CN108468673A - 一种适用于深海工作环境的液压油缸 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于深海工作环境的液压油缸，属于液压油缸技术领域。该液压油缸包括缸体、活塞杆伸出进油口、活塞杆伸出回油口、液压缸端盖、隔离皮囊、活塞杆和压力补偿皮囊，隔离皮囊包裹在活塞杆上，隔离皮囊一端安装在液压缸端盖上，另一端安装在活塞杆端部；活塞杆伸出进油口和活塞杆伸出回油口位于缸体上，液压缸端盖上通过管接头连接压力补偿皮囊，通过油缸端盖上的内部油孔，压力补偿皮囊与隔离皮囊相通且充满液压工作介质。本发明能够应用于深海作业环境，能够耐腐蚀、防海水污染，结构简单、工作可靠。
Description
技术领域
本发明涉及液压油缸技术领域，特别是指一种适用于深海工作环境的液压油缸。
背景技术
深海工作环境具有低温、高压、易腐蚀、富含微生物的特点，液压油缸在深海环境工作时，易出现两个问题。一是由于深海较高的环境压力，容易导致活塞杆密封失效，海水以及微生物进入液压系统，污染液压油，造成严重后果；二是由于活塞杆工作时要伸出液压缸，外表面暴露在海水中，容易被腐蚀。
针对第一个问题，目前采取的措施是通过设置压力补偿器，使液压系统内部压力等于或略高于深海环境压力，保证海水不会进入液压系统，但带有压力补偿器的液压系统仍然需要注意系统的动态性能，避免液压缸活塞杆回缩太快，压力补偿器来不及响应，有杆腔出现瞬时低压(低于深海环境压力)，容易导致海水进入液压系统。
针对第二个问题，目前解决的思路有两个，一是活塞杆采用耐腐蚀的特种钢材，二是在活塞杆表面涂覆耐磨耐腐蚀的专用涂层(例如陶瓷涂层)。这些思路都会导致液压油缸的成本显著提高。如中国发明专利CN 106351910 A所提到的水密门耐腐蚀油缸，采用Ni-Gr双层镀工艺，阻隔海水对活塞杆的腐蚀；中国发明专利CN 205937292 U所提到的带有防腐蚀结构的海事油缸，采用由环氧树脂与铁丝编织网混凝而成的防腐蚀层，使缸体的金属表面与海水隔离开，防止液压油缸受到海水的腐蚀。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于深海工作环境的液压油缸。
该液压油缸包括缸体、活塞杆伸出进油口、活塞杆伸出回油口、液压缸端盖、隔离皮囊、活塞杆和压力补偿皮囊，活塞杆伸入缸体，隔离皮囊包裹在活塞杆上，隔离皮囊一端安装在液压缸端盖上，隔离皮囊另一端安装在活塞杆端部；活塞杆伸出进油口和活塞杆伸出回油口位于缸体上远离隔离皮囊一端，液压缸端盖上通过管接头连接压力补偿皮囊，通过液压缸端盖上的内部油孔，压力补偿皮囊与隔离皮囊相通且充满液压工作介质。
其中，缸体为钢制，表面涂覆防腐涂层。
隔离皮囊折叠易伸缩，活塞杆运动时，隔离皮囊能够自由伸缩，始终将活塞杆外表面与海水隔离。
压力补偿皮囊伸缩性好，能够保证活塞杆运动过程中，隔离皮囊内压力始终略大于深海环境压力，且不会产生过高压力破坏隔离皮囊。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，所设计液压油缸应用于深海作业环境，能够耐腐蚀、防海水污染，结构简单、工作可靠，可以适应任意深度的海洋环境。
附图说明
图1为本发明的适用于深海工作环境的液压油缸活塞杆缩回状态剖视图；
图2为本发明适用于深海条件的防腐蚀液压油缸活塞杆伸出状态剖视图。
其中：1-活塞杆伸出进油口；2-活塞杆伸出回油口；3-液压缸端盖；4-隔离皮囊；5-活塞杆；6-压力补偿皮囊。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种适用于深海工作环境的液压油缸。
如图1和图2所示，该液压油缸包括缸体、活塞杆伸出进油口1、活塞杆伸出回油口2、液压缸端盖3、隔离皮囊4、活塞杆5和压力补偿皮囊6，活塞杆5伸入缸体，隔离皮囊4包裹在活塞杆5上，隔离皮囊4一端安装在液压缸端盖3上，隔离皮囊4另一端安装在活塞杆5端部；活塞杆伸出进油口1和活塞杆伸出回油口2位于缸体上远离隔离皮囊4一端，液压缸端盖3上通过管接头连接压力补偿皮囊6，通过液压缸端盖3上的内部油孔，压力补偿皮囊6与隔离皮囊4相通且充满液压工作介质。
其中，缸体为钢制，表面涂覆防腐涂层。
隔离皮囊4折叠易伸缩，活塞杆5运动时，隔离皮囊4能够自由伸缩，始终将活塞杆5外表面与海水隔离。
压力补偿皮囊6伸缩性好，能够保证活塞杆5运动过程中，隔离皮囊4内压力始终略大于深海环境压力，且不会产生过高压力破坏隔离皮囊。
由于活塞杆外表面始终包裹在隔离皮囊内，工作过程中不会出现被海水腐蚀和液压系统受海水及微生物污染的问题。而且结构简单，工作可靠，可以适应任意深度的海洋环境。
中国专利CN 204284069 U所提到的一种带位置反馈的水下液压直线缸机构，本发明与之相比，由于压力补偿皮囊的存在，可以保证本发明内部结构不会因为深海高压环境而产生破坏。
液压油缸的外表面可采用普通防腐涂层减少海水腐蚀，其他部分结构与普通液压油缸相同。
下面结合具体实施过程予以说明。
如图1所示，液压油缸活塞杆5缩回时，隔离皮囊4处于折叠状态，内部容积最小。此时，补偿油液全部存储在压力补偿皮囊6内。
液压油缸活塞杆5伸出时，液压系统油液从活塞杆伸出进油口1进入，推动活塞杆5向右移动，随着活塞杆5伸出，隔离皮囊4逐渐打开，内部容积逐渐增大，压力补偿皮囊6内的补偿油液通过液压缸端盖3上的内部油道进入隔离皮囊4，保证隔离皮囊4内油压略大于外部环境压力，隔离皮囊4不会由于内外压力差过大而损坏。当活塞杆5完全伸出时，压力补偿皮囊6内容积最小，如图2所示。
当液压油缸活塞杆5回缩时，隔离皮囊4逐渐折叠，内部容积减小，油液重新回到压力补偿皮囊6内。
上述深海条件的防腐蚀液压油缸在正常工作时，活塞杆5外表面始终被隔离皮囊4包裹，不会与外部海水接触，也就不会出现腐蚀和海水渗入问题。而且由于压力补偿皮囊6的存在，隔离皮囊4内的压力始终略大于外部环境压力，不会由于内外压力差过大而损坏，因此该液压油缸可以适应任意深度的海水环境。
为提高工作可靠性，保护压力补偿皮囊6不被外部构件损坏，可将压力补偿皮囊6置于一个开放型保护壳体内。
本发明所述结构也适用于腐蚀性污水环境中工作的液压油缸。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种适用于深海工作环境的液压油缸，其特征在于：包括缸体、活塞杆伸出进油口(1)、活塞杆伸出回油口(2)、液压缸端盖(3)、隔离皮囊(4)、活塞杆(5)和压力补偿皮囊(6)，活塞杆(5)伸入缸体，隔离皮囊(4)包裹在活塞杆(5)上，隔离皮囊(4)一端安装在液压缸端盖(3)上，隔离皮囊(4)另一端安装在活塞杆(5)端部；活塞杆伸出进油口(1)和活塞杆伸出回油口(2)位于缸体上远离隔离皮囊(4)一端，液压缸端盖(3)上通过管接头连接压力补偿皮囊(6)，通过液压缸端盖(3)上的内部油孔，压力补偿皮囊(6)与隔离皮囊(4)相通且充满液压工作介质。
2.根据权利要求1所述的适用于深海工作环境的液压油缸，其特征在于：所述缸体为钢制，表面涂覆防腐涂层。
3.根据权利要求1所述的适用于深海工作环境的液压油缸，其特征在于：所述隔离皮囊(4)折叠易伸缩，活塞杆(5)运动时，隔离皮囊(4)能够自由伸缩，始终将活塞杆(5)外表面与海水隔离。
4.根据权利要求1所述的适用于深海工作环境的液压油缸，其特征在于：所述压力补偿皮囊(6)伸缩性好，能够保证活塞杆(5)运动过程中，隔离皮囊(4)内压力始终大于深海环境压力，且不会产生过高压力破坏隔离皮囊。
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