本发明涉及氮气储存设备技术领域，具体涉及一种利用液压充气的氮气蓄能设备及其氮气填充方法。
背景技术：
在一些大型液压设备中，由于其工作压力较大，通常配备电气控制系统，比如压铸机和注塑机，其本身配备氮气蓄能设备和电控系统，以氮气为气体介质，提供较大的速度和较短的建压时间。
不同设备的氮气蓄能设备的要求气压不同，比如压铸机和注塑机的要求气压为13.5mpa。由于氮气蓄能设备密封老化，造成氮气泄漏，气压小于要求气压，此时也需要购买外部氮气瓶对其进行填充。比如对要求压力为13.5mpa的氮气蓄能设备进行氮气填充，相应的购买13.5mpa的外部氮气瓶，通常充气方法是将外部氮气瓶与氮气蓄能设备导通连接，外部氮气瓶的不断充入氮气蓄能设备的储气瓶中，实现设备的充气。
上述氮气蓄能设备存在不足之处，利用外部氮气瓶的压力往氮气蓄能设备的储气瓶中充气，由于购买的外部氮气瓶的压力与氮气蓄能设备的要求气压相同，随着外部氮气瓶的氮气不断充入储气瓶中，外部氮气瓶的压力也在不断降低，使外部氮气瓶的压力低于要求压力，又由于外部氮气瓶压力与储气瓶的压力达到平衡，从而无法继续往储气瓶内充气，最终使储气瓶的压力达不到要求压力，出现压力不足的情况。此外，充气结束后外部氮气瓶内还剩余大量的氮气，这部分氮气未被充分利用，造成很大的浪费。也有一些氮气蓄能设备自带增压系统，通过增压系统是储气瓶达到要求压力，但是这种增压系统不仅结构非常复杂，还大大增加了设备的生产制造成本。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种利用液压充气的氮气蓄能设备，以利用简单的装置解决充气压力不足的问题，降低氮气填充的难度，提高对氮气的利用率。
本发明提供一种利用液压充气的氮气蓄能设备，包括储能柱、储气瓶、充气臂、第一截止阀、第二截止阀和液压系统；
所述储能柱包括活塞筒和活塞，所述活塞筒的进气端通过第一截止阀与氮气源导通连接，以及活塞筒的出气端通过所述第二截止阀与所述充气臂导通连接，所述储气瓶通过充气臂与所述第二截止阀导通连接；
所述活塞筒的液压输入端与所述液压系统的液压输出端导通连接，通过液压系统供能进而推动所述活塞沿着活塞筒向上移动。
优选地，所述储气瓶设有多个并且分别与所述充气臂导通连接。多个储气瓶提高氮气的存储量。
优选地，所述第一截止阀和第二截止阀均为手动截止阀或者电动截止阀。手动截止阀可以由工作人员手动完成操作，不需要添加其他控制电路，使设备更加简单，同时降低生产制造成本。也可以设置为电动截止阀，增加相应的控制电路，提高整个设备的自动化程度，减小工作人员的工作量，提高工作效率。
优选地，所述充气臂设有压力表。压力表与储气瓶连通，可以一直监控储气瓶内的压力，也是判断储气瓶内的压力是否达到设定压力的主要依据。
所述压力表与充气臂之间设有第三截止阀。第三截止阀控制充气臂与第三截止阀的通断，一般情况下第三截止阀处于常开状态，在维修和更换压力表时，关闭第三截止阀，从而实现不停机更换压力表，方便维修。
优选地，一种氮气填充方法，应用于利用液压充气的氮气蓄能设备进行填充，具体包括以下步骤：
步骤一：将外部氮气瓶与第一截止阀导通连接，关闭第二截止阀，液压系统卸压,保持第三截止阀打开；
步骤二：打开第一截止阀，使外部氮气瓶的氮气充入活塞筒中，此时活塞下行至最低点；
步骤三：关闭第一截止阀，将液压系统的系统压力调至储气瓶的要求压力，液压系统蓄能，活塞上行，打开第二截止阀，并观察压力表是否达到要求压力；
步骤四：当压力表达到要求压力，拆卸外部氮气瓶，氮气填充结束；
步骤五：当压力表未达到要求压力，关闭第二截止阀，液压系统卸载，打开第一截止阀，外部氮气瓶的氮气充入活塞筒中，活塞下行至最低点；
步骤六：关闭第一截止阀，液压系统蓄能，活塞上行，打开第二截止阀，并观察压力表是否达到要求压力；
步骤七：重复步骤五和步骤六，直到压力表达到要求压力，拆卸外部氮气瓶，氮气填充结束。通过该方法可以有效地解决储气瓶的填充无法达到要求压力，保证氮气填充达到要求的同时，又降低了操作的复杂程度，使氮气填充非常方便。
本发明的有益效果体现在：
本发明包括储能柱、储气瓶、充气臂、第一截止阀、第二截止阀和液压系统，当外购氮气瓶的压力与储气瓶的压力达到平衡时，利用第一截止阀、第二截止阀和液压系统多次配合工作，类似打气筒原理，将外购氮气瓶的剩余氮气先充入活塞筒中，再通过活塞将活塞筒内氮气增压充入储气瓶中，经过一次或者多次，从而使储气瓶内的气压达到要求压力。本发明大大简化了充气设备的结构，降低了设备的生产制造陈本，减小购买时的经济压力。同时因为结构简单也有利于降低设备维修难度，降低维护成本。此外，本设备不仅在氮气泄漏填充时体现作用，也在储气瓶的保压发挥了很多的作用。由于液压系统的工作压力与储气瓶的要求压力相同，当气体密封元件出现老化，造成氮气泄漏时，通过液压系统推动活塞上行，将活塞筒内保存的氮气充入储气瓶中，使储气瓶中的氮气压力始终保持要求压力，起到了保压的作用，进而使设备继续使用一段时间，减少购买外部氮气瓶的次数，降低设备的维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中活塞下行的结构示意图；
图3为本发明中活塞上行的结构示意图。
附图中，1-储能柱，2-活塞筒，3-活塞，4-充气臂，5-第一截止阀，6-第二截止阀，7-第三截止阀，8-储气瓶，9-压力表，10-液压系统
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，本实施例提供了一种利用液压充气的氮气蓄能设备，包括储能柱1、储气瓶8、充气臂4、第一截止阀5、第二截止阀6和液压系统10。其中，第一截止阀5和第二截止阀6均为手动截止阀或者电动截止阀。手动截止阀可以由工作人员手动完成操作，不需要添加其他控制电路，使设备更加简单，同时降低生产制造成本。也可以设置为电动截止阀，增加相应的控制电路，提高整个设备的自动化程度，减小工作人员的工作量，提高工作效率。储能柱1包括活塞筒2和活塞3，活塞筒2的进气端通过第一截止阀5与氮气源导通连接，以及活塞筒2的出气端通过第二截止阀6与充气臂4导通连接，储气瓶8通过充气臂4与第二截止阀6导通连接。储气瓶8设有多个并且分别与充气臂4导通连接。多个储气瓶8提高氮气的存储量。充气臂4设有压力表9。压力表9与储气瓶8连通，可以一直监控储气瓶8内的压力，也是判断储气瓶8内的压力是否达到设定压力的主要依据。压力表9与充气臂4之间设有第三截止阀7。第三截止阀7控制充气臂4与第三截止阀7的通断，一般情况下第三截止阀7处于常开状态，在维修和更换压力表9时，关闭第三截止阀7，从而实现不停机更换压力表9，方便维修。活塞筒2的液压输入端与液压系统10的液压输出端导通连接，通过液压系统10供能进而推动活塞3沿着活塞筒2向上移动。本实施例提供的利用液压充气的氮气蓄能设备大大简化了充气设备的结构，降低了设备的生产制造陈本，减小购买时的经济压力。同时因为结构简单也有利于降低设备维修难度，降低维护成本。
本实施例中的液压系统10为液压站，液压站包括液压泵、过滤器、驱动液压泵用的电动机、油箱、截止阀、溢流阀和相应的控制电路。利用液压充气的氮气蓄能设备是利用第一截止阀5、第二截止阀6和液压系统10多次配合工作，类似打气筒原理，将外部氮气瓶的剩余氮气先充入活塞筒2中，再通过活塞3将活塞筒2内氮气增压充入储气瓶8中，经过一次或者多次，从而使储气瓶8内的气压达到要求压力。具体氮气填充方法如下：步骤一：将外部氮气瓶与第一截止阀5导通连接，关闭第二截止阀6，液压系统10卸压,保持第三截止阀7打开。步骤二：打开第一截止阀5，使外部氮气瓶的氮气充入活塞筒2中，此时活塞3下行至最低点。步骤三：关闭第一截止阀5，将液压系统10的系统压力调至储气瓶8的要求压力，液压系统10蓄能，活塞3上行，打开第二截止阀6，并观察压力表9是否达到要求压力。步骤四：当压力表9达到要求压力，拆卸外部氮气瓶，氮气填充结束。步骤五：如图2所示，当压力表9未达到额定压力，关闭第二截止阀6，液压系统10卸载，打开第一截止阀5，外部氮气瓶的氮气充入活塞筒2中，活塞3下行至最低点。步骤六：如图3所示，关闭第一截止阀5，液压系统10蓄能，此时的系统压力已经在步骤三中设定为储气瓶8的要求压力，活塞3上行，打开第二截止阀6，并观察压力表9是否达到要求压力。步骤七：重复步骤五和步骤六，直到压力表9达到要求压力，拆卸外部氮气瓶，氮气填充结束。通过该方法使储气瓶8内的气压达到要求压力，保证氮气填充达到要求的同时，又降低了操作的复杂程度，使氮气填充非常方便。
此外，本实施例提供的利用液压充气的氮气蓄能设备不仅在氮气泄漏填充时体现作用，也在储气瓶8的保压发挥了很多的作用。由于液压系统10的工作压力与储气瓶8的要求压力相同，当气体密封元件出现老化，造成氮气泄漏时，通过液压系统10推动活塞3上行，将活塞筒2内保存的氮气充入储气瓶8中，使储气瓶8中的氮气压力始终保持要求压力，起到了保压的作用，进而使设备继续使用一段时间，减少购买外部氮气瓶的次数，降低设备的维护成本。如果设备为新设备，储气瓶8中没有氮气，第一次充入氮气则通过氮气瓶尾部的截止阀充入氮气，此时则将外部氮气瓶与储气瓶连通，直接将氮气充入。
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，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。