本實用新型涉及水下施工機械領(lǐng)域,具體是一種皮囊增壓式壓力補償器。
背景技術(shù):
在水下作業(yè)的機械,隨著工作深度的不斷加大,其驅(qū)動裝置承受的外部壓力也逐漸增大,此時驅(qū)動裝置就有因為密封件失效而進入泥水的風險,因此為了防止此種風險的發(fā)生,就需要使驅(qū)動裝置內(nèi)部的壓力等于或稍大于外部壓力。
目前的壓力補償器有單純皮囊式、波紋管式和金屬箔膜式,使驅(qū)動裝置內(nèi)側(cè)壓力等于外部環(huán)境壓力;還有一些補償器采用滾動膜片和彈簧的形式,彈簧的回彈力使驅(qū)動裝置內(nèi)側(cè)壓力稍大于外側(cè)環(huán)境壓力,此方案下滾動膜片一端固定在補償器殼體上,另一端跟隨活塞往復運動。
單純皮囊式、波紋管式和金屬箔膜式的補償器僅能夠使驅(qū)動裝置內(nèi)側(cè)壓力等于外部環(huán)境壓力,不能提供增壓效果;滾動膜片和彈簧加壓式補償器雖然能夠提供增壓效果,但滾動膜片在工作時由于需要跟隨活塞往復運動,容易損壞,壽命較低,且滾動膜片制作工藝復雜,需要開模,成本較高;且在滾動膜片破損后,泥水將會直接進入到驅(qū)動裝置中;另外在滾動膜片損壞后需要更換時,彈簧需要單獨拆出,此時需要借助工裝緩慢釋放彈簧力,使得拆裝補償器的工作變得復雜。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是克服上述缺陷,提供了一種皮囊增壓式壓力補償器,不僅能夠產(chǎn)生增壓效果,而且結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、使用壽命長、具有雙重保護功能、維修方便快捷。
為了實現(xiàn)上述實用新型目的,本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種皮囊增壓式壓力補償器,包括相互連接的儲液單元和增壓單元,其特征在于,所述的儲液單元包括儲液殼體、固定于儲液殼體中的皮囊、通入皮囊內(nèi)腔的注油管;所述的增壓單元包括活塞、增壓外殼體、彈簧、固定在活塞下端的導桿和限位桿,以及下端蓋;所述的彈簧一端支撐在活塞上且位于導桿和限位桿之間,彈簧的另一端支撐在下端蓋上。
前述的一種皮囊增壓式壓力補償器,所述的增壓單元還包括安裝在活塞上的導向件和密封件。
前述的一種皮囊增壓式壓力補償器,所述的儲液單元還包括位于儲液殼體頂部的上排氣口、連接注油管的上加油口以及布置在儲液殼體上端的下排氣口和下加油口。
前述的一種皮囊增壓式壓力補償器,所述的增壓外殼體頂部設(shè)置有凸臺。
前述的一種皮囊增壓式壓力補償器,所述的增壓單元中的下端蓋上開有若干個孔,使環(huán)境中的泥水進入增壓單元下腔中,且下端蓋內(nèi)側(cè)設(shè)置有凸臺。
前述的一種皮囊增壓式壓力補償器,所述的儲液單元中的皮囊內(nèi)腔與上腔連通,皮囊內(nèi)腔、上腔以及下腔中充滿與驅(qū)動裝置中相同的油液。
前述的一種皮囊增壓式壓力補償器,限位桿的上端支撐在活塞下端面的圓形凹槽中,由于彈簧回彈力的作用,導桿及限位桿會始終和活塞緊貼設(shè)置。
前述的一種皮囊增壓式壓力補償器,所述的活塞下端面上的圓形凹槽直徑略大于限位桿的外壁直徑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的補償器采用皮囊和彈簧組合的形式產(chǎn)生增壓效果;且皮囊屬于成熟產(chǎn)品,可直接采購,價格便宜;此外在補償器工作過程中皮囊不隨著活塞運動,因此使用壽命大大增加;而且即使皮囊破損,泥水也不會立即進入驅(qū)動裝置中,具有雙重保護功能;另外在更換皮囊時,不需要單獨拆除彈簧,使得維修過程方便快捷。
附圖說明
圖1為本實用新型的一個實施方式的總體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型的下端蓋209的立體圖;
圖3為本實用新型的另一種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1儲液單元、2增壓單元、3密封件、4緊固件、101儲液殼體、102皮囊、103注油管、104下排氣口、105上排氣口、106上加油口、107上腔、108下加油口、109下腔、201活塞、202增壓外殼體、203彈簧、204導桿、205導向件、206密封件、207限位桿、208增壓單元下腔、209下端蓋、201a活塞、204a導桿、207a限位桿。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案,而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
一種皮囊增壓式壓力補償器,如圖1所示:它包括儲液單元1、增壓單元2、密封件3以及連接儲液單元1和增壓單元2的緊固件4;
所述的儲液單元1由儲液殼體101、固定于儲液殼體101中的皮囊102、通入皮囊102內(nèi)腔的注油管103、位于儲液殼體101頂部的上排氣口105、連接注油管103的上加油口106以及布置在儲液殼體101上端的下排氣口104和下加油口108組成;
所述的增壓單元2由活塞201、增壓外殼體202、彈簧203、固定在活塞201下端的導桿204和限位桿207、安裝在活塞201上的導向件205和密封件206,以及下端蓋209組成;所述的彈簧203一端支撐在活塞201上,且位于導桿204和限位桿207之間,彈簧203的另一端支撐在下端蓋209上;所述的增壓外殼體202頂部設(shè)置有凸臺,目的是限制活塞201運動的上極限位置,也進一步的保證了拆卸補償器時彈簧201被壓縮在增壓單元2中不會彈出;如圖2所示:所述的增壓單元2中的下端蓋209上開有若干個孔,使環(huán)境中的泥水進入增壓單元下腔208中,且下端蓋209內(nèi)側(cè)設(shè)置有凸臺,目的是限制活塞201運動的下極限位置;所述的增壓單元2中的導桿204的外表面加工有刻度線,指示活塞201運動的上下極限位置,提示補油開始時間和注油終止時間。
所述的儲液單元1中的皮囊102內(nèi)腔與上腔107連通,皮囊102內(nèi)腔、上腔107以及下腔109中充滿與驅(qū)動裝置中相同的油液,設(shè)置注油管103的目的是通過上加油口106向皮囊102內(nèi)腔注油時,皮囊102內(nèi)腔中的空氣更容易通過注油管103與皮囊102上口之間的空隙中排到上腔107中,進一步地通過上排氣口105排出。
本實用新型的工作原理如下:
初次加油時,上加油口106連接驅(qū)動裝置,從驅(qū)動裝置上的加油口向皮囊102中注油,此時皮囊102中的空氣通過上排氣口105排出,當上排氣口105排出的油液中沒有氣泡時,停止加油,關(guān)閉上排氣口105和未在圖中示出的管路上的截止閥;然后通過下加油口108向下腔109中注油,此時下腔109中的空氣通過下排氣口104排出,當下排氣口104排出的油液中沒有氣泡時,關(guān)閉下排氣口104,繼續(xù)向下腔109中注油,注油壓力推動活塞201向下運動,此時彈簧203被壓縮,當限位桿207下端觸碰到下端蓋209上的凸臺時,活塞201停止運動,避免彈簧203壓縮量太大而產(chǎn)生過大的增壓力損壞驅(qū)動裝置上的密封件;
在補償器工作時,儲液單元1中的上加油口106連接驅(qū)動裝置,工作環(huán)境中的泥水通過下端蓋209上的孔進入增壓單元下腔208中,泥水壓力作用于活塞201上,此外彈簧203的回彈力也作用于活塞201上產(chǎn)生增壓,活塞201有向上的運動趨勢從而擠壓下腔109中的油液,進而下腔109中的油液擠壓皮囊102的外壁,皮囊102有被擠扁的趨勢,從而擠壓皮囊102內(nèi)腔中的油液產(chǎn)生壓力,此壓力通過上加油口106傳遞到驅(qū)動裝置中;
當驅(qū)動裝置泄露時,彈簧203的回彈力作用在活塞201上擠壓下腔109中的油液,進一步地壓迫皮囊102內(nèi)腔中的油液補充到驅(qū)動裝置中,從而使皮囊102內(nèi)腔容積減小,進一步地使下腔109中的壓力減小,此時活塞201在彈簧203回彈力的作用下向上運動,當活塞201的上表面接觸到增壓外殼體202上的凸臺時停止運動,避免了彈簧203回彈過多使增壓力太小而導致的外部環(huán)境中的泥水進入到驅(qū)動裝置中,此時需要向皮囊102內(nèi)腔中進行補油。
當皮囊102損壞時,由于活塞201上安裝有密封件206,因此增壓單元下腔208中的泥水不會進入到下腔109中,從而保證了泥水不會進入驅(qū)動裝置中,實現(xiàn)了雙重保護功能;而且在更換皮囊102時,僅需拆除緊固件4使儲液單元1和增壓單元2分離即可,此時彈簧203依舊被壓縮在增壓單元2中而不需要單獨拆除,因而整個拆卸過程簡單快捷。
本實用新型還可應(yīng)用于其它需要壓力補償?shù)念I(lǐng)域。
如圖3所示,在增壓單元2中,導桿204a和限位桿207a固定在一起,彈簧203一端支撐在下端蓋209上,另一端位于導桿204a和限位桿207a的中間,支撐在限位桿207a上,限位桿207a的上端支撐在活塞201a下端面的圓形凹槽中,由于彈簧203回彈力的作用,導桿204a及限位桿207a會始終和活塞201a緊貼在一起;所述的活塞201a下端面上的圓形凹槽直徑略大于限位桿207a的外壁直徑,既能有一定的調(diào)節(jié)作用,又能給限位桿207a提供徑向限位,不至于使導桿204a偏斜過多。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實用新型不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理,在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下,本實用新型還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。