封头3、油腔缸筒102与活塞杆2后纟而围成弟一油fe 13，活塞杆2后纟而与油腔缸筒102围成第二油腔14，油腔缸筒102上开有与第一油腔13相通的第一油道口 9、与第二油腔14相通的第二油道口 10 ;第一油道口 9和第二油道口 10分别与换向阀19管路连接，换向阀19与供油设备20管路连接。参照图2，换向阀19的A 口与第一油道口 9管路连接，换向阀19的B 口第二油道口 10管路连接；换向阀19与供油设备20管路连接，参照图2换向阀19的P 口与与供油设备20管路连接。参照图2，优选的，供油设备20液压油泵，图2中供油设备20的上半部圆圈部分表示液压泵，其中的实心三角形表示液压，也表示液压泵安装进出管路方向为下进上出。图2中供油设备20下半部的山字形表示与其它位置的山字形部分连接管道。
[0028]本实施例中氮气腔11中通入氮气，空气腔12与外界空气相通便于活塞杆2移动，第一油腔13和第二油腔14中分别充油，第一油腔13和第二油腔14中所充的油可通过换向阀19交换。除以上实施方式外，本实用新型还可以采用多种氮气加压方式:例如氮气腔11和第二油腔14中充入氮气，氮气腔11和第二油腔14中所充氮气可相互交换，空气腔12和第一油腔13中充油，空气腔12和第一油腔13中所充油可相互交换，通过空气腔12和第一油腔13中充油量的变化，使活塞杆2前后移动，压缩或氮气腔11或第二油腔14中所充氮气，实现氮气增压。例如氮气腔11和第二油腔14中充入可相互交换的油，空气腔12和第一油腔13中分别充氮气，通过氮气腔11和第二油腔14中油量的变化使活塞杆2前后移动，压缩空气腔12或第一油腔13中的氮气，实现氮气加压。
[0029]工作过程，氮气充装过程如下，操作换向阀19使P 口与A 口相通，液压油从第一油道口 9进入第一油腔13，活塞杆向右移动，氮气腔11腔容积增加，氮气瓶15中氮气经进气单向阀16从氮气进口 7进入氮气腔11，直至活塞杆移动至右端；操作换向阀19使P 口与B口相通，液压油从第二油道口 10进入第二油腔14，活塞杆2向左移动，氮气腔11内氮气被压缩，此时进气单向阀16关闭，当氮气腔11打到一定压力后，出气单向阀17开启，氮气经出气单向阀17给氮气罐或氮气缸冲氮。如此往复，直至将氮气罐或氮气缸中氮气压力充至指定压力，冲氮完成。申请人举例如下:以氮气缸容积V=80L，预充压力Ph =IlMPa为例说明氮气缸充装工作量；
[0030]氮气腔容积V。= JT r2L=33.7L ;式中r氮气腔半径为90mm，L行程为1325mm ；
[0031]氮气瓶容积Vi=45L;
[0032]氮气瓶初始压力Ptl=1MPa,氮气瓶剩余压力P终=IMPa ；
[0033]完成η次充装氮气瓶剩余氮气压力Pn=EV1/(Vc^V1)FXP。；
[0034]经计算，当Pn=I时，η ~ 4，即加压缸活塞4次往复运动后，氮气瓶压降至IMPa，此时氮气瓶中90%氮气被抽出并冲入氮气缸中；
[0035](P0-P^)V1A=Ph Vx/T，可得Vx=36L，即I罐氮气瓶90%的氮气压缩后可获得体积为36L，压力为IlMPa的压缩氮气；
[0036]V/Vx=80/36=2.22，即2.22罐氮气瓶的氮气即可满足氮气缸氮气预充量要求。
[0037]由此可见，更换两次氮气瓶，活塞累计往复运动9~10次即可完成上述氮气缸氮气的充装。
[0038]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
【主权项】
1.氮气加压油缸，其特征在于:包括液压油缸和氮气压缩机构，液压油缸的活塞杆(2)前端与氮气压缩机构连接，氮气压缩机构具有氮气腔(11 )，且氮气压缩机构上设有连通氮气腔(11)的氮气通过孔，活塞杆(2 )驱动氮气压缩机构对氮气腔(11)内氮气进行压缩并通过氮气通过孔输出压缩氮气。
2.根据权利要求1所述的氮气加压油缸，其特征在于:所述的氮气压缩机构包括氮气腔缸筒(101)，氮气腔缸筒(101)前端封口后端开口，活塞杆(2 )前端自氮气腔缸筒(101)后端开口插入，氮气腔缸筒(101)和活塞杆(2)前端围成氮气腔(11)，氮气腔缸筒(101)的壁上设有氮气通过孔。
3.根据权利要求1所述的氮气加压油缸，其特征在于:所述的液压油缸包括油腔缸筒(102),油腔缸筒(102)后端封口前端开口，油腔缸筒(102)的前端开口处固定连接有封头(3 )，活塞杆(2 )套装在封头(3 )中心的开孔中，活塞杆(2 )后端插入油腔缸筒(102 )内。
4.根据权利要求3所述的氮气加压油缸，其特征在于:所述的封头(3)、油腔缸筒(102)与活塞杆(2)后端围成第一油腔(13)，活塞杆(2)后端与油腔缸筒(102)围成第二油腔(14)，油腔缸筒(102)上开有与第一油腔(13)相通的第一油道口(9)、与第二油腔(14)相通的第二油道口(10)。
5.根据权利要求1所述的氮气加压油缸，其特征在于:所述的活塞杆(2)前端设有氮气腔活塞(4)，活塞杆(2)后端设有油腔活塞(5)。
6.根据权利要求1所述的氮气加压油缸，其特征在于:所述的液压油缸包括油腔缸筒(102)，油腔缸筒(102)后端封口前端开口，所述的氮气压缩机构包括氮气腔缸筒(101 )，氮气腔缸筒(101)前端封口后端开口，氮气腔缸筒(101)和油腔缸筒(102 )以开口相对的方式分别固定连接在封头(3)两侧，封头(3)、氮气腔缸筒(101)与活塞杆(2)前端围成空气腔(12)，氮气腔缸筒(101)上开有与空气腔(12)内部相通的通气孔(8)。
7.根据权利要求1所述的氮气加压油缸，其特征在于:所述的氮气通过孔由氮气出口(6)和氮气进口(7)组成，氮气出口(6)和氮气进口(7)分别与氮气腔(11)内部相通。
8.—种加压系统，其特征在于:包括供油设备(20)、换向阀(19)、氮气瓶(15)以及权利要求1~7任一项所述的氮气加压油缸，氮气通过孔分别通过管路连接氮气瓶(15)和出气单向阀(17)，出气单向阀(17)所在的氮气出气管路上设有气压表(18)，氮气通过孔与氮气瓶(15)之间的管路上设有进气单向阀(16)，液压油缸与供油设备(20)管路连接，液压油缸与供油设备(20 )之间的管路上设有换向阀(19 )。
9.根据权利要求8所述的加压系统，其特征在于:所述的液压油缸包括油腔缸筒(102),油腔缸筒(102)后端封口前端开口，油腔缸筒(102)的前端开口处固定连接有封头(3)，活塞杆(2)套装在封头(3)中心的开孔中，活塞杆(2)后端插入油腔缸筒(102)内；所述的封头(3)、油腔缸筒(102)与活塞杆(2)后端围成第一油腔(13)，活塞杆(2)后端与油腔缸筒(102)围成第二油腔(14)，油腔缸筒(102)上开有与第一油腔(13)相通的第一油道口(9)、与第二油腔(14)相通的第二油道口( 10);第一油道口(9)和第二油道口( 10)分别与换向阀(19)管路连接，换向阀(19)与供油设备(20)管路连接。
10.根据权利要求8所述的加压系统，其特征在于:所述的供油设备(20)为液压泵。
【专利摘要】氮气加压油缸及其加压系统，属于氮气加压设备技术领域。包括液压油缸和氮气压缩机构，液压油缸的活塞杆（2）前端与氮气压缩机构连接，氮气压缩机构具有氮气腔（11），且氮气压缩机构上设有连通氮气腔（11）的氮气通过孔，活塞杆（2）驱动氮气压缩机构对氮气腔（11）内氮气进行压缩并通过氮气通过孔输出压缩氮气。本实用新型的氮气加压油缸可将氮气快速加压，且制作成本低廉，该氮气加压油缸的加压系统结构简单可以将加压后的氮气稳定的输送至氮气缸内。
【IPC分类】F15B15-14, F15B11-072, F15B15-20
【公开号】CN204572615
【申请号】CN201520170583
【发明人】姚成来, 冯强, 霍超, 刘玉宝, 马寅
【申请人】中石化第十建设有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月25日