本發明涉及壓縮機，具體是一種用于超高壓液驅活塞壓縮機的氣活塞組件。
背景技術：
1、熱等靜壓（hot?isostatic?pressing，簡稱hip）是一種集高溫、高壓于一體的工藝生產技術，加熱溫度通常為1000℃-2000℃，通過以密閉容器中的高溫高壓的氬氣為傳壓介質，工作壓力可達200mpa。在高溫、高壓的共同作用下，被加工件的各向均衡受壓。故加工產品的致密度高、均勻性好、性能優異。同時該技術具有生產周期短、工序少、能耗低、材料損耗小等特點。熱等靜壓設備主要由高壓容器、加熱爐、超高壓壓縮機、真空泵、冷卻系統和計算機控制系統組成，其中能夠提供超高壓氬氣的超高壓壓縮機為整個設備的關鍵裝置。傳統的熱等靜壓設備中壓縮系統通常采用非注油式電動液壓壓縮機，并配置有過壓保護、防震裝置和自動調節部件，可給熱等靜壓提供高達200mpa的高壓氣體。超高壓聚乙烯，又稱高壓低密度聚乙烯，在其生產過程中，乙烯與低壓循環氣在前段渦輪壓縮機壓縮至25-30mpa，再經后段往復超高壓壓縮機壓縮至反應壓力（250mpa-320mpa），并預熱引發劑（催化劑），聚合反應產生的熱量可使最高溫度達到330℃。在超高壓聚乙烯生產流程中，超高壓往復式壓縮機是其工藝核心，要求該壓縮機能夠實現超高排氣壓力，同時保證壓縮介質的純度避免污染。
2、目前隨著加氫站產業的蓬勃發展，用于加氫站的液驅活塞壓縮機受到了重點關注，其采用無油潤滑可保證氣體被壓縮時不被污染，同時具有結構簡單，壓比大，適應高溫高壓，可以頻繁啟停維修方便等優點，可以作為各類工業場景中超高壓壓縮機使用。
3、液驅活塞壓縮機是一種由液壓油推動活塞左右運動代替傳統往復活塞壓縮機曲柄連桿的新型壓縮形式。目前最常使用的場合為加氫站用氫氣壓縮機，根據加氫站規格的不同可分為45mpa和90mpa兩種排氣壓力等級，其活塞結構通常也是按照100mpa以下的壓力設計，且排氣溫度通常不超過150℃，例如圖1所示，傳統的液驅活塞壓縮機氣活塞組件的結構由氣活塞主體a、支撐環b、金屬墊圈c、泛塞d、納污環e、納污環槽f、卡簧g構成。該方案中支撐環作用為保持氣活塞與氣缸的中軸線不偏離，防止傾斜導致摩擦加劇；泛塞為一道開有v型槽的環形結構，槽內設有彈簧，在工作時高壓氣體進入v型槽內作用在彈簧上使其沿徑向擴張，利用彈簧力將泛塞的內外壁同時壓緊在活塞與氣缸的表面上，通過過盈配合實現密封；納污環安裝在納污環槽中，作用是收集氣缸表面刮下的雜質，防止污染被壓縮的氣體；卡簧在活塞的最前端，作用是保證后方各零件不在軸向發生位移。
4、若想使液驅活塞壓縮機作為200mpa以上的超高壓增壓設備，面對極高的排氣壓力以及200℃甚至300℃的排氣溫度，傳統的液驅活塞壓縮機氣活塞組件存在以下缺陷使其無法滿足工作要求。其一，采用一體加工式的氣活塞主體，使得密封件安裝的凹槽的尺寸完全固定無法調整，未考慮到超高壓工況下高溫帶來的熱膨脹，密封件將由于熱膨脹受到凹槽的擠壓，其使用壽命將受到很大影響；其二，采用的泛塞的結構形式無法滿足200mpa的超高壓力，過大的氣體力使得泛塞連同其金屬墊圈都將產生損傷，無法滿足密封要求；其三，如圖2所示，由于通過卡簧實現軸向定位，對于往復活塞式壓縮機，氣體完成壓縮后還有一段膨脹過程，此時氣缸內的壓力急劇下降，而泛塞處可能還有一部分高壓氣體，對于超高壓液驅活塞壓縮機，若使用帶有卡簧的結構其兩端將存在巨大的壓差，很可能將卡簧別斷產生重大的風險。
技術實現思路
1、本發明的目的是提供一種用于超高壓液驅活塞壓縮機的氣活塞組件，以解決目前的液驅活塞壓縮機氣活塞組件結構無法滿足超高壓工況下極高的壓力與溫度帶來的密封需求問題。
2、本發明的技術方案是：
3、一種用于超高壓液驅活塞壓縮機的氣活塞組件，包括氣活塞主體、密封件和連接件；氣活塞主體包括相對設置的第一主體部和第二主體部，所述第一主體部的一側端面中心處設有柱形凸起部，所述第二主體部正對第一主體部一側的端面中心處設有與柱形凸起部相匹配的定位插孔；密封件包括多個第一活塞環和多個第二活塞環，多個第一活塞環和多個第二活塞環均套設在所述柱形凸起部上，多個所述第一活塞環和多個所述第二活塞環交替排列設置，且所述第一活塞環靠近第一主體部的端面設置，所述第一活塞環的外徑和氣缸的內徑相匹配，所述第一活塞環的內徑大于柱形凸起部的直徑，所述第二活塞環的外徑小于第一活塞環的外徑，所述第二活塞環的內徑與柱形凸起部的直徑相匹配；連接件用于在所述柱形凸起部插入所述定位插孔內后，將第一主體部和第二主體部連接在一起，且使第一主體部和第二主體部正對端面之間的軸向間距大于多個第一活塞環和多個第二活塞環構成密封件的整體長度。
4、較佳的，作為本發明的進一步改進，所述連接件包括氣活塞連接螺栓，所述第二主體部背對凹槽的端部開設有貫穿凹槽的螺紋通孔，所述柱形凸起部正對螺紋通孔的端部開設有螺紋盲孔，所述氣活塞連接螺栓螺紋連接在所述螺紋通孔與螺紋盲孔之間。
5、較佳的，作為本發明的進一步改進，所述柱形凸起部上套設有金屬墊圈，所述金屬墊圈設置在第一主體部以及最靠近第一主體部的第一活塞環之間
6、較佳的，作為本發明的進一步改進，所述金屬墊圈正對第一主體的端面為平面，所述金屬墊圈的另一端面為斜面，所述第一活塞環正對金屬墊圈的端面為斜面，所述第一活塞環的另一端面為平面。
7、較佳的，作為本發明的進一步改進，所述金屬墊圈斜面與柱形凸起部形成的鈍角夾角的度數小于第一活塞環斜面與柱形凸起部形成的鈍角夾角的度數。
8、較佳的，作為本發明的進一步改進，所述第一主體部和第二主體部的外壁上均設有支撐環。
9、較佳的，作為本發明的進一步改進，各所述第一活塞環的材質和第二活塞環的材質均為耐高溫耐磨有機高分子材料。
10、與現有技術相比，本發明的有益效果是：
11、0、將傳統的一體式氣活塞主體設計成可以分離的第一主體部和第二主體部，兩個主體部之間凹凸裝配并形成環形安裝空間，環形安裝空間內設有由多個第一活塞環和多個第二活塞環構成的密封件，利用多個第一活塞環和多個第二活塞環構成的密封件取代了傳統的泛塞結構進行密封，能夠適用于溫度為200℃-300℃，壓強超過200mpa的超高壓液驅活塞壓縮機中，直徑不同的第一活塞環和第二活塞環構成的密封件可以同時完成對氣缸內壁面和氣活塞外壁面的密封。
12、1、通過設置的連接件能夠在第一主體部、第二主體部連接成一體后，給密封件預留出一定的空間，以防止多個第一活塞環和多個第二活塞環構成的密封件在高溫時產生熱膨脹而發生損傷。
13、2、新的氣活塞無需采用卡簧進行軸向定位，因此能夠避免將卡簧別斷的問題出現。
1.一種用于超高壓液驅活塞壓縮機的氣活塞組件，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的用于超高壓液驅活塞壓縮機的氣活塞組件，其特征在于，所述連接件包括氣活塞連接螺栓（5），所述第二主體部（2）背對凹槽的端部開設有貫穿凹槽的螺紋通孔，所述柱形凸起部正對螺紋通孔的端部開設有螺紋盲孔，所述氣活塞連接螺栓（5）螺紋連接在所述螺紋通孔與螺紋盲孔之間。
3.根據權利要求1所述的用于超高壓液驅活塞壓縮機的氣活塞組件，其特征在于，所述柱形凸起部（11）上套設有金屬墊圈（6），所述金屬墊圈（6）設置在第一主體部（1）以及最靠近第一主體部（1）的第一活塞環（3）之間。
4.根據權利要求3所述的用于超高壓液驅活塞壓縮機的氣活塞組件，其特征在于，所述金屬墊圈（6）正對第一主體部（1）的端面為平面，所述金屬墊圈（6）的另一端面為斜面，所述第一活塞環（3）正對金屬墊圈（6）的端面為斜面，所述第一活塞環（3）的另一端面為平面。
5.根據權利要求4所述的用于超高壓液驅活塞壓縮機的氣活塞組件，其特征在于，所述金屬墊圈（6）斜面與柱形凸起部（11）形成的鈍角夾角的度數小于第一活塞環（3）斜面與柱形凸起部（11）形成的鈍角夾角的度數。
6.根據權利要求1所述的用于超高壓液驅活塞壓縮機的氣活塞組件，其特征在于，所述第一主體部（1）和第二主體部（2）的外壁上均設有支撐環（7）。
7.根據權利要求2-6任一項所述的用于超高壓液驅活塞壓縮機的氣活塞組件，其特征在于，各所述第一活塞環（3）的材質和第二活塞環（4）的材質均為耐高溫耐磨有機高分子材料。