[實用新型]液壓增壓裝置及具有該裝置的流體增壓輸送系統

有效

• 申請號: 201720169303.5
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN206539543U
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 聶圣紅
• 申請（專利權）人: 聶圣紅
• 主分類號: F15B3/00
• 分類號: F15B3/00;F15B11/08
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司11508
• 代理人: 鄭興旺

技術領域

本實用新型涉及流體增壓與輸送領域，特別涉及一種利用高壓小流量的液壓系統控制大流量流體的液壓增壓裝置及具有該裝置的流體增壓輸送系統。

背景技術

在流體增壓與輸送領域中，流體的流量、壓力、黏度、物理狀態以及不穩定且不可控的流動狀態，均對泵與壓縮機的生產與研發提出了新的挑戰。

在高粘度、大排量流體的輸送領域，由于流體本身的粘度高，泵的轉子轉速受到限制，因此，單個泵的輸出排量有限，要滿足大排輸送的需要，必須多個泵聯合使用，因此，設備成本較高，單個泵的功率無法發揮，存在較大的效率浪費。

而在石油開采的領域，井口的產出物中往往是石油、天然氣、水以及固體顆粒的混合物，在一些情況下，甚至存在一段液、一段氣的氣液混合物，在這種情況下，由于氣液比例不確定，而現有的這類混合物的輸送設備，如果用往復泵，由于往復頻率過高且單向閥的壽命無法保證，在高頻下單向閥也難以兼容氣液兩相流，無法保證性能，因此一般用螺桿泵，這類泵無內壓縮過程，而氣液的可壓縮性不同，難以滿足氣液混合物的輸送需要。

而對于車用天然氣加氣子站等壓縮比較大的氣體壓縮領域，普遍采用的氣體壓縮設備是液壓泵控制的氣體壓縮裝置，例如附圖6中所描述的結構，氣體的壓縮依賴于活塞的運動，而控制活塞動作的，是輸入至腔室B或C中的壓力油，氣體的壓縮是在腔室A或D中完成的，氣體和液體的腔室的面積僅相差一個活塞桿的面積，因此，輸入的壓力油的流量跟氣體輸出的流量相差不大，在初始時，槽車內壓力較高，為滿足氣體的輸送量所需要的壓力油流量不大，然而，隨著卸車過程的進行，槽車內氣體壓力逐漸降低，為了保證足夠的供氣量則需要泵提供更大流量的液壓油以驅動活塞，而由前所述，氣液腔室之間活塞的面積差距不大，因此，驅動活塞動作需要泵的流量較大，一般的泵難以滿足要求。

針對上述三種使用工況，現有一種如授權公告號為CN102287407B的發明專利中公開的雙作用往復式液壓增壓器，參照其說明書附圖的圖1中所示，利用腔室3a（3b）與腔室4a（4b）之間的截面面積差異，實現向3a（3b）腔室內輸入高壓油液，控制活塞6動作，從而對腔室4a（4b）內的流體進行吸排，從而實現小流量輸入、大流量輸出且容積不變的目的。

但是，該技術方案中，整個增壓器的長度為四個腔室分隔塊行程的總和，整個設備尺寸較大。

實用新型內容

本實用新型的第一個目的在于提供一種液壓增壓裝置，其通過將液壓控制部分內置，以在不改變輸出流量的前提下，盡量減小設備的長度尺寸。

本實用新型的上述目的是通過以下技術方案得以實現的：一種液壓增壓裝置，包括缸筒，以及位于缸筒中且將所述缸筒密封分隔為第一工作腔室和第二工作腔室的活塞，所述活塞上沿活塞軸向設置有活塞桿，所述活塞桿的兩端固定至所述缸筒，所述活塞內設置有空腔，所述活塞桿上固設有將所述空腔密封分隔為第一控制腔室和第二控制腔室的分隔塊，所述活塞桿的軸向上設置有自缸筒外至分隔塊的兩段控制油道，分隔塊內設置有分別將兩端控制油道連通第一控制腔室和第二控制腔室的流道。

通過采用上述技術方案，活塞內設置內腔，分隔塊將該空腔分隔成兩個控制腔室，當兩控制腔室之一內進入泵出的高壓控制油液時，控制油液對該控制腔室的壁面形成推擠的壓力，此時，另一控制腔室的油液與油箱連通維持常壓,高壓側空間逐漸增大,常壓側空間逐漸減小，因此，將高壓小流量的控制油液通入控制腔室，可以推動活塞移動，從而實現工作腔室的體積變化，實現流體的輸出或者壓縮。而在上述過程中，由于分隔塊位于活塞的內部的空腔中，因此，在同等輸出流量的前提下，缸筒的長度不會由于控制腔室的引入而變長。

優選地，所述活塞包括與分隔塊外圈密封配合的內筒、與內筒同軸且與缸筒內壁配合的外筒，以及密封內筒和外筒的兩端且與活塞桿滑動密封的端蓋，所述內筒與外筒之間形成有內腔。

通過采用上述技術方案，內筒與外筒之間形成的環形內腔，相較于實體的活塞，這種結構相當于在同體積的活塞上去除部分材料，整個液壓增壓裝置重量更輕。

優選地，所述活塞外表面上開設有一環槽，所述缸筒內固設有將所述環槽密封分隔為新增腔室一和新增腔室二的分隔擋板。

通過采用上述技術方案，活塞外表面的環槽以及分隔擋板的設置，使得活塞與缸筒內壁之間于分隔擋板兩側形成了兩個新增腔室，這兩個腔室與工作腔室連通，可以增加缸筒內工作腔室的體積，提升裝置的空間利用率。

優選地，所述活塞桿與缸筒之間設置有固定密封兩者的第四密封件，分隔塊與活塞內的空腔之間設置有固定密封兩者的第二密封件。