CN114526221A - 隔离装置及液力驱动系统、动力液提供方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种隔离装置及液力驱动系统、动力液提供方法，属于机械技术领域。隔离装置包括：套接的外管和内管；外管和内管之间形成用于连通动力泵的储液腔，储液腔用于容置隔离油，以及来自动力泵的动力液，隔离油的密度小于动力液的密度；内管远离外管与动力泵的连通处的第一端密封，且内管的第二端穿过外管并用于连通蓄能器；内管的侧壁中靠近内管的第一端的区域具有连通储液腔的连通孔。本申请可以解决蓄能器的寿命较短的问题，本申请用于隔离动力液。

Description

隔离装置及液力驱动系统、动力液提供方法

技术领域

本申请涉及机械技术领域，特别涉及一种隔离装置及液力驱动系统、动力液提供方法。

背景技术

煤层气作为一种清洁能源已经广泛被人们接受。煤层气存储于煤层气井中的煤层中，通常可以使用液力驱动系统对煤层中的煤层气进行开采，以满足人们对于清洁能源的需求。液力驱动系统包括：位于地下采气井内的液力驱动部，以及位于地面且用于向液力驱动部提供动力液的液力提供部。

液力提供部包括：动力泵、动力液池、蓄能器和换向阀。其中，动力泵连通动力液池、蓄能器以及换向阀，换向阀连通液力驱动部。在液力提供部向液力驱动部提供动力液的过程中，动力泵吸取动力液池中的动力液，换向阀交替开启和关闭。其中，当换向阀关闭时，动力泵抽取的动力液流向蓄能器；当换向阀开启时，动力泵抽取的动力液和蓄能器内的动力液均通过换向阀流向液力驱动部。

但是，动力液通常包含水，在液力提供部向液力驱动部提供动力液的过程中，动力液会与蓄能器接触，长此以往会导致蓄能器腐蚀生锈，减少蓄能器的寿命。

发明内容

本申请提供了一种隔离装置及液力驱动系统、动力液提供方法，可以解决蓄能器的寿命较短的问题，所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种隔离装置，所述隔离装置包括：套接的外管和内管；

所述外管和所述内管之间形成用于连通动力泵的储液腔，所述储液腔用于容置隔离油，以及来自所述动力泵的动力液，所述隔离油的密度小于所述动力液的密度；

所述内管远离所述外管与所述动力泵的连通处的第一端密封，且所述内管的第二端穿过所述外管并用于连通蓄能器；所述内管的侧壁中靠近所述内管的第一端的区域具有连通所述储液腔的连通孔。

当换向阀关闭时，动力泵抽取的动力液可以流向本申请提供的隔离装置的密封腔，并将密封腔内的隔离油推向内管上的连通孔，并通过该连通孔进入内管，进而流向蓄能器，在蓄能器内蓄能。

当换向阀开启时，蓄能器内的隔离油进入内管，并从内管上的连通孔进入密封腔，进而推动密封腔内的动力液流向动力泵。动力泵抽取的动力液以及从密封腔内流入动力泵的动力液均通过换向阀流向液力驱动部。

在此过程中，隔离油的密度低于动力液的密度，因此，隔离油漂浮在动力液上，使得动力液并不会到达连通孔，进而就不会从连通孔到达蓄能器。所以，防止了动力液与蓄能器接触，避免了蓄能器被动力液腐蚀。

可选地，所述内管的侧壁具有多个所述连通孔。

可选地，所述隔离装置还包括：第一封堵结构；

所述第一封堵结构套接在所述外管远离所述连通处的第一端内，所述第一封堵结构中靠近所述储液腔的中心的一端具有凹孔，所述内管的第一端套接在所述凹孔内。

可选地，所述第一封堵结构包括：第一筒状接头和堵头；

所述第一筒状接头套接在所述外管的第一端内；

所述堵头封堵所述第一筒状接头远离所述储液腔的中心的一端，形成所述凹孔。

可选地，所述隔离装置还包括：第二封堵结构；

所述第二封堵结构套接在所述外管靠近所述连通处的第二端内，所述第二封堵结构具有第一通孔，所述内管的第二端套接在所述第一通孔靠近所述储液腔的中心的一端；所述第一通孔远离所述储液腔的中心的一端连通所述蓄能器。

可选地，所述第一通孔包括第一孔段和第二孔段，所述第一孔段的中心轴平行于所述内管的中心轴，所述第二孔段的中心轴垂直于所述内管的中心轴，所述内管的第二端套接在所述第一孔段内，所述第二孔段连通所述蓄能器。

可选地，所述第二封堵结构包括：第二筒状接头和连接头；

所述第二筒状接头套接在所述外管的第二端内，所述连接头套接在所述第二筒状接头内，所述连接头具有所述第一通孔。

可选地，所述外管的侧壁上具有第二通孔，所述隔离装置还包括：套接在所述第二通孔内的连通管，所述储液腔通过所述连通管连通所述动力泵。

第二方面，提供了一种液力驱动系统，所述液力驱动系统包括：动力泵、动力液池、蓄能器、换向阀和液力驱动部，以及第一方面任一所述的隔离装置；

所述隔离装置的储液腔连通所述动力泵，且所述隔离装置中内管的第二端连通所述蓄能器；所述动力泵连通所述动力液池，并通过换向阀连通液力驱动部。

第三方面，提供了一种动力液提供方法，用于第二方面所述的液力驱动系统，所述方法包括：

向隔离装置中的储液腔内注入隔离油；

将所述储液腔连通动力泵，以及将所述隔离装置中内管的第二端连通蓄能器；其中，所述隔离油的密度小于动力液池中动力液的密度；

将所述隔离装置竖直放置，以使所述内管的第一端和第二端沿重力方向排布；

控制所述动力泵抽取所述动力液池中的动力液；

控制换向阀交替开启和关闭，以交替向所述液力驱动部提供所述动力液；

其中，当所述换向阀关闭时，所述动力泵抽取的动力液流向所述储液腔，且进入所述储液腔内的所述动力液靠近所述内管的第一端的液面低于所述内管中的连通孔；当所述换向阀开启时，所述动力泵抽取的动力液和所述储液腔内的所述动力液均通过所述换向阀流向所述液力驱动部。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

综上所述，本申请实施例提供了一种隔离装置，蓄能器通过隔离装置的内管和储液腔连通动力泵，并且储液腔用于容置密度小于动力液的隔离油。当动力泵中的动力液进入储液腔时，由于隔离油的密度小于动力液的密度，因此，隔离油会漂浮在动力液上，以避免动力液到达内管上的连通孔，从而避免动力液进入内管，避免动力液与蓄能器接触。所以，避免了蓄能器接触动力液而腐蚀生锈，蓄能器的寿命较长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种液力驱动系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种隔离装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种隔离装置的工作状态示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种隔离装置的工作状态示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种隔离装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种液力驱动系统的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种动力液提供方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的原理、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1为本申请实施例提供的一种液力驱动系统的结构示意图，如图1所示，该液力驱动系统0包括：位于地下采气井(如煤层气井)内的液力驱动部01，以及位于地面且用于向液力驱动部01提供动力液的液力提供部02。液力提供部02包括：动力泵021、动力液池022、蓄能器023和换向阀024。其中，动力泵021连通动力液池022、蓄能器023以及换向阀024，换向阀024连通液力驱动部01。

在液力提供部02向液力驱动部01提供动力液的过程中，动力泵021吸取动力液池022中的动力液，换向阀024交替开启和关闭。其中，当换向阀024关闭时，动力泵021抽取的动力液流向蓄能器023；当换向阀024开启时，动力泵021抽取的动力液和蓄能器023内的动力液均通过换向阀024流向液力驱动部01。

但是，动力液通常包含水，在液力提供部02向液力驱动部01提供动力液的过程中，动力液会与蓄能器023接触，长此以往会导致蓄能器023腐蚀生锈，减少蓄能器023的寿命。

本申请实施例提供了一种隔离装置，该隔离装置能够将液力提供部中的蓄能器和动力泵隔离，以防止动力泵抽取的动力液直接与蓄能器接触，并且能够保证液力提供部有效向液力驱动部提供动力液。

示例地，图2为本申请实施例提供的一种隔离装置的结构示意图，如图2所示，该隔离装置1包括：套接的外管101和内管102。

外管101和内管102之间形成用于连通动力泵021的储液腔X，储液腔X用于容置隔离油，以及来自动力泵021的动力液，隔离油的密度小于动力液的密度。

内管102远离外管101与动力泵021的连通处Y的第一端1021密封，且内管102的第二端1022穿过外管101并用于连通蓄能器023；内管102的侧壁中靠近内管102的第一端1021的区域具有连通储液腔X的连通孔1023。

在液力提供部02向液力驱动部01提供动力液的过程中，动力泵021吸取动力液池022中的动力液，换向阀024交替开启和关闭。

请结合图1和图3，当换向阀024关闭时，动力泵021抽取的动力液可以流向本申请提供的隔离装置的密封腔X，并将密封腔X内的隔离油推向内管上的连通孔1023，并通过该连通孔1023进入内管，进而流向蓄能器023，在蓄能器023内蓄能。

请结合图1和图4，当换向阀024开启时，蓄能器023内的隔离油进入内管，并从内管上的连通孔1023进入密封腔X，进而推动密封腔内的动力液流向动力泵021。动力泵021抽取的动力液以及从密封腔X内流入动力泵的动力液均通过换向阀024流向液力驱动部01。

在此过程中，隔离油的密度低于动力液的密度，因此，隔离油漂浮在动力液上，使得动力液并不会到达连通孔1023，进而就不会从连通孔1023到达蓄能器023。所以，防止了动力液与蓄能器接触，避免了蓄能器被动力液腐蚀。

综上所述，本申请实施例提供的隔离装置中，蓄能器通过内管和储液腔连通动力泵，并且储液腔用于容置密度小于动力液的隔离油。当动力泵中的动力液进入储液腔时，由于隔离油的密度小于动力液的密度，因此，隔离油会漂浮在动力液上，以避免动力液到达内管上的连通孔，从而避免动力液进入内管，避免动力液与蓄能器接触。所以，避免了蓄能器接触动力液而腐蚀生锈，蓄能器的寿命较长。

本申请实施例不对内管102的侧壁上的连通孔1023的数量进行限制。

可选地，内管102的侧壁具有多个连通孔1023(图2中示出了四个连通孔1023)。该多个连通孔1023均位于内管102的侧壁中靠近内管102的第一端1021的区域。

可选地，该多个连通孔可以均匀地排布在该区域。在内管102上的连通孔1023的数量较多时，内管102和储液腔X的连通性较强。

可选地，图5为本申请实施例提供的另一种隔离装置的结构示意图，如图5所示，在图2的基础上，外管101的侧壁上可以具有第二通孔，隔离装置1还包括：套接在第二通孔内的连通管105，储液腔X可以通过该连通管105连通动力泵021。

当然，该隔离装置也可以不包括连通管105，而是储液腔X直接通过该第二通孔与动力泵021连通，本申请实施例对此不作限定。

请继续参考图5，隔离装置1还可以包括：第一封堵结构(包括第一筒状接头1031和堵头1032)。第一封堵结构套接在外管101远离上述连通处Y的第一端内，第一封堵结构中靠近储液腔X的中心的一端具有凹孔，内管102的第一端1021套接在该凹孔内。

可选地，第一筒状接头1031套接在外管102的第一端1021内；堵头1032封堵第一筒状接头1031远离储液腔X的中心的一端，形成上述第一封堵结构中的凹孔。

可以看出，在第一封堵结构的作用下，外管101远离上述连通处Y的第一端被封堵，内管102远离上述连通处Y的第一端也被封堵。

需要说明的是，外管101的第一端和内管102的第一端也可以不是采用第一封堵结构封堵，比如，外管1011的第一端被第一封堵结构封堵，但内管102的第一端采用另一封堵结构封堵，且第一封堵结构和该另一封堵结构沿靠近上述连通处Y的方向依次排布。

请继续参考图5，隔离装置1还可以包括：第二封堵结构(包括：第二筒状接头1041和连接头1042)；第二封堵结构套接在外管102靠近上述连通处Y的第二端内。可以看出，在第二封堵结构的作用下，外管101靠近上述连通处Y的第二端被封堵。

第二封堵结构具有第一通孔，内管102的第二端套接在第一通孔靠近储液腔X的中心的一端；第一通孔远离储液腔X的中心的一端连通蓄能器023。

可选地，上述第一通孔包括第一孔段U1和第二孔段U2，第一孔段U1的中心轴平行于内管102的中心轴，第二孔段U2的中心轴M垂直于内管102的中心轴。内管102的第二端套接在第一孔段U1内，第二孔段U2连通蓄能器023。

可选地，第二筒状接头1041套接在外管101的第二端内，连接头1042套接在第二筒状接头1041内，连接头1042具有上述第一通孔。

需要说明的是，本申请实施例中任意两个结构之间的连接，可以是焊接、螺纹连接或卡接等任一种连接，本申请实施例对此不作限定。

比如，上述连通管105可以焊接在外管101的第二通孔内，第一筒状接头1031和堵头1032螺纹连接，第一筒状接头1031和外管101螺纹连接，第二筒状接头1041和连接头1042螺纹连接，第二筒状接头1041和外管101螺纹连接，内管101的第一端和第一筒状接头1031插接，内管101的第二端和连接头1042螺纹连接。

可选地，为了提升本申请实施例提供的隔离装置的密封性，可以在外管101和第一筒状接头1031之间，外管101和第二筒状接头1041之间，以及第二筒状接头1041和连接头1042之间设置密封圈105。

综上所述，本申请实施例提供了一种隔离装置，蓄能器通过隔离装置的内管和储液腔连通动力泵，并且储液腔用于容置密度小于动力液的隔离油。当动力泵中的动力液进入储液腔时，由于隔离油的密度小于动力液的密度，因此，隔离油会漂浮在动力液上，以避免动力液到达内管上的连通孔，从而避免动力液进入内管，避免动力液与蓄能器接触。所以，避免了蓄能器接触动力液而腐蚀生锈，蓄能器的寿命较长。

基于本申请实施例提供的隔离装置，本申请实施例还提供了一种液力驱动系统。

示例地，图6为本申请实施例提供的液力驱动系统的结构示意图，如图6所示，该液力驱动系统包括：动力泵021、动力液池022、蓄能器023、换向阀024和液力驱动部01，以及本申请实施例提供的任一种隔离装置(图6中以图2所示的隔离装置为例)。

其中，隔离装置的储液腔X连通动力泵021，且隔离装置1中内管102的第二端连通蓄能器023；动力泵021连通动力液池022，并通过换向阀024连通液力驱动部01。

综上所述，本申请实施例提供的液力驱动系统中，蓄能器通过隔离装置的内管和储液腔连通动力泵，并且储液腔用于容置密度小于动力液的隔离油。当动力泵中的动力液进入储液腔时，由于隔离油的密度小于动力液的密度，因此，隔离油会漂浮在动力液上，以避免动力液到达内管上的连通孔，从而避免动力液进入内管，避免动力液与蓄能器接触。所以，避免了蓄能器接触动力液而腐蚀生锈，蓄能器的寿命较长。

基于本申请实施例提供的液力驱动系统，本申请实施例提供了一种动力液提供方法。

示例地，图7为本申请实施例提供的一种动力液提供方法的流程图。如图7所示，该方法包括：

步骤701、向隔离装置中的储液腔内注入隔离油。

在使用本申请实施例提供的液力驱动系统时，可以首先向隔离装置的储液腔内注入隔离油。

隔离油可以称为黄油。隔离油的密度小于动力液池中提供的动力液的密度，当隔离油与动力液混合时，隔离油能够漂浮在动力液上。

步骤702、将储液腔连通动力泵，以及将隔离装置中内管的第二端连通蓄能器。

在储液腔内注入隔离油之后，便可以将储液腔连通动力泵，以及将隔离装置中内管的第二端连通蓄能器，以将隔离装置安装在动力泵和蓄能器之间。

步骤703、将隔离装置竖直放置，以使内管的第一端和第二端沿重力方向排布。

在将隔离装置安装在动力泵和蓄能器之间之后，需要将隔离装置竖直放置，此时，内管的第一端在上且第二段在下。

步骤704、控制动力泵抽取动力液池中的动力液。

步骤705、控制换向阀交替开启和关闭，以交替向液力驱动部提供动力液；其中，当换向阀关闭时，动力泵抽取的动力液流向储液腔，且进入储液腔内的动力液靠近内管的第一端的液面低于内管中的连通孔；当换向阀开启时，动力泵抽取的动力液和储液腔内的动力液均通过换向阀流向液力驱动部。

请结合图1和图3，当换向阀024关闭时，动力泵021抽取的动力液可以流向本申请提供的隔离装置的密封腔X，并将密封腔X内的隔离油推向内管上的连通孔1023，并通过该连通孔1023进入内管，进而流向蓄能器023，在蓄能器023内蓄能。

请结合图1和图4，当换向阀024开启时，蓄能器023内的隔离油进入内管，并从内管上的连通孔1023进入密封腔X，进而推动密封腔内的动力液流向动力泵021。动力泵021抽取的动力液以及从密封腔X内流入动力泵的动力液均通过换向阀024流向液力驱动部01。

在此过程中，隔离油的密度低于动力液的密度，因此，隔离油漂浮在动力液上，使得动力液并不会到达连通孔1023，进而就不会从连通孔1023到达蓄能器023。所以，防止了动力液与蓄能器接触，避免了蓄能器被动力液腐蚀。并且，还能够有效地向液力驱动部01提供动力液。

综上所述，本申请实施例提供了一种动力液提供方法，在向液力驱动部提供动力液之前，向储液腔内加入了隔离油。在向液力驱动部提供动力液的过程中，动力泵中的动力液进入储液腔。由于隔离油的密度小于动力液的密度，因此，隔离油会漂浮在动力液上，以避免动力液到达内管上的连通孔，从而避免动力液进入内管，避免动力液与蓄能器接触。所以，避免了蓄能器接触动力液而腐蚀生锈，蓄能器的寿命较长。

本申请实施例提供的方法实施例能够与相应的装置实施例相互参考，本发明实施例对此不做限定。

本发明实施例提供的方法实施例步骤的先后顺序能够进行适当调整，步骤也能够根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。

本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

在附图中，为了图示的清晰可能夸大了部分或全部结构的尺寸。

Claims (10)

1.一种隔离装置，其特征在于，所述隔离装置包括：套接的外管和内管；

所述外管和所述内管之间形成用于连通动力泵的储液腔，所述储液腔用于容置隔离油，以及来自所述动力泵的动力液，所述隔离油的密度小于所述动力液的密度；

所述内管远离所述外管与所述动力泵的连通处的第一端密封，且所述内管的第二端穿过所述外管并用于连通蓄能器；所述内管的侧壁中靠近所述内管的第一端的区域具有连通所述储液腔的连通孔。

2.根据权利要求1所述的隔离装置，其特征在于，所述内管的侧壁具有多个所述连通孔。

3.根据权利要求1或2所述的隔离装置，其特征在于，所述隔离装置还包括：第一封堵结构；

所述第一封堵结构套接在所述外管远离所述连通处的第一端内，所述第一封堵结构中靠近所述储液腔的中心的一端具有凹孔，所述内管的第一端套接在所述凹孔内。

4.根据权利要求3所述的隔离装置，其特征在于，所述第一封堵结构包括：第一筒状接头和堵头；

所述第一筒状接头套接在所述外管的第一端内；

所述堵头封堵所述第一筒状接头远离所述储液腔的中心的一端，形成所述凹孔。

5.根据权利要求1或2所述的隔离装置，其特征在于，所述隔离装置还包括：第二封堵结构；

所述第二封堵结构套接在所述外管靠近所述连通处的第二端内，所述第二封堵结构具有第一通孔，所述内管的第二端套接在所述第一通孔靠近所述储液腔的中心的一端；所述第一通孔远离所述储液腔的中心的一端连通所述蓄能器。

6.根据权利要求5所述的隔离装置，其特征在于，所述第一通孔包括第一孔段和第二孔段，所述第一孔段的中心轴平行于所述内管的中心轴，所述第二孔段的中心轴垂直于所述内管的中心轴，所述内管的第二端套接在所述第一孔段内，所述第二孔段连通所述蓄能器。

7.根据权利要求6所述的隔离装置，其特征在于，所述第二封堵结构包括：第二筒状接头和连接头；

所述第二筒状接头套接在所述外管的第二端内，所述连接头套接在所述第二筒状接头内，所述连接头具有所述第一通孔。

8.根据权利要求1或2所述的隔离装置，其特征在于，所述外管的侧壁上具有第二通孔，所述隔离装置还包括：套接在所述第二通孔内的连通管，所述储液腔通过所述连通管连通所述动力泵。

9.一种液力驱动系统，其特征在于，所述液力驱动系统包括：动力泵、动力液池、蓄能器、换向阀和液力驱动部，以及权利要求1至8任一所述的隔离装置；

所述隔离装置的储液腔连通所述动力泵，且所述隔离装置中内管的第二端连通所述蓄能器；所述动力泵连通所述动力液池，并通过换向阀连通液力驱动部。

10.一种动力液提供方法，其特征在于，用于权利要求9所述的液力驱动系统，所述方法包括：

向隔离装置中的储液腔内注入隔离油；

将所述储液腔连通动力泵，以及将所述隔离装置中内管的第二端连通蓄能器；其中，所述隔离油的密度小于动力液池中动力液的密度；

将所述隔离装置竖直放置，以使所述内管的第一端和第二端沿重力方向排布；

控制所述动力泵抽取所述动力液池中的动力液；

控制换向阀交替开启和关闭，以交替向所述液力驱动部提供所述动力液；

其中，当所述换向阀关闭时，所述动力泵抽取的动力液流向所述储液腔，且进入所述储液腔内的所述动力液靠近所述内管的第一端的液面低于所述内管中的连通孔；当所述换向阀开启时，所述动力泵抽取的动力液和所述储液腔内的所述动力液均通过所述换向阀流向所述液力驱动部。

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