一种新型液体加注设备的制作方法

本发明涉及一种新型液体加注设备。

背景技术：

申请公布号为cn109708896a、申请公布日为2019.05.03的中国专利申请公开一种姿控动力系统定量加注装置，加注装置包括加注控制台、抽真空系统、加注容器、电子秤、稳压系统和加注管路，加注管路用于将推进剂由加注容器供应至姿控动力系统贮箱。加注装置将稳压系统和加注容器一起放置在电子秤上，增压气体由增压气瓶进入加注容器，不会对加注精度造成影响。在加注前，通过加注连接装置连接放液阀，进行加注管路的推进剂放液充填，充填后加注管路为满液状态，此时加注管路状态与加注后的状态保持一致，可以消除加注前后管路约束不一致对加注精度造成的影响。

在加注过程中通过向加注容器内正压加注增压气体将加注容器内的液体压出，增压气体容易溶入待加注的液体中。液压系统中混入气体容易造成系统压力不稳定，形成气穴，影响设备零部件的寿命，特别是对与导弹、火箭等武器设备，混入气体会导致注液不足，影响运动轨迹。目前的液体加注设备加注时普遍存在液体中混入气体较多影响设备稳定运行的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型液体加注设备，用于解决目前的液体加注设备在加注过程中容易混入气体造成混入气体较多影响设备稳定运行的技术问题。

本发明的一种新型液体加注设备采用如下技术方案：

新型液体加注设备包括：

储液容器，用于储存待注入液体；

挤压容器，内有活塞，活塞将挤压容器内腔分隔为注液腔和挤压腔，注液腔用于与储液容器相通，挤压腔供挤压动力介质进入对活塞施加压力挤出注液腔内的液体，活塞滑动密封装配在挤压容器内

注液管路，与注液腔连接，具有向待加注腔体注液的加注口；

注液抽真空管路，用于对注液管路、注液腔、待注液腔体抽真空，

抽真空截断阀，用于控制抽真空管路与注液管路的通断；

进液截断阀，设置在储液容器与挤压容器之间，用于控制储液容器与挤压容器之间的通路；

加压管路，与挤压腔连接，用于向挤压腔内注入动力介质对活塞施加压力。

有益效果：本发明的新型液体加注设备设置有挤压容器，通过储液容器可以向挤压容器内注入液体，挤压容器内设置有活塞，通过对活塞施压挤压注液腔，避免气体直接挤压液体造成的气体溶解在液体内，另外，通过注液抽真空管路在注液前对注液腔、注液管路和待注液腔体内抽真空，可以降低液体内气体的溶解度，进一步降低液体中的气体溶解量，解决了目前的液体加注设备在加注过程中容易混入气体造成混入气体较多影响设备稳定运行的技术问题。

进一步的，所述挤压腔连接有用于对挤压腔抽真空的挤压腔抽真空管路，挤压腔抽真空管路用于在注液抽真空管路对注液腔抽真空时对挤压腔抽真空，挤压腔抽真空管路上设有控制挤压腔抽真空管路通断的挤压腔抽真空截断阀。

有益效果：通过对注液腔抽真空能够保持活塞不动，不需要增加其他保持装置保持活塞的位置，便于向注液腔注液。

进一步的，所述挤压腔抽真空管路通过注液管路与注液抽真空管路相通，以使挤压腔和注液腔均通过注液抽真空管路同时抽真空。

有益效果：简化设备的管路布置。

进一步的，所述加压管路为加气管路，加气管路上设有控制注气气源与挤压腔通断的注气截断阀。

有益效果：通过气体加压成本低。

进一步的，所述加气管路与储液容器相通，用于将储液容器内的液体挤压至注液腔。

有益效果：储液容器与挤压腔共用气路，简化设备的管路布置形式，降低成本。

进一步的，所述新型液体加注设备包括吸空容器，吸空容器用于在注液完毕后将注液管路内的液体抽出，吸空容器与注液管路之间设有用于控制吸空容器与注液管路通断的吸空截断阀。

有益效果：吸空容器可以将加注管路的液体介质吸入，减少了撤收管路的工作量，实现加注管路的快速撤收，减低了液体对管路的腐蚀。

进一步的，所述注液抽真空管路包括用于与被加注设备的排气口连通的排气口抽真空支路，排气口抽真空支路供待加注腔体内的气体排出。

有益效果：便于被加注设备内气体排出，同时保证被加注设备的待加注腔体不与外界接触，避免气体溶入加注的液体内。

进一步的，所述排气口抽真空支路包括用于观察排气的透明管。

有益效果：被加注设备的待加注腔体加满后部分液体从排气口溢出，通过透明管可以观察液体中的气泡，便于观察排气的情况。

进一步的，所述液体加注设备包括加注车，所述注液管路包括处于加注车上的加注车注液管路、连接加注车注液管路与挤压容器的挤压容器注液管路，挤压容器注液管路与加注车注液管路可拆连接。

有益效果：加注车方便加注操作，分段式管路便于管路的收放。

进一步的，所述液体加注设备包括称重装置，称重装置用于对挤压容器和挤压容器内的液体称重。

有益效果：可以实时获悉所加注总量和液体的剩余含量，实现精确加注。

附图说明

图1是本发明新型一种液体加注设备具体实施例1的原理示意图；

图中：1-储液罐；2-挤压罐；3-液罐连接管路；4-活塞；5-注液腔；6-挤压腔；7-加气管主路；8-储液罐加气支路；9-挤压腔加气支路；10-注液管路；11-排气管路；12-氮气瓶；13-气瓶减压器；14-被加注设备；15-抽真空主路；16-注液管路抽真空支路；17-排气口抽真空支路；18-透明软管；19-挤压腔抽真空管路；20-真空泵组；21-真空显示计；22-吸空罐；23-吸空管路；24-吸空罐排液管路；25-电子秤；26-加注车。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明一种新型液体加注设备的具体实施例1：

如图1所示，新型液体加注设备包括储液罐1、挤压罐2，储液罐1与挤压罐2通过液罐连接管路3连接，液罐连接管路3上设有进液截断阀，进液截断阀设置在储液罐1与挤压罐2之间用于控制二者之间通路的通断。储液罐1连接有加气管路，向挤压罐2注液时，通过向储液罐1内加气增压，使储液罐1内的液体被压出，注液完毕后，关闭进液截断阀。本实施例中，进液截断阀设置两个，分别为进液截断阀k15和进液截断阀k16，两个进液截断阀能够保证管路的安全，其中一个截断阀坏掉后，另一个截断阀仍然能够起作用。

挤压罐2内设置活塞4，活塞4将挤压罐2内腔分隔为注液腔5和挤压腔6，其中注液腔5与液罐连接管路3连接，挤压腔6与加气管路连接，加气管路包括加气管主路7和加气管支路，加气管支路设置两个，其中一个为与储液罐1连通的储液罐加气支路8，另一个为与挤压腔6连通的挤压腔加气支路9，储液罐加气支路8上设有加气支路截断阀k5和加气支路截断阀k6，用于控制储液罐加气支路8的通断，储液罐加气支路8上设有加气支路截断阀k19，用于控制储液罐加气支路8的通断。

挤压腔加气支路9上设有控制与挤压腔6通断的挤压腔加气截断阀，挤压腔加气截断阀设置两个，分别为挤压腔加气截断阀k5和挤压腔加气截断阀k6。挤压罐2的注液腔5还连接有注液管路10，注液管路10具有加注口c6，加注口c6用于向被加注设备的待加注腔体注液。

加气管主路7上还连接有排气管路11，排气管路11用于排出多余的气体，排气管路11上设有截断阀k4。本实施例中，加气管主路7上还设有主路截断阀k1、过滤器g1、压力变送器rp1、减压器j1、压力变送器rp2、主路截断阀k3、单向阀d1、压力变送器rp3、安全阀a1。新型液体加注设备设置有吹除气枪，可以在加注前、加注后或撤收管路过程中随时对管路、管路连接件、工作台面、地面或软管等进行吹扫。本实施例中，采用氮气瓶12作为气源，氮气瓶12瓶口处设置有气瓶减压器13，加气管主路7通过气源入口c1与气源可拆连接。

注液管路10上设有多个注液截断阀、过滤器、压力变送器rp4，注液截断阀可以控制注液管路10的通断，过滤器能够过滤掉加注液体内的杂质。注液截断阀设置四个，分别为注液截断阀k7、注液截断阀k8、注液截断阀k11、注液截断阀k14。过滤器设置两个，分别为过滤器g2和过滤器g3，其中过滤器g2处于注液截断阀k8与注液截断阀k11之间，过滤器g2处于注液截断阀k11与注液截断阀k14之间。注液管路10一端连接注液腔5，另一端连接被加注设备14的加注阀k21。

注液管路10还连接有注液抽真空管路，注液抽真空管路上设有抽真空截断阀k20，抽真空截断阀k20用于控制注液抽真空管路的通断。本实施例中，注液抽真空管路包括抽真空主路15和两个抽真空支路，两个抽真空支路分别为与注液管路10连通的注液管路抽真空支路16和与待加注腔体的排气口连通的排气口抽真空支路17，真空截断阀k20设置在抽真空主路15上，排气口抽真空支路17上设有排气口截断阀k13，用于控制排气口抽真空支路17的通断，注液管路抽真空支路16上设有注液抽真空截断阀k12，用于控制注液管路抽真空支路16的通断。注液管路抽真空支路16连接在注液管路10上处于注液截断阀k11与过滤器g3之间的部分上。

排气口抽真空支路17包括用于观察排气的透明软管18，通过透明管可以观察到待注液腔5体是否注满，同时能够使待加注腔体内气体通过排气口进入排气口抽真空支路17内，便于气体的排出，同时避免外界气体进入待加注腔体内，通过透明管可以通过观察透明管内的气泡判断排气情况。排气口抽真空支路17上设置有排放口c7，排气口抽真空支路17通过排放口与透明软管18可拆连接，透明软管18另一端与排放阀k22连接。本发明附图1中加注车上各口处的“~”表示省略的软管。

挤压腔6连接有用于对挤压腔6抽真空的挤压腔抽真空管路19，挤压腔抽真空管路19与注液管路10连通，并通过注液管路10与注液管路抽真空支路16路相通，以在注液管路抽真空支路16对注液腔5抽真空的同时对挤压腔6抽真空。挤压腔抽真空管路19上设有控制挤压腔抽真空管路19通断的挤压腔抽真空截断阀。本实施例中，挤压腔抽真空截断阀设置两个，分别为挤压腔抽真空截断阀k9、挤压腔抽真空截断阀k10，通过挤压腔抽真空管路19可以使挤压腔6和注液腔5同时抽真空，保持活塞4两侧的而压力一致，防止抽真空的过程中活塞4移动。挤压腔抽真空管路19连接在注液管路10处于过滤器g2与注液截断阀k11之间的部分上。

本实施例中新型液体加注设备包括真空泵组20，抽真空主路15与真空泵组20连接，抽真空主路15上连接有真空显示计21。

新型液体加注设备包括吸空罐22，吸空罐22通过吸空管路23与注液管路10连通，吸空罐22用于在注液完毕后将注液管路10内的液体抽出，吸空罐22与注液管路10之间设有用于控制吸空罐22与注液管路10通断的吸空截断阀k17。吸空管路23连接在注液管路10处于注液截断阀k11与过滤器g3之间的部分上。吸空罐22的底部设置有吸空罐排液管路24，吸空罐排液管路24上设置吸空罐排液阀k18。

新型加注设备包括电子秤25，挤压罐2设置在电子秤25上，对挤压罐2及其内部的液体称重，以能够精确计算注液管路10的注液量。本实施例中的的电子秤25构成称重装置，其他实施例中，称重装置还可以是精度较低的弹簧秤等。

本实施例中新型加注设备包括加注车26，气源、电子秤25均没有设置在加注车26上，方便根据需要调整位置。

注液管路10包括处于加注车26上的加注车注液管路、连接加注车注液管路与挤压罐2的液罐注液管路、连接待加注腔体与加注车注液管路的加注腔体注液管路，加注车注液管路有入液口c4，液罐注液管路与加注车注液管路在入液口c4处可拆连接，加注腔体注液管路与加注车注液管路在加注口c6处可拆连接。

挤压腔抽真空管路19包括处于加注车26上的加注车真空管路、连接加注车真空管路与挤压罐2的液罐真空管路，加注车真空管路有抽真空口c5，加注车真空管路与液罐真空管路在抽真空口c5处可拆连接。

储液罐加气支路8包括处于加注车26上的加注车储液罐加气管路、连接加注车储液罐加气管路与储液罐1的储液罐连接管路，加注车储液罐加气管路具有储液罐加压口c3，加注车储液罐加气管路与储液罐连接管路通过储液罐加压口c3可拆连接。

挤压腔加气支路9包括于加注车26上的加注车挤压腔加气管路、连接加注车挤压腔加气管路与挤压腔的挤压腔连接管路。加注车挤压腔加气管路与挤压腔连接管路通过挤压腔加压口c2可拆连接。

本发明的新型液体加注设备加注方法是，首先进行设备的检查，然后对注液管路、挤压液罐和被加注设备抽真空，从储液罐向挤压罐加液，然后向注液管路抽真空，使注液管路和挤压罐内的液体中的气体析出，然后通过对挤压腔增压向被加注设备注液。

下面以对温控换热设备加注液体为例进行详细说明。

本发明的新型液体加注设备在工作时的加注液体步骤是：

1、加注前检查：

1）确保整个系统内所有金属管道、金属软管、各零部件、透明软管（排放口c7处软管）、储液罐1等洁净，无多余物。

2）检查真空泵润滑油标处油位正常。

3)检查氮气瓶12内压力应大于50bar。

2、连接管路：按照图1进行连接，连接前应确保所有接头、管路等洁净干燥，若有污物则先后用汽油、无液乙醇清洗干净并吹干后再连接，注意截断阀k13至排放阀k21之间采用透明塑料管进行连接。

3、气密检查：打开气瓶截断阀k23、主路截断阀k1，调节气瓶减压器13后压力为30bar，依次打开主路截断阀k3、加气支路截断阀k5、加气支路截断阀k6、注液截断阀k7、注液截断阀k8、抽真空截断阀k9、挤压腔抽真空截断阀k10、注液截断阀k11、注液抽真空截断阀k12、排气口截断阀k13、注液截断阀k14、加注阀k21和排放阀k22，然后调节减压器j1使rp2～rp4压力为6～7bar，稳压10min后，关闭主路截断阀k1、主路截断阀k3、加气支路截断阀k6、减压器j1和气瓶截断阀k23，保压2h，各压力变送器rp1～rp3压降应不大于保压前压力值的5%；压力变送器rp4压降应不大于保压前压力值的1%；

保压完成后排空管路内部气体；然后关闭所有截断阀和减压器；

4、抽真空检查：依次打开注液截断阀k7、注液截断阀k8、抽真空截断阀k9、挤压腔抽真空截断阀k10、注液截断阀k11、注液抽真空截断阀k12、排气口截断阀k13、注液截断阀k14、抽真空截断阀k20、加注阀k21、排放阀k22，然后打开真空泵抽真空，1h后真空度应能够达到100pa以下；抽真空合格后关闭真空泵，缓慢打开进液截断阀k15、进液截断阀k16对系统破真空；然后关闭所有截断阀和减压器；

5、储液罐1加液：储液罐1加注液体，液体量以不少于20～25l为宜；

6、从储液罐1向挤压罐2加液：打开电子秤25，记录电子秤25显示值w0；依次打开截断阀k4、吸空截断阀k17、吸空罐排液阀k18、加气支路截断阀k19、挤压腔抽真空截断阀k9、抽真空截断阀k10、注液截断阀k11、抽真空截断阀k12、抽真空截断阀k20，然后打开真空泵抽真空，当电子秤25示数稳定后记录电子秤25示数值w1，并关闭抽真空截断阀k20、抽真空截断阀k12，计算w1-w0应大于20kg；然后关闭所有截断阀。

7、注液管路10抽真空及液体中气体析出：打开截断阀k7、注液截断阀k8、挤压腔抽真空截断阀k9、抽真空截断阀k10、注液截断阀k11、抽真空截断阀k12、排气口截断阀k13、注液截断阀k14、抽真空截断阀k20、加注阀k21、排放阀k22，打开真空泵抽真空30min，依次关闭截断阀k7、注液截断阀k8、挤压腔抽真空截断阀k9、抽真空截断阀k10、注液截断阀k11、抽真空截断阀k12、注液截断阀k14、加注阀k21、排放阀k22，此时真空泵不关闭，防止管路和被加注设备泄漏；

8、挤压罐2下方增压：依次打开气瓶截断阀k23、主路截断阀k1、主路截断阀k3、k5、加气支路截断阀k6，调节气瓶减压器13后压力为30bar，调节减压阀j1使rp3为1bar；

9、管路填充：依次打开截断阀k7、注液截断阀k8、注液截断阀k11、注液截断阀k14，3min后记录电子秤25示数值w2；

10、被加注设备14加注：关闭抽真空截断阀k20、排气口截断阀k13，关闭真空泵；打开加注阀k21对被加注设备14进行加注，分别在10min、20min、30min后依次对被加注设备14中的电磁阀和温控阀开闭三次；在加注开始1h后调节减压阀j1使压力变送器rp4为系统需要的压力，分别在升压后10min、20min、30min后依次对被加注设备14中的电磁阀和温控阀开闭三次；升压后1h后记录电子秤25示数值w3，w3-w2可近似作为被加注设备14加注的数值；

11、打开排放阀k22，打开被加注设备14对系统内液体进行低速、中速、高速循环，时间分别是10min，循环过程中使用橡胶锤对被加注设备14进行轻微锤击，以最大可能排掉系统内气体，气体通过排放阀k22处汇集到透明管内，然后分别关闭排放阀k22和加注阀k21，加注完成；然后关闭所有截断阀及减压器。

本实施例中，液体回路加注系统中压力变送器单位为bar；为了取得较好的加注效果，液体回路加注系统应尽量高于被加注设备14，便于液体进入被加注设备；排放阀k22后透明管应尽量高一点，便于气体的排出。

本发明的新型液体加注设备加注完成后，撤收管路的步骤是：

1、将真空泵上端软管处拧开，防止液体水进入真空泵内；

2、依次打开进液截断阀k15、注液截断阀k11、注液截断阀k8、注液截断阀k14，将管路内液体水抽至吸空罐22内；然后撤收入液口c4、加注口c6、排放口c7处软管并对软管进行吹干并封装；

3、打开相应阀门，使用约6bar的气体从挤压罐2抽空c5向被加注设备14方向充气，分别对排放口c7、加注口c6、入液口c4；

4、关闭挤压腔抽真空截断阀k9，然后撤收挤压罐2抽空c5处金属软管并对软管进行吹干并封装；

5、打开相应阀门，对挤压罐2下方通入1bar压力气体，打开吸空罐排液阀k18、加气支路截断阀k19及储液罐1上盖，将液挤压至储液罐1，然后将储液罐1内液倒掉；

6、撤收挤压腔6加压口c2、储液罐1加压口c3、吸空罐排液阀k18、加气支路截断阀k19处金属软管并对软管、阀门、接头等进行吹干并封装；

7、依次对挤压腔6加压口c2、储液罐1加压口c3两个口支路进行吹除；吹除压力约6bar；

8、关闭气瓶截断阀k23，排空气路系统内气体，撤收气源入口c1处金属软管并对软管、阀门、接头等进行吹干并封装；

9、所有截断阀关闭，减压阀处于卸荷状态（关闭状态），所有外漏的阀门口、加注车26口、容器口等用保护膜缠绕保护，真空泵组20处波纹管恢复至连接状态，关闭电源。

本发明的吸空罐在其他实施例中还可以是吸空瓶或者吸空桶等吸空容器，储液罐在其他实施例中也可以储液瓶或者储液桶等储液容器，挤压罐构成挤压容器，其他实施例中挤压容器还可以是挤压活塞缸。

本发明新型液体加注设备具体实施例2，本实施例中的新型液体加注设备的结构与上述具体实施例1中的区别仅在于，本实施例中挤压活塞时直接向挤压腔注入气体，不进行抽真空，此时不需要设置挤压腔抽真空管路。

本发明新型液体加注设备具体实施例3，本实施例中的新型液体加注设备的结构与上述具体实施例1中的区别仅在于，挤压腔抽真空管路直接与真空泵组连接。

本发明新型液体加注设备具体实施例4，本实施例中的新型液体加注设备的结构与上述具体实施例1中的区别仅在于，储液容器内设置储液活塞，通过压动储液活塞将储液容器内的液体压出。其他实施例中，储液容器可以不与挤压腔共同一个加气管路；其他实施例中，加气管路还可以是加液管路等其他加压管路，通过向挤压腔内注入液体对活塞施压。

本发明新型液体加注设备具体实施例5，本实施例中的新型液体加注设备的结构与上述具体实施例1中的区别仅在于，电子秤设置在加注车上。其他实施例中可以将所有的管路均设置在加注车上。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。