一种双作用二级超高压液驱式氢气压缩机及换向控制方法与流程

本申请涉及压缩机，具体涉及一种双作用二级超高压液驱式氢气压缩机及换向控制方法。

背景技术：

1、双作用二级超高压液驱式氢气压缩机是一种用于将氢气压缩到极高压力的设备。现有的双作用二级超高压液驱式氢气压缩机都是中低压一体式结构。在中低压氢气压缩机中，活塞与轴端都是机械式硬连接，无法保证活塞与轴在装配和运行时的同轴度，造成设备在运行过程中易造成憋力，从而加剧磨损密封件，甚至造成拉缸、损坏活塞等致命机械损伤问题。

2、其次，中低压一体式结构使得整机结构复杂，部件冗繁，特别是二级液驱压缩机更换气体密封时需要整体拆卸同时更换，并且安装条件极其苛刻，安装困难，会耗费很大的人力与时间，而且操作时很可能因为误伤零部件及完好的密封件，从而造成不必要的损失。

3、最后，液压控制系统靠采集接近开关信号来控制换向动作，这种设计有触点信号缺失、元器件耐压不够造成爆油等重大风险，换向时没有缓冲及卸荷，推缸活塞轴可能会撞击设备，换向噪音、震动大等缺陷。

技术实现思路

1、为此，本申请提供一种双作用二级超高压液驱式氢气压缩机及换向控制方法，以解决现有技术存在的双作用二级超高压液驱式氢气压缩机无法保证活塞与轴在装配和运行时的同轴度，导致设备在运行过程中易造成憋力的问题。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、第一方面，一种双作用二级超高压液驱式氢气压缩机，包括缸体、浮动活塞和氢气输送管，所述缸体内部设有第一压力腔、第二压力腔和第三压力腔，所述氢气输送管设置在所述缸体外部用于连通所述第一压力腔和所述第三压力腔；

4、所述浮动活塞包括一级活塞、活塞轴和二级活塞，所述一级活塞密封设置在所述第一压力腔中，所述二级活塞密封设置在所述第三压力腔中，所述活塞轴密封设置在所述第二压力腔中，所述活塞轴的两端分别贯穿所述第二压力腔与所述一级活塞和所述二级活塞浮动连接；

5、所述缸体上设有第一进液口、第二进液口、第一法兰和第二法兰，所述第一进液口和所述第一法兰设置在所述第一压力腔和所述第二压力腔之间，所述第一进液口的出口通向所述第二压力腔，所述第二进液口和所述第二法兰设置在所述第二压力腔和所述第三压力腔之间，所述第二进液口的出口通向所述第二压力腔。

6、可选地，所述一级活塞包括一级活塞盖、一级活塞体和一级活塞螺母，所述一级活塞体中设有第一凹槽，所述一级活塞螺母安装在所述第一凹槽中并贯穿所述一级活塞体与所述活塞轴的一端浮动连接，所述一级活塞盖固定在所述一级活塞体上。

7、可选地，所述二级活塞包括二级活塞盖、二级活塞体和二级活塞螺母，所述二级活塞体中设有第二凹槽，所述二级活塞螺母安装在所述第二凹槽中并贯穿所述二级活塞体与所述活塞轴的一端浮动连接，所述二级活塞盖固定在所述二级活塞体上。

8、可选地，所述活塞轴包括活塞体、第一轴和第二轴，所述第一轴的一端与所述一级活塞浮动连接，所述第一轴的另一端与所述活塞体固定连接，所述第二轴的一端与所述活塞体固定连接，所述第二轴的另一端与所述二级活塞浮动连接。

9、可选地，所述第一轴和所述第二轴与所述活塞体连接的一端均设置为梯形。

10、可选地，所述第一法兰和所述第二法兰均采用自动感应调荷阀。

11、可选地，所述缸体包括两端开口的缸筒、一级端盖和二级端盖，所述一级端盖和所述二级端盖分别活动设置在所述缸筒的两端。

12、第二方面，一种双作用二级超高压液驱式氢气压缩机换向控制方法，所述换向控制方法用于控制所述的双作用二级超高压液驱式氢气压缩机，包括：

13、步骤1：获取液压油排量、液压缸径、活塞轴径和单次行程；

14、步骤2：根据所述液压油排量、所述液压缸径、所述活塞轴径和所述单次行程计算单次工作换向时间；

15、步骤3：根据所述单次工作换向时间确定液压油输出压力是否达到峰值；

16、步骤4：根据压力峰值计算卸荷所需的最短时间，并控制执行卸荷完成换向。

17、相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：

18、本申请提供了一种双作用二级超高压液驱式氢气压缩机，该压缩机的缸体内部设有第一压力腔、第二压力腔和第三压力腔，浮动活塞的一级活塞密封设置在第一压力腔中，二级活塞密封设置在第三压力腔中，活塞轴密封设置在第二压力腔中，活塞轴的两端分别贯穿第二压力腔与一级活塞和二级活塞浮动连接。本申请中，活塞轴与一级活塞和二级活塞均设计为浮动连接，在双作用往复工组中，活塞受压和受拉均承浮动独立状态，所以活塞可以自我调节与气缸的同轴度，解决了同轴度难保证，造成设备在运行过程中易造成憋力，从而加剧磨损密封件，甚至造成拉缸、损坏活塞等致命机械损伤问题。

19、本申请还提供了一种双作用二级超高压液驱式氢气压缩机换向控制方法，采用时间信号控制，输入液压油排量及油缸参数后可以自动计算出单次工作换向时间，自动卸荷程序根据单次工作换向时间控制液压换向阀换向，解决了压力电子元件失效后带来的风险以及换向噪音大，震动等问题，而且换向周期稳定、换向及时、运行平稳、噪声小。

技术特征：

1.一种双作用二级超高压液驱式氢气压缩机，其特征在于，包括缸体、浮动活塞和氢气输送管，所述缸体内部设有第一压力腔、第二压力腔和第三压力腔，所述氢气输送管设置在所述缸体外部用于连通所述第一压力腔和所述第三压力腔；

2.根据权利要求1所述的双作用二级超高压液驱式氢气压缩机，其特征在于，所述一级活塞包括一级活塞盖、一级活塞体和一级活塞螺母，所述一级活塞体中设有第一凹槽，所述一级活塞螺母安装在所述第一凹槽中并贯穿所述一级活塞体与所述活塞轴的一端浮动连接，所述一级活塞盖固定在所述一级活塞体上。

3.根据权利要求1所述的双作用二级超高压液驱式氢气压缩机，其特征在于，所述二级活塞包括二级活塞盖、二级活塞体和二级活塞螺母，所述二级活塞体中设有第二凹槽，所述二级活塞螺母安装在所述第二凹槽中并贯穿所述二级活塞体与所述活塞轴的一端浮动连接，所述二级活塞盖固定在所述二级活塞体上。

4.根据权利要求1所述的双作用二级超高压液驱式氢气压缩机，其特征在于，所述活塞轴包括活塞体、第一轴和第二轴，所述第一轴的一端与所述一级活塞浮动连接，所述第一轴的另一端与所述活塞体固定连接，所述第二轴的一端与所述活塞体固定连接，所述第二轴的另一端与所述二级活塞浮动连接。

5.根据权利要求4所述的双作用二级超高压液驱式氢气压缩机，其特征在于，所述第一轴和所述第二轴与所述活塞体连接的一端均设置为梯形。

6.根据权利要求1所述的双作用二级超高压液驱式氢气压缩机，其特征在于，所述第一法兰和所述第二法兰均采用自动感应调荷阀。

7.根据权利要求1所述的双作用二级超高压液驱式氢气压缩机，其特征在于，所述缸体包括两端开口的缸筒、一级端盖和二级端盖，所述一级端盖和所述二级端盖分别活动设置在所述缸筒的两端。

8.一种双作用二级超高压液驱式氢气压缩机换向控制方法，其特征在于，所述换向控制方法用于控制权利要求1-7任一项所述的双作用二级超高压液驱式氢气压缩机，包括：

技术总结本申请公开了一种双作用二级超高压液驱式氢气压缩机及换向控制方法，涉及压缩机技术领域，该双作用二级超高压液驱式氢气压缩机的缸体内部设有第一压力腔、第二压力腔和第三压力腔，浮动活塞的一级活塞密封设置在第一压力腔中，二级活塞密封设置在第三压力腔中，活塞轴密封设置在第二压力腔中，活塞轴的两端分别贯穿第二压力腔与一级活塞和二级活塞浮动连接。本申请中，活塞轴与一级活塞和二级活塞均设计为浮动连接，在双作用往复工组中，活塞受压和受拉均承浮动独立状态，所以活塞可以自我调节与气缸的同轴度，解决了同轴度难保证，造成设备在运行过程中易造成憋力，从而加剧磨损密封件，甚至造成拉缸、损坏活塞等致命机械损伤问题。技术研发人员：刘向东,聂辉,李淮,高涛,邵晓华,张营受保护的技术使用者：优捷特环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1