CN102803744A - 用于充注蓄流器装置的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明描述了用于充注蓄流器的方法和装置。一种用于充注蓄流器装置(100)的示例性系统包括活塞(104)，其设置于外壳(102)内，用于限定邻近所述活塞的第一侧(106)的第一室和邻近所述活塞的第二侧(108)的第二室。填充探针(202)具有主体和在所述填充探针的第一端(306)与所述填充探针的第二端(308)之间的通路，所述填充探针(202)可移除地耦接至所述活塞，以当所述蓄流器装置处于充注状态时将所述填充探针的所述通路流体地耦接至所述外壳的所述第二室。阀(142)流体地耦接至所述活塞，以当所述填充探针耦接至所述活塞(104)时使得流体能够通过所述活塞(104)流向所述外壳的所述第二室。

Description

用于充注蓄流器装置的方法和装置

技术领域

本公开大体上涉及蓄流器，具体地，涉及用于充注蓄流器装置的方法和装置。

背景技术

诸如例如蓄流器装置的液压动力单元经常使用在液压系统中，以提供例如能量储存、流体补偿、能量蓄积、脉动阻尼等。例如，当用作能量储存单元时，可使用蓄流器装置为运行时需要高压流体的设备(例如液压设备)提供增压控制流体(例如液压油)，这些设备例如汽缸、阀致动器或其他机器。例如，蓄流器可用来当液压系统需求较低(例如，液压致动器不是正在启动)时储存由液压泵提供的增压液压流体，以及当液压系统的需求增加(例如，液压致动器正在启动)时向系统供应先前储存的增压液压流体以提供额外的能量。

诸如例如液压蓄流器装置的蓄流器装置典型地包括外壳或汽缸，其具有被活塞分开的两室。第一室可流体地耦接至液压系统，用于容纳增压液压流体。第二室典型地是填满的或预充注的，或者更一般地，充以诸如干氮气的惰性气体。密封件围绕着活塞，以防止液压流体和/或惰性气体越过活塞在第一与第二室之间泄漏。

运行时，增压液压流体经由泵储存在第一室。液压流体经由第一室作用于活塞的第一侧，以使活塞朝向第二室移动至一个已储存位置。当活塞朝向该已储存位置移动时，第二室的容积缩小，从而压缩第二室中的气体。因此，第二室中的气体的压强增大，直至由第一室中的液压流体的压强施加于活塞的第一侧上的力基本等于第二室中的压缩气体的压强施加于活塞的第二侧上的力。运行期间，蓄流器可在该已储存位置保持相对长的时间段。这样，第二室中的气体可在相对长的时间段内经受高压强级。

当液压系统的需求增大时，第一室中的液压流体的压强减小。当液压流体的压强减小到低于压缩气体的压强时，气体膨胀、朝向第一室驱动活塞，并经由活塞施力于液压流体。因此，蓄流器装置向液压系统供应先前储存的增压液压流体。第二室中的气体的预充注压强决定着蓄流器装置提供的最小系统压强。

一些已知的蓄流器装置具有如下的外壳，这种外壳包括流体地耦接至第二室的预充注端口或连接物(例如，螺纹端口，螺纹连接器)，以用于预充注或充注蓄流器装置。诸如干氮气的惰性气体可经由该预充注端口或连接物从贮流箱(tank)或贮流罐(vessel)供应至第二室。但是，气体可能缓慢地经由预充注端口或连接物从第二室泄漏到环境中。例如，一些已知蓄流器装置的、暴露于相对高震动环境的预充注端口或连接物会松弛并导致气体的泄漏。这种泄漏典型地发生于当活塞位于已储存位置之时，因为在该位置气体的压强相对较高。气体从第二室的泄漏降低了系统的工作压强，并且会实质性地影响在液压系统的需求增大时蓄流器向液压系统提供所需压强的液压流体的能力。

而且，在一些应用中，过程系统可位于远处，诸如例如离岸钻井、矿区、油田等。这些远处使得为维修而接近蓄流器装置和/或重新给蓄流器装置充注气体变得困难和成本高昂。另外，不得不给蓄流器装置充注流体大大地增加了维修成本。

发明内容

在一个例子中，一种用于充注蓄流器装置的示例性系统包括活塞，其设置于外壳内，用于限定邻近所述活塞的第一侧的第一室和邻近所述活塞的第二侧的第二室。填充探针具有主体和在所述填充探针的第一端与所述填充探针的第二端之间的通路，所述填充探针可移除地耦接至所述活塞，以当所述蓄流器装置处于充注状态时将所述填充探针的所述通路流体地耦接至所述外壳的所述第二室。阀流体地耦接至所述活塞，以当所述填充探针耦接至所述活塞时使得流体能够经由所述活塞流向所述外壳的所述第二室。

在另一例子中，一种用于充注蓄流器装置的示例性方法包括从第一孔移除塞子，所述第一孔邻近设置于所述蓄流器装置的外壳内的活塞的第一侧。该方法包括将填充探针的第一部分耦接至所述第一孔以接合阀，所述阀流体地耦接至所述活塞以当所述蓄流器装置处于充注状态时允许流体流过活塞。该方法还包括将所述填充探针的第二部分流体地耦接至流体供应源，以使得来自所述流体供应源的第一增压流体能够经由所述填充探针和所述阀流向邻近所述活塞的第二侧的第一室。

在另一例子中，一种用于充注蓄流器装置的示例性系统包括第一装置，其用于流体地耦接蓄流器外壳的第一室和气体供应源，使得所述用于流体耦接的第一装置用于当所述蓄流器装置处于充注状态时耦接至设置于所述外壳内的活塞的第一侧。所述活塞的第二侧、端帽和所述外壳限定所述第一室。该系统还包括第二装置，其用于当所述第一装置耦接至所述活塞的所述第一侧时经由所述活塞流体地耦接所述第一室和所述用于流体耦接的第一装置。

在另一例子中，一种示例性蓄流器装置包括活塞，其设置于外壳内，用于至少部分地限定邻近所述活塞的第一侧的第一室和邻近所述活塞的第二侧的第二室。阀流体地耦接至所述活塞，所述活塞在打开位置与闭合位置之间移动，当所述蓄流器装置处于充注状态时，所述打开位置使得流体能够流过所述活塞，当所述蓄流器装置不处于所述充注状态时，所述闭合位置防止流体流过所述活塞。塞子在所述阀与所述外壳的所述第一室之间可移除地耦接至所述活塞。

附图说明

图1示出了在此所描述的一种示例性蓄流器装置。

图2示出了可操作地耦接至图1的示例性蓄流器装置的示例性预充注或充注系统。

图3示出了图1和2的示例性蓄流器装置以及图2的示例性系统的示例性填充探针。

图4示出了耦接至图1-3的蓄流器装置的图3的示例性填充探针以及图2的示例性系统的安全环。

图5示出了图3的示例性填充探针以及耦接至图1-4的蓄流器装置的图4的示例性安全环。

图6示出了泄放阀和耦接至图2-5的示例性填充探针的耦接元件。

图7示出了一种示例性歧管组件，其可被用于将贮流箱流体地耦接至图2-6的示例性填充探针。

图8A示出了在此所描述的另一种示例性蓄流器装置。

图8B示出了可操作地耦接至图8A的示例性蓄流器装置的另一示例性预充注或充注系统。

图9示出了在此所描述的另一种蓄流器装置，其与在此所描述的另一种示例性预充注或充注系统一起使用，图中该蓄流器装置处于预充注状态。

图10示出了在此所描述的另一种示例性蓄流器装置。

具体实施方式

使用可压缩流体储存能量的诸如液压蓄流器装置的液压动力单元典型地以诸如干氮气的惰性气体填充、预充注或充注。在此所描述的示例性蓄流器装置可与流体动力系统一起使用，来提供能量储存、流体补偿、能量蓄积、脉动阻尼等。在此所描述的示例性蓄流器装置可流体地耦接至诸如液压流体系统的流体动力系统，以防止当液压系统的需求增大时流体压强急剧降低。该流体动力系统可提供增压液压流体来操作或致动在此所述的示例性蓄流器装置下游的控制装置，例如液压致动器。

液压流体系统可包括该蓄流器装置上游的泵，以便当该液压流体系统的需求较低时向该示例性蓄流器装置提供增压液压流体。换言之，该示例性蓄流器装置可在泵的输出能力超过液压系统的需求时经由储存液压流体而被用来蓄积能量。该蓄流器装置可响应于液压系统的增大的需求而以一定量的增压流体提供或释放该蓄积的能量。因此，经由在液压系统的需求增大时提供比单独的泵所提供的流动率相对更大的流动率的增压液压流体，在此所述的示例性蓄流器装置可用来补充液压流体泵。附加地，如果该液压泵由于例如断电而发生故障，该示例性蓄流器装置能提供辅助的流体源来维持液压流体系统中的液压流体的最小压强(例如，由该蓄流器中的气体的预充注压强所决定的)。

在此所述的示例性方法和装置实质性地减少或防止增压流体(例如，惰性气体)从蓄流器泄漏至大气。而且，与传统或已知的蓄流器预充注或充注方法和装置相比，在此所述的示例性蓄流器装置被设置得使得蓄流器充注系统能够经由该蓄流器的活塞耦接至蓄流器的内部气体储存室。因此，与已知的蓄流器装置相对比，在此所述的示例性蓄流器装置不需要耦接至蓄流器外壳的辅助端口或连接器(例如，螺纹耦接器)来将蓄流器装置的气体储存室流体地耦接至气体供应源，例如贮流箱。相反，在此所述的示例性蓄流器装置使用填充探针，该填充探针可移除地耦接至蓄流器装置的活塞来对蓄流器装置的气体储存室充注增压流体，例如干氮气。

正如下文更详细描述的，一种示例性蓄流器装置包括外壳，其具有设置于其中的活塞，该活塞限定第一或流体室(例如，液压流体)以及第二或气体储存室。该第一室用于经由耦接至蓄流器外壳的流体端口接收例如不可压缩流体，比如液压流体或油。该第二室可经由穿过活塞和液压流体端口的流动路径的通路被预充注或充注以可压缩流体，例如惰性气体。

正如上文所指出的，与一些已知的蓄流器(具有端口或连接物以将蓄流器的气体室流体地耦接至气体供应源)相相比，在此所述的示例采用填充探针来经由液压端口和活塞流体地耦接气体供应源和外壳的气体室。这一结构使得本发明的一个示例性蓄流器外壳的第二端能够包括端帽，该端帽固定于(例如，经由焊接)蓄流器外壳或与其一体形成。经由这一方式，端帽、活塞和外壳提供比上述的已知蓄流器装置所能提供的密封明显更紧密的密封来将气体包含在气体储存室中。因此，端帽提供一个密封来防止或实质性地减少气体从气体储存室和大气泄漏。

图1示出了在此所描述的示例性蓄流器装置100。如在这个例子中所示，示例性蓄流器装置100包括具有长度L的外壳102(例如，圆柱形主体或汽缸)。活塞104设置于外壳102内并限定蓄流器装置100的第一室或流体侧106以及蓄流器装置100的第二室(即气体储存室)或气体侧108。第一室106可容纳不可压缩流体，而第二室108则可容纳可压缩流体。在这个例子中，第一室106用于容纳液压流体(例如，液压油)，第二室108用于容纳增压气体(例如，惰性气体)。

活塞104具有圆柱形主体110，其尺寸适合紧密地装在外壳102的孔112内。密封物114(例如，T密封物)设置于活塞104的密封套116内(例如，形成于主体110的外围上)，以提供紧密封并防止流体和/或气体跨越活塞104在第一室106与第二室108之间的不希望有的泄漏。活塞104在第一位置与第二位置(例如，已储存位置)之间以直线方式沿纵向轴线118移动，第二室108在该第一位置具有最大容积，在该第二位置具有最小容积。

在图示的例子中，外壳102的第一端120容纳描绘为端帽123的端口或连接物122(例如，液压端口)，其可移除地耦接(例如，螺纹地耦接)至外壳102的第一端120。在这个例子中，端口122邻近第一室106并将第一室106流体地耦接至流体动力系统，例如液压系统或部件。在这个例子中，端帽123包括密封物(例如，O形环)，以在第一室106与外壳102之间提供紧密封。

如图1所示，端帽123包括有头螺钉126，其螺纹地耦接至端帽123的螺纹孔128。有头螺钉126包括开口130，以当端口122流体地耦接至液压系统时提供在该液压系统与外壳102的第一室106之间的流体流动通道。在其他例子中，端帽123可以经由任何其他适合的紧固机构耦接至外壳102。如图所示，有头螺钉126包括密封物132(例如，O形环)，其用于在有头螺钉126的外表面134与端帽123之间提供紧密封，以防止经由孔128在第一室106与环境之间的流体泄漏。

在这个例子中，外壳102的第二端136包括端帽138，其经由例如焊接耦接或固定至外壳102。但是，在其他例子中，端帽138可与外壳102一体形成为整体件或整体结构。端帽138(例如经由焊接接头)提供用于防止增压气体在第二室108与环境之间泄漏的紧密封。一般而言，端帽138、活塞104和外壳102提供实质上的紧密封来包含第二室108中的增压流体(例如增压气体)并防止该增压气体泄漏至大气。

在这个图示的例子中，正如下文结合图2-7更详细描述的，示例性活塞104包括开口或开孔140，其具有耦接至活塞104的阀142，用于使流体(例如气体)在蓄流器装置100正充注以增压流体时能够流向第二室108。换言之，阀142(可以实施为止回阀)使流体在蓄流器装置100正充注以气体时能够在活塞104的第一侧144与活塞的第二侧146之间流动。阀142具有邻近活塞104的第一室106或第一侧144的第一端或入口148，以及邻近活塞104的第二室108或第二侧146的第二端或出口150。

在这个例子中，阀142包括设置于入口148与出口150之间的提动头152(例如球)。当蓄流器装置100在运行时，提动头152朝向阀座154偏置(例如经由偏置元件)，并且当蓄流器装置100正充注以气体时，背离阀座154移动，以允许流体在入口148与出口150之间流动。例如，当预充注或充注系统未耦接至蓄流器装置100时，偏置提动头152来密封地接合阀座154，以防止流体在入口148与出口150之间流动。在其他例子中，阀142可以是在充注期间允许流体流过活塞104并且在蓄流器装置100如图1所示不处于充注状态时防止流体流过活塞104的任何其他适合的阀。

附加地，在这个例子中，该活塞包括螺纹孔156，其邻近阀142的入口148或活塞104的第一侧144并同轴地与活塞104的开口140对齐。塞子158可移除地耦接至孔156，以进一步防止在蓄流器装置100不处于充注状态(图1)时流体和/或气体经由阀142在第一室106与第二室108之间流动。塞子158可包括密封物160(例如，O形环)，用于在塞子158耦接至孔156时提供紧密封来进一步防止流体和/或气体经由阀142在第一室106与第二室108之间流动。

在运行时，在这个例子中，蓄流器装置100向其下游的诸如液压致动器的液压流体系统提供增压液压流体。蓄流器装置100上游的泵(例如)经由端口122向第一室106提供增压液压流体。在一些例子中，在液压流体的压强因液压流体系统的需求降低而增大时，第一室106经由端口122接收增压液压流体。

在第一室106中，液压流体施力于活塞104的第一侧144。该增压液压流体施加于活塞104的第一侧144的力(其大于第二室108中的气体施加于活塞104的第二侧146的力)使活塞104朝向第二室108移动。因此，第二室108的容积减小并使第二室中的气体被压缩。同时，由于第一室106蓄积了更大体积的增压液压流体，因此，第一室106的容积增大。由于第二室的容积减小，第二室108中的气体的压强增大，从而增大了第二室108中的气体施加于活塞104的第二侧146的力。第二室108中的气体的压强增大至一个基本上等于第一室106中的液压流体的最大压强的最大压强。

正如上文所指出的，当液压系统的需求增大时，液压系统的压强减小。当第一室106中的液压流体的压强施加于活塞104的第一侧144的力小于第二室108中的压缩气体施加于活塞104的第二侧146的力时，第二室108中的该增压气体膨胀并使活塞沿第二方向朝向第一室106移动。因此，活塞104经由端口122向液压系统供应第一室106中的该增压的液压流体。因此，示例性蓄流器装置100可用来储存并随后当液压系统的需求增大时向液压系统提供该增压液压流体。

图2示出了图1的示例性蓄流器装置100，其正充注以增压气体。参考图2，为充注图1的蓄流器装置100(即，给第二室108填充气体)，蓄流器装置100可耦接至充注系统200。在该图示的例子中，充注系统200包括填充探针202、安全环204、歧管组件206以及气体供应源208(例如，贮气瓶、贮气箱)。充注系统200可用于以例如干氮气预充注或充注蓄流器装置100。

为充注蓄流器装置100，从第一室106移除液压流体，从而活塞104位于第一位置(即，第二室108具有最大容积)。经由这一方式，因为在第二室108具有最大容积(即，活塞104位于第一位置)时气体具有最小压强，所以，能设定或预定一个由蓄流器装置100提供的最小所需的液压系统压强。换言之，第二室108中的最小气体压强可用来设定或决定最小液压系统压强。

正如下文更详细描述的，在从第一室106移除液压流体之后，填充探针202、然后是安全环204被可移除地耦接至蓄流器装置100。管道210(例如软管)经由歧管组件206和填充探针202将气体供应源208流体地耦接至蓄流器装置100的第二室108。减压阀212和/或调节阀214设置于气体供应源208与歧管组件206之间，用于调节或调整来自气体供应源208的气体的预定或所需的预充注或充注压强(即，液压系统的最小所需压强)。阀216在打开位置与闭合位置之间移动，以允许和/或防止气体从气体供应源208流向调节阀214。

同时参考图3，填充探针202可移除地耦接(例如，螺纹地耦接)至活塞104，以将气体供应源208流体地耦接至第二室108。在这个例子中，填充探针202包括具有通道或开孔304的圆柱形主体302，通道或开孔304用于流体地耦接主体302的第一端306和主体302的第二端308。第一端306包括尖端或探针310以及螺纹部312。在这个例子中，螺纹部312螺纹地耦接至活塞104的孔156。如图所示，填充探针202的主体302包括环或突起唇314，其邻近主体302的螺纹部312。如在这个例子所示，第二端308包括六边形部316来容纳例如用于将填充探针202耦接(例如拧紧)至活塞104的孔156和/或从活塞104的孔156移除(例如松脱)的工具。

图4示出了图1-3的示例性蓄流器装置100和示例性安全环204。同时参考图4，在这个例子中，安全环204包括具有开口或开孔404的主体402，当如图4所示填充探针202耦接至活塞104时，填充探针202的主体302穿过开口或开孔404延伸。在这个例子中，安全环204的第一端406包括螺纹部，以将安全环204螺纹地耦接至端帽123的孔128。第一端406还包括凹入孔410来形成肩部412，确定肩部412的大小和/或形状以接合填充探针202的环314来防止在充注操作期间填充探针202从活塞104和/或蓄流器装置100的外壳102无意移除。在这个例子中，安全环204的第二端414是六边形的，以容纳例如用于将安全环204耦接(例如拧紧)至外壳102和/或从外壳102移除(例如松脱)的工具。

图5示出了填充探针202以及耦接至图1-4的蓄流器装置100的安全环204。正如上文指出的，活塞104包括阀142，用于在填充探针202耦接至活塞104时使气体能穿过活塞104流动。如图5所示，当填充探针202耦接至活塞104时，填充探针202的尖端接合提动头152，以使提动头152背离阀座154移动(例如移位)。安全环204经由螺纹部408耦接至端帽123的孔128。当充注期间填充探针202耦接至活塞104时，填充探针202穿过安全环202的开口404延伸。此外，在充注期间，填充探针202的环314与安全环204的肩部412相隔并且不接合。确定安全环204的开口404的大小，以使填充探针202能够相对安全环204旋转(例如，围绕轴线502顺时针和/或逆时针)。类似地，安全环204能够相对填充探针202旋转(例如，围绕轴线502顺时针和/或逆时针)。正如上文所指出的，填充探针202和/或安全环204可经由例如接合填充探针202和安全环204相应的第二端308和414的工具(例如扳手)耦接至蓄流器装置100。

同时参考图6，在这个图示的例子中，诸如快速断开耦接元件的耦接元件602耦接(例如螺纹地耦接)至填充探针202的第二端308。耦接元件602将歧管组件206流体地耦接至填充探针202的通道304。此外，如在这个例子中所示，填充探针202的第二端308流体地耦接至泄放阀604。正如下文更详细描述的，在完成充注时，泄放阀604允许可能积存于填充探针202的通道304中的残留气体在从活塞104移除填充探针202之后排放至大气。

图7示出了示例性歧管组件206的示意图。参考图7，歧管组件206包括耦接元件702、截断阀704、计量器706以及泄放阀708。耦接元件702(例如快速断开耦接元件)流体地耦接至填充探针202的耦接元件602，以将歧管组件206流体地耦接至填充探针202。截断阀704经由管道210将气体供应源208流体地耦接至歧管组件206。计量器706可用于在充注期间测量例如第二室108中的气体的压强，以判断第二室108中的气体的压强是否为所需的压强(例如，预充注压强)。在其他例子中，歧管组件206可仅包括耦接元件702、截断阀704、计量器706或泄放阀708，或它们的任何组合。在另一个例子中，管道210的一端可包括耦接元件(例如快速断开耦接元件)，以将气体供应源208流体地耦接至填充探针202的耦接元件602并由此而流体地耦接至蓄流器装置100的第二室108。

参考图1-7，在这个例子中，为给蓄流器装置100充注增压气体，从第一室106移除液压流体，使得活塞104位于第一位置并且第二室108具有最大容积。有头螺栓126(图1)和塞子158(图1)从其各自的孔128和156移除。填充探针202的螺纹部312经由孔156螺纹地耦接至活塞104，并且泄放阀604移动至闭合位置。正如上文所指出的，当填充探针202经由孔156耦接至活塞104时，填充探针202的尖端310使提动头152背离阀座154移动。这就使得增压气体流过活塞104并进入第二室108。

然后安全环204被耦接至蓄流器装置100，如图2、图5和图6所示。歧管组件206经由耦接元件602、702耦接至填充探针202的第二端308，歧管组件206的截断阀704和泄放阀708移动至它们的闭合位置。然后气体供应源208经由截断阀704和管道210流体地耦接至歧管组件206。

将调节阀214进行调整以将流自气体供应源208的气体的压强调整为一个所需的或预定的压强，例如预充注压强。换言之，调节阀214可用来调整来自气体供应源208的气体的压强，使得流向第二室108的气体具有用于提供所需的或预定的最小液压系统压强的压强。例如，可调整调节阀214，以提供1000psi的增压气体，该气体在活塞104位于第一位置时提供1000psi的最小系统压强。这样，在运行时，为将活塞104移动至第二位置，第一室106中的液压流体必须具有大于1000psi的压强。在这个例子中，为获得所需的最小工作系统压强，在第一室106没有液压流体的情况下(即活塞104位于第一位置)充注蓄流器装置100。

当将调节阀214进行调整以提供所需的预充注压强时，将截断阀704和阀216移动至打开位置，以允许气体从气体供应源208流动至歧管组件206。来自调节阀214的经调节的增压气体经由填充探针202的通道304和阀142流过歧管组件206并到达第二室108。在这一设置中，该经调节的增压气体经由活塞104的阀142流到第二室108，因为填充探针202的尖端310已经使提动头152背离阀座154移动。为第二室108填充该增压气体，直至获得第二室108中的所需压强。在这个例子中，操作员能够经由歧管组件206的计量器706判断第二室108中的增压气体的压强何时达到所需的压强。

在实现了该所需的压强之后，可将截断阀704移动至闭合位置，以防止气体从气体供应源208进一步流向填充探针202。可将阀216移动至闭合位置，以防止气体从气体供应源208流向歧管组件206。可将截断阀708移动至打开位置，以排出积存于阀216与歧管组件206之间的任何气体。然后，可经由耦接元件602和702将歧管组件206从填充探针202移除。

可经由例如工具(比如套筒扳手)将填充探针202从活塞104的孔156移除(例如松脱)。从活塞104移除填充探针202，直至填充探针202的环314接合安全环204的肩部412。当填充探针202的环314接合安全环204的肩部412时，填充探针202的尖端310背离(例如，沿轴向背离)活塞104移动(例如，在图5的取向中，沿向下方向)，以释放阀142的提动头152。当从孔156移除了填充探针202时，提动头152移动以致与阀座154密封接合或者抵靠阀座154，以防止气体在第二室108与第一室106之间流动。

然后，耦接至填充探针202的第二端308的截断阀604被移动至打开位置，以使可能积存于填充探针202的通道304中的任何剩余气体排放或泄放至大气。在为填充探针202提供排放口之后，从外壳102移除安全环204和填充探针202。然后，将塞子158耦接至孔156，将有头螺钉126耦接至孔128。

与一些已知的蓄流器装置相比，示例性蓄流器装置100不包括耦接(例如，螺纹地耦接)至外壳102以充注蓄流器装置100的第二室108的套管连接件、配件、管道、计量器端口、隔离填充阀等。相反，示例性蓄流器装置100的第二室108基本上是密封的。经由这个方式，蓄流器装置100实质性地降低或防止了第二室108中的气体向大气的不希望有的泄漏。蓄流器装置100将该气体密封地包含在外壳102的第二室108中，因为端帽138被焊接至外壳102，如在这个例子中所示。此外，塞子158和/或有头螺钉126进一步防止了气体分别经由活塞104和端口122从第二室108的不希望有的泄漏(例如，塞子158和/或有头螺钉126提供重复的密封)。

附加地，在这个例子中，尽管密封物114暴露于蓄流器装置100的第一室106和第二室108两者，但是，当蓄流器装置100位于已储存位置(活塞104位于第二位置)时，密封物114处于非受压(non-stressed)状态。正如上文所指出的，当活塞104位于该已储存位置时，第一室106中的液压流体的压强基本上等于第二室108中的气体的压强，这就在密封物114与活塞104之间产生一个基本为0的压强差。因此，第二室108中的气体和/或第一室106中的流体一般将不会在第一室106与第二室108之间迁移、流动或泄漏。这样，示例性蓄流器装置100提供了一个紧密封，以即便当蓄流器装置100位于已储存位置并且该气体的压强在相对长的时间段内相对较高时，也实质性地降低或防止增压气体在外壳102的第二室108与环境或大气之间泄漏。因此，蓄流器装置100实质性地减少维修和/或重新充注的需要，从而显著降低成本。

图8A示出了本发明描述的另一种示例性蓄流器装置800。图8B示出了处于预充注或充注状态的图8A的示例性蓄流器装置800。

参考图8A和8B，在这个例子中，蓄流器装置800包括外壳802和端帽806，外壳802具有限定端口804的可移除塞子803，端帽经由例如焊接接头810耦接于外壳802的第二端808。活塞812设置于外壳803内，以限定蓄流器装置800的第一室或液压流体侧814以及蓄流器装置800的第二室或气体侧816。在这个例子中，活塞812包括开孔818以容纳阀820(例如零泄漏止回阀)。阀820使气体能够在蓄流器装置800如图8B所示处于预充注或充注状态时流向第二室816并在蓄流器装置800如图8A所示不处于预充注或充注状态时防止气体在第一室814与第二室816之间流动。活塞812包括邻近第一室814、耦接(例如螺纹地耦接)至活塞812的第一侧824的密封塞822，以防止气体和/或液压流体经由阀820在第一室814与第二室816之间流动。活塞812还包括邻近第二室816、耦接(例如螺纹地耦接)至活塞812的第二侧828的塞子826。在这个例子中，塞子826将阀820保持在活塞812的开孔818内，并且包括通道829，以允许气体在预充注或充注操作期间流向第二室816。

如图8B所示，采用示例性预充注或充注系统830来充注蓄流器装置800。在这个例子中，示例性充注系统830包括填充探针832、安全环834、歧管组件836、气体供应源838(例如贮气箱)以及管道840(例如软管)。在这个例子中，填充探针832和安全环834的形状不同于图2-7的填充探针202和安全环204。在预充注时，分别从活塞812和外壳802移除密封塞822和塞子803，并且将填充探针832和安全环834分别耦接至活塞812和外壳802。

在该图示的例子中，端帽806包括耦接元件或连接器842，例如套管焊接的管接头(socket welded tube connection)。如图8A和8B所示，耦接元件842经由焊接接头844焊接至端帽806。管道846可经由例如焊接接头848焊接至耦接元件842。管道846和耦接元件842将蓄流器装置800的第二室816流体地耦接至例如该液压系统的另一蓄流器的气体室、贮气箱(例如干氮气贮气箱)等。例如，液压系统的多个蓄流器的气体侧可经由耦接元件842和管道846流体地耦接(例如串联地)。经由这一方式，例如，在充注时，为给多个蓄流器充注例如干氮气，充注系统830可仅需耦接至该多个蓄流器中的第一蓄流器。这一结构实质性地减少维修并降低成本，因为液压流体系统的流体地耦接(例如串联地)的多个蓄流器可经由将与充注系统830耦接至该多个蓄流器的第一蓄流器而得以被预充注。

示例性蓄流器装置800和充注系统830执行的功能和/或牵涉的操作和/或功能基本上类似于上文所述的示例性蓄流器装置100和充注系统200的操作和/或功能。因此，为简略起见，蓄流器装置800和充注系统830的操作和/或功能不再赘述。相反，有兴趣的读者可参考上文结合图1-7所述的蓄流器装置100和充注系统200的操作和/或功能的描述。

图9示出另一示例性蓄流器装置900，其具有耦接于其的另一示例性充注系统902。蓄流器装置900执行图1-7的示例性蓄流器装置100所执行的类似操作和/或功能。

在这个例子中，蓄流器装置900包括外壳904，其具有设置于其中的活塞906，活塞906用于限定第一室908和第二室910。活塞906包括设置于活塞主体916的开孔914内的阀912。阀912包括提动头918，其经由偏置元件922(例如弹簧)朝向阀座920偏置。此外，在这个例子中，活塞906包括密封物924和活塞环925，以防止气体和/或流体在第一室908与第二室910之间流动。在这个例子中，外壳904包括端帽926，其经由例如焊接耦接至外壳904。但是，在其他例子中，端帽926可以经由任何其他适合的方法或紧固机构耦接至外壳904。在其他例子中，端帽926可与外壳904一体形成。

如图所示，充注系统902包括填充探针928、安全环930、歧管组件932以及气体供应源934。在预充注或充注操作期间，填充探针928接合提动头918，以使提动头918背离阀座920移动，从而允许气体在填充探针928的通道936与第二室908之间流动。当从活塞906移除了填充探针928时，偏置元件922朝向阀座偏置提动头918，以防止气体经由阀912在第一室908与第二室910之间流动。

通过充注系统902的预充注或充注蓄流器装置900的功能、操作和方法类似于通过图1-7的充注系统200预充注或充注示例性蓄流器装置100的功能、操作和方法。因此，示例性蓄流器装置900和充注系统902的功能、操作和方法不再赘述。相反，有兴趣的读者可参考上文结合图1-7所述的预充注或充注示例性蓄流器装置100的功能、操作和方法。

图10示出了本发明描述的另一种示例性蓄流器装置1000。示例性蓄流器装置1000包括示为两件结构(two-piece structure)的外壳1002，该两件结构经由诸如螺纹、紧固器、焊接等的耦接元件1004耦接在一起。

在这个例子中，外壳1002具有第一或上部主体1006，其可移除地耦接至第二或下部主体1008。上部主体1006包括细长的圆柱形主体，其具有封闭端1010和用于容纳活塞1014的开放端1012(例如孔)。上部主体1006包括邻近开放端1012的螺纹部1016，以将上部主体1006螺纹地耦接至下部主体1008。类似地，外壳的下部主体1008包括圆柱形主体，其具有在第一端1020与第二端1022之间的开口1018。第一端1020包括螺纹部1024，以将下部主体1008螺纹地耦接至上部主体1006。尽管未示出，可在螺纹部1016与1024之间设置密封物(例如O形环)，以防止流体经由螺纹部1016和1024泄漏。第二端1022容纳液压端口1026，液压端口1026示为可移除的塞子1028。

当上部主体1006和下部主体1008耦接在一起时，活塞1014被设置于其中，以限定在活塞1014的第一侧1032与液压端口1026之间的第一室1030和在活塞1014的第二侧1036与外壳1002的上部主体1006的封闭端1010之间的第二室1034。上部主体1006和下部主体1008的螺纹部1016和1024布置在外壳1002，使得螺纹部1016和1024相间隔并且不暴露于第二室1034中的气体。例如，即便当活塞1014位于第一位置使得第二室1034具有最大容积时，螺纹部1016和1024也不暴露于或者接触第二室1034中的气体。通过这一方式，设置于第二室1034中的气体在活塞1014的第二侧1036与上部主体1006的封闭端1010之间被紧密地密封于外壳1002的上部主体1006内(例如，经由耦接至活塞1014的密封物和/或活塞环)，并且被禁止向环境迁移或泄漏。

示例性填充探针202、832与928和/或示例性安全环204、834与930不限于分别示于图2-7、8A、8B与9的示例性结构、形状和/或尺寸，并且可具有任何结构、形状和/或尺寸。附加地或替代地，可经由提供第二室与环境之间的紧密封的任何适合的紧固机构将端帽138、806和926耦接至相应的外壳102、802和904。

虽然在此描述了某些示例性装置、方法和产品，本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖了字面地或者基于等同原则合理落入所附权利要求的范围的所有方法、装置和产品。

Claims (36)

1.一种用于充注蓄流器装置的系统，包括：

活塞，设置于外壳内，用于限定邻近所述活塞的第一侧的第一室和邻近所述活塞的第二侧的第二室；

填充探针，具有主体和在所述填充探针的第一端与所述填充探针的第二端之间的通路，其中所述填充探针可移除地耦接至所述活塞，以便当所述蓄流器装置处于充注状态时将所述填充探针的所述通路流体地耦接至所述外壳的所述第二室；以及

阀，流体地耦接至所述活塞，以便当所述填充探针耦接至所述活塞时使得流体能够经由所述活塞流向所述外壳的所述第二室。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一室用于容纳不可压缩的流体，所述第二室用于容纳可压缩的流体。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述不可压缩的流体包括液压液，所述可压缩的流体包括气体。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述气体包括干氮气。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述填充探针的所述第一端包括螺纹部，所述螺纹部螺纹地耦接至所述活塞的所述第一侧处邻近所述阀门和所述第一室的第一孔。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述填充探针的所述第一端包括尖端，所述尖端接合所述阀的提动头以使所述提动头背离阀座移动，从而当所述填充探针耦接至所述活塞时允许流体在所述填充探针的所述通路与所述第二室之间流动，其中当所述填充探针从所述活塞的所述第一孔移除时，所述提动头与所述阀座密封接合。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述提动头通过弹簧朝向所述阀座偏置。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阀设置于所述活塞的开口之内。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括安全环，所述安全环可移除地耦接至与所述第一室流体连通的流体端口的第二孔，其中所述安全环包括开孔，当所述安全环耦接至所述第二孔时，所述填充探针贯穿所述开孔延伸。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述安全环包括位于其第一端的肩部，用于当所述填充探针正从所述活塞移除时接合所述填充探针的环。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括歧管组件，用于将气体供应源流体地耦接至所述填充探针的所述通路。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述歧管组件包括第一耦接元件、截断阀、计量器以及泄放阀，所述第一耦接元件用于配对地接合所述填充探针的第二耦接元件，所述截断阀用于将所述歧管组件流体地耦接至所述气体供应源，所述计量器用于测量所述第二室中的由所述气体供应源提供的气体的压强。

13.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括端帽，所述端帽邻近所述第二室并通过焊接耦接至所述外壳。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述系统还包括连接器，所述连接器通过所述端帽流体地耦接至所述外壳的所述第二室，其中所述连接器用于将所述蓄流器装置的所述第二室流体地耦接至第二蓄流器装置的第三室。

15.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述外壳包括第一部分，所述第一部分通过螺纹可移除地耦接至第二部分，其中所述第一部分包括封闭端和用于容纳所述活塞的开放端，并且其中所述第一部分和所述活塞的所述第二侧限定所述第二室。

16.一种用于充注蓄流器装置的方法，所述方法包括：

从第一孔移除塞子，所述第一孔邻近设置于所述蓄流器装置的外壳内的活塞的第一侧；

将填充探针的第一部分耦接至所述第一孔以接合阀，所述阀流体地耦接至所述活塞以当所述蓄流器装置处于充注状态时使得流体能够流过活塞；以及

将所述填充探针的第二部分流体地耦接至流体供应源，以使得来自所述流体供应源的第一增压流体能够经由所述填充探针和所述阀流向邻近所述活塞的第二侧的第一室。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在移除所述第一塞子之前，从邻近所述活塞的所述第一侧的所述外壳的第二室移除第二增压流体。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在从所述活塞移除所述第一塞子之前，从端口的第二孔移除第二塞子，所述端口邻近所述第二室耦接至所述外壳。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将安全环耦接至所述端口的所述第二孔。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过歧管组件将所述填充探针的所述第二部分耦接至所述流体供应源，其中所述歧管组件包括第一耦接元件、截断阀、计量器以及第一泄放阀。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在充注时将所述歧管组件的所述截断阀移动至打开位置以允许流体从所述流体供应源流向所述填充探针的所述第二部分，以及以当完成对所述蓄流器装置的充注时将所述截断阀移动至闭合位置以防止流体流向所述填充探针的所述第二部分。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当完成充注时从所述填充探针的所述第二部分移除所述歧管组件。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述方法还包括从所述活塞移除所述填充探针，使得所述填充探针的环接合所述安全环的肩部，并且其中从所述活塞移除所述填充探针导致所述阀移动至闭合位置以防止流体流过所述阀。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将流体地耦接至所述填充探针的第二泄放阀移动至打开位置，以排出积存在所述填充探针的所述第一和第二部分之间的增压流体。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法还包括从所述蓄流器装置移除所述填充探针和所述安全环，以及将所述第一塞子耦接至所述活塞的第一孔、将所述第二塞子耦接至所述端口的所述第二孔。

26.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将第二蓄流器装置的第三室通过连接器流体地耦接至所述蓄流器装置的所述第一室，所述连接器耦接于所述外壳并且与所述第一室流体连通，其中所述第三室用于当所述第二蓄流器装置流体地耦接至所述第一室时容纳来自所述流体供应源的所述第一增压流体。

27.一种用于充注蓄流器装置的系统，包括：

第一装置，用于流体地耦接蓄流器外壳的第一室和气体供应源，其中所述用于流体耦接的第一装置当所述蓄流器装置处于充注状态时用于耦接至设置于所述外壳内的活塞的第一侧，并且其中所述活塞的第二侧、端帽和所述外壳限定所述第一室；以及

第二装置，其用于当所述用于流体耦接的第一装置耦接至所述活塞的所述第一侧时经由所述活塞流体地耦接所述第一室和所述用于流体耦接的第一装置。

28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述用于流体耦接的第一装置包括填充探针，所述填充探针具有在第一端与第二端之间的通道，并且其中所述填充探针的所述第一端包括尖端，所述尖端用于当所述填充探针耦接至所述活塞的所述第一侧时使所述用于流体耦接的第二装置处于打开位置，以允许气体从中流过。

29.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述填充探针可移除地耦接至邻近第二室、形成在所述活塞的第一侧的螺纹孔，所述填充探针的所述第二端耦接至所述气体供应源。

30.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述用于流体耦接的第二装置包括设置于所述活塞的开孔内的阀，并且其中所述阀的入口邻近所述活塞的所述第一侧和所述第二室，并且所述阀的出口邻近所述活塞的所述第二侧和所述第一室。

31.一种蓄流器装置，包括：

活塞，设置于外壳内，用于至少部分地限定邻近所述活塞的第一侧的第一室和邻近所述活塞的第二侧的第二室；

阀，流体地耦接至所述活塞，所述活塞在打开位置与闭合位置之间移动，所述打开位置用于当所述蓄流器装置处于充注状态时允许流体流过所述活塞，所述闭合位置用于当所述蓄流器装置不处于所述充注状态时防止流体流过所述活塞；以及

塞子，其在所述阀与所述外壳的所述第一室之间可移除地耦接至所述活塞。

32.如权利要求31所述的装置，其特征在于，所述阀设置于所述活塞的开孔之内。

33.如权利要求31所述的装置，其特征在于，所述活塞包括邻近所述活塞的所述第一侧的孔，以用于容纳所述塞子，并且其中当所述蓄流器装置处于所述充注状态时，将所述塞子从所述孔移除。

34.如权利要求31所述的装置，其特征在于，所述阀包括提动头，所述提动头密封接合阀座，以便当所述蓄流器装置不处于所述充注状态时，防止流体流过所述活塞。

35.如权利要求34所述的装置，其特征在于，通过弹簧将所述提动头朝向所述阀座偏置。

36.如权利要求31所述的装置，其特征在于，所述第一室用于容纳不可压缩的流体，所述第二室用于容纳可压缩的流体。

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