【技術實現步驟摘要】
本申請涉及液氫儲運，尤其涉及一種活塞式液氫泵及加氫系統。
技術介紹
1、液氫比氣氫更適合大規模長距離運輸，液氫更適合在大型加氫站內儲存。液氫儲氫密度高、儲運成本低、儲存壓力低，也更安全。
2、液氫存儲于容器中，液氫容器溫度為超低溫(20k)，超低溫下鋼材變脆，強度變弱，且臨氫工況有氫腐蝕和氫脆的風險。故目前技術下，液氫儲罐的最大耐壓值都比較低。而液氫存儲的加氫站需要用到高壓氣氫來給壓縮氫氣裝載的車輛加氫。所以需要使用高壓液氫泵將液氫壓縮到高壓，通過管道輸送到下游汽化器，然后再汽化為高壓氣氫，供加氫機使用。氫泵是液氫能源體系中的關鍵設備。其設計標準和制造標準都非常高。
3、現有技術的氫泵一般為活塞式液氫泵，一般分為外置式和半潛浸式。外置式液氫泵安裝于液氫儲罐外部，通過管線與液氫儲罐連接，實現對液氫的輸送。半潛浸式液氫泵承擔液氫壓縮輸送的液力端安裝在儲罐內部，浸沒于液氫中，而驅動端安裝于液氫儲罐外部。
4、專利技術人在實現專利技術創造的過程中發現，目前半潛浸式液氫泵對活塞的控制停止一般采用傳感器控制、時間空間、或者梭閥控制，上述三種控制方式存在以下不足：第一種，對于傳感器控制，一般在液壓驅動缸的兩端安裝位置傳感器或者壓力傳感器，位置傳感器和壓力傳感器的故障率高、可靠性差；第二種，對于時間控制，活塞的運動很大程度上受到液壓驅動力的影響，僅通過時間控制活塞的啟停，對控制活塞啟停的可靠性低；第三種，采用梭閥，梭閥的質量和體積均較大，移動時需要液壓流體的推動力較大，而且移動速度慢，導致活塞啟停的控制響應滯
技術實現思路
1、本申請方案的目的在于提供一種活塞式液氫泵及加氫系統,以解決現有技術中存在的問題，通過蘑菇閥組件機械控制活塞的啟停，故障率低、穩定可靠，而且蘑菇閥組件質量小，有利于提高響應速度，增加控制精度。
2、本申請技術方案提供的一種活塞式液氫泵，包括：泵體，所述泵體包括：驅動部，所述驅動部包括驅動腔，所述驅動腔內設置有第一活塞，所述第一活塞可滑移地密封設置在所述驅動腔內，將所述驅動腔分隔為相對獨立的驅動一腔和驅動二腔，所述驅動一腔上開設有驅動液第一進出口，所述驅動二腔上開設有驅動液第二進出口；蘑菇閥組件，所述第一活塞上開設有連通所述驅動一腔和驅動二腔的過液孔，所述蘑菇閥組件活動設置在所述過液孔內并在移動至所述過液孔的開口處時密封所述過液孔，所述蘑菇閥組件包括相背設置并可反向伸出所述過液孔的第一閥桿和第二閥桿；液力部，所述液力部包括液力腔，所述液力腔內設置有第二活塞，所述第二活塞可滑移地密封設置在所述液力腔內，將所述液力腔分隔為液力一腔和液力二腔；活塞桿，所述活塞桿密封連接在所述第一活塞和所述第二活塞之間，所述液力二腔位于所述第二活塞背向所述第一活塞的一側，所述液力二腔上設有液氫單向入口和液氫單向出口。
3、可選的，所述過液孔的兩個開口內壁上分別設置有第一徑縮臺階和第二徑縮臺階，所述蘑菇閥組件包括第一密封面和第二密封面；所述第一密封面與所述第一徑縮臺階相接觸時密封所述過液孔的一個開口，所述第二密封面與所述第二徑縮臺階相接觸時密封所述過液孔的另一個開口。
4、可選的，所述蘑菇閥組件還包括連接桿，所述第一蘑菇閥包括第一閥頭，所述第二蘑菇閥包括第二閥頭；所述第一閥頭上開設有第一限位沉孔，所述第二閥頭上開設有第二限位沉孔，所述連接桿的兩端分別可滑移地限位在所述第一限位沉孔和所述第二限位沉孔內。
5、可選的，所述第一閥頭和所述第二閥頭為多邊形狀或者圓形，且所述第一閥頭和所述第二閥頭的厚度沿著從所述多邊形或者所述圓形的中心向外周的方向逐漸減小，所述第一限位沉孔位于所述第一閥頭的中心處，所述第二限位沉孔位于所述第二閥頭的中心處?？蛇x的，所述過液孔的數量為一個，所述第一徑縮臺階和所述第二徑縮臺階分別位于所述過液孔的兩個開口處；所述蘑菇閥組件包括固定或者活動連接第一蘑菇閥和第二蘑菇閥，所述第一閥桿和所述第一密封面位于所述第一蘑菇閥上，所述第二閥桿和所述第二蘑菇閥均位于所述第二蘑菇閥上。
6、可選的，所述過液孔的數量為兩個，所述第一徑縮臺階和所述第二徑縮臺階分別位于兩個所述過液孔內；所述蘑菇閥組件包括兩個相對獨立的第一蘑菇閥和第二蘑菇閥，所述第一蘑菇閥和所述第二蘑菇閥分別設置在兩個所述過液孔內，所述第一閥桿位于所述第一蘑菇閥上，所述第二閥桿位于所述第二蘑菇閥上，所述第一閥桿和所述第二閥桿分別從兩個所述過液孔中反向伸出。
7、可選的，所述驅動部上設置有第一軸封，所述液力部上設置有第二軸封，所述活塞桿從所述第一軸封密封穿設出所述驅動部，所述活塞桿從所述第二軸封密封穿設出所述液力部；所述第一軸封和所述第二軸封沿所述活塞桿的軸向留有距離，所述活塞桿位于所述第一軸封和所述第二軸封之間的部分裸露設置限定出露空段。
8、可選的，所述活塞式液氫泵還包括驅動組件，所述驅動組件包括：控制器、換向閥、液壓泵、液壓一管、液壓二管、液壓箱、壓力傳感器；所述液壓一管連通在所述驅動液第一進出口與所述液壓箱之間，所述液壓二管連通在所述驅動液第二進出口與所述液壓箱之間；所述換向閥同時位于所述液壓一管和液壓二管上，所述液壓泵與所述壓力傳感器位于所述液壓一管上，所述壓力傳感器位于所述液壓泵的出口側，用于檢測所述液壓一管的壓力；所述壓力傳感器的輸出端與所述控制器的輸入端通信連接；所述液壓泵和所述換向閥的輸入端與所述控制器的輸出端通信連接。
9、本申請還提供了一種加氫系統，包括：液氫儲罐、汽化器、緩沖罐、液氫管道、氣氫管道、氣氫加氫機和以上任意一項所述的活塞式液氫泵；所述活塞式液氫泵設置于所述液氫儲罐內；所述液氫管道連接在所述液氫儲罐與所述汽化器之間，所述氣氫管道連接在所述汽化器與所述氣氫加氫機之間，所述緩沖罐位于所述氣氫管道上。
10、可選的，所述加氫系統還包括液氫加氫機和絕熱液氫管道；所述絕熱液氫管道連接在所述液氫儲罐與所述液氫加氫機之間。
11、可選的，所述加氫系統還包括預冷部，所述預冷部包括預冷管，和/或換熱器；所述預冷管的熱端連接在所述氣氫加氫機上，所述預冷管的熱端連通在所述液氫儲罐上，或者連通在所述汽化器的冷端上，或者連通在所述液氫儲罐與所述汽化器之間的管道上；所述換熱器包括相換熱的熱流管道和冷流管道，所述熱流管道與所述氣氫加氫機相連通，所述冷流管道與所述液氫儲罐相連通，或者與所述汽化器的冷端相連通，或者與所述液氫儲罐與所述汽化器之間的管道相連通?？蛇x的，所述液氫儲罐上安裝有放空管，所述放空管上設置有安全閥；所述加氫系統還包括增壓管道，所述增壓管道通過控制閥連接在所述汽化器與所述液氫儲罐之間。
12、可選的，所述活塞式液氫泵的數量為至少兩個，至少兩個所述活塞式液氫泵排列設置于所述液氫儲罐中。
13、采用上述技術方案，具有如下有益效果：
14、本申請提供的活塞式液氫泵及加氫系統，蘑菇閥組件中的第一閥桿和第二閥桿均能在各自終點位置上凸出于第一活塞以對第一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種活塞式液氫泵，其特征在于，包括：泵體，所述泵體包括：
2.根據權利要求1所述的活塞式液氫泵，其特征在于，所述過液孔的兩個開口內壁上分別設置有第一徑縮臺階和第二徑縮臺階，所述蘑菇閥組件包括第一密封面和第二密封面；
3.根據權利要求1-2任意一項所述的活塞式液氫泵，其特征在于，所述蘑菇閥組件還包括連接桿，所述第一蘑菇閥包括第一閥頭，所述第二蘑菇閥包括第二閥頭；
4.根據權利要求3所述的活塞式液氫泵，其特征在于，所述第一閥頭和所述第二閥頭為多邊形狀或者圓形，且所述第一閥頭和所述第二閥頭的厚度沿著從所述多邊形或者所述圓形的中心向外周的方向逐漸減小，所述第一限位沉孔位于所述第一閥頭的中心處，所述第二限位沉孔位于所述第二閥頭的中心處。
5.根據權利要求2所述的活塞式液氫泵，其特征在于，所述過液孔的數量為一個，所述第一徑縮臺階和所述第二徑縮臺階分別位于所述過液孔的兩個開口處；
6.根據權利要求3所述的活塞式液氫泵，其特征在于，所述過液孔的數量為兩個，所述第一徑縮臺階和所述第二徑縮臺階分別位于兩個所述過液孔內；
7.
8.根據權利要求1所述的活塞式液氫泵，其特征在于，所述活塞式液氫泵還包括驅動組件，所述驅動組件包括：控制器、換向閥、液壓泵、液壓一管、液壓二管、液壓箱、壓力傳感器；
9.一種加氫系統，其特征在于，包括：液氫儲罐、汽化器、緩沖罐、液氫管道、氣氫管道、氣氫加氫機和權利要求1-8任意一項所述的活塞式液氫泵；
10.根據權利要求9所述的加氫系統，其特征在于，所述加氫系統還包括液氫加氫機和絕熱液氫管道；
11.根據權利要求9所述的加氫系統，其特征在于，所述加氫系統還包括預冷部，所述預冷部包括預冷管，和/或換熱器；
12.根據權利要求9所述的加氫系統，其特征在于，所述液氫儲罐上安裝有放空管，所述放空管上設置有安全閥；
13.根據權利要求9所述的加氫系統，其特征在于，所述活塞式液氫泵的數量為至少兩個，至少兩個所述活塞式液氫泵排列設置于所述液氫儲罐中。
...【技術特征摘要】
1.一種活塞式液氫泵，其特征在于，包括：泵體，所述泵體包括：
2.根據權利要求1所述的活塞式液氫泵，其特征在于，所述過液孔的兩個開口內壁上分別設置有第一徑縮臺階和第二徑縮臺階，所述蘑菇閥組件包括第一密封面和第二密封面；
3.根據權利要求1-2任意一項所述的活塞式液氫泵，其特征在于，所述蘑菇閥組件還包括連接桿，所述第一蘑菇閥包括第一閥頭，所述第二蘑菇閥包括第二閥頭；
4.根據權利要求3所述的活塞式液氫泵，其特征在于，所述第一閥頭和所述第二閥頭為多邊形狀或者圓形，且所述第一閥頭和所述第二閥頭的厚度沿著從所述多邊形或者所述圓形的中心向外周的方向逐漸減小，所述第一限位沉孔位于所述第一閥頭的中心處，所述第二限位沉孔位于所述第二閥頭的中心處。
5.根據權利要求2所述的活塞式液氫泵，其特征在于，所述過液孔的數量為一個，所述第一徑縮臺階和所述第二徑縮臺階分別位于所述過液孔的兩個開口處；
6.根據權利要求3所述的活塞式液氫泵，其特征在于，所述過液孔的數量為兩個，所述第一徑縮臺階和所述第二徑縮臺階分別位于兩個所述過液孔內；
7.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張峰，何廣利，李初福，李軒，張欣，熊雪，高浩華，蔡興業，崔鑫，王曉歡，杜萬斗，
申請(專利權)人：國家能源投資集團有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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