CN107882780A - 蓄能器皮囊在线更换装置及更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓄能器皮囊在线更换装置，其特征在于，所述更换装置包括抽充气装置、蓄能器组件、引导杆、包边以及绳索，所述抽充气装置设置在蓄能器组件上，引导杆用于引导径向穿绳索。该技术方案，使用效果好、安全可靠、不会发生皮囊爆裂、液压油泄漏等环保事故，节能环保。

Description

蓄能器皮囊在线更换装置及更换方法

技术领域

本发明涉及一种蓄能器皮囊在线更换装置，属于液压系统用蓄能器皮囊更换方法，尤其适用于上装式蓄能器皮囊在线更换。

背景技术

液压系统中，作为辅助元件主要起到存储能量、吸收液压冲击、消除脉动和回收能量的作用，特别是大型液压系统一般都采用蓄能器与压力继电器组合使用作为辅助能源使用，也有液压系统为吸收系统脉动在液压泵出口处使用蓄能器进行有效的衰减脉动，使液压泵平稳的工作，对于一些液压阀急速闭合而发生载荷剧变的场合，也可以采用蓄能器缓和液压冲击，保护液压缸稳定运行。

皮囊式蓄能器由于皮囊（胶囊）惯性小，反应灵敏；皮囊将油气隔开，油气不会混合（不破裂的情况下）等优点被广泛的采用。但是由于预充气步骤操作不当、预充气压力计算误差、温度变化大（包括季节温差大）、长期振动、流体腐蚀、介质内固体杂质惯性冲击等因素导致皮囊破裂，使得皮囊的使用寿命通常比不上活塞式蓄能器的使用寿命，当发现皮囊破裂后需要及时更换皮囊，以保证系统正常运行。

皮囊式蓄能器的皮囊一般有上装式（皮囊从顶部装入）和下装式（皮囊从底部装入），其中上装式易于检查和维护。在更换皮囊时，小皮囊可以直接插入，不用工具。大皮囊的插入需要自上而下慢慢将皮囊塞入。在塞入过程中，容易发生皮囊折叠、绞扭，皮囊塞不到底，往往要反复的抽出和塞入，橡胶皮被罐顶反复挤压、摩擦，易产生拉痕。在充气后，皮囊不能完全拉直，拉痕、折叠、绞扭的部分容易发生破损，造成皮囊使用寿命大大缩短。因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种蓄能器皮囊在线更换装置，该技术方案结构紧凑、简单，更换速度快，质量高、更换过程中安全、工作效率高、节能环保。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种蓄能器皮囊在线更换装置，其特征在于，所述更换装置包括抽充气装置、蓄能器组件、引导杆、包边以及绳索，所述抽充气装置设置在蓄能器组件上，引导杆用于引导径向穿绳索；所述抽充气装置采用螺纹连接安装在蓄能器皮囊顶部的单向阀上，用于抽取或充填蓄能器皮囊内的氮气；引导杆为中间设有穿线槽的工件，包边为辅助捆扎蓄能器皮囊的工件，中间有穿线槽，与引导杆配合使用，在皮囊盘绕在引导杆后采用包边引导径向穿绳索，并将皮囊固定在引导杆上。因此引导杆处于待安装皮囊卷制而成的螺旋线的中心位置。而包边成对称分布在皮囊卷制而成的螺旋线的外圆周面；

作为本发明的一种改进，所述抽充气装置包括本体、手柄、压力表、软管、顶针以及连接块，所述手柄设置在本体上方，压力表设置在本体的一侧，软管设置在本体的另一侧，顶针和连接块设置在本体的下方。

作为本发明的一种改进，所述蓄能器组件包括皮囊防护帽、皮囊单向阀、皮囊固定螺帽、压环、蓄能器本体、皮囊、菌形阀、分体环以及定距环，所述皮囊设置在蓄能器本体内，所述菌形阀设置在蓄能器本体的下方，所述皮囊防护帽设置在蓄能器本体的最上方，皮囊上方设置有皮囊单向阀，蓄能器本体的上方设置有压环、分体环以及定距环。其中分体环是两只内外均为碗状橡胶体，分开装入蓄能器腔体，其内碗与蓄能器皮囊相接触，外碗与蓄能器本体内腔体相接触，既起到对皮囊径向定位的作用，又可以隔离皮囊和蓄能器本体，避免皮囊在伸缩或扩张时带来的皮囊磨损。定距环安装在皮囊的单向阀外侧，起到对皮囊进行轴向定位的作用，在定距环的上方用螺纹将皮囊进行固定。

作为本发明的一种改进，所述引导杆包括手柄、径向十字绳索导槽，轴向绳索导槽，引导杆整体长度与蓄能器皮囊相当，一般有1.2米、1米等几种规格，径向十字绳索导槽用来引导径向穿绳索，其内孔直径比绳索略大；轴向绳索导槽用来引导轴向穿绳索。

作为本发明的一种改进，所述包边为塑料或轻质金属制成，应尽可能薄，强度应满足使用要求，其目的在于圆周方向上约束皮囊，将皮囊收缩成外径小于蓄能器顶部孔的尺寸，减少插入皮囊时在顶部孔位置皮囊与顶部螺纹孔摩擦；包边上设有轴向引导槽、弧形引导槽以及弧形引导槽，轴向引导槽用来引导绳索轴向穿绳索，并与引导杆上轴向绳索导槽配对使用，弧形引导槽与相邻的弧形引导槽相配对使用，将皮囊约束成直径尽可能小。

蓄能器皮囊在线更换方法，其特征在于，所述更换方法包括以下步骤；1）皮囊拆除步骤；2）皮囊安装步骤。

作为本发明的一种改进，所述步骤1）中皮囊拆除步骤，具体如下：11）、先旋开皮囊防护帽及其他附件，使用抽充气装置与皮囊连接，将旋转手柄，顶入顶针将蓄能器中的单向阀打开，释放氮气；再拆除皮囊固定螺帽、压环、定距环，向下压入皮囊，并将分体环折叠抽出；

12）将皮囊折叠拉出，边折边拉，并使用抽充气装置与皮囊连接保证皮囊内不会有余气，特别是破损点在皮囊的上半部分，当皮囊抽出到一半时，皮囊内的余气在蓄能器内形成密闭容器，不断被挤压，将皮囊涨开，卡在顶部螺纹孔；

13）取出皮囊后，拆卸并用酒精清洗抽充氮气装置，封口备用。

当破损皮囊拆卸后，需要拆卸或松开蓄能器进油管接头，清空蓄能器内的余油，用强光电筒照射，检查蓄能器本体内有无杂质，如破损的皮囊残留橡胶片、杂质。特别要检查菌形阀是否完好，安装位置是否被破坏，必要时用氮气对菌形阀周边进行吹扫，保证菌形阀7动作准确。

作为本发明的一种改进，所述步骤2）中皮囊安装步骤具体如下：21）为提高皮囊与凸缘部位的密封性，涂上专用的润滑油；22）保持蓄能器口部的清洁，防止异物进入蓄能器内；22）使用抽充气装置与皮囊连接，连接软管，一段与真空泵相连接，一段与抽充气装置相连接；23）预先将绳索穿入引导杆和包边，待用；24）将皮囊及抽充气装置平铺在干净的工作台上，导向杆手柄位置与皮囊上部重合，将皮囊胶皮沿导向杆卷曲折叠，同时间歇启动真空泵抽出皮囊内的空气，保证皮囊始终平贴在导向杆上，直到全部卷曲折叠完毕，检查卷曲后的外形直径与蓄能器顶部孔的大小，如果卷曲后的外形尺寸超过蓄能器顶部孔的大小应考虑减少包边的数量或将皮囊卷的更紧一点，直到符合要求为止；25）保持皮囊6折叠的状态不松动，将轴向约束绳索按照要求穿引，并做好轴向约束绳结，绳结设置在手柄方向；将径向约束绳索按照要求穿引，并做好径向约束绳结，绳结设置在手柄方向，所有绳结均为活扣节，保证抽取绳头后能够脱开绳结；26）旋转手柄，松开顶针，关闭单向阀；手柄朝上，将皮囊组件垂直立起来，自上而下从蓄能器顶部孔装入；27）当皮囊完全装入后，解开轴向约束绳结，取出导引杆；解开径向约束绳索，取出包边；28）使用抽充气装置与皮囊连接，连接软管，一段与氮气瓶相连接，一段与抽充氮气装置相连接，打开旋转手柄，顶入顶针，打开单向阀，向皮囊内注入少量氮气，使得蓄能器皮囊有微量的鼓起，打开旋转手柄，退出顶针，关闭单向阀，拆除抽充氮气装置；29)按照拆卸皮囊的反顺序装入皮囊防护帽、皮囊单向阀、皮囊固定螺帽、压环；使用抽充氮气装置与皮囊连接，连接软管，一段与氮气瓶相连接，一段与抽充氮气装置相连接，打开旋转手柄，顶入顶针，打开单向阀，根据液压系统的工作要求，向皮囊内先注入少量氮气，静置一段时间，再注入氮气，观察压力表的压力直到符合要求。

相对于现有技术，本发明具有如下优点，1）该技术方案设计巧妙、结构紧凑；2）该技术方案，使用效果好、安全可靠、不会发生皮囊爆裂、液压油泄漏等环保事故，节能环保；3）该技术方案中通过抽充气装置、蓄能器组件、引导杆、包边以及绳索的相互配合，更换速度快，工作效率高；4）该技术方案降低了制造成本和维修成本，便于大规模的推广应用，对于不同容积的皮囊只要改变包边的数量和引导杆的长度即可；在某些需要保护性拆卸皮囊的工作，抽充气装置是避免皮囊气体残留造成尾部皮囊爆裂，以及皮囊尾部气体积留造成皮囊涨开，强行拉出皮囊外表面损伤的问题。

附图说明

图1为上装式皮囊蓄能器的结构示意图。

图2为本发明所述的抽充气装置与皮囊连接示意图。

图3为本发明所述的引导杆示意图。

图4为本发明所述的包边示意图。

图5为本发明所述的皮囊约束成型示意图。

图中：

1,、皮囊防护帽，2、皮囊单向阀，3、皮囊固定螺帽，4、压环，5、蓄能器本体，6、皮囊，7、菌形阀，8、分体环，9、定距环，101、手柄，102、压力表，103、软管，10,4、顶针，105、连接块，30、手柄，31、径向十字绳索导槽，32、轴向绳索导槽，22、轴向引导槽，21、弧形引导槽，23、弧形引导槽，41、轴向约束绳索，43、轴向约束绳结，44、径向约束绳索，45、径向约束绳结，46、约束成型的皮囊。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例1：参见图1，一种蓄能器皮囊在线更换装置，所述更换装置包括抽充气装置、蓄能器组件、引导杆、包边以及绳索，所述抽充气装置设置在蓄能器组件上，引导杆用于引导径向穿绳索；所述抽充气装置包括本体、手柄101、压力表102、软管103、顶针104以及连接块105，所述手柄设置在本体上方，压力表102设置在本体的一侧，软管103设置在本体的另一侧，顶针104和连接块105设置在本体的下方；旋转手柄101带动顶针104轴向上下移动，打开或关闭皮囊单向阀2，实现向皮囊抽气或充气；压力表102为带负压显示的压力表，当充气时显示皮囊充气压力，软管103与真空泵组连接可以抽出皮囊内的空气，与氮气瓶或充氮小车连接，可以进行充气作业。所述蓄能器组件包括皮囊防护帽1、皮囊单向阀2、皮囊固定螺帽3、压环4、蓄能器本体5、皮囊6、菌形阀7、分体环8以及定距环9，所述皮囊6设置在蓄能器本体5内，所述菌形阀7设置在蓄能器本体5的下方，所述皮囊防护帽设置在蓄能器本体的最上方，皮囊上方设置有皮囊单向阀2，蓄能器本体的上方设置有压环、分体环以及定距环。其中分体环是两只内外均为碗状橡胶体，分开装入蓄能器腔体，其内碗与蓄能器皮囊6相接触，外碗与蓄能器本体5内腔体相接触，既起到对皮囊6径向定位的作用，又可以隔离皮囊6和蓄能器本体5，避免皮囊6在伸缩或扩张时带来的皮囊磨损。定距环9安装在皮囊的单向阀外侧，起到对皮囊6进行轴向定位的作用，在定距环9的上方用螺纹将皮囊6进行固定。所述引导杆包括手柄30、径向十字绳索导槽31，轴向绳索导槽32，引导杆整体长度与蓄能器皮囊相当，一般有1.2米、1米等几种规格，径向十字绳索导槽31用来引导径向穿绳索，其内孔直径比绳索略大；轴向绳索导槽32用来引导轴向穿绳索。所述包边为塑料或轻质金属制成，应尽可能薄，强度应满足使用要求，其目的在于圆周方向上约束皮囊，将皮囊收缩成外径小于蓄能器顶部孔的尺寸，减少插入皮囊时在顶部孔位置皮囊与顶部螺纹孔摩擦。包边上设有轴向引导槽22、弧形引导槽21以及弧形引导槽23，轴向引导槽22用来引导绳索轴向穿绳索，并与引导杆上轴向绳索导槽32配对使用，弧形引导槽21与相邻的弧形引导槽23相配对使用，将皮囊约束成直径尽可能小。包边的数量和长度根据蓄能器的容积大小和长度来制定，现场更换时需要成组使用，成组包边的数量应尽可能少，可以是2个、3个、4个甚至更多，以包附后的外形尺寸小于蓄能器顶部孔的尺寸为宜。

绳索一般采用尼龙绳，不得采用含有锐边或倒刺的钢丝绳等，以免绳索在约束皮囊时造成皮囊损坏。

实施例2：参见图1，蓄能器皮囊在线更换方法，所述更换方法包括以下步骤；1）皮囊拆除步骤；2）皮囊安装步骤。所述步骤1）中皮囊拆除步骤，具体如下：11）、先旋开皮囊防护帽1及其他附件，按照图2所示，使用抽充气装置与皮囊连接，将旋转手柄101，顶入顶针104将蓄能器中的单向阀2打开，释放氮气；再拆除皮囊固定螺帽3、压环4、定距环9，向下压入皮囊6，并将分体环8折叠抽出；12）将皮囊6折叠拉出，边折边拉，并使用抽充气装置与皮囊连接保证皮囊6内不会有余气，特别是破损点在皮囊的上半部分，当皮囊6抽出到一半时，皮囊6内的余气在蓄能器内形成密闭容器，不断被挤压，将皮囊6涨开，卡在顶部螺纹孔；13）取出皮囊6后，拆卸并用酒精清洗抽充氮气装置，封口备用。当破损皮囊拆卸后，需要拆卸或松开蓄能器进油管接头，清空蓄能器内的余油，用强光电筒照射，检查蓄能器本体5内有无杂质，如破损的皮囊残留橡胶片、杂质。特别要检查菌形阀7是否完好，安装位置是否被破坏，必要时用氮气对菌形阀7周边进行吹扫，保证菌形阀7动作准确。所述步骤2）中皮囊安装步骤具体如下：21）为提高皮囊与凸缘部位的密封性，涂上专用的润滑油；22）保持蓄能器口部的清洁，防止异物进入蓄能器内；22）使用抽充气装置与皮囊连接，连接软管103，一段与真空泵相连接，一段与抽充气装置相连接；23）预先将绳索穿入引导杆和包边，待用；如图5所示，24）将皮囊6及抽充气装置平铺在干净的工作台上，导向杆手柄30位置与皮囊上部重合，将皮囊6胶皮沿导向杆卷曲折叠，同时间歇启动真空泵抽出皮囊6内的空气，保证皮囊6始终平贴在导向杆上，直到全部卷曲折叠完毕，检查卷曲后的外形直径与蓄能器顶部孔的大小，如果卷曲后的外形尺寸超过蓄能器顶部孔的大小应考虑减少包边的数量或将皮囊卷的更紧一点，直到符合要求为止；25）保持皮囊6折叠的状态不松动，将轴向约束绳索41按照要求穿引，并做好轴向约束绳结43，绳结设置在手柄方向；将径向约束绳索44按照要求穿引，并做好径向约束绳结45，绳结设置在手柄方向，所有绳结均为活扣节，保证抽取绳头后能够脱开绳结；26）旋转手柄101，松开顶针104，关闭单向阀2；手柄30朝上，将皮囊6组件垂直立起来，自上而下从蓄能器顶部孔装入；27）当皮囊6完全装入后，解开轴向约束绳结43，取出导引杆；解开径向约束绳索44，取出包边；28）使用抽充气装置与皮囊连接，连接软管103，一段与氮气瓶相连接，一段与抽充氮气装置相连接，打开旋转手柄101，顶入顶针104，打开单向阀2，向皮囊6内注入少量氮气，使得蓄能器皮囊6有微量的鼓起，打开旋转手柄101，退出顶针104，关闭单向阀2，拆除抽充氮气装置；29)按照拆卸皮囊6的反顺序装入皮囊防护帽1、皮囊单向阀2、皮囊固定螺帽3、压环4；使用抽充氮气装置与皮囊连接，连接软管103，一段与氮气瓶相连接，一段与抽充氮气装置相连接，打开旋转手柄101，顶入顶针104，打开单向阀2，根据液压系统的工作要求，向皮囊6内先注入少量氮气，静置一段时间，再注入氮气，观察压力表的压力直到符合要求。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (8)

1.一种蓄能器皮囊在线更换装置，其特征在于，所述更换装置包括抽充气装置、引导杆、包边以及绳索，所述抽充气装置采用螺纹连接安装在蓄能器皮囊顶部的单向阀上，用于抽取或充填蓄能器皮囊内的氮气；引导杆为中间设有穿线槽的工件，包边为辅助捆扎蓄能器皮囊的工件，中间有穿线槽，与引导杆配合使用，在皮囊盘绕在引导杆后采用包边引导径向穿绳索，并将皮囊固定在引导杆上。

2.根据权利要求1所述的蓄能器皮囊在线更换装置，其特征在于，所述抽充气装置包括本体、手柄、压力表、软管、顶针以及连接块，所述手柄设置在本体上方，压力表设置在本体的一侧，软管设置在本体的另一侧，顶针和连接块设置在本体的下方。

3.根据权利要求2所述的蓄能器皮囊在线更换装置，其特征在于，所述蓄能器组件包括

皮囊防护帽、皮囊单向阀、皮囊固定螺帽、压环、蓄能器本体、皮囊、菌形阀、分体环以及定距环，所述皮囊设置在蓄能器本体内，所述菌形阀设置在蓄能器本体的下方，所述皮囊防护帽设置在蓄能器本体的最上方，皮囊上方设置有皮囊单向阀，蓄能器本体的上方设置有压环、分体环以及定距环。

4.根据权利要求2所述的蓄能器皮囊在线更换装置，其特征在于，所述引导杆包括手柄、径向十字绳索导槽，轴向绳索导槽，径向十字绳索导槽用来引导径向穿绳索，其内孔直径比绳索略大；轴向绳索导槽用来引导轴向穿绳索。

5.根据权利要求2所述的蓄能器皮囊在线更换装置，其特征在于，所述包边为塑料或轻质金属制成，包边上设有轴向引导槽、弧形引导槽以及弧形引导槽，轴向引导槽用来引导绳索轴向穿绳索，并与引导杆上轴向绳索导槽32配对使用，弧形引导槽与相邻的弧形引导槽相配对使用。

6.蓄能器皮囊在线更换方法，其特征在于，所述更换方法包括以下步骤；1）皮囊拆除步骤；2）皮囊安装步骤。

7.根据权利要求6所述的蓄能器皮囊在线更换方法，其特征在于，所述步骤1）中皮囊拆除步骤，具体如下：11）、先旋开皮囊防护帽1及其他附件，使用抽充气装置与皮囊连接，将旋转手柄，顶入顶针将蓄能器中的单向阀打开，释放氮气；再拆除皮囊固定螺帽、压环、定距环，向下压入皮囊，并将分体环折叠抽出；

12）将皮囊折叠拉出，边折边拉，并使用抽充气装置与皮囊连接保证皮囊内不会有余气，，当皮囊抽出到一半时，皮囊内的余气在蓄能器内形成密闭容器，不断被挤压，将皮囊涨开，卡在顶部螺纹孔；

13）取出皮囊后，拆卸并用酒精清洗抽充氮气装置，封口备用。

8.根据权利要求6所述的蓄能器皮囊在线更换方法，其特征在于，所述步骤2）中皮囊安装步骤具体如下：21）为提高皮囊与凸缘部位的密封性，涂上专用的润滑油； 22）使用抽充气装置与皮囊连接，连接软管，一段与真空泵相连接，一段与抽充气装置相连接；23）预先将绳索穿入引导杆和包边，待用；24）将皮囊及抽充气装置平铺在干净的工作台上，导向杆手柄位置与皮囊上部重合，将皮囊胶皮沿导向杆卷曲折叠，同时间歇启动真空泵抽出皮囊内的空气，保证皮囊始终平贴在导向杆上，直到全部卷曲折叠完毕；25）保持皮囊折叠的状态不松动，将轴向约束绳索穿引，并做好轴向约束绳结，绳结设置在手柄方向；将径向约束绳索44穿引，并做好径向约束绳结，绳结设置在手柄方向，所有绳结均为活扣节，保证抽取绳头后能够脱开绳结；26）旋转手柄，松开顶针，关闭单向阀；手柄朝上，将皮囊组件垂直立起来，自上而下从蓄能器顶部孔装入；27）当皮囊完全装入后，解开轴向约束绳结，取出导引杆；解开径向约束绳索，取出包边；28）使用抽充气装置与皮囊连接，连接软管，一段与氮气瓶相连接，一段与抽充氮气装置相连接，打开旋转手柄，顶入顶针，打开单向阀，向皮囊内注入少量氮气，使得蓄能器皮囊有微量的鼓起，打开旋转手柄，退出顶针，关闭单向阀，拆除抽充氮气装置；29)按照拆卸皮囊的反顺序装入皮囊防护帽、皮囊单向阀、皮囊固定螺帽、压环；使用抽充氮气装置与皮囊连接，连接软管，一段与氮气瓶相连接，一段与抽充氮气装置相连接，打开旋转手柄，顶入顶针，打开单向阀，根据液压系统的工作要求，向皮囊内先注入少量氮气，静置一段时间，再注入氮气，观察压力表的压力直到符合要求。