活塞组件、氢气压缩机、压缩系统及加氢设备技术方案

本实用新型专利技术涉及增压设备技术领域，提供一种活塞组件、氢气压缩机、压缩系统及加氢设备，其中，活塞组件包括活塞与活塞杆，活塞的轴线方向与活塞杆的轴线方向相平行；活塞杆和活塞中，其中一者的端面为外凸的第一球冠面，另一者的端面为平面或者内凹的第二球冠面，平面、第一球冠面的底圆所在平面和第二球冠面的底圆所在平面均与活塞杆的轴线方向相垂直，且第一球冠面对应的球心位于活塞和活塞杆中的一者的中心轴线上，第二球冠面对应的球心位于活塞和活塞杆中的另一者的中心轴线上，第二球冠面对应的球面直径大于或等于第一球冠面对应的球面直径。如此设置，解决了现有技术中的液驱活塞式压缩机对活塞杆与气缸内的活塞的装配精度要求高的问题。配精度要求高的问题。配精度要求高的问题。

【技术实现步骤摘要】
活塞组件、氢气压缩机、压缩系统及加氢设备


[0001]本技术涉及增压设备
，尤其涉及一种活塞组件、氢气压缩机、压缩系统及加氢设备。

技术介绍

[0002]液驱活塞式压缩机在高压氢气压缩领域得到良好应用，例如，液驱活塞式压缩机在加氢站中被广泛应用。液驱活塞式压缩机包括液压缸和气缸，气缸内的活塞通过活塞杆与液压缸内的活塞相连接。通过液压力驱使液压缸内的活塞位移，从而使活塞杆带动气缸内的活塞往复位移，以实现对氢气的压缩。
[0003]现有技术中，一般将气缸与液压缸同轴设置，使活塞杆的两端分别与气缸的活塞和液压缸的活塞固定连接在一起，并使气缸的活塞与气缸的缸筒滑动密封配合，使液压缸的活塞与液压缸的缸筒滑动密封配合，对活塞杆与活塞的装配精度提出了较高的要求。但活塞杆与活塞在加工与装配时，不可避免地会产生一些对中偏差，使得活塞杆的轴线与活塞的轴线没有重合，由于活塞与活塞杆固定在一起，在与气缸缸筒和液压缸装配在一起后，导致活塞杆对活塞产生径向的作用力。对于气缸内的活塞，活塞与气缸的缸筒内壁之间为无油密封，若在压缩过程中活塞杆对活塞产生径向的作用力，则会导致活塞上的活塞环等密封件出现偏磨的问题，影响活塞与气缸的缸筒之间的密封性能，进而会影响压缩机的压缩效率。
[0004]因此，如何解决现有技术中的液驱活塞式压缩机对活塞杆与气缸内的活塞的装配精度要求高的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种活塞组件、氢气压缩机、压缩系统及加氢设备，用以解决现有技术中的液驱活塞式压缩机对活塞杆与气缸内的活塞的装配精度要求高的缺陷。
[0006]本技术提供一种活塞组件，包括活塞与活塞杆，所述活塞的轴线方向与所述活塞杆的轴线方向相平行，所述活塞与所述活塞杆设置为能够沿所述活塞杆的轴线方向相对位移；
[0007]所述活塞杆和所述活塞中，其中一者的端面为外凸的第一球冠面，另一者的端面为平面或者内凹的第二球冠面，所述平面、所述第一球冠面的底圆所在平面和所述第二球冠面的底圆所在平面均与所述活塞杆的轴线方向相垂直，且所述第一球冠面对应的球心位于所述活塞和所述活塞杆中的一者的中心轴线上，所述第二球冠面对应的球心位于所述活塞和所述活塞杆中的另一者的中心轴线上，所述第二球冠面对应的球面直径大于或等于所述第一球冠面对应的球面直径。
[0008]根据本技术提供的一种活塞组件，所述活塞杆包括活塞杆本体和球头部，所述球头部设置于所述活塞杆本体面向所述活塞的一端，所述球头部对应的球心位于所述活塞杆本体的中心轴线上，所述球头部与所述活塞杆本体形成为一体式结构。
[0009]根据本技术提供的一种活塞组件，所述活塞面向所述活塞杆的一面设置有配合槽，所述配合槽的壁面为球冠面，所述球冠面对应的球面直径与所述球头部对应的直径相等。
[0010]根据本技术提供的一种活塞组件，所述活塞面向所述活塞杆的一端设置有容纳槽，所述配合槽设置于所述容纳槽的底壁，所述容纳槽的侧壁与所述活塞杆端部之间具有间距，且所述活塞杆的端部能够进出所述容纳槽。
[0011]根据本技术提供的一种活塞组件，所述容纳槽的横截面形状为圆形，所述容纳槽的开口端的直径大于所述活塞杆端部的最大直径。
[0012]根据本技术提供的一种活塞组件，所述活塞杆本体与所述球头部一体加工成型。
[0013]根据本技术提供的一种活塞组件，所述活塞的侧面设置有用于安装活塞环的环形槽。
[0014]本技术还提供一种氢气压缩机，包括上述的活塞组件。
[0015]本技术还提供一种压缩系统，包括上述的氢气压缩机。
[0016]本技术还提供一种加氢设备，包括上述的压缩系统。
[0017]本技术提供的活塞组件，包括活塞与活塞杆，活塞的轴线方向与活塞杆的轴线方向相平行，且活塞与活塞杆能够沿活塞杆的轴线方向相对位移。活塞杆和活塞中，其中一者的端面为外凸的第一球冠面，另一者的端面为平面或者内凹的第二球冠面。平面、第一球冠面的底圆所在平面和第二球冠面的底圆所在平面均与活塞杆的轴线方向相垂直，且第一球冠面对应的球心位于活塞和活塞杆中的一者的中心轴线上，第二球冠面对应的球心位于活塞和活塞杆中的另一者的中心轴线上。第二球冠面对应的球面直径大于或者等于第一球冠面对应的球面直径，以使第一球冠面能够与第二球冠面相接触。当活塞杆和活塞中的一者设置第一球冠面，另一者设置平面时，活塞杆推动活塞位移时，第一球冠面与平面相作用产生的作用力垂直于平面，即，活塞杆对活塞产生的作用力沿活塞的轴线方向，不会对活塞产生沿活塞的径向的作用力，活塞受力均匀。当活塞杆和活塞中的一者设置第一球冠面，另一者设置第二球冠面时，活塞杆推动活塞位移时，第一球冠面与第二球冠面相作用产生的作用力所在直线和第一球冠面对应的球心与第二球冠面对应的球心所在直线重合，即，活塞杆对活塞产生的作用力沿活塞的轴线方向，不会对活塞产生沿其径向的作用力，活塞受力均匀。因此，本技术提供的活塞组件在应用于液驱活塞式压缩机的气缸时，可以有效避免对活塞上的活塞环等密封件产生偏磨，有利于延长活塞环等密封件的使用寿命，确保活塞与气缸的缸筒之间的密封性能，进而确保压缩机的压缩效率，解决了现有技术中的液驱活塞式压缩机对活塞杆与气缸内的活塞的装配精度要求高的问题。
[0018]此外，将活塞与活塞杆设置为能够沿活塞杆的轴线方向相对位移的形式，当需要使活塞沿使压缩腔增大的方向相对于气缸缸筒位移时，通过液压缸驱使活塞杆沿远离活塞的方向位移，活塞在压缩腔内气体压力的作用下位移，活塞不会对活塞杆产生拉力，可以减少活塞与活塞杆的受力。
[0019]进一步，在本技术提供的氢气压缩机中，由于具备如上所述的活塞组件，因此同样具备如上所述的各种优势。
[0020]进一步，在本技术提供的压缩系统中，由于具备如上所述的氢气压缩机，因此
同样具备如上所述的各种优势。
[0021]进一步，在本技术提供的加氢设备中，由于具备如上所述的压缩系统，因此同样具备如上所述的各种优势。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术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，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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。
[0023]图1是具有本技术提供的活塞组件的液驱活塞式压缩机的结构示意图；
[0024]图2是本技术提供的活塞组件的剖视图；
[0025]图3是本技术提供的活塞杆的部分结构示意图；
[0026]图4是本技术提供的活塞的剖视图。
[0027]附图标记：
[0028]1、活塞；2、活塞杆；3、第一球冠面；4、第二球冠面；5、活塞杆本体；6、球头部；7、配合槽；8、容纳槽；9、环形槽；10、压缩腔；11、气缸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞组件，其特征在于，包括活塞与活塞杆，所述活塞的轴线方向与所述活塞杆的轴线方向相平行，所述活塞与所述活塞杆设置为能够沿所述活塞杆的轴线方向相对位移；所述活塞杆和所述活塞中，其中一者的端面为外凸的第一球冠面，另一者的端面为平面或者内凹的第二球冠面，所述平面、所述第一球冠面的底圆所在平面和所述第二球冠面的底圆所在平面均与所述活塞杆的轴线方向相垂直，且所述第一球冠面对应的球心位于所述活塞和所述活塞杆中的一者的中心轴线上，所述第二球冠面对应的球心位于所述活塞和所述活塞杆中的另一者的中心轴线上，所述第二球冠面对应的球面直径大于或等于所述第一球冠面对应的球面直径。2.根据权利要求1所述的活塞组件，其特征在于，所述活塞杆包括活塞杆本体和球头部，所述球头部设置于所述活塞杆本体面向所述活塞的一端，所述球头部对应的球心位于所述活塞杆本体的中心轴线上，所述球头部与所述活塞杆本体形成为一体式结构。3.根据权利要求2所述的活塞组件，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪超，张志敏，朱林，
申请(专利权)人：三一氢能有限公司，
类型：新型
国别省市：