[實用新型]一種能夠控制補油時機的加氫站用高壓隔膜壓縮機補油系統及高壓隔膜壓縮機

有效

• 申請號: 201822246836.6
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN209324614U
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 彭學院;汪婷;陳嘉豪;賈曉晗
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00;F04B45/053;F04B49/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本實用新型屬于隔膜壓縮機領域，涉及一種能夠控制補油時機的加氫站用高壓隔膜壓縮機補油系統及高壓隔膜壓縮機，補油系統包括補油油路與回油油路，兩個油路并聯。回油油路連接于柱塞泵與曲軸箱之間，油路中安裝有溢流閥；補油油路連接于柱塞泵與油缸之間，止回閥安裝于補油油路中，作用于油缸到柱塞泵的流動方向上。溢油閥的溢油壓力低于柱塞泵的額定泵油壓力，且隨時可調，當柱塞泵內的油壓高于其溢油壓力時，柱塞泵便不再向油缸中補油，多余的油經溢流閥回到曲軸箱中，進而達到控制柱塞泵的補油量與補油時長的目的，從而防止柱塞泵由于補油過早或補油時間過長而導致壓縮機排氣量降低，以及影響膜片壽命及缸蓋強度，增加壓縮機耗功的問題。

技術領域

本實用新型屬于隔膜壓縮機領域，具體涉及一種能夠控制補油時機的加氫站用高壓隔膜壓縮機補油系統及高壓隔膜壓縮機。

背景技術

隨著全球能源日益緊張，開發綠色能源已成為世界的必然趨勢。氫氣因其燃燒只生成水，且來源豐富，被譽為是本世紀最具發展潛力的清潔能源。以氫氣為能源的燃料電池汽車具有環保、高效、零污染、零排放等優點。在氫氣的使用和儲存過程中，若想不斷地開發使用氫氣技術，就必須盡量的提高氫氣在使用過程中的壓力，高壓隔膜壓縮機是加氫站中用于氫氣增壓的關鍵設備，而隔膜壓縮機的缸蓋強度和膜片壽命問題，則是高壓隔膜壓縮機研發過程中非常突出的問題。

隔膜壓縮機的液壓油補液系統是保證隔膜壓縮機能夠正常運行的關鍵結構之一。當機器運行時，隔膜壓縮機油缸中的液壓油不可避免的會通過活塞環而泄漏，其后果就等于減少了活塞行程，這樣活塞到達外止點時，膜片便不能與缸蓋上支板相貼合。機器每一轉都會產生泄漏，故隨著運行時間的增加，液壓缸中的液壓油將會越來越少，膜腔中的余隙容積額也會越來越大，最終會導致壓縮機不能再吸進氣體而失去工作能力。所以在隔膜壓縮機中，須附設一個補液柱塞泵，補液柱塞一般由曲軸端頭上設置的凸輪驅動，與曲軸箱內的活塞運行形成一定的相位差，每轉向液壓缸中補充一定量的液體。

在補液系統中，柱塞泵的補油量以及補油時間是需要著重考慮的兩個方面。一般隔膜壓縮機的補液時機主要包括兩處：一是在壓縮機吸氣行程結束前，即活塞在達到下止點前補油；二是在壓縮行程開始時，活塞離開下止點的某一位置補油。當柱塞泵的工作壓力較高時，對于前者，在油缸內的液壓油壓力還較高時，柱塞泵便開始向油缸內補油，這就相當于減小了活塞向下的行程，極有可能導致膜片不能夠充分地向下變形，使得壓縮機的吸氣過程受到影響，進而影響壓縮機的排氣量；對于后者，則表現為補油時間過長，即從開始補油起到油缸內的液壓油壓力在活塞的推動下升高至較高水平時，柱塞泵才停止補油。不管是補油時間過早，還是補油時間過長，對于柱塞泵而言，也就意味著補油量也會過多，這相當于增大了活塞上行時的行程，使得活塞不到外止點時膜片便先貼到了缸蓋的上支板，此時若隔膜壓縮機的溢流閥不能及時將過多的液壓油排出油缸，油缸內的液壓油的壓力將會在活塞的作用下迅速升高，使得膜片產生更大的附加應力，影響隔膜壓縮機缸蓋強度及膜片的壽命。因此如何設計出一種能夠改善高壓隔膜壓縮機補油過程的補油系統，使得在保證隔膜壓縮機原結構不變的情況下，能夠準確把握柱塞泵補油時機及補油量，確保隔膜壓縮機能夠穩定運行，是設計者追求的目標。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種能夠控制補油時機的加氫站用高壓隔膜壓縮機補油系統及高壓隔膜壓縮機，本實用新型能夠使得在保證隔膜壓縮機原結構不變的情況下，準確把握柱塞泵補油時機及補油量，確保隔膜壓縮機能夠穩定運行。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種能夠控制補油時機的加氫站用高壓隔膜壓縮機補油系統，包括補油油路和回油油路以及高壓隔膜壓縮機的油缸、曲軸箱和柱塞泵，回油油路連接于柱塞泵與曲軸箱之間，回油油路中安裝有溢流閥；補油油路連接于柱塞泵與油缸之間，補油油路中安裝有止回閥，止回閥作用于油缸到柱塞泵之間油的流動方向上；

其中，溢流閥的設定溢流壓力低于無回油油路時柱塞泵能夠向油缸內泵油的最高油壓，同時高于高壓隔膜壓縮機的吸氣壓力。