CN105987029A - 无动力系统增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无动力系统增压器，油缸的内腔中部螺纹连接有增压腔端盖，油缸的一端与氮气缸螺纹连接，氮气缸活塞的活塞杆与油缸间隙配合；油缸的另一端螺纹连接有油缸端盖且密封。本发明安全可靠，增压范围大，制造成本低；自身不需要附加外部动力源，增压过程压力稳定，通过氮气缸活塞活塞杆的行程变化可以对增压腔的油压进行补偿，无泄漏，液压系统在断开液压源后可以增压，也可以起到蓄能器的作用，增压效果极好，节约了巨大的能源，极大的降低成本；特别是在柔性生产线、机器人和设备配合的自动化生产过程中、工程系列液压系统的回路增压和保压具有更加完善的性能，可以通过增压替代高压泵站，减轻工人劳动，提高生产率，保证产品质量。

Description

无动力系统增压器
技术领域
本发明涉及增压器技术领域，尤其涉及一种无动力系统增压器。
背景技术
随着科学技术的不断进步，工业领域对增压器的要求越来越高，既要求增压器满足机械结构的各种需求，又要求增压器的小型化和高性能。现有技术中的增压器，通过调整弹簧力，来调整系统增压的大小。系统断压时，增压系统压力下降，且不能保压和起到蓄能器的作用。在增压出口处需安装逆止阀，回油时，需将逆止阀拆下，结构复杂，工序繁琐。增压器在整个增压过程中需要不停的补充动力，浪费巨大的能源，成本极高，而且，压力不稳定、泄漏，严重影响了系统的增加效果。在本技术领域，这些技术问题一直困扰着技术研发人员。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无动力系统增压器，解决增压过程中压力不稳定、泄漏，严重影响系统增加效果的问题；自身需要不停的补充动力，浪费巨大的能源，成本极高的问题；氮气弹簧在高温高压下的密封、稳定性控制、润滑的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：无动力系统增压器，包括油缸端盖、油缸活塞、增压腔端盖、氮气弹簧、油缸和压力表；氮气弹簧包括氮气缸活塞、氮气缸和氮气缸端盖，氮气缸的一端安装有氮气缸端盖且密封，氮气缸与氮气缸端盖之间构成氮气腔，氮气缸活塞为空腔结构，氮气缸活塞的活塞杆与氮气缸端盖间隙配合，氮气缸活塞的活塞体端伸入氮气腔内，氮气缸的另一端开设充气口，充气口处安装有充气阀、气堵头，氮气腔内充有氮气；油缸的内腔中部螺纹连接有增压腔端盖且密封，油缸的一端与氮气缸螺纹连接且密封，氮气缸活塞的活塞杆与油缸间隙配合且密封；油缸的另一端螺纹连接有油缸端盖且密封；增压腔端盖将油缸的内腔分为增压腔和动力腔，氮气缸活塞的活塞杆端部位于增压腔内，油缸活塞的活塞体位于动力腔内，油缸活塞的活塞体与油缸的内腔间隙配合且密封，油缸活塞的活塞杆与增压腔端盖间隙配合且密封，油缸活塞的活塞杆端部位于增压腔内且与氮气缸活塞的活塞杆端部相接触；油缸活塞的活塞体将动力腔分为有杆腔和无杆腔；油缸的侧壁上开设增压出口、注油口、排气口、压力表安装口，增压出口、注油口、压力表安装口均与增压腔相通，排气口与有杆腔相通；增压出口与调速阀相连；增压腔内注有油，注油口处安装有油堵头；压力表安装口处安装有压力表；油缸端盖上开设供回油口，供回油口与无杆腔相通。
进一步的，氮气缸与氮气缸端盖之间通过O型圈密封。
进一步的，油缸的内腔与增压腔端盖之间通过O型圈密封。
进一步的，油缸与氮气缸之间通过O型圈密封。
进一步的，氮气缸活塞的活塞杆与油缸之间通过活塞杆油封密封。
进一步的，油缸与油缸端盖之间通过O型圈密封。
进一步的，油缸活塞的活塞体与油缸的内腔之间通过活塞体油封密封。
进一步的，油缸活塞的活塞杆与增压腔端盖之间通过活塞杆油封密封。
本发明的有益效果：将氮气弹簧应用到增压器的结构中，氮气无毒、无腐蚀、不燃烧，不宜与其他物质发生反应，而且对于温度与压强的影响较小，氮气弹簧在高温高压下密封性好，稳定性好，润滑性好，结构设计简单合理，体积小，重量轻，工序简单流畅，安全可靠，增压范围大，制造成本低；自身不需要附加外部动力源，增压过程压力稳定，通过氮气缸活塞活塞杆的行程变化可以对增压腔的油压进行补偿，无泄漏，液压系统在断开液压源后可以增压，也可以起到蓄能器的作用，增压效果极好，节约了巨大的能源，极大的降低了成本；互换性强，实现加工的机械化、自动化，应用领域更广，特别是在柔性生产线、机器人和设备配合的自动化生产过程中、工程系列液压系统的回路增压和保压具有更加完善的性能，能代替传统的增压器利于组织大规模专业化生产，利于采用先进的工艺和高效率的专用设备使用，可以通过增压替代高压泵站，减轻工人的劳动，提高生产率，保证产品质量。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是A-A向视图。
其中：1.油缸端盖，2.O型圈，3.活塞体油封，4.油缸活塞，5.增压腔端盖，6.活塞杆油封，7.增压腔，8.增压出口，9.氮气缸活塞，10.氮气缸，11.充气阀，12.供回油口，13.动力腔，14.油缸，15.排气口，16.注油口，17.氮气缸端盖，18.气堵头，19.压力表，20.调速阀。
具体实施方式
如图1、图2所示，无动力系统增压器，包括油缸端盖1、油缸活塞4、增压腔端盖5、氮气弹簧、油缸14和压力表19；氮气弹簧包括氮气缸活塞9、氮气缸10和氮气缸端盖17，氮气缸10的一端安装有氮气缸端盖17且通过O型圈2密封，氮气缸10与氮气缸端盖17之间构成氮气腔，氮气缸活塞9为空腔结构，氮气缸活塞9的活塞杆与氮气缸端盖17间隙配合，氮气缸活塞9的活塞体端伸入氮气腔内，氮气缸10的另一端开设充气口，充气口处安装有充气阀11、气堵头18，氮气腔内充有氮气；油缸14的内腔中部螺纹连接有增压腔端盖5且通过O型圈2密封，油缸14的一端与氮气缸10螺纹连接且通过O型圈2密封，氮气缸活塞9的活塞杆与油缸14间隙配合且通过活塞杆油封6密封；油缸14的另一端螺纹连接有油缸端盖1且通过O型圈2密封；增压腔端盖5将油缸14的内腔分为增压腔7和动力腔13，氮气缸活塞9的活塞杆端部位于增压腔7内，油缸活塞4的活塞体位于动力腔13内，油缸活塞4的活塞体与油缸14的内腔间隙配合且通过活塞体油封3密封，油缸活塞4的活塞杆与增压腔端盖5间隙配合且通过活塞杆油封6密封，油缸活塞4的活塞杆端部位于增压腔7内且与氮气缸活塞9的活塞杆端部相接触；油缸活塞4的活塞体将动力腔13分为有杆腔和无杆腔；油缸14的侧壁上开设增压出口8、注油口16、排气口15、压力表安装口，增压出口8、注油口16、压力表安装口均与增压腔7相通，排气口15与有杆腔相通，利于安全；增压出口8与调速阀20相连；增压腔7内注有油，注油口16处安装有油堵头；压力表安装口处安装有压力表19；油缸端盖1上开设供回油口12，供回油口12与无杆腔相通；将本发明的增压出口8与需要增压的系统相连，供油系统启动，从供回油口12进油至动力腔13的无杆腔，油缸活塞4推动氮气缸活塞9至止点并压缩氮气，此状态下，从注油口16向增压腔7内注油，塞上油堵头；动力腔13无杆腔的油从供回油口12回油后，供油系统关闭，增压腔7内的压力小于氮气腔内的压力，氮气膨胀复位，推动氮气缸活塞9反向运动，同时，增压腔7体积变小，油压变大，高压油从增压出口8输送给需增压的系统，当增压腔7内的压力等于氮气腔内的压力时，氮气缸活塞9停止运动，如果系统压力增高，氮气缸活塞9向压缩氮气的方向运动，当系统压力降低时，氮气缸活塞9向增压腔7的方向运动，以上往复运动，起到系统蓄能和平衡的作用；在增压过程中，供油系统关闭，无需任何附加的外部动力源，依然能够实现对系统的增压，增压过程压力稳定、无泄漏，增加效果极好，节约了巨大的能源，极大的降低了成本。
以下为现有技术与采用本发明后在耗能以及成本的对比，以100台泵站为例：
现有液压泵站：泵站成本35000元/年+年用电448000元/年+年用油216000元/年＝总成本699000元/年；
采用本发明的气动泵站：泵站成本8000元/年+年用电0元/年+年用油8640/年＝总成本16640元/年；
按5年计算：
现有液压泵站五年总成本3355000元-采用本发明的气动泵站五年总成本51200元＝五年节省总成本3303800元。
本发明在整个研发过程中，通过了数次性能测试以及可靠性测试，解决了长期困扰本领域研发人员的一大难题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.无动力系统增压器，其特征在于：包括油缸端盖(1)、油缸活塞(4)、增压腔端盖(5)、氮气弹簧、油缸(14)和压力表(19)；氮气弹簧包括氮气缸活塞(9)、氮气缸(10)和氮气缸端盖(17)，氮气缸(10)的一端安装有氮气缸端盖(17)且密封，氮气缸(10)与氮气缸端盖(17)之间构成氮气腔，氮气缸活塞(9)为空腔结构，氮气缸活塞(9)的活塞杆与氮气缸端盖(17)间隙配合，氮气缸活塞(9)的活塞体端伸入氮气腔内，氮气缸(10)的另一端开设充气口，充气口处安装有充气阀(11)、气堵头(18)，氮气腔内充有氮气；
油缸(14)的内腔中部螺纹连接有增压腔端盖(5)且密封，油缸(14)的一端与氮气缸(10)螺纹连接且密封，氮气缸活塞(9)的活塞杆与油缸(14)间隙配合且密封；油缸(14)的另一端螺纹连接有油缸端盖(1)且密封；
增压腔端盖(5)将油缸(14)的内腔分为增压腔(7)和动力腔(13)，氮气缸活塞(9)的活塞杆端部位于增压腔(7)内，油缸活塞(4)的活塞体位于动力腔(13)内，油缸活塞(4)的活塞体与油缸(14)的内腔间隙配合且密封，油缸活塞(4)的活塞杆与增压腔端盖(5)间隙配合且密封，油缸活塞(4)的活塞杆端部位于增压腔(7)内且与氮气缸活塞(9)的活塞杆端部相接触；油缸活塞(4)的活塞体将动力腔(13)分为有杆腔和无杆腔；
油缸(14)的侧壁上开设增压出口(8)、注油口(16)、排气口(15)、压力表安装口，增压出口(8)、注油口(16)、压力表安装口均与增压腔(7)相通，排气口(15)与有杆腔相通；增压出口(8)与调速阀(20)相连；增压腔(7)内注有油，注油口(16)处安装有油堵头；压力表安装口处安装有压力表(19)；
油缸端盖(1)上开设供回油口(12)，供回油口(12)与无杆腔相通。
2.根据权利要求1所述的无动力系统增压器，其特征在于：所述的氮气缸(10)与氮气缸端盖(17)之间通过O型圈(2)密封。
3.根据权利要求1所述的无动力系统增压器，其特征在于：所述油缸(14)的内腔与增压腔端盖(5)之间通过O型圈(2)密封。
4.根据权利要求1所述的无动力系统增压器，其特征在于：所述的油缸(14)与氮气缸(10)之间通过O型圈(2)密封。
5.根据权利要求1所述的无动力系统增压器，其特征在于：所述氮气缸活塞(9)的活塞杆与油缸(14)之间通过活塞杆油封(6)密封。
6.根据权利要求1所述的无动力系统增压器，其特征在于：所述的油缸(14)与油缸端盖(1)之间通过O型圈(2)密封。
7.根据权利要求1所述的无动力系统增压器，其特征在于：所述油缸活塞(4)的活塞体与油缸(14)的内腔之间通过活塞体油封(3)密封。
8.根据权利要求1所述的无动力系统增压器，其特征在于：所述油缸活塞(4)的活塞杆与增压腔端盖(5)之间通过活塞杆油封(6)密封。
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