1.本發(fā)明涉及氫氣制備技術領域，具體來說，涉及一種活塞式氫氣壓縮機。

背景技術：

2.氫氣壓縮機是將水電解槽中收集來的氫氣排到舷外的壓縮機，工作壓力范圍大，選用不同型號的泵可獲得不同的壓力區(qū)域，調節(jié)輸入氣壓相應得到調整。大多氫氣壓縮機是往復活塞式，因此必須安裝密封結構以防止氫氣大量泄漏。而現(xiàn)有技術中，氫氣壓縮機普遍存在缸內氫氣和液壓油隔離不嚴、氫氣泄漏的風險。氫氣壓縮機的氫氣腔吸氣口和排氣口處的單向閥在高壓高頻次沖擊使用條件下易出現(xiàn)壽命不長、密封不嚴、甚至是金屬屑掉落的情況，從而影響壓縮機正常工作。

技術實現(xiàn)要素：

3.針對相關技術中的上述技術問題，本發(fā)明提出一種活塞式氫氣壓縮機，能夠克服現(xiàn)有技術的上述不足。

4.為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：一種活塞式氫氣壓縮機，包括液壓腔以及分別設置于液壓腔兩端的氫氣腔，氫氣腔包括腔體、接合端蓋和液壓端蓋，接合端蓋面向液壓腔一端與液壓端蓋密封連接，接合端蓋背向液壓腔一端與腔體密封連接。腔體內設置有活塞，活塞將腔體間隔為背向液壓腔一側的介質增壓腔和面向液壓腔一側的微正壓腔。接合端蓋的重力方向上端設置有貫通的呼吸口，呼吸口一端與微正壓腔通氣、呼吸口另一端設置有組合部件，組合部件包括通氣腔，通氣腔通過呼吸口與微正壓腔通氣，通氣腔周側設置有位移傳感器和氫氣排空口。

5.更進一步的，通氣腔周側還設置有單向閥和壓力傳感器。微正壓腔保持微正壓，能夠有效防止負壓情況導致的液壓油的倒吸現(xiàn)象。壓力傳感器用于監(jiān)測微正壓腔壓力，一旦壓力失控即報警；單向閥用于為微正壓腔輸入氮氣以保持壓力。

6.更進一步的，液壓端蓋內從液壓腔至氫氣腔依次設置有第一導向環(huán)、第二導向環(huán)、組合密封圈和防塵圈。

7.更進一步的，接合端蓋面向液壓端蓋一端設置有防油室，防油室的重力方向下方設置有與防油室連通并貫穿接合端蓋的漏油監(jiān)測口，漏油監(jiān)測口出口處設置有測油傳感器。使得液壓腔內的液壓油一旦突破液壓端蓋的密封漏入防油室時，液壓油便會順著漏油監(jiān)測口流入測油傳感器，測油傳感器在監(jiān)測到有油流入后即通過控制器發(fā)出漏油警報。

8.更進一步的，防油室與微正壓腔之間設置有第一刮油環(huán)，以防止泄露的液壓油繼續(xù)泄露至微正壓腔。

9.更進一步的，活塞外周側設置有第二刮油環(huán)，以防止泄露的液壓油繼續(xù)泄露至介質增壓腔。

10.更進一步的，介質增壓腔內壓力始終高于液壓腔內壓力。使得即使有液壓油突破前面重重防護，也會因自身壓力沒有介質增壓室壓力高而停止往介質增壓室漏油。

11.本發(fā)明的有益效果：當活塞密封出現(xiàn)故障時，由于介質增壓腔內的氫氣壓力大于微正壓室壓力，會出現(xiàn)氫氣從增壓室泄漏至微正壓室的現(xiàn)象。通過在接合端蓋的重力方向上端設置有貫通的呼吸口，呼吸口一端與微正壓腔通氣、呼吸口另一端設置有組合部件，組合部件包括通氣腔，通氣腔通過呼吸口與微正壓腔通氣，通氣腔周側設置位移傳感器，使得泄露氫氣通過呼吸口進入通氣腔內并引起位移傳感器產生信號，發(fā)出氫氣泄漏報警。進而達到實時監(jiān)控氫氣腔密封環(huán)境的有益效果。

附圖說明

12.為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

13.圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的活塞式氫氣壓縮機的結構示意圖。

14.圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的活塞式氫氣壓縮機的氫氣腔結構示意圖。

15.圖3是圖2的a部分放大示意圖。

16.圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的活塞式氫氣壓縮機的組合部件結構示意圖。

17.圖中：1

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液壓腔，2

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氫氣腔，3

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組合部件，31

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通氣腔，32

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位移傳感器，33

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氫氣排空口，34

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單向閥，35

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壓力傳感器，4

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介質增壓腔，5

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液壓端蓋，51

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第一導向環(huán)，52

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第二導向環(huán)，53

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組合密封圈，54

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防塵圈，6

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微正壓腔，7

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漏油監(jiān)測口，8

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呼吸口，9

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測油傳感器，10

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第二刮油環(huán)，11

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接合端蓋，12

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防油室，13

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第一刮油環(huán)。

具體實施方式

18.下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

19.如圖1

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4所示，根據(jù)本發(fā)明實施例所述的活塞式氫氣壓縮機，包括液壓腔1以及分別設置于液壓腔1兩端的氫氣腔2，氫氣腔2包括腔體、接合端蓋11和液壓端蓋5，接合端蓋11面向液壓腔1一端與液壓端蓋5密封連接，接合端蓋11背向液壓腔1一端與腔體密封連接。腔體內設置有活塞，活塞將腔體間隔為背向液壓腔1一側的介質增壓腔4和面向液壓腔1一側的微正壓腔6，活塞外周側設置有第二刮油環(huán)10，介質增壓腔4內壓力始終高于液壓腔1內壓力。

20.接合端蓋11的重力方向上端設置有貫通的呼吸口8，呼吸口8一端與微正壓腔6通氣、呼吸口8另一端設置有組合部件3，接合端蓋11面向液壓端蓋5一端設置有防油室12，防油室12的重力方向下方設置有與防油室12連通并貫穿接合端蓋11的漏油監(jiān)測口7，漏油監(jiān)測口7出口處設置有測油傳感器9。防油室12與微正壓腔6之間設置有第一刮油環(huán)13。

21.組合部件3包括通氣腔31，通氣腔31通過呼吸口8與微正壓腔6通氣，通氣腔31周側設置有位移傳感器32、氫氣排空口33、單向閥34和壓力傳感器35。

22.液壓端蓋5內從液壓腔1至氫氣腔2依次設置有第一導向環(huán)51、第二導向環(huán)52、組合

密封圈53和防塵圈54。

23.為了方便理解本發(fā)明的上述技術方案，以下通過具體使用方式上對本發(fā)明的上述技術方案進行詳細說明。

24.在具體使用時，根據(jù)本發(fā)明所述的活塞式氫氣壓縮機，活塞在液壓桿的帶動下往復運動，在運動過程中存在液壓腔1內的液壓油沿液壓桿向氫氣腔2滲漏的風險，為了預防這樣的風險，本發(fā)明在腔體與液壓腔1之間設置有液壓端蓋5，液壓端蓋5內從液壓腔1至氫氣腔2依次設置有第一導向環(huán)51、第二導向環(huán)52、組合密封圈53和防塵圈54，分別依次起導向、密封、防塵的作用。兩處相鄰的導向環(huán)離液壓腔1最近，這樣既保證導向效果，防止密封偏心，又為密封留下外側密封空間。此處第一道防護的組合導向密封經實驗檢測和工程使用后，在高壓高速下具有良好的密封效果。

25.為防止液壓油突破液壓端蓋5這第一道防護后向腔體滲漏，在接合端蓋11面向液壓端蓋5一端設置有防油室12，防油室12的重力方向下方設置有與防油室12連通并貫穿接合端蓋11的漏油監(jiān)測口7，漏油監(jiān)測口7出口處設置有測油傳感器9。使得液壓腔1內的液壓油一旦突破液壓端蓋5的密封漏入防油室12時，液壓油便會順著漏油監(jiān)測口7流入測油傳感器9，測油傳感器9在監(jiān)測到有油流入后即通過控制器發(fā)出漏油警報。測油傳感器9既可給控制系統(tǒng)提供自動漏油報警信號，又包含可視視窗結構，使得工作人員可手動檢查漏油狀況，實現(xiàn)了自動、手動檢查組合功能，使得傳感器自動信號失效時仍可以進行漏油情況查看。為保證液壓油突破液壓端蓋5這第一道防護后液壓油被送入漏油監(jiān)測口7，在防油室12與微正壓腔6之間設置有第一刮油環(huán)13。

26.活塞在液壓桿的帶動下往復運動，在運動過程中除了液壓油的滲漏風險外還存在介質增壓腔4內的氫氣向微正壓腔6內泄漏的風險，為了預防這樣的風險，本發(fā)明在活塞外周側設置有第二刮油環(huán)10，以防止介質增壓腔4內氫氣泄漏至微正壓腔6，同時防止?jié)B漏的液壓油繼續(xù)滲漏至介質增壓腔4。在接合端蓋11的重力方向上端設置有貫通的呼吸口8，呼吸口8一端與微正壓腔6通氣、呼吸口8另一端設置有組合部件3，組合部件3包括通氣腔31，通氣腔31通過呼吸口8與微正壓腔6通氣，通氣腔31周側設置有位移傳感器32、氫氣排空口33、單向閥34和壓力傳感器35。當出現(xiàn)氫氣從介質增壓腔4泄漏至微正壓腔6的現(xiàn)象時泄露氫氣沿呼吸口8進入通氣腔31，并引起位移傳感器32產生信號，發(fā)出氫氣泄漏報警，氫氣排空口33負責把泄漏氫氣進行排放處理。

27.單向閥34以保持住微正壓腔6內的壓力一直存在，微正壓腔6保持微正壓，有效防止負壓情況導致的液壓油的倒吸現(xiàn)象，以此減小密封壓力。壓力傳感器35使得微正壓腔6一旦失去壓力便會立刻檢測到，并發(fā)出報警。

28.綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術方案，通過多重密封保護和相應監(jiān)測結構，使得無論是介質增壓腔4內的氫氣發(fā)生泄漏的風險還是液壓油發(fā)生滲漏的風險都能夠大幅降低，即使發(fā)生發(fā)現(xiàn)，也能夠及時報警、從容處理。

29.以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。技術特征：

1.一種活塞式氫氣壓縮機，其特征在于：包括液壓腔（1）以及分別設置于液壓腔（1）兩端的氫氣腔（2），氫氣腔（2）包括腔體、接合端蓋（11）和液壓端蓋（5），接合端蓋（11）面向液壓腔（1）一端與液壓端蓋（5）密封連接，接合端蓋（11）背向液壓腔（1）一端與腔體密封連接，腔體內設置有活塞，活塞將腔體間隔為背向液壓腔（1）一側的介質增壓腔（4）和面向液壓腔（1）一側的微正壓腔（6），接合端蓋（11）的重力方向上端設置有貫通的呼吸口（8），呼吸口（8）一端與微正壓腔（6）通氣、呼吸口（8）另一端設置有組合部件（3），組合部件（3）包括通氣腔（31），通氣腔（31）通過呼吸口（8）與微正壓腔（6）通氣，通氣腔（31）周側設置有位移傳感器（32）和氫氣排空口（33）。2.如權利要求1所述的活塞式氫氣壓縮機，其特征在于：所述通氣腔（31）周側還設置有單向閥（34）和壓力傳感器（35）。3.如權利要求1所述的活塞式氫氣壓縮機，其特征在于：所述液壓端蓋（5）內從液壓腔（1）至氫氣腔（2）依次設置有第一導向環(huán)（51）、第二導向環(huán)（52）、組合密封圈（53）和防塵圈（54）。4.如權利要求1所述的活塞式氫氣壓縮機，其特征在于：所述接合端蓋（11）面向液壓端蓋（5）一端設置有防油室（12），防油室（12）的重力方向下方設置有與防油室（12）連通并貫穿接合端蓋（11）的漏油監(jiān)測口（7），漏油監(jiān)測口（7）出口處設置有測油傳感器（9）。5.如權利要求1

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4任一所述的活塞式氫氣壓縮機，其特征在于：所述防油室（12）與微正壓腔（6）之間設置有第一刮油環(huán)（13）。6.如權利要求1

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4任一所述的活塞式氫氣壓縮機，其特征在于：所述活塞外周側設置有第二刮油環(huán)（10）。

技術總結

本發(fā)明公開了一種活塞式氫氣壓縮機，包括液壓腔以及分別設置于液壓腔兩端的氫氣腔，氫氣腔包括腔體、接合端蓋和液壓端蓋，接合端蓋面向液壓腔一端與液壓端蓋密封連接，接合端蓋背向液壓腔一端與腔體密封連接。腔體內設置有活塞，活塞將腔體間隔為背向液壓腔一側的介質增壓腔和面向液壓腔一側的微正壓腔。接合端蓋的重力方向上端設置有貫通的呼吸口，呼吸口一端與微正壓腔通氣、呼吸口另一端設置有組合部件，組合部件包括通氣腔，通氣腔通過呼吸口與微正壓腔通氣。本發(fā)明的上述技術方案，通過多重密封保護和相應監(jiān)測結構，使得無論是介質增壓腔內的氫氣發(fā)生泄漏的風險還是液壓油發(fā)生滲漏的風險都能夠大幅降低，即使發(fā)生發(fā)現(xiàn)，也能夠及時報警、從容處理。從容處理。從容處理。

技術研發(fā)人員：韓武林 聶連升

受保護的技術使用者：北京海德利森科技有限公司

技術研發(fā)日：2021.09.24

技術公布日：2021/12/3