一种加氢站隔膜压缩机配油盘液压油流动优化结构的制作方法

本发明涉及隔膜压缩机技术领域，具体涉及一种加氢站隔膜压缩机配油盘液压油流动优化结构。

背景技术：

作为燃料电池汽车的能源补充场所，加氢站的建设在燃料电池汽车的发展中具有至关重要的地位。近年来，氢能行业迅速发展，以美、欧、日为代表都从国家可持续发展和安全战略的高度，制定了长期的氢能发展战略。作为加氢站中用于氢气增压的关键设备之一，隔膜压缩机因为具有压缩比大、密封性好、压缩气体不受润滑油和其它固体杂质所污染等特点，在加氢站的建设与推广上具有不可或缺的作用。

隔膜压缩机是通过曲柄活塞机构推动液压油，液压油通过配油盘进行分布，再作用于金属膜片上，驱动膜片往复变形，实现气体的压缩与排放，从而达到无泄漏的周期性工作过程。在隔膜压缩机中，液压油的运行特性是影响压缩机性能的重要因素之一，不仅充当驱动活塞推动膜片压缩气体的媒介，还能够及时带走大部分的压缩热，提高压缩机的容积效率。

理想的膜片排气时的变形为膜片在液压油的推动下由外向内均匀贴合膜腔上支板，使得气侧膜腔内的气体能够尽可能地压缩然后经排气阀排出。然而，传统隔膜压缩机配油盘结构通常设计为小孔节圆在配油盘径向上等间距分布，节圆直径上小孔数量由外向内依次减少的结构形式，小孔的布置趋近于等密度分布，而膜片变形时的振幅是由内向外逐渐减小，因此在排气时配油盘靠近中心的位置液压油流量最大，这就会导致当高压液压油高速推动膜片时，膜片变形不均匀，中心位置的膜片先于外围部分贴合上支板，并在高压油的作用下与上支板紧密贴合，此时膜片中间与外围之间还存在一部分气体无法排出，形成气囊。由于气囊的存在，隔膜压缩机的余隙容积必然大大增加，这就导致了压缩机的流量降低，同时也会降低膜片的使用寿命，对压缩机的运行性能产生影响。

对此，部分隔膜压缩机配油盘采用外围部分沿径向分布均匀的导油孔，而配油盘中心部分不开设导油孔的结构，这种结构虽然能够降低配油盘中心位置的液压油流量，使膜片能够更容易沿外围向中心贴合上支板，但是同样由于配油盘中心部分没有开设导油孔，活塞向下止点运行时，配油盘上靠近缸盖中心排气阀位置的液压油并不能及时带着所吸收的压缩热迅速流走，使得压缩腔不能够及时冷却，影响压缩机的正常运行。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中存在的问题，本发明提出一种加氢站隔膜压缩机配油盘液压油流动优化结构，其不仅能够使膜片在压缩过程中尽可能由上支板周围向中心贴合，减少气囊的存在，还能使液压油在活塞向下止点运行过程中迅速流走，将在压缩过程中所吸收的压缩热快速传递给冷缸壁，减少隔膜压缩机的余隙容积，提高膜片的使用寿命，增大压缩机在运行时的效率与可靠性。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种加氢站隔膜压缩机配油盘液压油流动优化结构，其特殊之处在于：

包括配油盘、缸盖、缸体、缸盖上支板和配油盘下支板；

所述配油盘可拆卸连接于缸盖与缸体之间，配油盘和缸盖之间设有膜片，缸盖上支板位于缸盖和膜片之间，配油盘下支板位于配油盘和膜片之间；

缸盖上支板与膜片之间形成气腔，配油盘下支板与膜片之间形成油腔；

所述配油盘上设有导油通孔，所述导油通孔的数量为多个；所述配油盘的中心位置设有单向导油孔，所述单向导油孔允许油腔内液压油经单向导油孔流入油缸中。

进一步地，上述单向导油孔包括阀芯、阀座、弹簧与弹簧基座；

弹簧基座固定于配油盘中，弹簧的一端与弹簧基座接触，处于压缩状态，弹簧另一端顶着阀芯，阀芯与阀座配合，形成密封。

进一步地，上述单向导油孔的直径为导油通孔直径的3倍-7倍。

进一步地，上述导油通孔在所述配油盘的周向位置上等间距分布。

进一步地，上述导油通孔在所述配油盘的经向位置上等间距分布。

本发明的优点：

本发明为一种加氢站隔膜压缩机配油盘液压油流动优化结构，其配油盘的中心位置设有单向导油孔，其余位置设有导油通孔，当压缩机启动，活塞推动液压油向上止点运行时，此时单向导油孔处于关闭状态，液压油只能从配油盘单向导油孔周围的导油通孔穿过进行分配，再汇集到配油盘中心，配油盘中心液压油流量少，使得膜片能够在油压作用下均匀变形，由周围逐渐向上支板中心贴合，避免产生气囊，从而提高压缩机的容积效率与膜片寿命，减少用户更换膜片的次数及成本；当压缩机活塞向下止点运行时，单向导油孔打开，液压油则可以带着大量的压缩热同时通过单向导油孔与导油通孔迅速流回油缸，将在压缩过程中所吸收的压缩热快速传递给冷缸壁，提高压缩机的运行效率与可靠性。

附图说明

图1是本发明实例中隔膜压缩机内部局部剖视示意图；

图2是本发明实例中配油盘内单向导油孔的局部剖视示意图；

图3是本发明实例中单向导油孔液压油流向示意图。

其中，1-配油盘、2-缸盖、3-缸体、4-膜片、5-油缸、6-活塞、11-导油通孔、12-单向导油孔、13-阀芯、14-阀座、15-弹簧、16-弹簧基座、17-配油盘下支板、21-缸盖上支板。具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

参见图1，一种加氢站隔膜压缩机配油盘液压油流动优化结构，包括配油盘1、缸盖2、缸体3、膜片4、油缸5、活塞6、配油盘1上的导油通孔11、单向导油孔12、阀芯13、阀座14、弹簧15、弹簧基座16、配油盘下支板17以及缸盖上支板21。

所述配油盘1可拆卸连接于缸盖2与缸体3之间，配油盘1上方设有膜片4，缸盖上支板21与膜片4之间形成气腔，配油盘下支板17与膜片4之间形成油腔。所述配油盘1上设有导油通孔11，所述导油通孔11的数量为多个；所述配油盘1的中心位置设有单向导油孔12，所述单向导油孔12允许油腔内液压油经单向导油孔12流入油缸中。

参见图2，单向导油孔12内的结构包括阀芯13、阀座14、弹簧15与弹簧基座16，弹簧基座16固定于配油盘1中，弹簧15位于弹簧基座16上，处于压缩状态，弹簧15另一端顶着阀芯13，阀芯13与阀座14配合，配合面形成密封。p1为单向导油孔12靠近膜片4的一端，p2为单向导油孔12靠近油缸5的一端。当活塞6向上止点运行时，单向导油孔12的p2方向进油，液压油压力和弹簧力将阀芯13压在阀座14上，此时液压油为截止状态；当活塞6向下止点运行时，单向导油孔12的p1端液压油压力要比p2端的高，此时在压差的作用下，液压油克服弹簧力推开阀芯13，使单向导油孔12导通，液压油可通过单向导油孔12回到油缸5中。

参见图3，当活塞6向下止点运行时，液压油由p1口流入，液压油在压差作用下克服弹簧力使得阀口开启，经阀芯13上的径向孔和轴向口从p2口流出，回到油缸5中。

作为本发明的一个优选实施例，所述单向导油孔12的直径d为导油通孔11直径的3倍-7倍，使得活塞在向下止点运行时，液压油能够迅速通过单向导油孔12流回油缸，出于结构的限制，通孔过大会影响周围导油通孔的分布，使通孔数量减少，影响液压油通过配油盘的流量，过小则效果不佳，3-7倍适宜。

作为本发明的一个优选实施例，所述导油通孔11在所述配油盘1的周向位置上等间距分布。

作为本发明的一个优选实施例，所述导油通孔11在所述配油盘1的经向位置上等间距分布。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，本领域的技术人员其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行调节，或者对其中部分技术特征进行等同替换。所以，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。