CN215566444U - 一种杆塞分离结构及其氢气压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种杆塞分离结构，包括缸体、活塞和活塞杆，所述缸体的第一端设有缸盖，所述活塞滑动适配于所述缸体内壁，活塞的第一端与所述缸盖可分离地抵接；所述活塞杆一端与动力机构连接，另一端从所述缸体的第二端伸入缸体，并与所述活塞的第二端可分离地抵接，所述动力机构能够带动所述活塞杆沿所述缸体的轴向做往复运动。还公布了一种应用该杆塞分离结构的氢气压缩机。本实用新型将活塞和活塞杆分离，从而降低活塞、活塞所在缸体、活塞杆和活塞杆的动力部的制造、安装误差带来的影响，满足低制造精度下平稳运行的需求。

Description

一种杆塞分离结构及其氢气压缩机

技术领域

本实用新型涉及往复式活塞压缩机技术领域，特别是涉及一种杆塞分离结构及其氢气压缩机。

背景技术

往复式活塞压缩机是靠一个或几个作往复运动的活塞来改变压缩腔内部容积的容积式压缩机，其活塞通过活塞杆传动在气缸内做周期性往复运动，使得活塞与气缸组成的空间周期性地扩大与缩小。当空间扩大时，气缸内的气体膨胀，压力降低，吸入气体；当空间缩小时，气体被压缩，压力升高，排出气体。活塞往复一次，依次完成膨胀、吸气、压缩、排气这四个过程，总称为一个工作循环。

传统的活塞需要和活塞杆相连接，这样，活塞杆在回程时才能带动活塞移动行程。将活塞和活塞杆连接，需要保证活塞杆和活塞的同轴度，才能实现活塞在气缸内的精准运动，避免漏气。然而，这一方面需要保证活塞与气缸体的同轴度，另一方面需要保证活塞杆与提供动力的动力部的同轴度，最后还要保证活塞杆与活塞的同轴度，安装制造精度要求极高，不利于成本控制和设备推广普及。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种杆塞分离结构及应用该杆塞分离结构的氢气压缩机，能够在满足对应功效的同时降低制造精度，控制生产成本。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种杆塞分离结构，包括缸体、活塞和活塞杆，缸体的第一端设有缸盖，活塞滑动适配于缸体内壁，活塞的第一端与缸盖可分离地抵接；活塞杆一端与动力机构连接，另一端从缸体的第二端伸入缸体，并与活塞的第二端可分离地抵接，动力机构能够带动活塞杆沿缸体的轴向做往复运动。

在其中一个实施例中，活塞的第二端的端面设有向内设置的凹槽。

在其中一个实施例中，凹槽的截面面积大于活塞杆用于与活塞抵接的一端的端部的截面面积。

在其中一个实施例中，凹槽的底部为向内凹陷的第一弧面，活塞杆用于与活塞抵接的一端的端部为向外凸起的第二弧面，并与第一弧面相适应。

在其中一个实施例中，于活塞的第一端的周面设有环形槽，环形槽延伸至活塞的第一端的端面；于缸体的第一端在缸体侧壁开设有压缩介质进口和压缩介质出口，压缩介质进口和压缩介质出口对应连通环形槽。

一种氢气压缩机，包括如上述实施例的杆塞分离结构。

在其中一个实施例中，缸体为气缸体，动力机构为油缸体，气缸体与油缸体同轴固定连接。

在其中一个实施例中，气缸体用于压缩的介质为氢气；于活塞的周面开设有多道密封槽，密封槽内设有蓄能密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本实用新型将活塞和活塞杆分离，当活塞杆回程时，利用待压缩介质补充进行回程动力辅助，活塞可依靠辅助动力回程，当活塞杆前进时则靠活塞杆推动活塞压缩待压缩介质，周而复始形成循环动作，从而降低活塞、活塞所在缸体、活塞杆和活塞杆的动力部的制造、安装误差带来的影响，满足低制造精度下平稳运行的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的杆塞分离结构的结构示意图；

图2为杆塞分离结构的活塞杆回程时的结构示意图；

图3为杆塞分离结构的活塞回程时的结构示意图。

图标：1-缸体，11-缸体的第一端，12-缸体的第二端，13-压缩介质进口，14-压缩介质出口，2-活塞，21-活塞的第一端，211-环形槽，22-活塞的第二端，221-凹槽，2211-第一弧面，23-蓄能密封圈，3-活塞杆，31-第二弧面，4-缸盖，5-动力机构。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对一种杆塞分离结构及其氢气压缩机进行更清楚、完整地描述。附图中给出了杆塞分离结构及其氢气压缩机的首选实施例，但是，杆塞分离结构及其氢气压缩机可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使杆塞分离结构及其氢气压缩机的公开内容更加透彻全面。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，本文所使用的术语“设置”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种杆塞分离结构，包括缸体1、活塞2和活塞杆3，缸体1的第一端11设有缸盖4，活塞2滑动适配于缸体1内壁，能够在缸体1内壁沿缸体1轴向滑动，活塞2的第一端21与缸盖4可分离地抵接；活塞杆3一端与动力机构5(如曲柄连杆机构、油缸、其他伸缩机构等)连接，另一端从缸体1的第二端12伸入缸体1，并与活塞2的第二端22可分离地抵接，动力机构5能够带动活塞杆3沿缸体1的轴向做往复运动。

可以理解的是，活塞杆3与活塞2分离，是针对有辅助动力源情况下进行设计的，而为了实现压缩作用，通常是在活塞2与活塞杆3的非连接端即缸体1的第一端11开设有压缩介质进口13和压缩介质出口14，压缩介质进口13设有只允许压缩介质进入缸体1的单向阀，而压缩介质出口14设有只允许压缩介质排出缸体1的单向压力阀，此为现有技术，不再赘述。因此，当活塞杆3回程时，从压缩介质进口13补充待压缩介质，此时即可利用待压缩介质进行回程动力辅助，使活塞2可依靠辅助动力回程；当活塞杆3前进时则靠活塞杆3推动活塞2压缩待压缩介质，使待压缩介质压缩并从压缩介质出口14排出，周而复始形成循环动作。从而降低活塞2、活塞2所在缸体1、活塞杆3和活塞杆3的动力部(即动力机构5)的制造、安装误差带来的影响，满足低制造精度下平稳运行的需求。另外，活塞2是一个易损件，在运行过程中会经常维护，传统结构需要拆卸缸体1，再把活塞杆3拆卸后才能更换活塞2，而本结构维修更换非常简单，只需拆卸缸盖4即可从缸盖4侧取出活塞2，缩减了拆装步骤，大大降低了后期维护成本。

进一步的，如图2所示，在活塞2的第二端22的端面设有向内设置的凹槽221，通过凹槽221对活塞杆3的端部进行对接，减少移动时活塞杆3与活塞2之间产生周向的位移晃动。

更进一步的，凹槽221的截面面积可大于活塞杆3用于与活塞2抵接的一端的端部的截面面积，这样，即使活塞杆3的端部存在一定范围的同轴度偏差，也能准确插入凹槽221中与活塞2进行有效抵接。

进一步的，如图2所述，凹槽221的底部为向内凹陷的第一弧面2211，活塞杆3用于与活塞2抵接的一端的端部为向外凸起的第二弧面31，并与第一弧面2211相适应，通过第一弧面2211和第二弧面31的对应设置，使得活塞杆3能够对同轴度的偏差进行自动对中补偿，完成活塞杆3与活塞2的精准有效抵接。

进一步的，如图3所述，于活塞2的第一端21的周面设有环形槽211，环形槽211延伸至活塞2的第一端21的端面；于缸体1的第一端11在缸体1侧壁开设的压缩介质进口13和压缩介质出口14则对应连通环形槽211，将环形槽211作为压缩介质的进出缓冲空间，当活塞2被活塞杆3推动至最大行程，即活塞2的第一端21与缸盖4抵接时，绝大部分的压缩介质能够有效压缩并从压缩介质出口14排出；而活塞杆3回程后，待压缩介质从压缩介质进口13进入，能够通过环形槽211推动活塞2与活塞杆3一同回程，使得缸体1内重新充满待压缩介质，然后二次压缩。

如图1至图3所示，本实用新型实施例还提供了一种氢气压缩机，包括如上述实施例的杆塞分离结构，其中，缸体1为气缸体1，动力机构5为油缸体1，气缸体1与油缸体1同轴固定连接(可以是直接连接，也可以是通过连接座连接)，通过油缸体1作动力机构5，可以满足较大压程需求的压缩。可以理解的是，上述实施例的杆塞分离结构用于氢气压缩机时，气缸体1中用于压缩的介质即为氢气，由于氢气具有较强的腐蚀性，因此，在活塞2的周面开设有多道密封槽，密封槽内设有蓄能密封圈23，对氢气进行有效隔绝，避免渗透进入活塞2的第二端22腐蚀活塞杆3和油缸体1；同时，在油缸体1与活塞杆3的连接段也对应设有密封和刮油结构，为现有技术，此处不再赘述。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。

Claims (8)

1.一种杆塞分离结构，其特征在于，包括缸体、活塞和活塞杆，所述缸体的第一端设有缸盖，所述活塞滑动适配于所述缸体内壁，活塞的第一端与所述缸盖可分离地抵接；所述活塞杆一端与动力机构连接，另一端从所述缸体的第二端伸入缸体，并与所述活塞的第二端可分离地抵接，所述动力机构能够带动所述活塞杆沿所述缸体的轴向做往复运动。

2.根据权利要求1所述的一种杆塞分离结构，其特征在于，所述活塞的第二端的端面设有向内设置的凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种杆塞分离结构，其特征在于，所述凹槽的截面面积大于所述活塞杆用于与所述活塞抵接的一端的端部的截面面积。

4.根据权利要求3所述的一种杆塞分离结构，其特征在于，所述凹槽的底部为向内凹陷的第一弧面，所述活塞杆用于与所述活塞抵接的一端的端部为向外凸起的第二弧面，并与所述第一弧面相适应。

5.根据权利要求2-4任一所述的一种杆塞分离结构，其特征在于，于所述活塞的第一端的周面设有环形槽，所述环形槽延伸至所述活塞的第一端的端面；于所述缸体的第一端在所述缸体侧壁开设有压缩介质进口和压缩介质出口，所述压缩介质进口和压缩介质出口对应连通所述环形槽。

6.一种氢气压缩机，其特征在于，包括如权利要求1-5任一所述的杆塞分离结构。

7.根据权利要求6所述的一种氢气压缩机，其特征在于，所述缸体为气缸体，所述动力机构为油缸体，所述气缸体与所述油缸体同轴固定连接。

8.根据权利要求6所述的一种氢气压缩机，其特征在于，所述气缸体用于压缩的介质为氢气；于所述活塞的周面开设有多道密封槽，所述密封槽内设有蓄能密封圈。

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