CN113606113A - 一种加氢站用活塞式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加氢站用活塞式压缩机，包括中间缸和与液压设备连接的压缩缸，所述压缩缸内壁密封滑动连接有活塞，所述活塞向上贯穿压缩缸上壁，所述活塞位于压缩缸的外部连接有环形盘，所述环形盘的下端固定连接有多个竖杆，多个所述竖杆下端共同固定连接有一个环形的螺纹块。本发明中的加氢站用活塞式压缩机，在使用时环形盘上下往复运动时，螺纹块随竖杆上下往复运动，由于螺纹块与吸热环外的转动套螺纹连接，故而螺纹块的上下运动会带动转动套产生转动，而转动套转动会通过磁吸力带动扇叶转动，扇叶转动驱动吸热环内的流体运动至螺旋管内，从而实现将高温流体输送至螺旋管内进行散热。

Description

一种加氢站用活塞式压缩机

技术领域

本发明涉及氢气压缩机技术领域，尤其涉及一种加氢站用活塞式压缩机。

背景技术

现有技术当中，加氢站所使用的液压活塞式氢气压缩机是一种依靠活塞往复运动使气体增压和输送气体的压缩装置，在发明专利(CN201910811566.5)中公开了“一种加氢站用活塞式压缩机”，其在原有的氢气压缩机基础上，在侧壁面加设有输送途径上的冷却装置，以降低压缩后氢气的温度，减小危险系数，但在氢气进行被压缩时，在气缸压缩的一端也同样具有危险性。

因此，研究设计一种可降低温度或及时散热的装置，可使得气缸压缩端的温度有所控制，以降低危险性，尤其在加氢站所使用的压缩机中是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种加氢站用活塞式压缩机，以解决现有液压活塞式氢气压缩机的压缩气体温度不能适时降温散热的技术问题。

为了达到上述目的，本发明解决技术问题的技术方案是提供一种加氢站用活塞式压缩机，连接在液压设备上，包括压缩缸和中间缸，所述压缩缸的内壁密封滑动连接有活塞，所述活塞的活塞杆向上贯穿所述压缩缸的上壁，并延伸至外部，所述活塞杆的端部连接有环形盘，所述环形盘的下端固定连接有多个竖杆；

所述压缩缸的外壁设有吸热环，所述吸热环的外表面环绕有螺旋管，所述吸热环的外壁滑动嵌设有转动套，所述吸热环的内部滑动嵌设有磁性扇叶，所述转动套由永磁性材料制作而成，所述转动套的上端螺纹连接有螺纹块，多个所述竖杆远离所述环形盘的一端均匀固定连接在所述螺纹块上；

所述压缩缸的下端连通有进气管和出气管，氢气自所述进气管进入到所述压缩缸内压缩并换热后，经所述出气管流入到所述中间缸内进一步散热。

优选的，所述螺旋管的上端与所述吸热环的上端连通，所述螺旋管的下端与所述吸热环的下端连通。

优选的，所述活塞包括与所述压缩缸内壁适配滑动连接的活塞板和与所述活塞板的上表面固定连接活塞杆，所述活塞板靠近所述进气管的一侧内部开设有储液腔，所述活塞杆的内部设有上管，且所述上管连通至所述储液腔，所述活塞杆的上端内部开设有一个锁止腔，所述锁止腔与所述上管的上端连通，所述上管的上端滑动连接有推杆，所述推杆的上端固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的另一端与所述锁止腔的内壁固定连接。

优选的，所述环形盘的内圈开设有至少两个卡槽，每个所述卡槽内均滑动连接有一个锁舌，所述锁舌贯穿滑动连接在活塞杆的侧壁，所述锁舌远离所述卡槽的一端位于所述锁止腔内部，所述锁舌位于所述锁止腔内的一端通过销轴转动连接有转动杆，所述转动杆远离所述锁舌的一端通过销轴与所述推杆转动连接。

优选的，所述压缩缸的内部设置有螺旋板，所述螺旋板的上端与所述活塞板固定连接，所述螺旋板的下端与所述压缩缸的内侧下壁固定连接，所述螺旋板上还开设有若干个通孔。

优选的，所述进气管和所述出气管内均设置有单向阀，所述进气管处的单向阀适于空气单向进入所述压缩缸内，所述出气管处的单向阀适于空气单向从所述压缩缸流出。

优选的，所述出气管的另一端与所述中间缸连通，所述中间缸的内壁密封固定连接有隔板，所述隔板将所述中间缸分隔为上下两部分，所述出气管延伸至所述中间缸的内部，并在所述出气管的末端设置有第一出口和第二出口，所述出气管的第一出口向下延伸并贯穿所述隔板与所述中间缸的下部连通，所述出气管的第二出口向上延伸与所述中间缸的上部连通。

优选的，所述出气管位于所述中间缸一侧的端部内壁固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧固定连接有一个位于所述出气管内的内管，所述内管的外径与所述出气管的内径相等。

优选的，所述第二弹簧由记忆金属材料制成，所述内管在所述第二弹簧收缩时适于封堵所述出气管的第一出口，所述内管在所述第二弹簧伸长时适于封堵所述出气管的第二出口。

优选的，所述中间缸的上端固定连接有一个蒸发器，所述蒸发器内装有低沸点的蒸发液，所述蒸发器的上端与所述中间缸的外部连通，所述中间缸的下端连通有向外界供氢的输送管。

与现有技术相比，本发明所提供的加氢站用活塞式压缩机，具有以下有益效果：

1、环形盘上下往复运动则会带动活塞上下运动，螺纹块随竖杆上下往复运动，由于螺纹块与吸热环外的转动套螺纹连接，故而螺纹块的上下运动会带动转动套产生转动，而转动套转动会通过磁吸力带动扇叶转动，扇叶转动驱动吸热环内的流体运动至螺旋管内，从而实现将高温流体输送至螺旋管内进行散热；

2、压缩缸的外套设有一个螺旋管，螺旋管的上端与吸热环的上端连通，螺旋管的下端与吸热环的下端连通，保证扇叶转动会将吸热环内的流体输送至螺旋管内，且流体在螺旋管内循环流动，形成良好的散热效果；

3、当压缩缸内温度过高时，会使得储液腔内的流体汽化，汽化会导致储液腔内压强增大，从而推动推杆上移，转动杆转动，会使得与转动杆连接的锁舌向直杆内部滑动，直至锁舌与环形盘脱离接触，此时外界的液压装置带动环形盘移动时，直杆不随其运动，而扇叶持续转动继续产生散热，但活塞板不运动不再继续产生较多热量，进而保证压缩缸内温度不至于过高；

4、当进入出气管内的氢气温度仍然过高时，第二弹簧由于使用记忆金属制成，而会达到其变态温度，此时第二弹簧所缩短，出气管不与中间缸的下端直接连通，出气管与中间缸的上部连通，高温氢气与蒸发器接触，会使其内的蒸发液汽化吸热，从而降低氢气的温度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种加氢站用活塞式压缩机的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大示意图；

图3为图1中B部分的放大示意图。

附图标记说明：

1-压缩缸；2-中间缸；3-活塞；31-活塞板；32-活塞杆；4-环形盘；5-吸热环；6-螺旋管；7-转动套；8-螺纹块；9-进气管；10-出气管；101-第一出口；102-第二出口；11-储液腔；12-上管；13-锁止腔；14-推杆；15-第一弹簧；16-卡槽；17-锁舌；18-转动杆；19-螺旋板；20-隔板；21-第二弹簧；22-内管；23-蒸发器；24-输送管；25-竖杆；26-扇叶；27-单向管。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，基于说明书附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-3所示，本发明实施例提供一种加氢站用活塞式压缩机，该加氢站用活塞式压缩机连接在液压设备上，包括压缩缸1和中间缸2，压缩缸1的内壁密封滑动连接有活塞3，活塞3由活塞板31和活塞杆32固定连接组成，活塞3上的活塞杆32向上贯穿压缩缸1的上壁，并延伸至外部，活塞杆32的端部连接有环形盘4，环形盘4的下端固定连接有多个竖杆25；

压缩缸1的外壁设有吸热环5，吸热环5的外表面环绕有螺旋管6，吸热环5的外壁滑动嵌设有转动套7，吸热环5的内部滑动嵌设有磁性扇叶26，转动套7由永磁性材料制作而成，转动套7的上端螺纹连接有螺纹块8，多个竖杆25远离环形盘4的一端均匀固定连接在螺纹块8上；

压缩缸1的下端连通有进气管9和出气管10，氢气自进气管9进入到压缩缸1内压缩并换热后，经出气管10流入到中间缸2内进一步散热。

需要说明的是，液压设备的输出端直接与环形盘4固定连接，液压设备工作时，带动环形盘4作上下往复运动，从而向活塞式压缩机内输入动力。

由此，压缩缸1内的氢气在经压缩后，环形盘4带动螺纹块8随竖杆25上下往复运动，由于螺纹块8与吸热环5外的转动套7螺纹连接，故而螺纹块8的上下运动会带动转动套7产生转动，由于转动套7由永磁性材料制作而成，转动套7的转动会通过磁吸力带动磁性扇叶26转动，磁性扇叶26转动驱动吸热环5内的流体运动至螺旋管6内，从而实现将高温流体输送至螺旋管6内进行散热。

进一步的，螺旋管6的上端与吸热环5的上端连通，螺旋管6的下端与吸热环5的下端连通。

具体地，请参考图1所示，在本发明的实施例当中，在压缩缸1的外部套设有一个螺旋管6，螺旋管6的上端与吸热环5的上端连通，螺旋管6的下端与吸热环5的下端连通，这样保证扇叶26转动，将吸热环5内的流体输送至螺旋管6内，且流体在螺旋管6内循环流动，形成良好的散热效果。

进一步的，活塞3包括与压缩缸1内壁适配滑动连接的活塞板31和与活塞板31的上表面固定连接活塞杆32，活塞板31靠近进气管9的一侧内部开设有储液腔11，活塞杆32的内部设有上管12，且上管12连通至储液腔11，活塞杆32的上端内部开设有一个锁止腔13，锁止腔13与上管12的上端连通，上管12的上端滑动连接有推杆14，推杆14的上端固定连接有第一弹簧15，第一弹簧15的另一端与锁止腔13的内壁固定连接。

具体地，请参考图1、2所示，在本发明的实施例当中，活塞板31的内部开设有一个储液腔11，储液腔11连通有上管12，上管12位于活塞杆32的内部，活塞杆32的上端内部开设有一个锁止腔13，上管12的上端与锁止腔13连通，上管12的上端滑动连接有一个推杆14，推杆14的上端固定连接有第一弹簧15，第一弹簧15的上端与锁止腔13的内壁上侧固定连接。

请参考图1、2所示，环形盘4的内圈开设有至少两个卡槽16，每个卡槽16内均滑动连接有一个锁舌17，锁舌17贯穿滑动连接在活塞杆32的侧壁，锁舌17远离所述卡槽16的一端位于锁止腔13内部，锁舌17位于锁止腔13内的一端通过销轴转动连接有转动杆18，转动杆18远离锁舌17的一端通过销轴与推杆14转动连接。

由此，当压缩缸1内的温度过高时，会使得储液腔11内的流体汽化，汽化会导致储液腔11内压强增大，从而推动推杆14上移，转动杆18的转动，会使得与转动杆18连接的锁舌17向锁止腔13的内部滑动，直至锁舌17与环形盘4脱离接触，此时外界的液压装置带动环形盘4移动时，活塞杆32不随其运动，而扇叶26持续转动继续产生散热，但活塞板31不运动，不再继续产生较多热量，进而保证压缩缸1内的温度不至于过高。

进一步的，压缩缸1的内部设置有螺旋板19，螺旋板19的上端与活塞板31固定连接，螺旋板19的下端与压缩缸1的内侧下壁固定连接，螺旋板19上还开设有若干个通孔。

由此，螺旋板19使得压缩缸1内的氢气会在压缩缸1内螺旋上升运动，使得其内的高温氢气能够更快的与吸热环5进行热量交换。

进一步的，进气管9和出气管10内均设置有单向阀，进气管9处的单向阀适于空气单向进入压缩缸1内，出气管10处的单向阀适于空气单向从压缩缸1流出。

具体地，请参考图1所示，在本发明的实施例当中，压缩缸1的下端连通有进气管9和出气管10，进气管9、出气管10内均设置有单向阀，进气管9处的单向阀仅允许空气单向进入压缩缸1内，出气管10处的单向阀仅允许空气单向从压缩缸1流出，环形盘4作上下往复运动，会带动活塞3上下移动，当活塞3上移使得压缩缸1内产生负压，从而使得外界的氢气经进气管9进入压缩缸1的内部；而当活塞3下移，会使得压缩缸1内产生正压，而将氢气经出气管10输送至中间缸2的内部。

具体地，请参考图1、2所示，在本发明的实施例当中，出气管10的另一端与中间缸2连通，中间缸2的内壁密封固定连接有隔板20，隔板20将中间缸2分隔为上下两部分，出气管10延伸至中间缸2的内部，并在出气管10的末端设置有第一出口101和第二出口102，出气管10的第一出口101向下延伸并贯穿隔板20与中间缸2的下部连通，出气管10的第二出口102向上延伸与中间缸2的上部连通。

本申请中，隔板20上设置仅允许氢气单向向下流通的单向管27，则降温后的氢气会经单向管27运动至输送管24并输出；反之，当出气管10内的温度不高时，则第二弹簧21处于伸长状态，出气管10内的氢气直接与中间缸2的下端连通。

进一步的，请参考图1所示，出气管10位于中间缸2一侧的端部内壁固定连接有第二弹簧21，第二弹簧21固定连接有一个位于出气管10内的内管22，所内管22的外径与出气管10的内径相等。

进一步的，请参考图1所示，第二弹簧21由记忆金属材料制成，内管22在第二弹簧21收缩时适于封堵出气管10的第一出口101，内管22在第二弹簧21伸长时适于封堵出气管10的第二出口102。

由此，当进入出气管10内的氢气温度仍然过高时，第二弹簧21由于使用记忆金属制成，而会达到其变态温度，此时第二弹簧21缩短，出气管10不与中间缸2的下端直接连通，出气管10与中间缸2的上部连通。

请参考图1所示，中间缸2的上端固定连接有一个蒸发器23，蒸发器23内装有低沸点的蒸发液，蒸发器23的上端与中间缸2的外部连通，中间缸2的下端连通有向外界供氢的输送管24。高温氢气与蒸发器23接触，会使其内的蒸发液汽化吸热，从而降低氢气的温度。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种加氢站用活塞式压缩机，连接在液压设备上，其特征在于，包括压缩缸(1)和中间缸(2)，所述压缩缸(1)的内壁密封滑动连接有活塞(3)，所述活塞(3)的活塞杆(32)向上贯穿所述压缩缸(1)的上壁，并延伸至外部，所述活塞杆(32)的端部连接有环形盘(4)，所述环形盘(4)的下端固定连接有多个竖杆(25)；

所述压缩缸(1)的外壁设有吸热环(5)，所述吸热环(5)的外表面环绕有螺旋管(6)，所述吸热环(5)的外壁滑动嵌设有转动套(7)，所述吸热环(5)的内部滑动嵌设有磁性扇叶(26)，所述转动套(7)由永磁性材料制作而成，所述转动套(7)的上端螺纹连接有螺纹块(8)，多个所述竖杆(25)远离所述环形盘(4)的一端均匀固定连接在所述螺纹块(8)上；

所述压缩缸(1)的下端连通有进气管(9)和出气管(10)，氢气自所述进气管(9)进入到所述压缩缸(1)内压缩并换热后，经所述出气管(10)流入到所述中间缸(2)内进一步散热。

2.根据权利要求1所述的加氢站用活塞式压缩机，其特征在于，所述螺旋管(6)的上端与所述吸热环(5)的上端连通，所述螺旋管(6)的下端与所述吸热环(5)的下端连通。

3.根据权利要求2所述的加氢站用活塞式压缩机，其特征在于，所述活塞(3)包括与所述压缩缸(1)内壁适配滑动连接的活塞板(31)和与所述活塞板(31)的上表面固定连接活塞杆(32)，所述活塞板(31)靠近所述进气管(9)的一侧内部开设有储液腔(11)，所述活塞杆(32)的内部设有上管(12)，且所述上管(12)连通至所述储液腔(11)，所述活塞杆(32)的上端内部开设有一个锁止腔(13)，所述锁止腔(13)与所述上管(12)的上端连通，所述上管(12)的上端滑动连接有推杆(14)，所述推杆(14)的上端固定连接有第一弹簧(15)，所述第一弹簧(15)的另一端与所述锁止腔(13)的内壁固定连接。

4.根据权利要求3所述的加氢站用活塞式压缩机，其特征在于，所述环形盘(4)的内圈开设有至少两个卡槽(16)，每个所述卡槽(16)内均滑动连接有一个锁舌(17)，所述锁舌(17)贯穿滑动连接在活塞杆(32)的侧壁，所述锁舌(17)远离所述卡槽(16)的一端位于所述锁止腔(13)内部，所述锁舌(17)位于所述锁止腔(13)内的一端通过销轴转动连接有转动杆(18)，所述转动杆(18)远离所述锁舌(17)的一端通过销轴与所述推杆(14)转动连接。

5.根据权利要求3所述的加氢站用活塞式压缩机，其特征在于，所述压缩缸(1)的内部设置有螺旋板(19)，所述螺旋板(19)的上端与所述活塞板(31)固定连接，所述螺旋板(19)的下端与所述压缩缸(1)的内侧下壁固定连接，所述螺旋板(19)上还开设有若干个通孔。

6.根据权利要求2所述的加氢站用活塞式压缩机，其特征在于，所述进气管(9)和所述出气管(10)内均设置有单向阀，所述进气管(9)处的单向阀适于空气单向进入所述压缩缸(1)内，所述出气管(10)处的单向阀适于空气单向从所述压缩缸(1)流出。

7.根据权利要求6所述的加氢站用活塞式压缩机，其特征在于，所述出气管(10)的另一端与所述中间缸(2)连通，所述中间缸(2)的内壁密封固定连接有隔板(20)，所述隔板(20)将所述中间缸(2)分隔为上下两部分，所述出气管(10)延伸至所述中间缸(2)的内部，并在所述出气管(10)的末端设置有第一出口(101)和第二出口(102)，所述出气管(10)的第一出口(101)向下延伸并贯穿所述隔板(20)与所述中间缸(2)的下部连通，所述出气管(10)的第二出口(102)向上延伸与所述中间缸(2)的上部连通。

8.根据权利要求1所述的加氢站用活塞式压缩机，其特征在于,所述出气管(10)位于所述中间缸(2)一侧的端部内壁固定连接有第二弹簧(21)，所述第二弹簧(21)固定连接有一个位于所述出气管(10)内的内管(22)，所述内管(22)的外径与所述出气管(10)的内径相等。

9.根据权利要求8所述的加氢站用活塞式压缩机，其特征在于,所述第二弹簧(21)由记忆金属材料制成，所述内管(22)在所述第二弹簧(21)收缩时适于封堵所述出气管(10)的第一出口(101)，所述内管(22)在所述第二弹簧(21)伸长时适于封堵所述出气管(10)的第二出口(102)。

10.根据权利要求1所述的加氢站用活塞式压缩机，其特征在于，所述中间缸(2)的上端固定连接有一个蒸发器(23)，所述蒸发器(23)内装有低沸点的蒸发液，所述蒸发器(23)的上端与所述中间缸(2)的外部连通，所述中间缸(2)的下端连通有向外界供氢的输送管(24)。

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