油压高于右侧，虽然左侧油缸头3上的第一油孔32a仍然与通流套4上的环槽43连通，但因孔第二单向阀的存在，油腔活塞21左侧的液压油无法流入右侧，油腔活塞21与通流套4在油压差和左侧弹簧6的共同作用下，一起向右运动。

本申请的实施例还提供了一种液驱活塞压缩机，该液驱活塞压缩机包括上述的液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构，能够实现与上述液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构相同的技术效果。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构，其特征在于，

包括油缸缸体、活塞组件、两个油缸头、两个通流套和两个活塞杆套筒；

两个所述油缸头分别密封连接在所述油缸缸体的两端；

所述活塞组件包括油腔活塞和分别设置在所述油腔活塞两端的活塞杆；所述油缸头内设有安装腔，所述通流套可在所述安装腔内滑动，两个所述活塞杆套筒分别位于对应的所述活塞杆靠近所述油腔活塞的一端；

所述油缸头的侧壁上设有第一油孔和第二油孔；

所述通流套的侧壁上设有相互贯通的第三油孔和第四油孔；所述第四油孔沿轴向贯通所述通流套的侧壁；所述第三油孔的入口连通所述第一油孔的出口，所述第四油孔连通所述第二油孔的入口；两个所述油缸头上的第二油孔的出口均通过管路连接彼此的第一油孔的入口，所述管路上设有单向阀，所述单向阀的入口朝向所述第二油孔。

2.根据权利要求1所述的液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构，其特征在于，所述安装腔内设有复位件，所述复位件能够为所述通流套提供向油缸活塞方向靠近的力。

3.根据权利要求2所述的液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构，其特征在于，所述复位件为弹簧，所述弹簧的第一端抵靠所述安装腔的底部，所述弹簧的第二端抵靠所述通流套。

4.根据权利要求3所述的液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构，其特征在于，所述弹簧为多个，多个所述弹簧沿所述安装腔的周向均布。

5.根据权利要求4所述的液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构，其特征在于，所述安装腔的底部固连弹簧座，所述弹簧座上设有多个柱状凸起，多个所述弹簧的第一端套设在对应的所述柱状凸起上，且抵靠在所述弹簧座的端面上。

6.根据权利要求1所述的液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构，其特征在于，所述安装腔的口部设有限位套。

7.根据权利要求1所述的液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构，其特征在于，所述第一油孔和所述第二油孔均为径向孔；所述第三油孔为沿所述通流套的周向均布的多个径向孔。

8.根据权利要求7所述的液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构，其特征在于，所述通流套的外圆柱面上设有环槽，所述第一油孔和所述第三油孔通过所述环槽连通。

9.根据权利要求8所述的液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构，其特征在于，所述通流套的外圆柱面上设有多个密封槽，多个所述密封槽分别位于所述环槽的两侧，所述密封槽设有密封件。

10.一种液驱活塞压缩机，其特征在于，包括权利要求1～9中任一所述的液驱活塞压缩机的油缸侧缓冲结构。

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