【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液压驱动和气体压缩机，具体为一种多缸泵直驱的离子液体压缩机。
技术介绍
1、目前国内外加氢站用的压缩机主要分为隔膜压缩机、液驱或机械驱动式固体活塞压缩机及液体活塞压缩机三种。隔膜压缩机因其通过膜片将压缩介质与润滑油分隔开，可以确保压缩介质不被污染，且压缩腔为静密封结构，泄露风险小，但其结构复杂、技术难度高、膜片寿命短，且在设计上并不适合频繁启停，启动过程相对复杂。固体活塞式压缩机技术相对成熟，但其往复运动过程中会对气体造成污染，且随着密封结构的磨损存在气体泄露的风险。
2、离子液体活塞压缩机因其使用离子液体直接压缩气体，可以快速带走压缩过程中产生的热量，更接近等温压缩，系统效率更高，且压缩腔密封按液体密封进行设计，使用寿命高于相同工况下的气体密封设计，因此其更适合进行气体压缩；然而现有离子液体活塞压缩机的压缩活塞实现高频高速运动多采用了高频换向阀或位移传感器的控制方式，其控制复杂、成本高昂且可靠性较低，限制该技术的市场化推广。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多缸泵直驱的离子液体压缩机，多个串联连接的压缩缸构成多级压缩回路，工型活塞通过溢流阀和补油阀构成的液压闭式直驱系统以实现活塞的高频高速运动，控制简单和成本更低的同时实现了对气体的高效可靠地压缩，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：
3、一种多缸泵直驱的离子液体压缩机，包括数个相互串联设置并形成多级压缩回路的压
4、所述压缩缸与多缸柱塞泵的连通管线上还同时并联设置有补油阀和溢流阀，所述补油阀和溢流阀的另一端通过管路连接有油箱；油箱同时与多缸柱塞泵的泄油口直接连通；
5、所述压缩腔的顶部设有上缓冲端盖，沿上缓冲端盖直径方向的两端分别加工有贯穿上缓冲端盖厚度方向的气体吸入通道和气体排出通道，所述气体吸入通道的外侧连接有进气阀、内侧连通压缩腔；气体排出通道外侧连接有排气阀、内侧连通压缩腔；上缓冲端盖的底部中心加工有环形凸台，环形凸台的内侧凹槽一端通过上缓冲单向阀吸入通道与气体吸入通道相连接、另一端通过上缓冲节流排出通道与环形凸台外侧连通；所述上缓冲单向阀吸入通道与气体吸入通道之间设有上缓冲单向阀、上缓冲节流排出通道内设有可调上缓冲节流阀；
6、所述驱动腔的底部设有下缓冲端盖，下缓冲端盖的中心加工有缓冲凹槽，缓冲凹槽底部设有油液通道，油液通道的一端通过下缓冲单向阀吸入通道与缓冲凹槽外侧连接、另一端通过下缓冲节流排出通道与缓冲凹槽外侧连接，下缓冲单向阀吸入通道上设有下缓冲单向阀，下缓冲节流排出通道上设有可调下缓冲节流阀；
7、所述工形活塞的上端设有与环形凸台轴心重合的上缓冲凸台、下端设有与缓冲凹槽轴心重合的下缓冲凸台，中间隔离腔内设有机械限位机构。
8、优选的，所述压缩腔内装填有离子液体。
9、优选的，所述溢流阀为比例溢流阀。
10、优选的，所述离子液体分离装置内设有气液分离器和截止阀。
11、优选的，所述离子液体分离装置的底部排净口连接有截止阀。
12、本专利技术的工作过程：
13、压缩机停机时，溢流阀不工作，压缩机压缩缸处于泄压状态，整个压缩机卸荷。
14、压缩机启动后，溢流阀开始工作。当压缩缸的进气压力大于其排出压力时，则电控装置将控制该压缩缸的溢流阀泄压，使该压缩缸处于卸荷状态，以降低整个压缩机的能耗。当压缩缸的进气压力小于其排出压力时，溢流阀工作，压缩缸中的驱动腔开始建立压力。
15、进气过程中，外部气源的带压气体打开压缩缸的进气阀后，推动工型活塞下行，压缩缸的驱动腔内的液压油通过连接管路进入多缸柱塞泵内。当工型活塞到达下极限位置后，补油阀开启，对多缸柱塞泵进行补油。
16、在进气过程中，压缩缸驱动腔的缓冲可分为两个阶段，一是当下缓冲凸台进入缓冲凹槽之前，驱动腔内油液经缓冲凹槽、液压通道流出，工型活塞通过液压系统油压和进气对离子液体的压力共同作用完成向下运动，该过程无缓冲。二是当下缓冲凸台进入缓冲凹槽后，缓冲凹槽内油液继续由液压通道流出，驱动腔内油液经可调下缓冲节流阀节流后排入液压通道，形成瞬时高压，起缓冲作用。
17、在压气过程中，多缸柱塞泵内的液压油将直接通过连接管路进入压缩缸的驱动腔内，进入驱动腔内油液直接驱动工型活塞上行，直到工型活塞到达上极限位置时，此时溢流阀开启，多缸柱塞泵内多余排量溢流进入油箱。之后，继续重复进气和排气过程。每一级压缩完的气体被压入到下一级继续压缩，最终得到的高压气体被送入气瓶中储存。
18、压缩缸的缓冲同样也分为进气和压气两个过程。进入气体时，下缓冲凸台进入缓冲凹槽后，缓冲凹槽内的油液通过油液通道流出，驱动腔内的油液则需要经过可调下缓冲节流阀流入油液通道，由节流作用对压缩缸起到缓冲。压缩气体时，上缓冲凸台进入环形凸台内侧凹槽后，环形凸台外侧的气体继续由气体通道排出，环形凸台内侧凹槽被离子液体填满，该部分离子液体经可调上缓冲节流阀流入压缩腔，由节流作用对压缩缸起到缓冲作用。
19、本专利技术的有益效果为：
20、（1）本专利技术压缩缸的驱动腔直接与多缸柱塞泵相连，由多缸柱塞泵的柱塞缸直接控制工型活塞的运动，中间不需要连接各类换向机构。在压缩气体过程中，比例溢流阀可以将多缸柱塞泵中多余的油量及时溢出，从而控制工型活塞的位移；在吸入气体的过程中，补油阀液可以及时补充溢流阀溢出掉的油量；结构简单紧凑，压缩效率高。
21、（2）本专利技术通过串联多个压缩缸，通过多个压缩缸组成的压缩回路实现气体的多级压缩，更适合气体的高压压缩。
22、（3）本专利技术可以根据压缩腔的进排气压力，实时控制比例溢流阀的工作压力，从而控制压缩缸的排气压力，更进一步的可以控制压缩机加卸载，进而提高压缩机的效率。
23、（4）本专利技术在压缩缸的两端均设有液体缓冲机构，压缩腔的缓冲通过离子液体实现，驱动腔的缓冲通过内部液压油实现。结构简单可靠，适宜于高频高速运动的工型活塞。
24、（5）本专利技术压缩缸采用的工型活塞可以形成三个工作腔，彼此功能各异，互不影响。压缩腔中充有离子液体，以离子液体为介质压缩气体，可以减少气体泄漏的风险和提高密封件的使用寿命。隔离腔用于隔离压缩腔和驱动腔，使压缩腔和驱动腔内的液体不受彼此污染。驱动腔直连多缸柱塞泵，可提高了压缩机液压驱动系统效率。
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1.一种多缸泵直驱的离子液体压缩机，其特征在于：包括数个相互串联设置并形成多级压缩回路的压缩缸（105），每个压缩缸（105）的内部设有工形活塞（207），工形活塞（207）将压缩缸（105）内腔体分隔为上部的压缩腔（205）、中部的隔离腔（208）、下部的驱动腔（209）；所述驱动腔（209）底部设有油液通道（225），液压通道（225）通过管路分别与多缸柱塞泵（101）的出油口连接；所述第一级压缩缸（105）的进气口连通气源（109），最后一级压缩缸（105）的排气口连通离子液体分离装置（106）的进气口，离子液体分离装置（106）的出气口连通气瓶（108）；
2.根据权利要求1所述的一种多缸泵直驱的离子液体压缩机，其特征在于：所述压缩腔（205）内装填有离子液体（206）。
3.根据权利要求1或2所述的一种多缸泵直驱的离子液体压缩机，其特征在于：所述溢流阀（102）为比例溢流阀。
4.根据权利要求3所述的一种多缸泵直驱的离子液体压缩机，其特征在于：所述离子液体分离装置（106）内设有气液分离器和截止阀。
5.根据权利要求4所述
...【技术特征摘要】
1.一种多缸泵直驱的离子液体压缩机，其特征在于：包括数个相互串联设置并形成多级压缩回路的压缩缸（105），每个压缩缸（105）的内部设有工形活塞（207），工形活塞（207）将压缩缸（105）内腔体分隔为上部的压缩腔（205）、中部的隔离腔（208）、下部的驱动腔（209）；所述驱动腔（209）底部设有油液通道（225），液压通道（225）通过管路分别与多缸柱塞泵（101）的出油口连接；所述第一级压缩缸（105）的进气口连通气源（109），最后一级压缩缸（105）的排气口连通离子液体分离装置（106）的进气口，离子液体分离装置（106）的出气口连通...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，曲殿君，魏双会，刘雅静，王丽君，刘剑，金斌，孙占广，雷凯，范文秀，
申请(专利权)人：兰州兰石石油装备工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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