CN111486139A - 一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置及其控制方法，该装置包括阀体，阀体内套装有阀芯，阀芯的其中一端连接有蓄能器充气接头，阀体与阀芯之间设置有第一密封腔，阀体的外部设置有用于向第一密封腔内充装氮气的充气组件和用于测量第一密封腔内氮气压力的检测组件。本发明通过合理化设计，可实现给蓄能器充氮气和压力检测的功能。

Description

一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种液压凿岩机，具体涉及一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置及其控制方法。
背景技术
液压凿岩机是一种以高压液体作为动力的凿岩设备，广泛的应用于隧道掘进、石方工程、矿山开采等各种凿岩作业，用来凿岩爆破孔，是铁路、公路、冶金、煤炭、水利水电建设及国防石方工程不可缺少的施工设备。
蓄能器作为液压凿岩机的重要组成部分，起缓冲、减震的作用，充氮气时应严格按照产品使用要求，将蓄能器充至规定的压力，如果充入蓄能器内的氮气压力不正确，会造成蓄能器内氮气的压力过高或压力不足，使蓄能器功能失效，影响液压凿岩机的正常使用，因此，检测蓄能器内氮气的压力是一项很重要的工作。
在实际操作过程中，用于蓄能器充氮气和测量氮气压力的装置普遍是两套装置，并且需要在扳手和螺丝刀等工具的协助下完成这些装置的拆卸工作，对于厂家的售后服务人员来说，多带工具就是增加他们的劳动强度。
实用新型专利201520396224.9公开了一种蓄能器充气装置，包括接头座，所述接头座的纵向有中心孔，其一端有便于与蓄能器充气口配合的外螺纹。接头座上有充气孔，该充气孔与所述中心孔连通，充气孔内有单向阀。其特点是接头座上有压力表和温度变送器，所述压力表的气口与接头座的中心孔相通，所述温度变送器的气口与接头座上的中心孔连通。该装置对蓄能器充气的同时还实现了对蓄能器气囊内氮气温度的检测。
但上述该现有的蓄能器充气装置未对蓄能器充气压力过大时如何泄气的问题给出解决方案，充气孔内设置有单向阀，只能保证蓄能器充气时气体的流入，而无法实现蓄能器充气压力过大时气体的排出。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是提供一种通过简便操作就能保证充入蓄能器的氮气压力达到设备规定压力要求，结构设计合理，集充气和测压两个功能于一体的液压凿岩机蓄能器充测氮气装置。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置，包括阀体，阀体内套装有阀芯，阀芯的其中一端连接有蓄能器充气接头，阀体与阀芯之间设置有第一密封腔，阀体的外部设置有用于向第一密封腔内充装氮气的充气组件和用于测量第一密封腔内氮气压力的检测组件。
以下是本发明对上述技术方案的进一步优化：
阀芯内设置有分别与第一密封腔和蓄能器充气接头连通的第二密封腔，第二密封腔内设置有用于开启蓄能器充气接头并将来源于充气组件的氮气充向蓄能器内的推杆装置。
进一步优化：
第一密封腔与第二密封腔之间通过设置在阀芯上的进气孔连通。
进一步优化：
充气组件包括设置在阀体上并与第一密封腔连通的进气接头，进气接头的另一端与动力充氮气装置连通。
进一步优化：
检测组件包括一压力表，压力表通过固定安装在阀体上的压力表接头与第一密封腔连通。
进一步优化：
阀体的外部还设置有与第一密封腔连通的放气阀。
本发明液压凿岩机蓄能器充测氮气装置通过合理化设计，可实现给蓄能器充氮气和压力检测的功能，该液压凿岩机蓄能器充测氮气装置的体积小、结构简单，使用方便，阀体与阀芯可实现自由旋转，安装、拆卸不受设备结构的限制；用于测压时，不需要扳手和螺丝刀等工具的协助，手动操作即可完成测压操作，使用方便，减轻了市场服务人员的劳动强度；对接蓄能器的连接方式为螺纹连接，可实现通用性，该装置可适用于对多种液压凿岩机蓄能器的充、测氮气操作，只需根据不同阀芯的充气接口的螺纹更换蓄能器充气接头即可，或者直接更换阀芯实现该装置与蓄能器充气接头的对接。
本发明还提供了一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置的充气控制方法，所述充气控制方法基于以上所述液压凿岩机蓄能器充测氮气装置进行蓄能器充氮气操作。
操作步骤如下：
A、首先将阀芯与蓄能器充气接头密封连接；
B、将氮气瓶通过管路与进气接头连接；
C、然后打开氮气瓶的阀门，使氮气经进气接头进入第一密封腔；
D、第一密封腔内的氮气经进气孔进入第二密封腔，使得第一密封腔和第二密封腔内充满氮气；
E、当压力表显示压力达到充气压力后，关闭氮气瓶阀门；
F、使推杆装置前移，顶开蓄能器充气接头的阀门，此时存储在第二密封腔内的氮气在压力的作用下进入蓄能器，此时压力表显示的压力即蓄能器的实际压力；
G、当首次充气压降过大，重复上述步骤；
H、压力表显示压力超出充气要求压力时，打开放气阀进行泄压，直至压力表显示的压力达到充气要求后，关闭放气阀；
I、然后将推杆装置后移，关闭蓄能器充气接头阀门，而后打开放气阀，排出装置腔内剩余的氮气，直至压力表显示为零，而后将该液压凿岩机蓄能器充测氮气装置卸下，完成蓄能器充氮气操作。
本发明采用上述技术方案，能够采用上述液压凿岩机蓄能器充测氮气装置对蓄能器进行充入氮气，且充入氮气时，操作方便，无需借助扳手和螺丝刀等工具进行协助作业，使用者手动操作即可完成充入氮气工作，并且对蓄能器内充入的氮气量精准，符合蓄能器的产品使用要求，方便使用。
本发明另外还提供了一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置的检测控制方法，所述检测控制方法基于以上所述液压凿岩机蓄能器充测氮气装置进行蓄能器压力检测操作。
操作步骤如下：
A1、首先将阀芯与蓄能器充气接头密封连接；
B1、然后使推杆装置前移，顶开蓄能器充气接头阀门，使得存储在蓄能器中的氮气进入第二密封腔；
C1、第二密封腔内的氮气经进气孔进入第一密封腔，此时压力表显示的压力即蓄能器的实际压力；
D1、当压力表显示的压力低于使用要求，可重复上述蓄能器充氮气操作，对蓄能器进行充气；
E1、当压力表显示的压力在使用要求范围内，使推杆装置后移，关闭蓄能器充气接头阀门，并打开放气阀进行放气，直至压力表显示为零，而后将装置从蓄能器充气接头出拆下，完成蓄能器压力检测操作。
本发明采用上述技术方案，能够采用上述液压凿岩机蓄能器充测氮气装置对蓄能器内的氮气压力进行检测，且检测的氮气压力精准，进而方便使用者判断蓄能器内的氮气压力是否符合该蓄能器的产品使用要求，并且还能够在蓄能器充氮气操作中同时对氮气的充入压力进行精准检测，使蓄能器内的氮气压力完全符合产品的使用要求。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中阀体的结构示意图；
图3为本发明实施例中阀芯的结构示意图；
图4为本发明实施例中推杆的结构示意图。
图中：1-调整螺母；2-定位螺母；3-推杆；4-手螺母；5-堵帽；6-进气接头；7-压力表接头；8-压力表；9-放气阀；10-阀体；11-阀芯；12-蓄能器充气接头；13-第一O形密封圈；14-第二O形密封圈；15-第三O形密封圈；16-第一密封腔；17-第二密封腔；18-充气组件；19-检测组件；20-封装组件；21-推杆装置；101-第一螺纹孔；102-第二螺纹孔；103-第三螺纹孔；104-内环形槽；105-内腔；201-第一外环形槽；202-充气端轴部；203-紧固端轴部；204-连接轴部；205-进气孔；206-环形槽；207-第一阶梯孔；208-第二阶梯孔；209-第三阶梯孔；301-第一阶梯轴；302-第二阶梯轴；303-第三阶梯轴；304-螺纹轴；305-第二外环形槽。
具体实施方式
实施例：如图1所示，一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置，包括阀体10，阀体10内套装有阀芯11，阀芯11的其中一端连接有蓄能器充气接头12，阀体10与阀芯11之间设置有第一密封腔16，阀体10的外部设置有用于向第一密封腔16内充装氮气的充气组件18和用于测量第一密封腔16内氮气压力的检测组件19。
阀芯11内设置有分别与第一密封腔16和蓄能器充气接头12连通的第二密封腔17，第二密封腔17内设置有用于开启蓄能器充气接头12并将来源于充气组件18的氮气充向蓄能器内的推杆装置21。
如图2所示，所述阀体10内设置有可容纳阀芯11穿过的内腔105，所述内腔105内靠近第一密封腔16两端的位置分别设置有内环形槽104，内环形槽104内安装有第二O形密封圈14。
所述阀体10的外表面上依次设置有第一螺纹孔101、第二螺纹孔102和第三螺纹孔103，第一螺纹孔101、第二螺纹孔102和第三螺纹孔103均与内腔105连通。
所述充气组件18包括进气接头6，进气接头6的其中一端与第一螺纹孔101螺纹固定连接，进而实现将进气接头6固定安装在阀体10上，其另一端可与动力充气装置连通。
所述进气接头6在不使用时，可用堵帽5进行密封。
所述检测组件19包括压力表接头7，压力表接头7的一端与第二螺纹孔102连接，进而实现将检测组件19固定安装在阀体10上，压力表接头7的另一端与压力表8连接。
所述阀体10的外部还设置有与第一密封腔16连通的放气阀9，放气阀9的其中一端通过第三螺纹孔103螺纹连接在阀体10上。
如图3所示，所述阀芯11的整体结构呈阶梯轴状，其从靠近蓄能器充气接头12的一端到远离蓄能器充气接头12的一端，依次设置有充气端轴部202、连接轴部204和紧固端轴部203。
所述充气端轴部202与蓄能器充气接头12螺纹连接。
所述紧固端轴部203上固定连接有手螺母4，保证了转动阀芯11时转动力矩更大，转动更省力。
所述连接轴部204的中间位置设置有环形槽206，环形槽206的直径小于连接轴部204的直径。
所述第一密封腔16设置在环形槽206与内腔105之间。
所述充气端轴部202远离蓄能器充气接头12的一端设置有第一外环形槽201。
所述第一外环形槽201内安装有第三O形密封圈15。
所述阀芯11内的充气通道整体结构呈阶梯孔状，从靠近蓄能器充气接头12的一端到远离蓄能器充气接头12的一端，依次设置有第一阶梯孔207、第二阶梯孔208和第三阶梯孔209。
所述推杆装置21包括设置在第二密封腔17内的推杆3。
如图4所示，所述推杆3的整体结构呈阶梯轴状，从靠近蓄能器充气接头12的一端到远离蓄能器充气接头12的一端，依次为第一阶梯轴301、第二阶梯轴302、第三阶梯轴303和螺纹轴304。
所述第三阶梯轴303与第三阶梯孔209紧密配合，在推杆3与阀芯11转动连接中起到定位导向作用。
所述螺纹轴304与手螺母4螺纹式转动连接。保证了转动推杆3时能够使推杆3沿轴向相对于阀芯11做直线移动。
所述螺纹轴304远离第三阶梯轴303的一端穿过手螺母4的外部并螺纹连接有调整螺母1。
所述螺纹轴304上位于调整螺母1与手螺母4之间的位置螺纹连接有定位螺母2。
将定位螺母2和调整螺母1相对拧紧，保证了调整螺母1与推杆3固定连接，只需旋转调整螺母1就可以带动推杆3转动，并保证了转动推杆3时转动力矩更大，转动更省力。
所述第一阶梯孔207与第一阶梯轴301对应设置，第一阶梯孔207的截面直径大于第一阶梯轴301的截面直径。
所述第二阶梯孔208与第二阶梯轴302对应设置，第二阶梯孔208的截面直径大于第二阶梯轴302的截面直径。
所述第三阶梯轴303中间位置设置有第二外环形槽305，在第二外环形槽305内安装有第一O形密封圈13。
所述第一O形密封圈13和第三O形密封圈15共同用于封装第二密封腔17。
所述环形槽206的外表面周向间隔开设有多个进气孔205。
本发明实施例的液压凿岩机蓄能器充测氮气装置各零部件装配如下：
如图1所示，将两个第二O形密封圈14分别装入阀体10上的内环形槽104内，将阀芯11装入阀体10。
将第一O形密封圈13安装在推杆3的第二外环形槽305内，将推杆3装入阀芯11中。
将手螺母4分别与阀芯11和推杆3通过螺纹连接后拧紧，使手螺母4和阀芯11保持固定连接，推杆3可以通过与手螺母4的螺纹连接实现轴向前后移动。
将定位螺母2和调整螺母1先后装在推杆3上，调节好推杆3行程后，将定位螺母2和调整螺母1相对拧紧，保持固定。
将进气接头6安装在阀体10的第一螺纹孔101内，调整好方向，将堵帽5安装在进气接头6上拧紧，保持封闭状态。
将压力表8与压力表接头7连接后安装在阀体10的第二螺纹孔102内，调整好压力表8的方向（使压力表8正对操作人员）。
将放气阀9安装在阀体10的第三螺纹孔103内，保持关闭状态。
最后将第三O形密封圈15安装在阀芯11的第一外环形槽201内，完成该液压凿岩机蓄能器充测氮气装置的安装工作。
本发明液压凿岩机蓄能器充测氮气装置通过合理化设计，可实现给蓄能器充氮气和压力检测的功能，该液压凿岩机蓄能器充测氮气装置的体积小、结构简单，使用方便，阀体与阀芯可实现自由旋转，安装、拆卸不受设备结构的限制；用于测压时，不需要扳手和螺丝刀等工具的协助，手动操作即可完成测压操作，使用方便，减轻了市场服务人员的劳动强度；对接蓄能器的连接方式为螺纹连接，可实现通用性，该装置可适用于对多种液压凿岩机蓄能器的充、测氮气操作，只需根据不同阀芯11的充气接口的螺纹更换蓄能器充气接头12即可，或者直接更换阀芯11实现该装置与蓄能器充气接头12的对接。
本发明还提供了一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置的充气控制方法，所述充气控制方法基于以上所述液压凿岩机蓄能器充测氮气装置进行蓄能器充氮气操作。
操作步骤如下：
A、将液压凿岩机蓄能器充测氮气装置阀芯11的充气端轴部202与蓄能器充气接头12通过螺纹连接，手动拧紧手螺母4，使第三O形密封圈15达到密封作用即可；
B、卸下堵帽5，将氮气瓶通过管路及接头与进气接头6连接；
C、然后打开氮气瓶的阀门，使氮气经进气接头6进入第一密封腔16；
D、第一密封腔16内的氮气经进气孔205进入第二密封腔17，使得第一密封腔16和第二密封腔17腔内充满氮气；
E、当压力表8显示压力达到充气压力后，关闭氮气瓶阀门；
F、通过旋转调整螺母1使推杆装置21前移，顶开蓄能器充气接头12的阀门，此时存储在第二密封腔17内的氮气在压力的作用下进入蓄能器，此时压力表8显示的压力即蓄能器的实际压力；
G、当首次充气压降过大，重复上述步骤，再次缓慢打开氮气瓶阀门继续充气，直至压力表8显示的压力达到充气要求后，关闭氮气瓶阀门；
H、压力表8显示压力超出充气要求压力时，在关闭氮气瓶阀门后，打开放气阀9进行泄压，直至压力表8显示的压力达到充气要求后，关闭放气阀9；
I、然后旋转调整螺母1，将推杆装置21后移，关闭蓄能器充气接头12阀门，而后打开放气阀9，排出第一密封腔16和第二密封腔17内剩余的氮气，直至压力表8显示为零，而后将该液压凿岩机蓄能器充测氮气装置卸下，完成蓄能器充氮气操作。
本发明采用上述技术方案，能够采用上述液压凿岩机蓄能器充测氮气装置对蓄能器进行充入氮气，且充入氮气时，操作方便，无需借助扳手和螺丝刀等工具进行协助作业，使用者手动操作即可完成充入氮气工作，并且对蓄能器内充入的氮气量精准，符合蓄能器的产品使用要求，方便使用。
本发明另外还提供了一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置的检测控制方法，所述检测控制方法基于以上所述液压凿岩机蓄能器充测氮气装置进行蓄能器压力检测操作。
操作步骤如下：
A1、首先将液压凿岩机蓄能器充测氮气装置阀芯11的充气端轴部202与蓄能器充气接头12通过螺纹连接，手动拧紧手螺母4，使第三O形密封圈15达到密封作用即可；
B1、然后旋转调整螺母1，使推杆装置21前移，顶开蓄能器充气接头12阀门，使得存储在蓄能器中的氮气进入第二密封腔17；
C1、第二密封腔17内的氮气经进气孔205进入第一密封腔16，此时压力表8显示的压力即蓄能器的实际压力；
D1、当压力表8显示的压力低于使用要求，可重复上述蓄能器充氮气操作，对蓄能器进行充气；
E1、当压力表8显示的压力在使用要求范围内，旋转调整螺母1，使推杆装置21后移，关闭蓄能器充气接头12阀门，并打开放气阀9进行放气，直至压力表8显示为零，而后将装置从蓄能器充气接头12出拆下，完成蓄能器压力检测操作。
本发明采用上述技术方案，能够采用上述液压凿岩机蓄能器充测氮气装置对蓄能器内的氮气压力进行检测，且检测的氮气压力精准，进而方便使用者判断蓄能器内的氮气压力是否符合该蓄能器的产品使用要求，并且还能够在蓄能器充氮气操作中同时对氮气的充入压力进行精准检测，使蓄能器内的氮气压力完全符合产品的使用要求。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置，包括阀体（10），阀体（10）内套装有阀芯（11），阀芯（11）的其中一端连接有蓄能器充气接头（12），其特征在于：阀体（10）与阀芯（11）之间设置有第一密封腔（16），阀体（10）的外部设置有用于向第一密封腔（16）内充装氮气的充气组件（18）和用于测量第一密封腔（16）内氮气压力的检测组件（19）。
2.根据权利要求1所述的一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置，其特征在于：阀芯（11）内设置有分别与第一密封腔（16）和蓄能器充气接头（12）连通的第二密封腔（17），第二密封腔（17）内设置有用于开启蓄能器充气接头（12）的推杆装置（21），推杆装置（21）开启蓄能器充气接头（12）时，充气组件（18）内的气体充向蓄能器。
3.根据权利要求2所述的一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置，其特征在于：第一密封腔（16）与第二密封腔（17）之间通过设置在阀芯（11）上的进气孔（205）连通。
4.根据权利要求3所述的一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置，其特征在于：充气组件（18）包括设置在阀体（10）上并与第一密封腔（16）连通的进气接头（6），进气接头（6）的另一端与动力充氮气装置连通。
5.根据权利要求4所述的一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置，其特征在于：检测组件（19）包括一压力表（8），压力表（8）通过固定安装在阀体（10）上的压力表接头（7）与第一密封腔（16）连通。
6.根据权利要求5所述的一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置，其特征在于：阀体（10）的外部还设置有与第一密封腔（16）连通的放气阀（9）。
7.一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置的充气控制方法，其特征在于：充气控制方法基于权利要求6所述的液压凿岩机蓄能器充测氮气装置进行蓄能器充氮气操作，操作步骤如下：
A、首先将阀芯（11）与蓄能器充气接头（12）密封连接；
B、将氮气瓶通过管路与进气接头（6）连接；
C、然后打开氮气瓶的阀门，使氮气经进气接头（6）进入第一密封腔（16）；
D、第一密封腔（16）内的氮气经进气孔（205）进入第二密封腔（17），使得第一密封腔（16）和第二密封腔（17）内充满氮气；
E、当压力表（8）显示压力达到设定充气压力后，关闭氮气瓶阀门；
F、通过推杆装置（21）前移，顶开蓄能器充气接头（12）的阀门，此时存储在第二密封腔（17）内的氮气在压力的作用下进入蓄能器，此时压力表（8）显示的压力即蓄能器的实际压力；
G、当首次充气压降过大，重复上述步骤。
8.根据权利要求7所述的一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置的充气控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：
H、压力表（8）显示压力超出充气要求压力时，打开放气阀（9）进行泄压，直至压力表（8）显示的压力达到充气要求后，关闭放气阀（9）；
I、然后将推杆装置（21）后移，关闭蓄能器充气接头（12）阀门，而后打开放气阀（9），排出第一密封腔（16）和第二密封腔（17）内剩余的氮气，直至压力表（8）显示为零，而后将该液压凿岩机蓄能器充测氮气装置卸下，完成蓄能器充氮气操作。
9.一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置的测压控制方法，其特征在于：所述测压控制方法基于权利要求6所述的液压凿岩机蓄能器充测氮气装置对蓄能器的压力进行检测，操作步骤如下：
A1、首先将阀芯（11）与蓄能器充气接头（12）密封连接；
B1、然后使推杆装置（21）前移，顶开蓄能器充气接头（12）阀门，使得存储在蓄能器中的氮气进入第二密封腔（17）内；
C1、第二密封腔（17）内的氮气经进气孔（205）进入第一密封腔（16），此时压力表（8）显示的压力即蓄能器的实际压力。
10.根据权利要求9所述的一种液压凿岩机蓄能器充测氮气装置的测压控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：
D1、当压力表（8）显示的压力低于使用要求，可重复上述蓄能器充氮气操作，对蓄能器进行充气；
E1、当压力表（8）显示的压力在使用要求范围内，使推杆装置（21）后移，关闭蓄能器充气接头（12）阀门，并打开放气阀（9）进行放气，直至压力表（8）显示为零，而后将装置从蓄能器充气接头（12）出拆下，完成蓄能器压力检测操作。
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