一种皮囊增压式压力补偿器的制作方法

本实用新型涉及水下施工机械领域，具体是一种皮囊增压式压力补偿器。

背景技术：

在水下作业的机械，随着工作深度的不断加大，其驱动装置承受的外部压力也逐渐增大，此时驱动装置就有因为密封件失效而进入泥水的风险，因此为了防止此种风险的发生，就需要使驱动装置内部的压力等于或稍大于外部压力。

目前的压力补偿器有单纯皮囊式、波纹管式和金属箔膜式，使驱动装置内侧压力等于外部环境压力；还有一些补偿器采用滚动膜片和弹簧的形式，弹簧的回弹力使驱动装置内侧压力稍大于外侧环境压力，此方案下滚动膜片一端固定在补偿器壳体上，另一端跟随活塞往复运动。

单纯皮囊式、波纹管式和金属箔膜式的补偿器仅能够使驱动装置内侧压力等于外部环境压力，不能提供增压效果；滚动膜片和弹簧加压式补偿器虽然能够提供增压效果，但滚动膜片在工作时由于需要跟随活塞往复运动，容易损坏，寿命较低，且滚动膜片制作工艺复杂，需要开模，成本较高；且在滚动膜片破损后，泥水将会直接进入到驱动装置中；另外在滚动膜片损坏后需要更换时，弹簧需要单独拆出，此时需要借助工装缓慢释放弹簧力，使得拆装补偿器的工作变得复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供了一种皮囊增压式压力补偿器，不仅能够产生增压效果，而且结构简单、成本较低、使用寿命长、具有双重保护功能、维修方便快捷。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种皮囊增压式压力补偿器，包括相互连接的储液单元和增压单元，其特征在于，所述的储液单元包括储液壳体、固定于储液壳体中的皮囊、通入皮囊内腔的注油管；所述的增压单元包括活塞、增压外壳体、弹簧、固定在活塞下端的导杆和限位杆，以及下端盖；所述的弹簧一端支撑在活塞上且位于导杆和限位杆之间，弹簧的另一端支撑在下端盖上。

前述的一种皮囊增压式压力补偿器，所述的增压单元还包括安装在活塞上的导向件和密封件。

前述的一种皮囊增压式压力补偿器，所述的储液单元还包括位于储液壳体顶部的上排气口、连接注油管的上加油口以及布置在储液壳体上端的下排气口和下加油口。

前述的一种皮囊增压式压力补偿器，所述的增压外壳体顶部设置有凸台。

前述的一种皮囊增压式压力补偿器，所述的增压单元中的下端盖上开有若干个孔，使环境中的泥水进入增压单元下腔中，且下端盖内侧设置有凸台。

前述的一种皮囊增压式压力补偿器，所述的储液单元中的皮囊内腔与上腔连通，皮囊内腔、上腔以及下腔中充满与驱动装置中相同的油液。

前述的一种皮囊增压式压力补偿器，限位杆的上端支撑在活塞下端面的圆形凹槽中，由于弹簧回弹力的作用，导杆及限位杆会始终和活塞紧贴设置。

前述的一种皮囊增压式压力补偿器，所述的活塞下端面上的圆形凹槽直径略大于限位杆的外壁直径。

与现有技术相比，本实用新型的补偿器采用皮囊和弹簧组合的形式产生增压效果；且皮囊属于成熟产品，可直接采购，价格便宜；此外在补偿器工作过程中皮囊不随着活塞运动，因此使用寿命大大增加；而且即使皮囊破损，泥水也不会立即进入驱动装置中，具有双重保护功能；另外在更换皮囊时，不需要单独拆除弹簧，使得维修过程方便快捷。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施方式的总体结构示意图；

图2为本实用新型的下端盖209的立体图；

图3为本实用新型的另一种实施方式结构示意图；

图中：1储液单元、2增压单元、3密封件、4紧固件、101储液壳体、102皮囊、103注油管、104下排气口、105上排气口、106上加油口、107上腔、108下加油口、109下腔、201活塞、202增压外壳体、203弹簧、204导杆、205导向件、206密封件、207限位杆、208增压单元下腔、209下端盖、201a活塞、204a导杆、207a限位杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

一种皮囊增压式压力补偿器，如图1所示：它包括储液单元1、增压单元2、密封件3以及连接储液单元1和增压单元2的紧固件4；

所述的储液单元1由储液壳体101、固定于储液壳体101中的皮囊102、通入皮囊102内腔的注油管103、位于储液壳体101顶部的上排气口105、连接注油管103的上加油口106以及布置在储液壳体101上端的下排气口104和下加油口108组成；

所述的增压单元2由活塞201、增压外壳体202、弹簧203、固定在活塞201下端的导杆204和限位杆207、安装在活塞201上的导向件205和密封件206，以及下端盖209组成；所述的弹簧203一端支撑在活塞201上，且位于导杆204和限位杆207之间，弹簧203的另一端支撑在下端盖209上；所述的增压外壳体202顶部设置有凸台，目的是限制活塞201运动的上极限位置，也进一步的保证了拆卸补偿器时弹簧201被压缩在增压单元2中不会弹出；如图2所示：所述的增压单元2中的下端盖209上开有若干个孔，使环境中的泥水进入增压单元下腔208中，且下端盖209内侧设置有凸台，目的是限制活塞201运动的下极限位置；所述的增压单元2中的导杆204的外表面加工有刻度线，指示活塞201运动的上下极限位置，提示补油开始时间和注油终止时间。

所述的储液单元1中的皮囊102内腔与上腔107连通，皮囊102内腔、上腔107以及下腔109中充满与驱动装置中相同的油液，设置注油管103的目的是通过上加油口106向皮囊102内腔注油时，皮囊102内腔中的空气更容易通过注油管103与皮囊102上口之间的空隙中排到上腔107中，进一步地通过上排气口105排出。

本实用新型的工作原理如下：

初次加油时，上加油口106连接驱动装置，从驱动装置上的加油口向皮囊102中注油，此时皮囊102中的空气通过上排气口105排出，当上排气口105排出的油液中没有气泡时，停止加油，关闭上排气口105和未在图中示出的管路上的截止阀；然后通过下加油口108向下腔109中注油，此时下腔109中的空气通过下排气口104排出，当下排气口104排出的油液中没有气泡时，关闭下排气口104，继续向下腔109中注油，注油压力推动活塞201向下运动，此时弹簧203被压缩，当限位杆207下端触碰到下端盖209上的凸台时，活塞201停止运动，避免弹簧203压缩量太大而产生过大的增压力损坏驱动装置上的密封件；

在补偿器工作时，储液单元1中的上加油口106连接驱动装置，工作环境中的泥水通过下端盖209上的孔进入增压单元下腔208中，泥水压力作用于活塞201上，此外弹簧203的回弹力也作用于活塞201上产生增压，活塞201有向上的运动趋势从而挤压下腔109中的油液，进而下腔109中的油液挤压皮囊102的外壁，皮囊102有被挤扁的趋势，从而挤压皮囊102内腔中的油液产生压力，此压力通过上加油口106传递到驱动装置中；

当驱动装置泄露时，弹簧203的回弹力作用在活塞201上挤压下腔109中的油液，进一步地压迫皮囊102内腔中的油液补充到驱动装置中，从而使皮囊102内腔容积减小，进一步地使下腔109中的压力减小，此时活塞201在弹簧203回弹力的作用下向上运动，当活塞201的上表面接触到增压外壳体202上的凸台时停止运动，避免了弹簧203回弹过多使增压力太小而导致的外部环境中的泥水进入到驱动装置中，此时需要向皮囊102内腔中进行补油。

当皮囊102损坏时，由于活塞201上安装有密封件206，因此增压单元下腔208中的泥水不会进入到下腔109中，从而保证了泥水不会进入驱动装置中，实现了双重保护功能；而且在更换皮囊102时，仅需拆除紧固件4使储液单元1和增压单元2分离即可，此时弹簧203依旧被压缩在增压单元2中而不需要单独拆除，因而整个拆卸过程简单快捷。

本实用新型还可应用于其它需要压力补偿的领域。

如图3所示，在增压单元2中，导杆204a和限位杆207a固定在一起，弹簧203一端支撑在下端盖209上，另一端位于导杆204a和限位杆207a的中间，支撑在限位杆207a上，限位杆207a的上端支撑在活塞201a下端面的圆形凹槽中，由于弹簧203回弹力的作用，导杆204a及限位杆207a会始终和活塞201a紧贴在一起；所述的活塞201a下端面上的圆形凹槽直径略大于限位杆207a的外壁直径，既能有一定的调节作用，又能给限位杆207a提供径向限位，不至于使导杆204a偏斜过多。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。