CN213360338U - 一种液压驱动增压器及液压驱动套管气增压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压驱动增压器及液压驱动套管气增压装置，液压驱动增压器包括推力液压缸和压缩气缸，压缩气缸包括气缸体，气缸体内滑动密封连接有若干个活塞，气缸体内被距离推力液压缸最近的活塞分隔成压缩腔和充液腔，气缸体上设置有进气口、排气口和充排液口，进气口与排气口均与压缩腔相连通，充排液口与充液腔相连通，所有的活塞均固定连接同一根气缸活塞杆，推力液压缸的液压缸活塞杆至少部分伸入至充液腔内并与气缸活塞杆固定连接。通过在推力液压缸与压缩腔之间设置充液腔，活塞往复运动时，充液腔内的液压油被吸入或挤出，导出了泄漏的压缩气体，有效阻止了泄漏的压缩气体聚集在气缸体内，杜绝了安全隐患。

Description

一种液压驱动增压器及液压驱动套管气增压装置

技术领域

本实用新型涉及增压器的技术领域，具体来说，涉及一种液压驱动增压器及液压驱动套管气增压装置。

背景技术

油田井场套管气增压回收工艺的特点是气量低，一般每天最高回收2000Nm3,介质含液，且压缩比较高，一般进套管气增压装置的压力最低为0.2Mpa,而排出压力则需达到1.5-2.4Mpa。

现有的套管气增压装置主要包括两类：1）连动式低压抽气泵，即借助抽油机的动力，进行活塞式打气泵增压，其缺点是冲次低，压气效率低，且只能进行一级增压；2）往复活塞式压缩机，二级增压，级间气液分离，其缺点是处理小排量气体时，成本较高，不能适应气液混输，分离的凝液需要单独处理。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种液压驱动增压器，可适应气液混输，具有低成本、低处理量、高压缩比等优点。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种液压驱动增压器，包括推力液压缸和压缩气缸，所述压缩气缸包括气缸体，所述气缸体内滑动密封连接有若干个活塞，所述气缸体内被距离所述推力液压缸最近的所述活塞分隔成压缩腔和充液腔，所述气缸体上设置有进气口、排气口和充排液口，所述进气口与所述排气口均与所述压缩腔相连通，所述充排液口与所述充液腔相连通，所有的所述活塞均固定连接同一根气缸活塞杆，所述推力液压缸的液压缸活塞杆至少部分伸入至所述充液腔内并与所述气缸活塞杆固定连接。

进一步地，所述活塞的数量为两个，分别为第一活塞和第二活塞，所述气缸体内被所述第二活塞分隔成所述压缩腔和所述充液腔。

进一步地，所述压缩腔包括第一压缩腔、第二压缩腔和第三压缩腔，所述推力液压缸固定连接在所述气缸体的右侧，所述气缸体包括左筒体和右筒体，所述左筒体的左端被左端板封堵，所述右筒体的右端被右隔板封堵，所述左筒体的右端以及所述右筒体的左端均被同一块中间隔板封堵，所述第一活塞设置在与其滑动密封配合的所述左筒体内，所述第二活塞设置在与其滑动密封配合的所述右筒体内，所述第一活塞与所述左端板之间形成所述第一压缩腔，所述第一活塞与所述中间隔板之间形成所述第二压缩腔，所述第二活塞与所述中间隔板之间形成所述第三压缩腔，所述第二活塞与所述右隔板之间形成所述充液腔，所述气缸活塞杆贯穿所述中间隔板并与所述中间隔板滑动密封配合。

进一步地，所述进气口包括第一进气口、第二进气口和第三进气口，所述排气口包括第一排气口、第二排气口和第三排气口，所述第一进气口与所述第一排气口均开设在所述左端板上且二者均与所述第一压缩腔相连通，所述第二进气口与所述第二排气口均开设在所述中间隔板上且二者均与所述第二压缩腔连通，所述第三进气口与所述第三排气口均开设在所述中间隔板上且二者均与所述第三压缩腔相连通，所述充排液口开设在所述右隔板上。

进一步地，所述中间隔板在与所述气缸活塞杆相接触的部位开设有储油腔，所述中间隔板上还开设有供油口和回油口，所述供油口与所述回油口均连通所述储油腔。

本实用新型还提供了一种液压驱动套管气增压装置，包括液压驱动增压器。

进一步地，所述第一进气口与所述第三进气口均通过设置有一级进气阀的管路连接进气管，所述第一排气口与所述第三排气口均通过依次设置有一级排气阀、一级冷却器和二级进气阀的管路连接所述第二进气口，所述第二排气口通过设置有二级排气阀的管路连接排气管，所述排气管上设置有二级冷却器和液封罐，所述推力液压缸的第一油口与第二油口均通过设置有换向阀的管路连接供油系统，所述充排液口通过管路连接有液压油缓冲箱，所述液压油缓冲箱的顶部与外界连通。

进一步地，所述液封罐通过供油管连接所述供油口，所述回油口连接回油管的一端，所述回油管的另一端连接在所述一级冷却器与所述二级进气阀之间的管路上。

进一步地，所述供油管上设置有油滤器。

进一步地，所述回油管上设置有节流阀。

本实用新型的有益效果：通过在推力液压缸与压缩腔之间设置充液腔，活塞往复运动时，充液腔内的液压油被吸入或挤出，导出了泄漏的压缩气体，有效阻止了泄漏的压缩气体聚集在气缸体内，杜绝了安全隐患，同时也使得推力液压缸与压缩腔之间无压缩气体，液压油不会泄漏进入压缩腔内，可实现真正的油气分离；采用一体式二级增压结构，更易分配压比，提高效率；通过设置储油腔，改善了气缸活塞杆密封环的工作环境，提高了密封寿命；可通过充液腔为活塞往复运动提供润滑及冷却，以适用于易燃易爆气体的压缩。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是根据本实用新型实施例所述的液压驱动增压器的示意图；

图2是根据图1所示的A向剖视图；

图3是根据图1所示的B-B剖视图；

图4是根据本实用新型实施例所述的液压驱动套管气增压装置的示意图。

图中：

1、左端板；2、左筒体；3、第一活塞；4、气缸活塞杆；5、中间隔板；6、第二活塞；7、右筒体；8、右隔板；9、液压缸活塞杆；10、一级冷却器；11、二级冷却器；12、液封罐；13、油滤器；14、节流阀；15、液压油缓冲箱；16、换向阀；P1、第一进气口；P2、第三进气口；P3、第一排气口；P4、第三排气口；P5、第二进气口；P6、第二排气口；P7、供油口；P8、回油口；P9、充排液口；P10、第一油口；P11、第二油口；V1、第一压缩腔；V2、第二压缩腔；V3、第三压缩腔；V4、充液腔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，根据本实用新型实施例所述的一种液压驱动增压器，包括推力液压缸和压缩气缸，所述压缩气缸包括气缸体，所述气缸体内滑动密封连接有若干个活塞，所述气缸体内被距离所述推力液压缸最近的所述活塞分隔成压缩腔和充液腔V4，所述气缸体上设置有进气口、排气口和充排液口P9，所述进气口与所述排气口均与所述压缩腔相连通，所述充排液口P9与所述充液腔V4相连通，所有的所述活塞均固定连接同一根气缸活塞杆4，所述推力液压缸的液压缸活塞杆9至少部分伸入至所述充液腔V4内并与所述气缸活塞杆4固定连接。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述活塞的数量为两个，分别为第一活塞3和第二活塞6，所述气缸体内被所述第二活塞6分隔成所述压缩腔和所述充液腔V4。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述压缩腔包括第一压缩腔V1、第二压缩腔V2和第三压缩腔V3，所述推力液压缸固定连接在所述气缸体的右侧，所述气缸体包括左筒体2和右筒体7，所述左筒体2的左端被左端板1封堵，所述右筒体7的右端被右隔板8封堵，所述左筒体2的右端以及所述右筒体7的左端均被同一块中间隔板5封堵，所述第一活塞3设置在与其滑动密封配合的所述左筒体2内，所述第二活塞6设置在与其滑动密封配合的所述右筒体7内，所述第一活塞3与所述左端板1之间形成所述第一压缩腔V1，所述第一活塞3与所述中间隔板5之间形成所述第二压缩腔V2，所述第二活塞6与所述中间隔板5之间形成所述第三压缩腔V3，所述第二活塞6与所述右隔板8之间形成所述充液腔V4，所述气缸活塞杆4贯穿所述中间隔板5并与所述中间隔板5滑动密封配合。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述进气口包括第一进气口P1、第二进气口P5和第三进气口P2，所述排气口包括第一排气口P3、第二排气口P6和第三排气口P4，所述第一进气口P1与所述第一排气口P3均开设在所述左端板1上且二者均与所述第一压缩腔V1相连通，所述第二进气口P5与所述第二排气口P6均开设在所述中间隔板5上且二者均与所述第二压缩腔V2连通，所述第三进气口P2与所述第三排气口P4均开设在所述中间隔板5上且二者均与所述第三压缩腔V3相连通，所述充排液口P9开设在所述右隔板8上。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述中间隔板5在与所述气缸活塞杆4相接触的部位开设有储油腔，所述中间隔板5上还开设有供油口P7和回油口P8，所述供油口P7与所述回油口P8均连通所述储油腔。

本实用新型还提供了一种液压驱动套管气增压装置，包括液压驱动增压器。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一进气口P1与所述第三进气口P2均通过设置有一级进气阀的管路连接进气管，所述第一排气口P3与所述第三排气口P4均通过依次设置有一级排气阀、一级冷却器10和二级进气阀的管路连接所述第二进气口P5，所述第二排气口P6通过设置有二级排气阀的管路连接排气管，所述排气管上设置有二级冷却器11和液封罐12，所述推力液压缸的第一油口P10与第二油口P11均通过设置有换向阀16的管路连接供油系统，所述充排液口P9通过管路连接有液压油缓冲箱15，所述液压油缓冲箱15的顶部与外界连通。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述液封罐12通过供油管连接所述供油口P7，所述回油口P8连接回油管的一端，所述回油管的另一端连接在所述一级冷却器10与所述二级进气阀之间的管路上。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述供油管上设置有油滤器13。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述回油管上设置有节流阀14。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

本实用新型所述的液压驱动套管气增压装置包括液压驱动增压器及附属部件。

液压驱动增压器为液压驱动套管气增压装置的核心设备，液压驱动增压器包括推力液压缸和压缩气缸，推力液压缸为单活塞杆双作用液压缸，其液压缸活塞杆9的端部加工有内螺纹，并与压缩气缸的气缸活塞杆4进行螺纹连接，从而为压缩气缸提供气缸驱动力。

压缩气缸采用一体式二级增压结构，左端板1、左筒体2和中间隔板5共同构成左气缸体，中间隔板5、右筒体7和右隔板8共同构成右气缸体，左气缸体与右气缸体串联后形成压缩气缸的气缸体，左气缸体内设置第一活塞3，右气缸体内设置第二活塞6，第一活塞3与第二活塞6共用一根气缸活塞杆4，气缸活塞杆4与液压缸活塞杆9螺纹连接，第一活塞3与左端板1之间形成第一压缩腔V1，第一活塞3与中间隔板5之间形成第二压缩腔V2，第二活塞6与中间隔板5之间形成第三压缩腔V3，第二活塞6与右隔板8之间形成充液腔V4。

左端板1上分别加工有第一进气口P1和第一排气口P3，其中，第一进气口P1和第一排气口P3均与第一压缩腔V1连通；中间隔板5上分别加工有第三进气口P2、第二进气口P5、第三排气口P4以及第二排气口P6，其中，第二进气口P5和第二排气口P6均与第二压缩腔V2连通，第三进气口P2和第三排气口P4与第三压缩腔V3连通。右隔板8上加工有充排液口P9，充排液口P9与充液腔V4连通。

中间隔板5在与活塞杆4滑动密封接触的部位还加工有中空的储油腔，中间隔板5上还加工有供油口P7和回油口P8，供油口P7和回油口P8均与储油腔连通。

附属部件包括一级进气阀、二级进气阀、一级排气阀、二级排气阀、一级冷却器10、二级冷却器11、液封罐12、油滤器13、节流阀14、液压油缓冲箱15、换向阀16、供油系统以及相连接的管路构成。供油系统包括油箱和泵。液压驱动套管气增压装置可实现液压驱动、气体增压及活塞杆液力密封等功能。

液压驱动功能：工作时，供油系统将液压油通过换向阀16泵入推力液压缸内，以实现液压缸活塞杆9的往复运动，进而通过液压缸活塞杆9推动压缩气缸的活塞做功。

气体增压功能：套管气通过进气管上的两个一级进气阀各自进入两个一级压缩气缸腔（即第一压缩腔V1和第三压缩腔V3），压缩后的气体各自通过管路及两个一级排气阀进入一级冷却器10进行冷却，冷却后的气体通过管路及一个二级进气阀进入二级压缩气缸腔（即第二压缩腔V2），压缩后的气体通过管路及一个二级排气阀进入排气管上的二级冷却器11进行冷却，冷却后的气体通过液封罐12后排出。

活塞杆液力密封功能：在中间隔板5上的储油腔分别连接供油管及回油管，供油管与液封罐12连接，回油管接入二级压缩气缸腔的第二进气口P5；工作时，在液封罐12及储油腔内充入液压油，利用二级压缩气缸腔的第二进气口P5与第二排气口P6的压力差，形成一个内循环油路系统，以实现气缸活塞杆4的液力密封及冷却，通过调整回油管上的节流阀14来调节内循环油路系统的液压油流量。

液压驱动套管气增压装置还具有一个液体密封结构，液体密封结构包括充液腔V4及与其连通的液压油缓冲箱15，液压油缓冲箱15放置在液压驱动增压器的上方，液压油缓冲箱15的顶部与大气相通；在充液腔V4内充满液压油，随活塞的往复运动，液压油被吸入或挤出，阻止了泄漏的压缩气体聚集在气缸体内，造成安全隐患。充入的液压油既冷却及润滑了压缩气缸及活塞，又导出了泄漏的压缩气体，泄漏的压缩气体可通过液压油缓冲箱15排至大气。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过在推力液压缸与压缩腔之间设置充液腔，活塞往复运动时，充液腔内的液压油被吸入或挤出，导出了泄漏的压缩气体，有效阻止了泄漏的压缩气体聚集在气缸体内，杜绝了安全隐患，同时也使得推力液压缸与压缩腔之间无压缩气体，液压油不会泄漏进入压缩腔内，可实现真正的油气分离；采用一体式二级增压结构，更易分配压比，提高效率；通过设置储油腔，改善了气缸活塞杆密封环的工作环境，提高了密封寿命；可通过充液腔为活塞往复运动提供润滑及冷却，以适用于易燃易爆气体的压缩。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压驱动增压器，包括推力液压缸和压缩气缸，所述压缩气缸包括气缸体，所述气缸体内滑动密封连接有若干个活塞，其特征在于，所述气缸体内被距离所述推力液压缸最近的所述活塞分隔成压缩腔和充液腔（V4），所述气缸体上设置有进气口、排气口和充排液口（P9），所述进气口与所述排气口均与所述压缩腔相连通，所述充排液口（P9）与所述充液腔（V4）相连通，所有的所述活塞均固定连接同一根气缸活塞杆（4），所述推力液压缸的液压缸活塞杆（9）至少部分伸入至所述充液腔（V4）内并与所述气缸活塞杆（4）固定连接。

2.根据权利要求1所述的液压驱动增压器，其特征在于，所述活塞的数量为两个，分别为第一活塞（3）和第二活塞（6），所述气缸体内被所述第二活塞（6）分隔成所述压缩腔和所述充液腔（V4）。

3.根据权利要求2所述的液压驱动增压器，其特征在于，所述压缩腔包括第一压缩腔（V1）、第二压缩腔（V2）和第三压缩腔（V3），所述推力液压缸固定连接在所述气缸体的右侧，所述气缸体包括左筒体（2）和右筒体（7），所述左筒体（2）的左端被左端板（1）封堵，所述右筒体（7）的右端被右隔板（8）封堵，所述左筒体（2）的右端以及所述右筒体（7）的左端均被同一块中间隔板（5）封堵，所述第一活塞（3）设置在与其滑动密封配合的所述左筒体（2）内，所述第二活塞（6）设置在与其滑动密封配合的所述右筒体（7）内，所述第一活塞（3）与所述左端板（1）之间形成所述第一压缩腔（V1），所述第一活塞（3）与所述中间隔板（5）之间形成所述第二压缩腔（V2），所述第二活塞（6）与所述中间隔板（5）之间形成所述第三压缩腔（V3），所述第二活塞（6）与所述右隔板（8）之间形成所述充液腔（V4），所述气缸活塞杆（4）贯穿所述中间隔板（5）并与所述中间隔板（5）滑动密封配合。

4.根据权利要求3所述的液压驱动增压器，其特征在于，所述进气口包括第一进气口（P1）、第二进气口（P5）和第三进气口（P2），所述排气口包括第一排气口（P3）、第二排气口（P6）和第三排气口（P4），所述第一进气口（P1）与所述第一排气口（P3）均开设在所述左端板（1）上且二者均与所述第一压缩腔（V1）相连通，所述第二进气口（P5）与所述第二排气口（P6）均开设在所述中间隔板（5）上且二者均与所述第二压缩腔（V2）连通，所述第三进气口（P2）与所述第三排气口（P4）均开设在所述中间隔板（5）上且二者均与所述第三压缩腔（V3）相连通，所述充排液口（P9）开设在所述右隔板（8）上。

5.根据权利要求4所述的液压驱动增压器，其特征在于，所述中间隔板（5）在与所述气缸活塞杆（4）相接触的部位开设有储油腔，所述中间隔板（5）上还开设有供油口（P7）和回油口（P8），所述供油口（P7）与所述回油口（P8）均连通所述储油腔。

6.一种液压驱动套管气增压装置，其特征在于，包括如权利要求5所述的液压驱动增压器。

7.根据权利要求6所述的液压驱动套管气增压装置，其特征在于，所述第一进气口（P1）与所述第三进气口（P2）均通过设置有一级进气阀的管路连接进气管，所述第一排气口（P3）与所述第三排气口（P4）均通过依次设置有一级排气阀、一级冷却器（10）和二级进气阀的管路连接所述第二进气口（P5），所述第二排气口（P6）通过设置有二级排气阀的管路连接排气管，所述排气管上设置有二级冷却器（11）和液封罐（12），所述推力液压缸的第一油口（P10）与第二油口（P11）均通过设置有换向阀（16）的管路连接供油系统，所述充排液口（P9）通过管路连接有液压油缓冲箱（15），所述液压油缓冲箱（15）的顶部与外界连通。

8.根据权利要求7所述的液压驱动套管气增压装置，其特征在于，所述液封罐（12）通过供油管连接所述供油口（P7），所述回油口（P8）连接回油管的一端，所述回油管的另一端连接在所述一级冷却器（10）与所述二级进气阀之间的管路上。

9.根据权利要求8所述的液压驱动套管气增压装置，其特征在于，所述供油管上设置有油滤器（13）。

10.根据权利要求8所述的液压驱动套管气增压装置，其特征在于，所述回油管上设置有节流阀（14）。

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