]优选的实施方式为，所述活塞5与所述缸体之间设置有密封结构，用于隔离所述油腔4与所述氮气腔6。
[0068]活塞5与缸体之间需要有严实的密封，以防止氮气从氮气腔6内进入到油腔4中，进而无法保证氮气的蓄能能力。
[0069]优选的实施方式为，所述密封结构包括高压油气封14、两个支撑环15和两个纳污环16 ；
[0070]两个所述支撑环15设置在所述高压油气封14的两侧；
[0071]所述纳污环16设置在所述支撑环15远离所述高压油气封14的一侧。
[0072]高压油气封14将两个腔体完全密封，将氮气腔6内的氮气和油腔4内的液压油完全隔离，保证了两腔的密封性。
[0073]在高压油气封14的两侧设置支撑环15，将活塞5与缸体之间进行支撑保护，降低了活塞5、高压油气封14与缸体之间的摩擦。
[0074]由于油腔4内有液压油的进出，氮气腔6内有氮气的进出，由于两个腔体内均会与外界进行连通，因此会对腔体内造成一定的污染，如灰尘污染等，这些污染有可能会对高压油气封14造成破坏，在密封结构的两侧，也就是支撑环15远离高压油气封14的一侧设置有纳污环16，将两侧的腔体内的灰尘等污染物吸收，避免了对高压油气封14的破坏，提高了密封结构的密封性和使用寿命。
[0075]优选的实施方式为，所述活塞杆2与所述缸体之间设置有高压油封11。
[0076]在活塞杆2与缸体之间也需要通过高压油封11进行很好的密封，以避免油腔4内的液压油从活塞杆2与缸体之间溢出，进而造成液压油的泄漏，进一步对环境造成污染。
[0077]为保证高压油封11的使用寿命，避免外界环境对其造成破坏，可以在高压油封11的外侧设置防尘封13，通过防尘封13保证灰尘等污染物不会对高压油封11造成破坏。
[0078]优选的实施方式为，氮气蓄能液压缸还包括防爆阀12 ；
[0079]所述防爆阀12与所述氮气腔6连通，用于防止氮气压缩后高温爆炸。
[0080]在进出气孔上或者在备用气缸7上设置防爆阀12，当其内的氮气的压力过大或温度过高时，防爆阀12开启，释放氮气，减轻氮气腔6内的压力，避免由于压力过大而发生爆炸。
[0081]一般在压力较大时，均会伴随着高温，因此，本实施例中的防爆阀12采用了定温融化的材料对进出气孔或备用气缸7的进出气管进行密封，当温度超过额定温度后，材料融化，氮气腔6或备用气缸7内的氮气排出，给氮气腔6或备用气缸7减压，进而保证了装置的使用安全性。
[0082]优选的实施方式为，所述防爆阀12为泄压阀。
[0083]泄压阀能够根据系统的工作压力自动启闭，一般安装于封闭系统的设备或管路上保护系统安全。当设备或管道内压力超过泄压阀设定压力时，即自动开启泄压，保证设备和管道内介质压力在设定压力之下，保护设备和管道，防止发生意外。
[0084]因此，根据泄压阀的功能可以看出，防爆阀12还可以使用泄压阀来进行防爆，即当压力过大时，自动开启泄压。
[0085]优选的实施方式为，所述缸体远离所述油腔4的一端设置有吊耳I ;
[0086]所述活塞杆2远离所述活塞5的一端设置有吊耳I。
[0087]通过在活塞杆2远离活塞5的一端设置吊耳I与辅助的重物连接，在缸体远离油腔4的一端设置吊耳1，使之固定。
[0088]通过两个吊耳I的设置，可以很简单的将本装置与需要进行辅助动力的装置连接。
[0089]需要指出的是，与需要进行辅助动力的装置的连接方式可以是吊耳I，但其不仅仅局限于吊耳1，其还可以是其他结构，如可以是吊钩，如可以是固定座等，只要能够将本装置与需要进行辅助动力的装置连接即可。
[0090]总上述可以看出，本发明为进一步节能开启了新的途径，动臂节能。在不影响设备其他节能系统工作的情况下，进一步为机械系统节能，减少工作时设备产生的不必要能耗。
[0091]本发明一般可以由下列零部件组成:
[0092]缸体、控制阀、吊耳1、集成控制块。
[0093]根据机械设备的不同类型，将本发明的氮气蓄能液压缸根据需要通过安装吊耳I或者其他刚性连接方式安装在设备上，固定后通过集成控制块控制进出气孔给缸体内的氮气腔6加压，压力值根据设备需要自行调节。
[0094]装置运作过程及原理如下:
[0095]氮气蓄能液压缸通过控制阀与设备的液压系统连接，可以控制油腔4内的液压强度，油腔4内的液压与与氮气腔6内的稳定气压相互作用。在伸长过程中，氮气腔6内的高压氮气将压力通过活塞5气封端，向另一端传递，机械设备提供辅助动力，在大功率工作时，避免发动机因过分运作发生冒黑烟的问题。
[0096]在收缩过程中，在不影响原设备势能回收系统及流量再生系统的情况下，通过氮气缓冲作用，进一步将势能产生的多余热能抵消，而且通过给控制阀给油腔4增加液压动力，减少对设备各部件的损耗，增加使用寿命。
[0097]装置失效的安全问题:
[0098]氮气腔6是独立的密封环境，但当长期使用造成高压油气封14老化时，氮气会进入到油腔4内并从油缸杆处溢出，不会影响设备本身的液压系统。而高压油封11老化后，不会影响氮气腔6内的压力，只会在工作中从油缸杆处溢出液压油，不会影响工作。
[0099]两种情况都不会发生危险。可装置与设备相连，油缸溢油很容易发现，可及时将装置拆卸更换高压油封11。即使未能及时发现导致装置失效，氮气溢出也不会影响设备自身的安全系统，溢出的氮气也不影响环境，装置只需要拆卸更换配件便能继续使用，没有安全隐患。
[0100]本发明在作业过程中，工作装置的重力势能造成的能耗得到最大程度的优化，不消耗额外的机械能，既节省能量，又减少了液压系统的发热和回转轴承等处的动载荷。在机重相同的前提下，作业稳定性提高，这对性能、节省燃料有着非常重要的意义。
[0101]本发明能进一步减少势能损失、减少热能释放、减少碳排放，提高机械效率，增加机件使用寿命，减少燃油用量，降低工作成本。本发明结构简单，独立便捷，为许多机械设备的技术进步和自然环境保护做出贡献。
[0102]本发明提供的氮气蓄能液压缸，采用了将缸体内的两个腔室分别设置为不同的介质，一个为液体的液压油，一个为气体的氮气，也就是将液压缸和氮气缸合并为一个缸体，既实现了原有的功能，又降低了整个装置的体积。将活塞杆2附加在设备上，将缸体设置在设备的底座上，通过氮气腔6给油腔4提供推动力，整个装置不使用设备的发动机的动力，从而实现在不消耗设备功率的情况下，增加了设备的举升力，进一步增加了工作效率及工作半径。
[0103]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种氮气蓄能液压缸，其特征在于，包括缸体、活塞、活塞杆、进出油孔和进出气孔； 所述活塞设置在所述缸体内，将所述缸体内部分隔为两个腔体； 所述活塞杆的一端与所述活塞连接，另一端在所述缸体的一端伸出； 所述缸体内被所述活塞分隔的两个腔体中，设置有活塞杆的腔体为油腔，没有设置活塞杆的腔体为氮气腔； 所述进出油孔设置在所述缸体上，一端与所述油腔连通，能够给所述油腔供油和能够将所述油腔内的油排出； 所述进出气孔设置在所述缸体上，一端与所述氮气腔连通，能够给所述氮气腔供气和能够将所述氮气腔内的氮气排出。
2.根据权利要求1所述的氮气蓄能液压缸，其特征在于，还包括备用气缸； 所述备用气缸通过所述进出气孔与所述氮气腔连通。
3.根据权利要求2所述的氮气蓄能液压缸，其特征在于，所述备用气缸为环状； 所述备用气缸套设在所述缸体的一端。
4.根据权利要求2所述的氮气蓄能液压缸，其特征在于，所述备用气缸上设置有灭火软管； 所述灭火软管通过手动阀与所述备用气缸连通，能够利用备用气缸内的氮气进行灭火。
5.根据权利要求1所述的氮气蓄能液压缸，其特征在于，所述活塞与所述缸体之间设置有密封结构，用于隔离所述油腔与所述氮气腔。
6.根据权利要求5所述的氮气蓄能液压缸，其特征在于，所述密封结构包括高压油气封、两个支撑环和两个纳污环； 两个所述支撑环设置在所述高压油气封的两侧； 所述纳污环设置在所述支撑环远离所述高压油气封的一侧。
7.根据权利要求1所述的氮气蓄能液压缸，其特征在于，所述活塞杆与所述缸体之间设置有高压油封。
8.根据权利要求1所述的氮气蓄能液压缸，其特征在于，还包括防爆阀； 所述防爆阀与所述氮气腔连通，用于防止氮气压缩后高温爆炸。
9.根据权利要求8所述的氮气蓄能液压缸，其特征在于，所述防爆阀为泄压阀。
10.根据权利要求1-9任一项所述的氮气蓄能液压缸，其特征在于，所述缸体远离所述油腔的一端设置有吊耳； 所述活塞杆远离所述活塞的一端设置有吊耳。
【专利摘要】本发明涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种氮气蓄能液压缸。其包括缸体、活塞、活塞杆、进出油孔和进出气孔；活塞设置在缸体内，将缸体内部分隔为两个腔体；活塞杆的一端与活塞连接，另一端在缸体的一端伸出；缸体内被活塞分隔的两个腔体中，设置有活塞杆的腔体为油腔，没有设置活塞杆的腔体为氮气腔；进出油孔设置在缸体上，一端与油腔连通，能够给油腔供油和能够将油腔内的油排出；进出气孔设置在缸体上，一端与氮气腔连通，能够给氮气腔供气和能够将氮气腔内的氮气排出。本发明实现了在不消耗设备功率的情况下，增加了设备的举升力，进一步增加了工作效率及工作半径。
【IPC分类】F15B15-20, F15B1-04, F15B15-14
【公开号】CN104613045
【申请号】CN201510078822
【发明人】樊硕
【申请人】樊硕
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月13日