MX2011014021A - Metodos y aparatos para cargar un aparato acumulador. - Google Patents

Abstract

Se describen métodos y aparatos para la carga de acumuladores. Un sistema de ejemplo para cargar un aparato acumulador (100) incluye un émbolo (104) colocado dentro de un alojamiento (102) para definir una primera cámara adyacente a un primer lado (106) del émbolo y una segunda cámara adyacente a un segundo lado (108) del émbolo. Una manguera de llenado (202) que tiene un cuerpo y un pasaje entre un primer extremo (306) de la manguera de llenado y un segundo extremo (308) de la manguera de llenado conectados de manera removible al émbolo para conectar de manera fluida al pasaje de la manguera de llenado a la segunda cámara del alojamiento cuando el acumulador se encuentra en una condición de carga. Una válvula (142) es conectada de manera fluida al émbolo para hacer posible que fluya el fluido a la segunda cámara del alojamiento por medio del émbolo (104) cuando la manguera de llenado está conectada al émbolo (104).

Description

MÉTODOS Y APARATOS PARA CARGAR UN APARATO ACUMULADOR Campo de la Invención La presente invención se refiere generalmente a acumuladores, y más particularmente, a métodos y aparatos para cargar un aparato acumulador.

Antecedentes de la Invención Las unidades de potencia hidráulica, tales como, por ejemplo, aparatos acumuladores, con frecuencia son empleados en sistemas hidráulicos para proporcionar, por ejemplo, el almacenamiento de energía, la compensación del fluido, la acumulación de energía, la amortiguación de pulsaciones, etc. Por ejemplo, cuando es empleado como unidades de almacenamiento de energía, un aparato acumulador puede ser empleado para proporcionar fluido de control presurizado (por ejemplo, aceite hidráulico) para el equipo (por ejemplo, equipo hidráulico) tales como cilindros, accionadores de válvula, u otra maquinaria que requiere fluido de alta presión para operar. Por ejemplo, un acumulador puede ser utilizado para almacenar el fluido hidráulico presurizado proporcionado por una bomba hidráulica cuando la demanda del sistema hidráulico es baja (por ejemplo, un accionador hidráulico no está siendo accionado) y para suministrar fluidos hidráulicos presurizados almacenados anteriormente al sistema para proporcionar energía adicional cuando aumenta la demanda del sistema hidráulico (por ejemplo, un accionador hidráulico está siendo accionado) .

El aparato acumulador tal como, por ejemplo, un aparato acumulador hidráulico generalmente incluye un alojamiento o cilindro que tiene dos cámaras separadas por un émbolo. Una primera cámara puede ser conectada de manera fluida a un sistema hidráulico para recibir el fluido hidráulico presurizado. Una segunda cámara generalmente es llenada o previamente cargada o, más generalmente, cargada con un gas inerte tal como, por ejemplo, un gas de nitrógeno seco. Un sello rodea el émbolo para evitar la filtración del fluido hidráulico y/o el gas inerte a lo ancho del émbolo entre la primera y segunda cámaras.

Durante la operación, el fluido hidráulico presurizado es almacenado en la primera cámara por medio de una bomba. El fluido hidráulico actúa en un primer lado del émbolo por medio de la primera cámara para ocasionar que el émbolo se mueva hacia la segunda cámara a una posición almacenada. Conforme se mueve el émbolo hacia la posición de almacenado, el volumen de la segunda cámara es reducido, comprimiendo de esta manera el gas en la segunda cámara. Como resultado, la presión del gas en la segunda cámara aumenta hasta que una fuerza ejercida en el primer lado del émbolo por la presión del fluido hidráulico en la primera cámara es substancialmente igual a una fuerza ejercida en un segundo lado del émbolo por la presión del gas comprimido en la segunda cámara. Durante la operación, los acumuladores pueden permanecer en la posición almacenada por un período de tiempo relativamente largo. Por lo tanto, el gas en la segunda cámara puede ser sometido a niveles de alta presión por un período de tiempo relativamente largo.

Cuando la demanda del sistema hidráulico aumenta, la presión del fluido hidráulico en la primera cámara disminuye. Cuando la presión del fluido hidráulico disminuye debajo de la presión del gas comprimido, el gas se expande y opera el émbolo hacia la primera cámara y ejerce una fuerza sobre el fluido hidráulico por medio del émbolo. Como resultado, el aparato acumulador suministra al sistema hidráulico con el fluido hidráulico presurizado anteriormente almacenado. La presión del gas previamente cargado en la segunda cámara determina la presión mínima del sistema proporcionada por el aparato acumulador.

Alguno de los aparatos acumuladores conocidos tienen un alojamiento que incluye un puerto o conexión de precarga (por ejemplo, un puerto roscado, un conector roscado) acoplado de manera fluida con la segunda cámara para precargar o cargar el aparato acumulador. Un gas inerte tal como un gas de nitrógeno seco puede ser suministrado por medio de un tanque o recipiente a la segunda cámara por medio de un puerto o conexión de precarga. Sin embargo, el gas se puede filtrar lentamente de la segunda cámara al medio ambiente por medio del puerto o conexión de precarga. Por ejemplo, los puertos o conexiones de precarga de algún aparato acumulador conocido expuestos a ambientes de vibración relativamente alta pueden soltarse y ocasionar la filtración del gas. Esta filtración generalmente ocurre cuando el émbolo se encuentra en la posición almacenada debido a que la presión del gas es relativamente alta en esta posición. La filtración del gas de la segunda cámara reduce las presiones de operación del sistema y puede dañar substancíalmente la capacidad del acumulador para proporcionar el fluido hidráulico de una presión deseada al sistema hidráulico cuando aumenta la demanda del sistema hidráulico.

Además, en algunas aplicaciones, los sistemas del proceso pueden estar localizados en ubicaciones remotas tales como, por ejemplo, alejadas de los pozos de perforación, las operaciones de mina, campos petroleros, etc. Dichas ubicaciones remotas hacen difícil y costoso acceder al aparato acumulador para el mantenimiento y/o la recarga del aparato acumulador con un gas. También, el tener un aparato acumulador de carga con fluido aumenta de una manera importante los costos de mantenimiento.

Breve Descripción de la Invención En un ejemplo, un sistema de ejemplo para cargar un aparato acumulador incluye un émbolo colocado dentro de un alojamiento para definir una primera cámara adyacente a un primer lado del émbolo y una segunda cámara adyacente a un segundo lado del émbolo. Una manguera de llenado que tiene un cuerpo y un pasaje entre el primer extremo de la manguera de llenado y un segundo extremo de la manguera de llenado se acopla de manera removible con el émbolo para conectar de manera fluida con el pasaje de la manguera de llenado a la segunda cámara del alojamiento cuando el acumulador está en una condición de carga. Una válvula es acoplada de manera fluida con el émbolo para hacer posible que fluya el fluido a la segunda cámara del alojamiento por medio del émbolo cuando la manguera de llenado es acoplada al émbolo.

En otro ejemplo, un método de ejemplo para cargar un aparato acumulador incluye remover un tapón de una primera perforación adyacente al primer lado de un émbolo colocado dentro de un alojamiento del aparato acumulador. El método incluye acoplar una primera porción de la manguera de llenado a la primera perforación para enganchar una válvula conectada de manera fluida con el émbolo para hacer posible que fluya el fluido a través del émbolo cuando el aparato acumulador está en una posición de carga. El método incluye además el acoplamiento de manera fluida de una segunda porción de la manguera de llenado a una fuente de suministro del fluido para hacer posible que un primer fluido presurizado de la fuente de suministro de fluido fluya a una primera cámara adyacente al segundo lado del émbolo por medio de la manguera de llenado y la válvula.

Todavía en otro ejemplo, un sistema de ejemplo para cargar un aparato acumulador incluye primeros medios para conectar de manera fluida una primera cámara de un alojamiento del acumulador y una fuente de suministro de gas de modo que los primeros medios para el acoplamiento fluido van a ser acoplados a un primer lado de un émbolo colocado dentro de un alojamiento adyacente a una segunda cámara cuando el aparato acumulador se encuentra en la posición de carga. Un segundo lado del émbolo, una tapa del extremo, y el alojamiento definen la primera cámara. El sistema también incluye segundos medios para el acoplamiento fluido de la primera cámara y los primeros medios para el acoplamiento fluido por medio del émbolo cuando los primeros medios para el acoplamiento fluido están conectados al primer lado del émbolo.

Todavía en otro ejemplo, el aparato acumulador de ejemplo incluye un émbolo colocado dentro de un alojamiento para definir parcialmente una primera cámara adyacente un primer lado del émbolo y una segunda cámara adyacente a un segundo lado del émbolo. Una válvula es conectada de manera fluida con el émbolo y se mueve entre una posición abierta que hace posible el flujo del fluido a través del émbolo cuando el aparato acumulador se encuentra en la condición de carga y una posición cerrada para evitar que el fluido fluya a través del émbolo cuando el aparato acumulador no se encuentra en la condición de carga. Un tapón es conectado de manera que se puede remover al émbolo entre la válvula y la primera cámara del alojamiento.

Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 ilustra un aparato acumulador de ejemplo aquí descrito.

La figura 2 ilustra un sistema de carga o precarga de ejemplo conectado de manera operativa al aparato acumulador de ejemplo de la figura 1.

La figura 3 ilustra el aparato acumulador de ejemplo de las figuras 1 y 2 y una manguera de llenado de ejemplo del sistema de ejemplo de la figura 2.

La figura 4 ilustra una manguera de llenado de ejemplo de la figura 3 conectada al aparato acumulador de las figuras de la 1 a la 3 e ilustra un collar de seguridad del sistema de ejemplo de la figura 2.

La figura 5 ilustra la manguera de llenado de ejemplo de la figura 3 y el collar de seguridad de ejemplo de la figura 4 acoplados al aparato acumulador de las figuras de la 1 a la 4.

La figura 6 ilustra una válvula de purga y un elemento de acoplamiento acoplado a la manguera de llenado de ejemplo de las figuras de la 2 a la 5.

La figura 7 ilustra un ensamble del múltiple de ejemplo que puede ser utilizado para conectar de manera fluida un tanque a la manguera de llenado de ejemplo de las figuras de la 2 a la 6.

La figura 8A ilustra otro aparato acumulador de ejemplo aquí descrito.

La figura 8B ilustra otro sistema de precarga o carga de ejemplo conectado de manera operativa al aparato acumulador de ejemplo de la figura 8A.

La figura 9 ilustra todavía otro aparato acumulador aquí descrito mostrado en la condición de precarga con otro sistema de carga o precarga de ejemplo aquí descrito.

La figura 10 ilustra todavía otro aparato acumulador de ejemplo aquí descrito.

Descripción Detallada de la Invención Las unidades de energía hidráulica tales como, por ejemplo, los aparatos acumuladores hidráulicos que utilizan un fluido que se puede comprimir para almacenar la energía son generalmente llenados, previamente cargados, o cargados con un gas inerte tal como nitrógeno seco. El aparato acumulador de ejemplo aquí descrito puede ser usado con sistemas energizados por fluidos para proporcionar el almacenamiento de energía, la compensación de fluido, acumulación de energía, amortiguación de pulsación, etc. El aparato acumulador de ejemplo aquí descrito puede ser conectado de manera fluida a un sistema energizado por fluidos tal como un sistema de fluido hidráulico para evitar una disminución rápida en la presión del fluido cuando aumenta la demanda del sistema hidráulico. El sistema energizado por fluidos puede proporcionar el fluido hidráulico presurizado para operar o accionar un aparato de control tal como un accionador hidráulico debajo del aparato acumulador de ejemplo aquí descrito.

Un sistema de fluido hidráulico puede incluir una bomba arriba del aparato acumulador para proporcionar el fluido hidráulico presurizado al aparato acumulador de ejemplo cuando es baja la demanda del sistema de fluido hidráulico. En otras palabras, el aparato acumulador de ejemplo puede ser utilizado para acumular energía almacenando el fluido hidráulico presurizado cuando la capacidad de producción de la bomba excede la demanda del sistema hidráulico. El aparato acumulador puede proporcionar o liberar la energía acumulada como una cantidad del fluido presurizado en respuesta a una demanda aumentada del sistema hidráulico. Por lo tanto, el aparato acumulador de ejemplo aquí descrito puede ser usado para suplementar una bomba de fluido hidráulico proporcionando el fluido hidráulico presurizado en un rango de flujo relativamente mayor del que puede ser suministrado por la bomba sola cuando aumenta la demanda del sistema hidráulico. Adicionalmente, si falla la bomba hidráulica debido a, por ejemplo, la salida de energía, el aparato acumulador de ejemplo puede proporcionar una fuente de fluido auxiliar para mantener una presión mínima (por ejemplo, como lo determina una presión de precarga del gas en el acumulador) de un fluido hidráulico en un sistema de fluido hidráulico.

Los métodos y aparatos de ejemplo aquí descritos substancialmente reducen o evitan la filtración de un fluido presurizado (por ejemplo, un gas inerte) de un acumulador a la atmósfera. Además, en contraste con los métodos de carga o precarga del acumulador conocidos o convencionales, el aparato acumulador de ejemplo aquí descrito está configurado para hacer posible que un sistema de carga del acumulador se acople a una cámara interna de almacenamiento de gas del acumulador por medio de un émbolo del acumulador. Por lo tanto, en contraste con los aparatos acumuladores conocidos, el aparato acumulador de ejemplo aquí descrito no requiere un puerto auxiliar o conector (por ejemplo, un acoplamiento roscado) conectado al alojamiento del acumulador para conectar de manera fluida la cámara de almacenamiento de gas del aparato acumulador a una fuente de suministro de gas tal como un tanque. En vez de ello, el aparato acumulador de ejemplo aquí descrito emplea una manguera de llenado que se acopla de manera removible al émbolo del aparato acumulador para cargar la cámara de almacenamiento de gas del aparato acumulador con un fluido presurizado tal como un gas de nitrógeno seco.

Como se describe con mayor detalle más adelante, el aparato acumulador de ejemplo incluye un alojamiento que tiene un émbolo colocado en el mismo para definir una primera o cámara de fluido (por ejemplo, un fluido hidráulico) y una segunda o cámara de almacenamiento de gas. La primera cámara va a recibir, por ejemplo, un fluido que no se puede comprimir, tal como un fluido hidráulico o aceite, por medio de un puerto de fluido conectado al alojamiento del acumulador. Se puede cargar o ser precargada la segunda cámara con un fluido que se puede comprimir tal como un gas inerte por medio de un pasaje de la trayectoria de flujo a través del émbolo y el puerto de fluido hidráulico.

Como se observó anteriormente, en contraste con algunos acumuladores conocidos que tienen un puerto o conexión para acoplar de manera fluida una cámara de gas del acumulador a una fuente de suministro de gas, los ejemplos aquí descritos utilizan una manguera de llenado para conectar de manera fluida la fuente de suministro de gas y la cámara de gas del alojamiento por medio del puerto hidráulico y el émbolo. Esta configuración hace posible que un segundo extremo de un alojamiento del acumulador de ejemplo aquí descrito incluya una tapa del extremo que es fijada a (por ejemplo, por medio de soldadura) o formada integralmente con el alojamiento del acumulador. De esta manera, la tapa del extremo, el émbolo y el alojamiento proporcionan un sello notablemente más fuerte que contiene el gas dentro de la cámara de almacenamiento de gas que lo que es posible con el aparato acumulador conocido anteriormente indicado. Por lo tanto, la tapa del extremo proporciona un sello para evitar o reducir substancialmente la filtración del gas de la cámara de almacenamiento de gas y la atmósfera.

La figura 1 ilustra un aparato acumulador de ejemplo 100 aquí descrito. Como se muestra en este ejemplo, el aparato acumulador de ejemplo 100 incluye un alojamiento 102 (por ejemplo, un cuerpo cilindrico o cilindro) que tiene una longitud L. Un émbolo 104 es colocado dentro del alojamiento 102 y define una primera cámara o un lado del fluido 106 del aparato acumulador 100 y una segunda cámara (es decir, una cámara de almacenamiento de gas) o un lado del gas 108 del aparato acumulador 100. La primera cámara 106 puede recibir un fluido que no se puede comprimir y la segunda cámara 108 puede recibir un fluido que se puede comprimir. En este ejemplo, la primera cámara 106 es para recibir un fluido hidráulico (por ejemplo, aceite hidráulico) y la segunda cámara 108 es para recibir un gas presurizado (por ejemplo, un gas inerte).

El émbolo 104 tiene un cuerpo cilindrico 110 que está dimensionado para encajar de manera estrecha dentro de la perforación 112 del alojamiento 102. Un sello 114 (por ejemplo, un sello-T) está colocado dentro de la glándula 116 (por ejemplo, formada en la periferia del cuerpo 110) del émbolo 104 para producir un sello hermético y evitar la filtración no deseada del fluido y/o el gas en el émbolo 104 entre la primera y segunda cámaras 106 y 108. El émbolo 104 se mueve de una manera rectilínea a lo largo del eje longitudinal 118 entre una primera posición en la cual la segunda cámara 108 tiene un volumen máximo y una segunda posición (por ejemplo, una posición almacenada) en la cual la segunda cámara 108 tiene un volumen mínimo.

En el ejemplo ilustrado, el primer extremo 120 del alojamiento 102 recibe un puerto o conexión 122 (por ejemplo, un puerto hidráulico) ilustrado como una tapa del extremo 123 que se acopla de manera removible (por ejemplo, se acopla de manera enroscada) al primer extremo 120 del alojamiento 102. En este ejemplo, el puerto 122 está adyacente a la primera cámara 106 y se acopla de manera fluida con la primera cámara 106 a un sistema energizado por fluido tal como, por ejemplo, un sistema hidráulico o componente. En este ejemplo, la tapa del extremo 123 incluye un sello 124 (por ejemplo, un empaque-O) para producir un sello hermético entre la primera cámara 106 y el alojamiento 102.

Como se ilustra en la figura 1, la tapa del extremo 123 incluye un tornillo de presión 126 que se acopla de manera roscada a una perforación roscada 128 de la tapa del extremo 123. El tornillo de la tapa 126 incluye una apertura 130 para proporcionar un pasaje de flujo de fluido entre el sistema hidráulico y la primera cámara 106 del alojamiento 102 cuando el puerto 122 está conectado de manera fluida al sistema hidráulico. En otros ejemplos, la tapa del extremo 123 puede estar conectada al alojamiento 102 por medio de cualquier mecanismo de sujeción adecuado. Como se muestra, el tornillo de la tapa 126 incluye un empaque 132 (por ejemplo, un empaque-O) para producir un sello hermético entre una superficie exterior 134 del tornillo de la tapa 126 y la tapa del extremo 123 para evitar que el fluido se filtre a través de la primera cámara 106 y el ambiente por medio de la perforación 128.

En este ejemplo, un segundo extremo 136 del alojamiento 102 incluye una tapa del extremo 138 que está conectada o fija al alojamiento 102 por medio de, por ejemplo, soldadura. Sin embargo, en otros ejemplos, la tapa del extremo 138 puede ser formada integralmente con el alojamiento 102 como una pieza o estructura unitaria. La tapa del extremo 138 (por ejemplo, por medio de un punto soldado) proporciona un sello hermético para evitar la filtración del gas presurizado entre la segunda cámara 108 y el ambiente. En general, la tapa del extremo 138, el émbolo 104 y el alojamiento 102 proporcionan un sello substancialmente hermético para contener un fluido presurizado (por ejemplo, un gas presurizado) en la segunda cámara 108 y evitar la filtración del gas presurizado a la atmósfera.

En el ejemplo ilustrado, como se describe con mayor detalle más adelante en relación con las figuras de la 2 a la 7, el émbolo 104 de ejemplo incluye una apertura 140 que tiene una válvula 142 conectada al émbolo 104 para hacer posible que fluya el fluido (por ejemplo, gas) a la segunda cámara 108 cuando el aparato acumulador 100 está siendo cargado con fluido presurizado. En otras palabras, la válvula 142, la cual puede ser implementada con una válvula de retención, hace posible que fluya el fluido entre el primer lado 144 del émbolo 104 y el segundo lado 146 del émbolo 104 cuando el aparato acumulador 100 está siendo cargado con gas. La válvula 142 tiene un primer extremo o entrada 148 adyacente a la primera cámara 106 o el primer lado 144 del émbolo 104 y un segundo extremo o salida 150 adyacente a la segunda cámara 108 o el segundo lado 146 del émbolo 104.

En este ejemplo, la válvula 142 incluye un disco con varilla 152 (por ejemplo, una bola) colocada entre la entrada 148 y la salida 150. El disco con varilla 152 es inclinado (por ejemplo, por medio de un elemento de inclinación) hacia el asiento de la válvula 154 cuando el aparato acumulador 100 se encuentra en operación, y se mueve lejos del asiento de la válvula 154 para permitir que fluya el fluido entre la entrada 148 y la salida 150 cuando el aparato acumulador 100 está siendo cargado con gas. Por ejemplo, el disco con varilla 152 es inclinado para engancharse de manera sellada al asiento de la válvula 154 cuando el sistema de precarga o carga no está conectado al aparato acumulador 100 (por ejemplo, cuando el acumulador se encuentra en operación) para evitar que fluya el fluido entre la entrada 148 y la salida 150. En otros ejemplos, la válvula 142 puede ser cualquier otro tipo de válvula adecuado para permitir que fluya el fluido a través del émbolo 104 durante la carga y evitar que fluya el fluido a través del émbolo 104 cuando el aparato acumulador 100 no está en una condición de carga como se muestra en la figura 1.

Adicionalmente, en este ejemplo, el émbolo incluye una perforación roscada 156 adyacente a la entrada 148 de la válvula 142 o el primer lado 144 del émbolo 104 y está alineado coaxialmente con la apertura 140 del émbolo 104. Un tapón 158 se acopla de manera removible con la perforación 156 para evitar que fluya el fluido y/o gas entre la primera y segunda cámaras 106 y 108 por medio de la válvula 142 cuando el aparato acumulador 100 no se encuentra en una condición de carga (figura 1). El tapón 158 puede incluir un empaque 160 (por ejemplo, un empaque-O) para proporcionar un sello hermético para evitar además que fluya el fluido y/o gas entre la primera y segunda cámaras 106 y 108 por medio de la válvula 142 cuando el tapón 158 está acoplado a la perforación 156.

Durante la operación, en este ejemplo, el aparato acumulador 100 proporciona fluido hidráulico presurizado a un sistema de fluido hidráulico tal como, por ejemplo, un accionador hidráulico debajo del aparato acumulador 100. Por ejemplo, una bomba, arriba del aparato acumulador 100 proporciona el fluido hidráulico presurizado a la primera cámara 106 por medio del puerto 122. En algunos ejemplos, el fluido hidráulico presurizado es recibido por la primera cámara 106 por medio del puerto 122 cuando la presión del fluido hidráulico aumenta debido a una disminución en la demanda del sistema de fluido hidráulico.

En la primera cámara 106, el fluido hidráulico ejerce una fuerza en el primer lado 144 del émbolo 104. La fuerza ejercida por el fluido hidráulico presurizado en el primer lado 144 del émbolo 104 es mayor que una fuerza ejercida en el segundo lado 146 del émbolo 104 por medio de un gas en la segunda cámara 108 que ocasiona que el émbolo 104 se mueva hacia la segunda cámara 108. Como resultado, el volumen de la segunda cámara 108 disminuye y ocasiona que el gas de la segunda cámara sea comprimido. Al mismo tiempo, el volumen de la primera cámara 106 aumenta conforme la primera cámara 106 acumula un volumen mayor de fluido hidráulico presurizado. Conforme el volumen de la segunda cámara es reducido, la presión del gas de la segunda cámara 108 aumenta, aumentando de esta manera una fuerza ejercida sobre el segundo lado 146 del émbolo 104 por el gas de la segunda cámara 108. La presión del gas en la segunda cámara 108 aumenta a una presión máxima que es substancialmente igual a una presión máxima del fluido hidráulico de la primera cámara 106.

Como se observó anteriormente, conforme aumenta la demanda del sistema hidráulico, disminuye la presión del sistema hidráulico. Cuando la presión del fluido hidráulico en la primera cámara 106 ejerce una fuerza en el primer lado 144 del émbolo 104 que es menor que la fuerza ejercida en el segundo lado 146 del émbolo 104 por el gas comprimido en la segunda cámara 108, el gas presurizado en la segunda cámara 108 se expande y ocasiona que el émbolo 104 se mueva en una segunda dirección hacia la primera cámara 106. Como resultado, el émbolo 104 suministra el fluido hidráulico presurizado en la primera cámara 106 al sistema hidráulico por medio del puerto 122. Por lo tanto, el aparato acumulador de ejemplo 100 puede ser utilizado para almacenar y luego proporcionar el fluido hidráulico presurizado al sistema hidráulico cuando aumenta la demanda del sistema hidráulico.

La figura 2 ilustra el aparato acumulador de ejemplo 100 de la figura 1 siendo cargado con gas presurizado. Haciendo referencia a la figura 2, para cargar el aparato acumulador 100 de la figura 1 (por ejemplo, para llenar la segunda cámara 108 con un gas), el aparato acumulador de ejemplo 100 puede ser conectado a un sistema de carga 200. En el ejemplo ilustrado, el sistema de carga 200 incluye una manguera de llenado 202, un collar de seguridad 204, un ensamble del múltiple 206, y una fuente de suministro de gas 208 (por ejemplo, una botella de gas, un tanque). El sistema de carga 200 puede ser usado para precargar o cargar el aparato acumulador 100 con, por ejemplo, un gas de nitrógeno seco.

Para cargar el aparato acumulador 100, el fluido hidráulico es removido de la primera cámara 106 de modo que el émbolo 104 se encuentra en la primera posición (por ejemplo, la segunda cámara 108 tiene un volumen máximo). De esta manera, debido a que el gas se encuentra en una presión mínima cuando la segunda cámara tiene un volumen máximo (es decir, cuando el émbolo se encuentra en una primera posición), una presión mínima del sistema hidráulico deseada para ser proporcionada por el aparato acumulador 100 puede ser ajustada o previamente determinada. En otras palabras, la presión de gas mínima en la segunda cámara 108 puede ser utilizada para establecer o determinar la presión mínima del sistema hidráulico.

Como se describe con mayor detalle más adelante, después que el fluido hidráulico es removido de la primera cámara 106, la manguera de llenado 202 y luego el collar de seguridad 204 son conectados de manera que se pueden remover al aparato acumulador 100. La tubería 210 (por ejemplo, una manguera) se conecta de manera fluida con la fuente de suministro de gas 208 a la segunda cámara 108 del aparato acumulador 100 por medio del ensamble del múltiple 206 y la manguera de llenado 202. Una válvula de alivio 212 y/o un regulador 214 son colocados entre la fuente de suministro del gas 208 y el ensamble del múltiple 206 para regular o ajustar presión previamente determinada deseada de la precarga o carga del gas (por ejemplo, la presión mínima deseada del sistema hidráulico) de la fuente de suministro de gas 208. Una válvula 216 es movida entre una posición abierta y una posición cerrada para permitir y/o evitar el flujo del gas de la fuente de suministro de gas 208 al regulador 214.

Haciendo referencia también a la figura 3, la manguera de llenado 202 se conecta de manera que se puede remover (por ejemplo, se conecta atornillándola) al émbolo 104 para conectar de manera fluida la fuente de suministro de gas 208 a la segunda cámara 108. En este ejemplo, la manguera de llenado 202 incluye un cuerpo cilindrico 302 que tiene un pasaje o apertura 304 para conectar de manera fluida el primer extremo 306 del cuerpo 302 y el segundo extremo 308 del cuerpo 302. El primer extremo 306 incluye una punta o sonda 310 y una porción roscada 312. En este ejemplo, la porción roscada 312 se conecta de manera roscada a la perforación 156 del émbolo 104. Como se muestra, el cuerpo 302 de la manguera de llenado 202 incluye un collar o un borde sobresaliente 314 adyacente a la porción roscada 312 del cuerpo 302. Como se ilustró en este ejemplo, el segundo extremo 308 incluye una porción de forma hexagonal 316 para recibir, por ejemplo, una herramienta para acoplarla y/o removerla (por ejemplo, roscada y/o no roscada) a la manguera de llenado 202 a y/o de la perforación 156 del émbolo 104.

La figura 4 ilustra un aparato acumulador de ejemplo 100 de las figuras de la 1 a la 3 y el collar de seguridad de ejemplo 204. Haciendo referencia también a la figura 4, en este ejemplo, el collar de seguridad 204 incluye un cuerpo 402 que tiene una abertura o apertura 404 a través de la cual el cuerpo 302 de la manguera de llenado 202 se extiende cuando la manguera de llenado 202 es conectada al émbolo 104 como se muestra en la figura 4. En este ejemplo, un primer extremo 406 del collar de seguridad 204 incluye una porción roscada 408 para acoplar de manera roscada el collar de seguridad 204 a la perforación 128 de la tapa del extremo 123. El primer extremo 406 también incluye una perforación escalonada 410 para formar un soporte 412 que está dimensionado y/o formado para enganchar el collar 314 de la manguera de llenado 202 para evitar la remoción accidental de la manguera de llenado 202 del émbolo 104 y/o el alojamiento 102 del aparato acumulador 100 durante las operaciones de carga. En este ejemplo, el segundo extremo 414 del collar de seguridad 204 tiene forma hexagonal para recibir, por ejemplo, una herramienta para conectar y/o remover (por ejemplo, atornillar y/o desatornillar) el collar de seguridad 204 a y/o del alojamiento 102.

La figura 5 ilustra la manguera de llenado 202 y el collar de seguridad 204 conectados al aparato acumulador 100 de las figuras de la 1 a la 4. Como se observó anteriormente, el émbolo 104 incluye la válvula 142 para hacer posible el flujo de gas a través del émbolo 104 cuando la manguera de llenado 202 está conectada al émbolo 104. Como se muestra en la figura 5, la punta 310 de la manguera de llenado 202 se engancha con el disco con varilla 152 para mover (por ejemplo, no sentado) el disco con varilla 152 lejos del asiento de la válvula 154 cuando la manguera de llenado 202 está conectada al émbolo 104. El collar de seguridad 204 se conecta con la perforación 128 de la tapa del extremo 123 por medio de la porción roscada 408. Cuando la manguera de llenado 202 es conectada al émbolo 104 durante la operación de carga, la manguera de llenado 202 se extiende a través de la apertura 404 del collar de seguridad 202. Adicionalmente, durante una operación de carga, el collar 314 de la manguera de llenado 202 es separado de y no se engancha con el soporte 412 del collar de seguridad 204. La apertura 404 del collar de seguridad 204 está dimensionada para hacer posible que la manguera de llenado 202 gire (por ejemplo, en la dirección de las manecillas del reloj y/o la dirección contraria a las manecillas del reloj alrededor del eje 502) en relación con el collar de seguridad 204. De un modo similar, el collar de seguridad 204 puede girar (por ejemplo, en la dirección de las manecillas del reloj y/o la dirección contraria a las manecillas del reloj alrededor del eje 502) en relación con la manguera de llenado 202. Como se observó anteriormente, la manguera de llenado 202 y/o el collar de seguridad 204 pueden ser conectados al aparato acumulador 100 por medio de, por ejemplo, una herramienta (por ejemplo, una llave) que engancha los segundos extremos respectivos 308 y 414 de la manguera de llenado 202 y el collar de seguridad 204.

Haciendo referencia también a la figura 6, en el ejemplo ilustrado, el elemento de acoplamiento 602 tal como, por ejemplo, un elemento de acoplamiento de desconexión rápida es conectado (por ejemplo, atornillado) al segundo extremo 308 de la manguera de llenado 202. El elemento de acoplamiento 602 se acopla de manera fluida al ensamble del múltiple 206 al pasaje 304 de la manguera de llenado 202. También, como se muestra en este ejemplo, el segundo extremo 308 de la manguera de llenado 202 es conectado de manera fluida a la válvula de purga 604. Como se describe con mayor detalle más adelante, la válvula de purga 604 permite que se ventile el gas residual que podría ser atrapado en el pasaje 304 de la manguera de llenado 202 a la atmósfera después de remover la manguera de llenado 202 del émbolo 104 cuando la carga está completa.

La figura 7 muestra una ilustración esquemática del ensamble del múltiple de ejemplo 206. Haciendo referencia a la figura 7, el ensamble del múltiple 206 incluye un elemento de acoplamiento 702, una válvula de bloqueo 704, un calibrador 706, y una válvula de purga 708. El elemento de acoplamiento 702 (por ejemplo, un elemento de acoplamiento de desconexión rápida) conecta de manera fluida al elemento de acoplamiento 602 de la manguera de llenado 202 para conectar de manera fluida el ensamble del múltiple 206 a la manguera de llenado 202. La válvula de bloqueo 704 conecta de manera fluida la fuente de suministro de gas 208 al ensamble del múltiple 206 por medio de la tubería 210. El calibrador 706 puede ser utilizado para medir, por ejemplo, la presión del gas en la segunda cámara 108 durante la carga para determinar si la presión del gas en la segunda cámara 108 se encuentra en una presión deseada (por ejemplo, una presión de precarga). En otros ejemplos, el ensamble del múltiple 206 puede incluir solamente el elemento de acoplamiento 702, la válvula de bloqueo 704, el calibrador 706, o la válvula de purga 708, o cualquier combinación de las mismas. Todavía en otros ejemplos, un extremo de la tubería 210 puede incluir un elemento de acoplamiento (por ejemplo, un elemento de acoplamiento de desconexión rápida) para conectar de manera fluida la fuente de suministro de gas 208 al elemento de acoplamiento 602 de la manguera de llenado 202, y de este modo, la segunda cámara 108 del aparato acumulador 100.

Haciendo referencia a las figuras de la 1 a la 7, en este ejemplo, para cargar el aparato acumulador 100 con gas presurizado, el fluido hidráulico es removido de la primera cámara 106 de modo que el émbolo 104 se encuentra en la primera posición y la segunda cámara 108 tiene un volumen máximo. El tornillo de la tapa 126 (figura 1) y el tapón 158 (figura 1) son removidos de sus respectivas perforaciones 128 y 156. La porción roscada 312 de la manguera de llenado 202 es conectada atornillándola al émbolo 104 por medio de la perforación 156 y la válvula de purga 604 es movida a la posición cerrada. Como se observó anteriormente, cuando la manguera de llenado 202 es conectada al émbolo 104 por medio de la perforación 156, la punta 310 de la manguera de llenado 202 mueve el disco con varilla 152 lejos del asiento de la válvula 154. Esto permite que fluya el gas presurizado a través del émbolo 104 y dentro de la segunda cámara 108.

El collar de seguridad 204 entonces es conectado al aparato acumulador 100 como se muestra en las figuras 2, 5 y 6. El ensamble del múltiple 206 es conectado al segundo extremo 308 de la manguera de llenado 202 por medio de los elementos de acoplamiento 602 y 702 y la válvula de bloqueo 704 y la válvula de purga 708 del ensamble del múltiple 206 son movidos a sus posiciones cerradas. La fuente de suministro de gas 208 es entonces conectada de manera fluida al ensamble del múltiple 206 por medio de la válvula de bloqueo 704 y la tubería 210.

El regulador 214 es ajustado para regular la presión del gas que fluye de la fuente de suministro de gas 208 a una presión previamente determinada o deseada tal como la presión de precarga. En otras palabras, el regulador 214 puede ser utilizado para regular la presión del gas de la fuente de suministro de gas 208 de modo que el gas que fluye a la segunda cámara 108 tiene una presión para proporcionar una presión mínima previamente determinada deseada del sistema hidráulico. Por ejemplo, el regulador 214 puede ser ajustado para proporcionar un gas presurizado que tiene 1000 psi (70.30 kg/cm2) para proporcionar una presión mínima del sistema de 1000 psi (70.30 kg/cm2) cuando el émbolo 104 se encuentra en la primera posición. Por lo tanto, durante la operación, para mover el émbolo 104 a la segunda posición, el fluido hidráulico en la primera cámara 106 debe tener una presión que sea mayor de 1000 psi (70.30 kg/cm2). En este ejemplo, para lograr una presión mínima deseada del sistema de operación, el aparato acumulador 100 es cargado sin el fluido hidráulico en la primera cámara 106 (por ejemplo, el émbolo 104 se encuentra en la primera posición).

Cuando el regulador 214 es ajustado para proporcionar la presión de precarga deseada, la válvula de bloqueo 704 y la válvula 216 son movidas a las posiciones abiertas para permitir que el gas fluya de la fuente de suministro de gas 208 al ensamble del múltiple 206. El gas presurizado, regulado del regulador 214 fluye a través del ensamble del múltiple 206 y la segunda cámara 108 por medio del pasaje 304 de la manguera de llenado 202 y la válvula 142. En esta configuración, el gas presurizado, regulado fluye a la segunda cámara 108 por medio de la válvula 142 del émbolo 104 debido a que la punta 310 de la manguera de llenado 202 ha movido el disco con varilla 152 lejos del asiento de la válvula 154. La segunda cámara 108 es llenada con el gas presurizado hasta que se ha logrado la presión deseada en la segunda cámara 108. En este ejemplo, un operador puede determinar cuando la presión del gas presurizado en la segunda cámara 108 alcanza la presión deseada por medio del calibrador 706 del ensamble del múltiple 206.

Después de que es lograda la presión deseada, la válvula de bloqueo 704 puede ser movida a una posición cerrada para evitar que fluya gas adicional de la fuente de suministro de gas 208 a la manguera de llenado 202. La válvula 216 puede ser movida a una posición cerrada para evitar que el gas fluya de la fuente de suministro de gas 208 al ensamble del múltiple 206. La válvula de purga 708 puede ser movida a una posición abierta para ventilar cualquier gas atrapado entre la válvula 216 y el ensamble del múltiple 206. El ensamble del múltiple 206 puede entonces ser removido de la manguera de llenado 202 por medio de los acoplamientos 602 y 702.

La manguera de llenado 202 puede ser removida (por ejemplo, desatornillada) de la perforación 156 del émbolo 104 por medio de, por ejemplo, una herramienta (por ejemplo, una llave de caequillo). La manguera de llenado 202 es removida del émbolo 104 hasta que el collar 314 de la manguera de llenado 202 se engancha al soporte 412 del collar de seguridad 204. Cuando el collar 314 de la manguera de llenado 202 se engancha al soporte 412 del collar de seguridad 204, la punta 310 de la manguera de llenado 202 se mueve lejos (por ejemplo, lejos en una dirección axial) del émbolo 104 (por ejemplo, en una dirección hacia abajo en la rotación de la figura 5) para liberar el disco con varilla 152 de la válvula 142. Cuando la manguera de llenado 202 es removida de la perforación 156, el disco con varilla 152 se mueve en un enganche de sello con o se asienta contra el asiento de la válvula 154 para evitar que el flujo de gas entre a la segunda cámara 108 y la primera cámara 106.

La válvula de purga 604 conectada al segundo extremo 308 de la manguera de llenado 202 entonces es movida a una posición abierta para permitir que cualquier gas residual que pudiera quedar atrapado dentro del pasaje 304 de la manguera de llenado 202 se ventile o purgue a la atmósfera. Después de que la manguera de llenado 202 es ventilada, el collar de seguridad 204 y la manguera de llenado 202 son removidos del alojamiento 102. Entonces, el tapón 158 es acoplado a la perforación 156 y el tornillo de la tapa 126 es acoplado a la perforación 128.

En contraste con algunos aparatos acumuladores conocidos, el aparato acumulador de ejemplo 100 no incluye conexiones, aditamentos, tuberías, puertos de calibradores, aislamientos de las válvulas de llenado, etc., acoplados (por ejemplo, conectados atornillados) al alojamiento 102 para cargar la segunda cámara 108 del aparato acumulador 100. En vez de ello, la segunda cámara 108 del aparato acumulador de ejemplo 100 es substancialmente sellada. De esta manera, el aparato acumulador 100 reduce o evita substancialmente la fuga no deseada del gas en la segunda cámara 108 a la atmósfera. El aparato acumulador 100 contiene de manera sellada el gas en la segunda cámara 108 del alojamiento 102 debido a que la tapa del extremo 138, como se muestra en este ejemplo, está soldada al alojamiento 102. También, el tapón 158 y/o el tornillo de la tapa 126 evitan además la fuga no deseada del gas de la segunda cámara 108 a través del émbolo 104 y el puerto 122, respectivamente (por ejemplo, el tapón 158 y/o el tornillo de la tapa 126 proporcionan sellos redundantes).

Adicionalmente, en este ejemplo, aunque el sello 114 es expuesto a ambas la primera y segunda cámaras 106 y 108 del aparato acumulador 100, el sello 114 se encuentra en una condición no estresada cuando el aparato acumulador 100 se encuentra en una posición almacenada (el émbolo 104 se encuentra en la segunda posición). Como se observó anteriormente, cuando el émbolo 104 se encuentra en la posición almacenada, la presión del fluido hidráulico en la primera cámara 106 es substancialmente igual a la presión del gas en la segunda cámara 108, dando como resultado en un diferencial de presión substancialmente cero a lo ancho del sello 114 y el émbolo 104. Como resultado, el gas en la segunda cámara 108 y/o el fluido en la primera cámara 106 generalmente no migrarán, fluirán, o se filtrarán entre la primera y segunda cámaras 106 y 108. De este modo, el aparato acumulador de ejemplo 100 proporciona un sello hermético para reducir substancialmente o evitar que el gas presurizado se fugue entre la segunda cámara 108 del alojamiento 102 y el ambiente o la atmósfera, aún cuando el aparato acumulador 100 se encuentra en una posición almacenada y la presión del gas se encuentra en una presión relativamente alta por un período de tiempo relativamente largo. Como resultado, el aparato acumulador 100 substancialmente reduce el mantenimiento y/o la necesidad de volver a cargar, reduciendo de esta manera los costos de una manera importante.

La figura 8A ¡lustra otro aparato acumulador de ejemplo 800 aquí descrito. La figura 8B ilustra el aparato acumulador de ejemplo de la figura 8A en una condición de carga o precarga.

Haciendo referencia a las figuras 8A y 8B, en este ejemplo, el aparato acumulador 800 incluye un alojamiento 802 que tiene un tapón removible 803 que define un puerto 804 (por ejemplo, un puerto de fluido hidráulico) y una tapa del extremo 806 acoplada al segundo extremo 808 del alojamiento 802 por medio de, por ejemplo, una unión soldada 810. Un émbolo 812 es colocado dentro del alojamiento 802 para definir una primera cámara o un lado de fluido hidráulico 814 del aparato acumulador 800 y una segunda cámara o lado de gas 816 del aparato acumulador 800. En este ejemplo, el émbolo 812 incluye una apertura 818 para recibir una válvula 820 (por ejemplo, una válvula de retención con cero filtración). La válvula 820 hace posible que fluya el gas a la segunda cámara 816 cuando el aparato acumulador 800 se encuentra en una condición de carga o precarga como se muestra en la figura 8B y evita que el gas fluya entre la primera y segunda cámaras 814 y 816 cuando el aparato acumulador 800 no está en una condición de carga o precarga como se muestra en la figura 8A (por ejemplo, durante la operación). El émbolo 812 incluye un tapón de sello 822 conectado (por ejemplo, conectado atornillado) a un primer lado 824 del émbolo 812 adyacente a la primera cámara 814 para evitar que el gas fluya y/o el fluido hidráulico fluya entre la primera y segunda cámaras 814 y 816 por medio de la válvula 820. El émbolo 812 también incluye un tapón 826 conectado (por ejemplo, conectado atornillado) a un segundo lado 828 del émbolo 812 adyacente a la segunda cámara 816. En este ejemplo, el tapón 826 retiene la válvula 820 dentro de la apertura 818 del émbolo 812 e incluye un pasaje 829 para permitir que el gas fluya a la segunda cámara 816 durante la operación de carga o precarga.

Como se muestra en la figura 8B, un sistema de precarga o carga de ejemplo 830 se emplea para cargar el aparato acumulador 800. En este ejemplo, el sistema de carga de ejemplo 830 incluye una manguera de llenado 832, un collar de seguridad 834, un ensamble del múltiple 836, una fuente de suministro de gas 838 (por ejemplo, un tanque), y una tubería 840 (por ejemplo, una manguera). En este ejemplo, la manguera de llenado 832 y el collar de seguridad 834 tienen formas diferentes que la manguera de llenado 202 y el collar de seguridad 204 de las figuras de la 2 a la 7. El tapón del sello 822 y el tapón 803 son removidos del émbolo 812 y el alojamiento 802, respectivamente, durante la precarga y la manguera de llenado 832 y el collar de seguridad 834 son acoplados al émbolo 812 y el alojamiento 802, respectivamente.

En el ejemplo ilustrado, la tapa del extremo 806 incluye un acoplamiento o conector 842 tal como, por ejemplo, una conexión de tubo soldada a la clavija. Como se ilustró en las figuras 8A y 8B, el acoplamiento 842 es soldado a la tapa del extremo 806 por medio de una unión de soldadura 844. La tubería 846 puede ser conectada al acoplamiento 842 por medio de, por ejemplo, una unión de soldadura 848. La tubería 846 y el acoplamiento 842 conectan de manera fluida la segunda cámara 816 del aparato acumulador 800 a, por ejemplo, una cámara de gas de otro acumulador del sistema hidráulico, un tanque de gas (por ejemplo, un tanque de gas de nitrógeno seco), etc. Por ejemplo, el lado del gas de una pluralidad de acumuladores de un sistema hidráulico puede ser conectado de manera fluida (por ejemplo, en serie) por medio del acoplamiento 842 y la tubería 846. De esta manera, por ejemplo, durante la carga, el sistema de carga 830 puede necesitar solamente ser conectado a un primer acumulador de una pluralidad de acumuladores para cargar la pluralidad de acumuladores con, por ejemplo, gas de nitrógeno seco. Dicha configuración reduce substancialmente el mantenimiento y los costos debido a que la pluralidad de acumuladores de un sistema de fluido hidráulico que son conectados de manera fluida (por ejemplo, en serie) puedan ser precargados mediante la conexión de un sistema de precarga 830 a un primer acumulador de la pluralidad de acumuladores.

El aparato acumulador de ejemplo 800 y el sistema de carga 830 realizan funciones similares y/o comprenden operaciones y/o funciones que son substancialmente similares a las operaciones y/o funciones en el aparato acumulador de ejemplo 100 y el sistema de carga 200 descritos anteriormente. Por lo tanto, por razones de brevedad, la operación y/o funciones del aparato acumulador 800 y el sistema de carga 830 no serán repetidos. En vez de ello, el lector interesado se puede referir a la descripción de las operaciones y/o funciones del aparato acumulador 100 y el sistema de carga 200 descritos anteriormente en relación con las figuras de la 1 a la 7.

La figura 9 ilustra todavía otro aparato acumulador de ejemplo 900 que tiene otro sistema de carga de ejemplo 902 conectado al aparato acumulador de ejemplo 900. El aparato acumulador 900 realiza funciones y/u operaciones similares a aquellas realizadas por el aparato acumulador de ejemplo 100 de las figuras de la 1 a la 7.

En este ejemplo, el aparato acumulador 900 incluye un alojamiento 904 que tiene un émbolo 906 colocado en el mismo para definir una primera cámara 908 y una segunda cámara 910. El émbolo 906 incluye una válvula 912 colocada dentro de una apertura 914 de un cuerpo del émbolo 916. La válvula 912 incluye un disco con varilla 918 que está inclinado hacia un asiento de válvula 920 por medio de un elemento de inclinación 922 (por ejemplo, un resorte). Adicionalmente, en este ejemplo, el émbolo 906 incluye un sello 924 y los anillos del émbolo 925 para evitar que el gas y/o fluido fluyan entre la primera y segunda cámaras 908 y 910. En este ejemplo, el alojamiento 904 incluye una tapa del extremo 926 que es conectada al alojamiento 904 por medio de, por ejemplo, soldadura. Sin embargo, en otros ejemplos, la tapa del extremo 926 puede ser conectada al alojamiento 904 por medio de cualquier otro método adecuado o mecanismo de sujeción. Todavía en otros ejemplos, la tapa del extremo 926 puede ser formada integralmente con el alojamiento 904.

Como se mostró, el sistema de carga 902 incluye una manguera de llenado 928, un collar de seguridad 930, un ensamble del múltiple 932, y una fuente de suministro de gas 934. Durante las operaciones de precarga o carga, la manguera de llenado 928 encaja con el disco con varilla 918 para mover el disco con varilla 918 lejos del asiento de la válvula 920 para permitir que fluya el gas entre el pasaje 936 de la manguera de llenado 928 y la segunda cámara 908. Cuando la manguera de llenado 928 es removida del émbolo 906, el elemento de inclinación 922 inclina el disco con varilla 918 hacia el asiento de la válvula 920 para evitar que fluya el gas entre la primera y segunda cámaras 908 y 910 por medio de la válvula 912.

Las funciones, operaciones, y métodos para la precarga o carga del aparato acumulador 900 por medio del sistema de carga 902 son similares a las funciones, operaciones, y métodos para la precarga o carga del aparato acumulador de ejemplo 100 por medio del sistema de carga 200 de las figuras de la 1 a la 7. De este modo, las funciones, operaciones, y métodos del aparato acumulador de ejemplo 900 y el sistema de carga 902 no se repetirán. En vez de ello, el lector interesado se puede fácilmente referir a las funciones, operaciones, y métodos de precarga o carga del aparato acumulador de ejemplo 100 descrito anteriormente en relación con las figuras de la 1 a la 7.

La figura 10 ilustra todavía otro aparato acumulador de ejemplo 1000 aquí descrito. El aparato acumulador de ejemplo 1000 incluye un alojamiento 1002 ilustrado como una estructura de dos piezas que se conecta junto por medio de un elemento de acoplamiento 1004 tal como, por ejemplo, cuerdas, sujetadores, soldadura, etc.

En este ejemplo, el alojamiento 1002 tiene un primer o cuerpo superior 1006 que se acopla de manera removible a un segundo o cuerpo inferior 1008. El cuerpo superior 1006 incluye un cuerpo cilindrico alargado que tiene un extremo cerrado 1010 y un extremo abierto 1012 (por ejemplo, una perforación) para recibir un émbolo 1014. El cuerpo superior 1006 incluye una porción roscada 1016 adyacente al extremo abierto 1012 para acoplar de manera roscada el cuerpo superior 1006 al cuerpo inferior 1008. De un modo similar, el cuerpo inferior 1008 del alojamiento incluye un cuerpo cilindrico que tiene una apertura 1018 entre el primer extremo 1020 y el segundo extremo 1022. El primer extremo 1020 incluye una porción roscada 1024 para conectar de manera roscada el cuerpo inferior 1008 al cuerpo superior 1006. Aunque no se muestra, se puede colocar un sello (por ejemplo, un empaque-O) entre las porciones roscadas 1016 y 1024 para evitar la filtración del fluido a través de las porciones roscadas 1016 y 1024. El segundo extremo 1022 recibe un puerto hidráulico 1026 ilustrado como un tapón que se puede remover 1028.

Cuando los cuerpos superior e inferior 1006 y 1008 son conectados juntos, el émbolo 1014 es colocado ahí para definir que la primera cámara 1030 entre a un primer lado 1032 del émbolo 1014 y un puerto hidráulico 1026, y una segunda cámara 1034 entre al segundo lado 1036 del émbolo 1014 y un extremo cerrado 1010 del cuerpo superior 1006 del alojamiento 1002. Las porciones roscadas 1016 y 1024 de los cuerpos superior e inferior 1006 y 1008 son acomodadas en el alojamiento 1002 de modo que las porciones roscadas 1016 y 1024 son separadas lejos de y no están expuestas a un gas en la segunda cámara 1034. Por ejemplo, las porciones roscadas 1016 y 1024 no son expuestas a ni hacen contacto con el gas en la segunda cámara 1034 aún cuando el émbolo 1014 se encuentra en una primera posición de modo que la segunda cámara 1034 tiene un volumen máximo. De esta manera, un gas colocado en la segunda cámara 1034 es sellado de manera hermética dentro del cuerpo superior 1006 del alojamiento 1002 entre el segundo lado 1036 del émbolo 1014 y el extremo cerrado 1010 del cuerpo superior 1006 (por ejemplo, por medio de empaques y/o anillos del émbolo acoplados al émbolo 1014) y se evita que migre o que se filtre al medio ambiente.

Las mangueras de llenado de ejemplo 202, 832, y 928 y/o los collares de seguridad de ejemplo 204, 834, y 930 no están limitados a las configuraciones, formas y/o tamaños de ejemplo ilustrados en las figuras respectivas de la 2 a la 7, 8A, 8B, y 9 y pueden tener cualquier otra configuración, forma y/o tamaño. Adicional o alternativamente, las tapas del extremo 138, 806, y 926 pueden estar conectadas al alojamiento respectivo 102, 802, y 904 por medio de cualquier mecanismo de sujeción adecuado para producir un sello hermético entre la segunda cámara y el medio ambiente.

Aunque ciertos aparatos, métodos, y artículos de manufactura de ejemplo han sido descritos en este documento, el alcance de la cobertura de la patente no está limitado a los mismos. Por el contrario, esta patente cubre todos los métodos, aparatos, y artículos de manufactura que se encuentren justamente dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas ya sea literalmente o bajo la doctrina de equivalentes.

Claims (36)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para cargar un aparato acumulador, el cual comprende: un émbolo colocado dentro de un alojamiento para definir una primera cámara adyacente a un primer lado del émbolo y una segunda cámara adyacente a un segundo lado del émbolo; una manguera de llenado que tiene un cuerpo y un pasaje entre el primer extremo de la manguera de llenado y el segundo extremo de la manguera de llenado, en donde la manguera de llenado se conecta de manera removible con el émbolo para conectar de manera fluida los pasajes de la manguera de llenado a la segunda cámara del alojamiento cuando el aparato acumulador se encuentra en una condición de carga; y una válvula conectada de manera fluida al émbolo para hacer posible que fluya el fluido a la segunda cámara del alojamiento por medio del émbolo cuando la manguera de llenado está conectada al émbolo.

2. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la primera cámara es para recibir un fluido que no se puede comprimir y la segunda cámara es para recibir un fluido que se puede comprimir.

3. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 2, caracterizado porque el fluido que no se puede comprimir comprende un fluido hidráulico y el fluido que se puede comprimir comprende un gas.

4. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 3, caracterizado porque el gas comprende un gas de nitrógeno seco.

5. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el primer extremo de la manguera de llenado incluye una porción roscada que se acopla de manera atornillada a una primera perforación en el primer lado del émbolo adyacente a la válvula y a la primera cámara.

6. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 5, caracterizado porque el primer extremo de la manguera de llenado incluye una punta que engancha un disco con varilla de la válvula para mover el disco con varilla lejos del asiento de la válvula para permitir que fluya el fluido entre el pasaje de la manguera de llenado y la segunda cámara cuando la manguera de llenado está conectada al émbolo, y en donde el disco con varilla se encuentra en un enganche sellado con el asiento de la válvula cuando la manguera de llenado es removida de la primera perforación del émbolo.

7. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque el disco con varilla es inclinado hacia el asiento de la válvula por medio de un resorte.

8. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la válvula es colocada dentro de una apertura del émbolo.

9. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un collar de seguridad que acopla de manera removible una segunda perforación de un puerto de fluido en comunicación fluida con la primera cámara, en donde el collar de seguridad incluye una apertura a través de la cual la manguera de llenado se extiende cuando el collar de seguridad es conectado a la segunda perforación.

10. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 9, caracterizado porque el collar de seguridad incluye un soporte en un primer extremo del collar de seguridad que va a enganchar un collar de la manguera de llenado cuando la manguera de llenado está siendo removida del émbolo.

11. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un ensamble del múltiple para conectar de manera fluida una fuente de suministro de gas al pasaje de la manguera de llenado.

12. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 11, caracterizado porque el ensamble del múltiple incluye un primer elemento de acoplamiento para enganchar de manera ajustable un segundo elemento de acoplamiento de la manguera de llenado, una válvula de bloqueo para conectar de manera fluida el ensamble del múltiple a la fuente de suministro de gas, un calibrador para medir la presión de un gas en la segunda cámara proporcionada por la fuente de suministro de gas, y una válvula de purga.

13. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una tapa del extremo adyacente a la segunda cámara y conectada al alojamiento por medio de soldadura.

14. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 13, caracterizado porque comprende además un conector conectado de manera fluida a la segunda cámara del alojamiento por medio de la tapa del extremo, en donde el conector es para conectar de manera fluida la segunda cámara del aparato acumulador a una tercera cámara del segundo aparato acumulador.

15. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el alojamiento comprende una primera porción que se conecta de manera removible a una segunda porción por medio de roscas, en donde la primera porción incluye un extremo cerrado y un extremo abierto para recibir el émbolo, y en donde la primera porción y el segundo lado del émbolo definen la segunda cámara.

16. Un método para cargar un aparato acumulador, comprendiendo el método: remover un tapón de una primera perforación adyacente al primer lado de un émbolo colocado dentro de un alojamiento del aparato acumulador; conectar una primera porción de la manguera de llenado a la primera perforación para enganchar una válvula conectada de manera fluida al émbolo para hacer posible que fluya el fluido a través del émbolo cuando el aparato acumulador se encuentra en una condición de carga; y conectar de manera fluida una segunda porción de la manguera de llenado a una fuente de suministro de fluido para hacer posible que el primer fluido presurizado de la fuente de suministro de fluido fluya a una primera cámara adyacente a un segundo lado del émbolo por medio de la manguera de llenado y la válvula.

17. Un método tal y como se describe en la reivindicación 16, caracterizado porque comprende además remover un segundo fluido presurizado de una segunda cámara del alojamiento adyacente al primer lado del émbolo antes de remover el primer tapón.

18. Un método tal y como se describe en la reivindicación 17, caracterizado porque comprende además remover un segundo tapón de una segunda perforación de un puerto conectado al alojamiento adyacente a la segunda cámara antes de remover el primer tapón del émbolo.

19. Un método tal y como se describe en la reivindicación 18, caracterizado porque comprende además conectar un collar de seguridad a una segunda perforación del puerto.

20. Un método tal y como se describe en la reivindicación 19, caracterizado porque comprende además conectar la segunda porción de la manguera de llenado a la fuente de suministro de fluido por medio de un ensamble del múltiple, en donde el ensamble del múltiple incluye un primer elemento de acoplamiento, una válvula de bloqueo, un calibrador, y una primera válvula de purga.

21. Un método tal y como se describe en la reivindicación 20, caracterizado porque comprende además mover la válvula de bloqueo del ensamble del múltiple a una posición abierta para hacer posible que fluya el fluido de la fuente de suministro de fluido a la segunda porción de la manguera de llenado durante la carga, y mover la válvula de bloqueo a una posición cerrada para evitar que fluya el fluido a la segunda porción de la manguera de llenado cuando la carga del aparato acumulador está completa.

22. Un método tal y como se describe en la reivindicación 21, caracterizado porque comprende además remover el ensamble del múltiple de una segunda porción de la manguera de llenado cuando la carga está completa.

23. Un método tal y como se describe en la reivindicación 22, caracterizado porque comprende además remover la manguera de llenado del émbolo de modo que un collar de la manguera de llenado engancha un soporte del collar de seguridad, y en donde el remover la manguera de llenado del émbolo ocasiona que la válvula se mueva a una posición cerrada para evitar que fluya el fluido a través de la válvula.

24. Un método tal y como se describe en la reivindicación 23, caracterizado porque comprende además mover una segunda válvula de purga conectada de manera fluida a la manguera de llenado a una posición abierta para ventilar el fluido presurizado atrapado entre la primera y segunda porciones de la manguera de llenado.

25. Un método tal y como se describe en la reivindicación 24, caracterizado porque comprende además remover la manguera de llenado y el collar de seguridad del aparato acumulador y conectar el primer tapón a la primera perforación del émbolo y el segundo tapón a la segunda perforación del puerto.

26. Un método tal y como se describe en la reivindicación 16, caracterizado porque comprende además conectar de manera fluida una tercera cámara de un segundo aparato acumulador a la primera cámara del aparato acumulador por medio de un conector conectado al alojamiento y en comunicación fluida con la primera cámara, en donde la tercera cámara es para recibir el primer fluido presurizado de la fuente de suministro de fluido cuando el segundo aparato acumulador está conectado de manera fluida a la primera cámara.

27. Un sistema para cargar un aparato acumulador, el cual comprende: primeros medios para conectar de manera fluida una primera cámara de un alojamiento del acumulador y una fuente de suministro de gas, en donde los primeros medios para la conexión fluida van a ser acoplados al primer lado de un émbolo colocado dentro del alojamiento cuando el aparato acumulador se encuentra en la condición de carga, y cuando el segundo lado del émbolo, una tapa del extremo, y el alojamiento definen la primera cámara; y segundos medios para la conexión fluida de la primera cámara y los primeros medios para el acoplamiento fluido por medio del émbolo cuando los primeros medios para el acoplamiento fluido son acoplados al primer lado del émbolo.

28. Un . sistema tal y como se describe en la reivindicación 27, caracterizado porque los primeros medios para el acoplamiento fluido comprenden una manguera de llenado que tiene un pasaje entre el primer extremo y el segundo extremo, y en donde el primer extremo de la manguera de llenado incluye una punta para ocasionar que los segundos medios para el acoplamiento fluido estén en una posición abierta para permitir el flujo de gas a través del mismo cuando la manguera de llenado está conectada al primer lado del émbolo.

29. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 28, caracterizado porque la manguera de llenado se conecta de manera removible a una perforación roscada formada en el primer lado del émbolo adyacente a una segunda cámara y el segundo extremo de la manguera de llenado se conecta de manera fluida a la fuente de suministro de gas.

30. Un sistema tal y como se describe en la reivindicación 27, caracterizado porque los segundos medios para el acoplamiento fluido comprenden una válvula colocada dentro de una apertura del émbolo, y en donde una entrada de la válvula está adyacente al primer lado del émbolo y la segunda cámara y una salida de la válvula están adyacentes al segundo lado del émbolo y la primera cámara.

31. Un aparato acumulador, el cual comprende: un émbolo colocado dentro de un alojamiento para al menos definir parcialmente una primera cámara adyacente al primer lado del émbolo y una segunda cámara adyacente a un segundo lado del émbolo; una válvula conectada de manera fluida al émbolo que se mueve entre una posición abierta para hacer posible que fluya el fluido a través del émbolo cuando el aparato acumulador se encuentra en una condición de carga y una posición cerrada para evitar que fluya el fluido a través del émbolo cuando el aparato acumulador no se encuentra en la condición de carga; y un tapón conectado de manera que se puede remover al émbolo entre la válvula y la primera cámara del alojamiento.

32. Un aparato tal y como se describe en la reivindicación 31, caracterizado porque la válvula está colocada dentro de una apertura del émbolo.

33. Un aparato tal y como se describe en la reivindicación 31, caracterizado porque el émbolo incluye una perforación adyacente al primer lado del émbolo para recibir el tapón, y en donde el tapón es removido de la perforación cuando el aparato acumulador se encuentra en la condición de carga.

34. Un aparato tal y como se describe en la reivindicación 31, caracterizado porque la válvula comprende un disco con varilla que se engancha de manera sellada a un asiento de válvula para evitar que fluya el fluido a través del émbolo cuando el aparato acumulador no se encuentra en la condición de carga.

35. Un aparato tal y como se describe en la reivindicación 34, caracterizado porque el disco con varilla es inclinado hacia el asiento de la válvula por medio de un resorte.

36. Un aparato tal y como se describe en la reivindicación 31, caracterizado porque la primera cámara es para recibir un fluido que no se puede comprimir y la segunda cámara es para recibir un fluido que se puede comprimir.