CN219176508U - 液驱活塞式氢气压缩机 - Google Patents

Abstract

一种液驱活塞式氢气压缩机，包括油缸、气缸，油缸与两端的气缸分别通过导向套相连，气缸的端盖上设置进、排气孔，油缸中的油缸活塞的两端设有轴向延伸的活塞杆，各活塞杆的延伸端穿过导向套的导向孔通过螺纹配合连接气缸活塞，导向套中设有用于防止油、气互窜的氮气隔离腔，氮气隔离腔为设置在导向孔内壁的环形凹槽，导向套壁设置氮气充气孔、漏气回收孔、回油孔与氮气隔离腔连通，用于向氮气隔离腔注入氮气将液压油、氢气隔离以及回收渗漏的氢气和液压油，导向套与气缸相邻的一端设置一行程传感器，活塞杆靠近气缸活塞处设置供行程传感器采集信号的采集位置区，用于控制气缸活塞行程，该采集位置区与行程传感器对应时，气缸活塞到达行程止点。

Description

液驱活塞式氢气压缩机

技术领域

本实用新型涉及气体压缩机领域，特别涉及一种液驱活塞式氢气压缩机。

背景技术

氢气压缩机是通过改变气体的容积来完成气体的压缩和输送过程,氢气压缩机有多种类型，目前加氢站采用的氢气压缩机通常采用活塞式氢气压缩机，因其流量大而适用于加氢站。在活塞式氢气压缩机中液压驱动的活塞式压缩机是用液压推动气缸活塞运动压缩氢气，因其行程较长排气量大而受用户喜爱。如公开号CN109653985A的《一种氢气压缩机主机及压缩方法》，该方案公开的氢气压缩机结构是：压缩机中间设置油缸11，油缸的两端分别通过中间连接体8连接一级气缸5、二级气缸15，一级气缸内的一级活塞6与一级活塞杆9连接，一级活塞杆9连接穿过中间连接体与油缸活塞12连接，二级气缸内的二级活塞16与二级活塞杆13连接，二级活塞杆13穿过中间连接体与油缸活塞12连接。这种结构的氢气压缩机，由于气缸活塞与气缸体之间运动间隙，活塞杆与气缸、连接体、油缸之间都有间隙，在压缩机长时间运行的实际状态下，油缸中液压油易经过连接体向气缸渗漏，气缸中氢气易经过连接体向油缸渗漏，氢气和液压油发生互窜，致氢气与液压油互相污染，存在产生安全事故的可能；并且，由于气缸活塞没有防撞措施，在运行过程中，气缸活塞易与气缸盖发生硬碰撞产生撞击噪音，同时会导致活塞使用寿命缩短。并且现有的活塞式氢气压缩机，活塞杆与活塞通常为整体式制造，由于活塞杆相对较长，在装配过程中存在活塞与气缸、油缸的装配对中困难，一旦对中效果不良，易致密封圈寿命缩短，增加密封圈的更换频次。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种液驱活塞式氢气压缩机，它通过设置氮气隔离腔，能够防止压缩机工作过程中的油、气互窜污染，通过设置行程传感器，能够防止工作过程中气缸活塞与气缸端盖发生硬碰撞。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种液驱活塞式氢气压缩机，包括油缸、气缸，油缸与两端的气缸分别通过导向套相连，所述气缸的端盖上设置进气孔和排气孔，所述油缸中的油缸活塞的两端设有轴向延伸的活塞杆，各活塞杆的延伸端穿过导向套的导向孔通过螺纹配合连接气缸活塞，所述导向套中设有用于防止油、气互窜的氮气隔离腔，所述氮气隔离腔为设置在导向孔内壁的环形凹槽，所述导向套壁设置氮气充气孔、漏气回收孔、回油孔与氮气隔离腔连通，用于向氮气隔离腔注入氮气将液压油、氢气隔离以及回收渗漏的氢气和液压油，所述导向套与气缸相邻的一端设置一行程传感器，所述活塞杆靠近气缸活塞处设置供行程传感器采集信号的采集位置区，用于控制气缸活塞行程，该采集位置区与行程传感器对应时，气缸活塞到达行程止点，不与气缸端盖接触。

所述采集位置区为设置在活塞杆上的直径小于活塞杆导向段的轴段，所述行程传感器采用接近式传感器。

所述导向套的导向孔两端为大径孔，一端的大径孔用于连接气缸，另一端的大径孔与油缸连通，连通油缸的大径孔壁设置液压油注油孔，导向孔的小径段与活塞杆滑动配合，位于气缸一侧的小径段壁上设置一用于为行程传感器探头让位的凹槽。

所述气缸外壁设置循环冷却水道，所述循环冷却水道为蛇形弯曲结构。

所述气缸活塞一端轴心设置螺纹孔，活塞杆延伸端设置外螺纹与螺纹孔螺纹配合连接固定。

所述导向套的两端和气缸的端盖均设有安装凸缘，两个导向套相向端的安装凸缘之间通过长螺栓紧固将油缸夹紧形成固定连接，两个导向套反向端与所对应气缸的端盖之间通过长螺栓紧固将气缸夹紧形成固定连接。

采用上述方案，在油缸与气缸之间的导向套的导向孔内壁设置氮气隔离腔，通过向氮气隔离腔注入氮气将渗漏的氢气和液压油隔离，能够确保氢气与液压油无法互相污染，既能保证压缩氢气的质量，又能防止因油、气混杂引起的安全事故。并且通过在导向套壁设置氮气充气孔、漏气回收孔、回油孔与氮气隔离腔连通，既能及时通过氮气充气孔向氮气隔离腔补充氮气，使氮气隔离腔的氮气实时保持正压，有效隔离油、气，同时又能通过漏气回收孔、回油孔，回收渗漏的氢气和液压油。在导向套与气缸相邻的一端设置一行程传感器，所述活塞杆靠近气缸活塞处设置供行程传感器采集信号的采集位置区，用于控制气缸活塞行程，该采集位置区与行程传感器对应时，气缸活塞到达行程止点，不与气缸端盖接触，在油缸活塞杆运动过程中，通过行程传感器从活塞杆上的采集位置区采集到行程位置，控制活塞杆返回，确保气缸活塞不与气缸端盖发生硬碰撞，防止气缸活塞过早损坏，减小工作噪音。

所述采集位置区为设置在活塞杆上的直径小于活塞杆导向段的轴段，所述行程传感器采用接近式传感器，采用接近式传感器从活塞杆上的小径轴段上采集行程位置，能够避免行程传感器与活塞杆产生摩擦接触，保证行程传感器的使用寿命。

所述导向套的导向孔两端为大径孔，一端的大径孔用于连接气缸，能够保证气缸与导向套对中装配，另一端的大径孔与油缸连通，连通油缸的大径孔壁设置液压油注油孔，能通过液压油注油孔为油缸注油，控制油缸活塞的往返运动，导向孔的小径段与活塞杆滑动配合，位于气缸一侧的小径段壁上设置一用于为行程传感器探头让位的凹槽，使行程传感器的探头能够在导向孔的小径段位置探测活塞杆的采集位置区信号，以保证气缸活塞在气缸中有尽可能大的行程，增大压缩氢气的排气量。

所述气缸活塞一端轴心设置螺纹孔，活塞杆延伸端设置外螺纹与螺纹孔螺纹配合连接固定。这样的结构将现有的活塞式压缩机活塞杆与活塞采用整体式制造结构改为分体制造，对轴向长度较长的活塞式压缩机而言，既降低了活塞和活塞杆的制作难度，又能保证装配时对中方便，避免因装配对中误差而造成装配效果不良导致密封圈过早损坏的现象发生。

本实用新型通过对现有的液驱活塞式氢气压缩机进行改进，能够有效防止压缩机在工作过程中出现氢气与液压油互相渗漏、混杂现象，确保生产的压缩氢气质量，避免因油、气混杂引发的安全事故，同时避免了压缩机工作过程中发生气缸活塞与气缸端盖的硬碰撞，延长气缸活塞的使用寿命，降低工作噪音。而且，气缸活塞与活塞杆采用分体制作，减小了制作难度，能够根据用户工作场所的状况和用户需求，制作轴向行程更长或径向尺寸更大的液驱活塞式氢气压缩机，增大压缩机排气量，提高压缩氢气产量。

以下结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的导向套结构示意图。

具体实施方式

参见图1，液驱活塞式氢气压缩机的一种实施例，本液驱活塞式氢气压缩机为卧式双气缸液压驱动活塞式氢气压缩机，包括一个油缸4、两个气缸1，油缸4与两端的气缸1分别通过导向套3相连，所述气缸1的端盖上设置进气孔和排气孔。所述油缸4中的油缸活塞8的两端设有轴向延伸的活塞杆9，各活塞杆9的延伸端穿过导向套3的导向孔12通过螺纹配合连接气缸活塞6，所述气缸活塞6一端轴心设置螺纹孔，活塞杆9延伸端设置外螺纹与螺纹孔螺纹配合连接固定。所述导向套3中设有用于防止油、气互窜的氮气隔离腔5，所述氮气隔离腔5为设置在导向孔12内壁的环形凹槽。导向套3壁设置氮气充气孔e、漏气回收孔f、回油孔g与氮气隔离腔5连通，向氮气隔离腔5注入氮气将液压油、氢气隔离以及回收渗漏的氢气和液压油，避免污染环境。所述氮气充气孔e安装氮气控制阀，且通过管路连接高压氮气瓶，氮气控制阀控制氮气的加入量，让氮气隔离腔5内的氮气在氢气和液压油之间始终保持正压，将渗漏进导向套3的氢气和液压油隔离；所述漏气回收孔f连接漏气检测管道，通过压力传感器检测压力，当漏气聚集过多压力增大，管道阀门打开，将漏气通过高点排放管道排放；所述回油孔g通过阀门连接回油管路，当渗漏油聚集过多时，打开阀门将渗漏油放回油箱。所述导向套3与气缸1相邻的一端设置一行程传感器2，所述活塞杆9靠近气缸活塞1处设置供行程传感器采集信号的采集位置区11，用于控制气缸活塞6行程，本实施例的所述采集位置区11为设置在活塞杆9上的直径小于活塞杆9导向段的轴段，所述行程传感器2采用接近式传感器，接近式传感器以采用超声波接近开关或微波接近开关效果为佳，在工作过程中，该采集位置区11随活塞杆9位移，在采集位置区11与行程传感器2对应时，气缸活塞6到达行程止点，不与气缸端盖接触，因采集位置区11的直径突然变小，致行程传感器2探测距离发生变化，由此将采集的信号传输给液驱活塞式氢气压缩机的控制系统，由控制系统发出返回指令，随后在油缸驱动下使该气缸活塞6返回，同时使液驱活塞式氢气压缩机另一端气缸内的气缸活塞开始压缩氢气的行程，如此交替往复，对氢气进行压缩。所述导向套3的两端和气缸1的端盖7均设有安装凸缘，两个导向套3相向端的安装凸缘之间通过多个长螺栓紧固将油缸4夹紧形成固定连接，两个导向套3反向端与所对应气缸1的端盖7之间通过多个长螺栓紧固将气缸1夹紧形成固定连接，导向套3与油缸4之间，导向套3与气缸1之间，气缸1与端盖7之间，均用密封圈密封。采用这样装配方式，能够增强液驱活塞式氢气压缩机的装配强度，同时使油缸4、气缸1的壳体制作加工更加简单，其效果优于在油缸4、气缸1、导向套3上均设置连接法兰盘，互相之间通过法兰盘连接方式。由于氢气经过压缩后，温度将达到120-150℃，若不能有效降温，容易导致活塞密封圈在高温下老化降低寿命，以及在压缩行程过程中发生卡滞，所述气缸1外壁还设置有循环冷却水道10，所述循环冷却水道10为蛇形弯曲结构，本实施例的循环冷却水道10采用在气缸1外壁环绕设置流水槽，并用水道外筒封盖槽口，在外筒上设置循环冷却水进、出口，循环冷却水进、出口通过管道连接冷却水箱。

参见图2，本实施例的导向套3的导向孔12两端为大径孔，一端的大径孔用于连接气缸1，装配时，气缸1壳体的端部插入该大径孔内，密封圈设置在壳体轴端面与孔肩之间；另一端的大径孔与油缸4连通，该大径孔位于导向套3轴端的装配凸台中心，装配时，该装配凸台插入油缸4壳体内，密封圈设置在油缸4壳体的轴端面与装配凸台与导向套3端面形成的轴肩之间，连通油缸4的大径孔壁设置液压油注油孔d，使液压油能够从液压油注油孔d进出推动油缸活塞8运动。所述导向孔12的小径段与活塞杆9滑动配合，位于气缸1一侧的小径段壁上设置一用于为行程传感器2探头让位的凹槽13。

Claims (6)

1.一种液驱活塞式氢气压缩机，包括油缸、气缸，油缸（4）与两端的气缸（1）分别通过导向套（3）相连，所述气缸（1）的端盖（7）上设置进气孔和排气孔，其特征在于：所述油缸（4）中的油缸活塞（8）的两端设有轴向延伸的活塞杆（9），各活塞杆（9）的延伸端穿过导向套（3）的导向孔（12）通过螺纹配合连接气缸活塞（6），所述导向套（3）中设有用于防止油、气互窜的氮气隔离腔（5），所述氮气隔离腔（5）为设置在导向孔（12）内壁的环形凹槽，所述导向套（3）壁设置氮气充气孔（e）、漏气回收孔（f）、回油孔（g）与氮气隔离腔（5）连通，用于向氮气隔离腔（5）注入氮气将液压油、氢气隔离以及回收渗漏的氢气和液压油，所述导向套（3）与气缸（1）相邻的一端设置一行程传感器（2），所述活塞杆（9）靠近气缸活塞（6）处设置供行程传感器采集信号的采集位置区（11），用于控制气缸活塞（6）行程，该采集位置区（11）与行程传感器（2）对应时，气缸活塞（6）到达行程止点，不与气缸端盖接触。

2.根据权利要求1所述的液驱活塞式氢气压缩机，其特征在于：所述采集位置区（11）为设置在活塞杆（9）上的直径小于活塞杆（9）导向段的轴段，所述行程传感器（2）采用接近式传感器。

3.根据权利要求1所述的液驱活塞式氢气压缩机，其特征在于：所述导向套（3）的导向孔（12）两端为大径孔，一端的大径孔用于连接气缸（1），另一端的大径孔与油缸（4）连通，连通油缸（4）的大径孔壁设置液压油注油孔（d），导向孔（12）的小径段与活塞杆（9）滑动配合，位于气缸（1）一侧的小径段壁上设置一用于为行程传感器（2）探头让位的凹槽（13）。

4.根据权利要求1所述的液驱活塞式氢气压缩机，其特征在于：所述气缸（1）外壁设置循环冷却水道（10），所述循环冷却水道（10）为蛇形弯曲结构。

5.根据权利要求1所述的液驱活塞式氢气压缩机，其特征在于：所述气缸活塞（6）一端轴心设置螺纹孔，活塞杆（9）延伸端设置外螺纹与螺纹孔螺纹配合连接固定。

6.根据权利要求1所述的液驱活塞式氢气压缩机，其特征在于：所述导向套（3）的两端和气缸（1）的端盖（7）均设有安装凸缘，两个导向套（3）相向端的安装凸缘之间通过长螺栓紧固将油缸（4）夹紧形成固定连接，两个导向套（3）反向端与所对应气缸（1）的端盖（7）之间通过长螺栓紧固将气缸（1）夹紧形成固定连接。

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