一种液控自换向气体增压缸制造技术

本发明专利技术公开了一种液控自换向气体增压缸，用于气体压缩机中，在行程末端缓冲套将低压液压腔分为两部分：一部分通过可调的针型阀的节流口向外排油，并通过内部流道向液控换向阀的控制阀腔提供液压油，完成气体增压缸的自动换向动作，调节针型阀节流口的大小，可以调节增压缸惯性负载的缓冲效果；另一部分用于在增压行程末端连通增压缸的高压液压腔和低压液压腔，以实现增压缸行程末端液压系统的自卸压。本发明专利技术能够同时实现增压缸行程末端的自换向和增压缸惯性负载的有效缓冲，具有明显的降低液压换向冲击和减少惯性负载冲击的效果，可有效提升气体增压缸的使用寿命，降低液压压缩机的整体运行振动和噪声，具有较高的工程实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种液控自换向气体增压缸
本专利技术涉及石油装备领域。更具体地说，本专利技术涉及一种液控自换向气体增压缸。
技术介绍
气体增压在气体的输送领域应用十分广泛，其中压缩机是气体增压输送的关键装备。液压压缩机因其适应压力范围广，成本相对低廉，已经在天然气加气子站中广泛应用。气体增压缸则是液压压缩机的核心设备。随着人们安全意识和环保意识逐步增强，液压压缩机首先要满足防爆特性，同时，液压压缩机振动和噪声大小逐渐成为了衡量压缩机综合性能的重要指标。现有的液压压缩机普遍采用防爆电磁换向阀来满足防爆要求，同时采用行程端强制缓冲来降低增压缸的冲击，以达到减少振动和噪声的目的，但其防爆成本高昂，不能彻底消除电火花引爆风险，且减振降噪效果并不理想。
技术实现思路
本专利技术提供了一种能够同时实现增压缸行程末端自换向和降低增压缸惯性负载冲击的液控自换向气体增压缸。为了实现本专利技术的这些目的和其它优点，本专利技术提供了一种液控自换向气体增压缸，其利用增压缸的内部流体压力变换和相匹配的流道布置切换液控换向阀的流道，完成气体增压缸的自动换向动作，并在增压缸行程末端实现自卸压功能，所述液控自换向气体增压缸，包括第一缸筒和第二缸筒，所述第一缸筒和所述第二缸筒内部同轴并安装有可滑动的活塞机构，所述活塞机构包括活塞杆和设于所述活塞杆两端的活塞，所述活塞机构将所述第一缸筒阻隔成第一液压油腔和第一气腔，同时将所述第二缸筒阻隔成第二液压油腔和第二气腔，其特征在于，还包括：连接体，其位于所述第一缸筒和所述第二缸筒中间并与所述第一缸筒和所述第二缸筒同轴连接，所述连接体上设有两个换向阀控制口、一个第一液压油口和一个第二液压油口，所述第一液压油口经由第一液压流通孔道连通所述第一液压油腔，所述第二液压油口经由第二液压流通孔道连通所述第二液压油腔；液控换向阀，其为四通换向阀结构，所述液控换向阀包括内设控制阀腔的阀套和设于控制阀腔中的阀芯，所述阀套的两端均设有密封压盖，所述阀套固定在连接体上，所述阀芯可在控制阀腔内滑动，所述阀套上设有与所述控制阀腔连通的两个工作油口，所述阀套上还设置有一个进油口和一个回油口，两个工作油口分别通过进油口和回油口连通外部的液压站，两个所述工作油口分别与所述第一液压油口和所述第二液压油口通过液压管道连接，两个所述换向阀控制口分别与所述阀芯两端的控制阀腔连通，在气体增压行程末端，液压油通过换向阀控制口进入到液控换向阀的控制阀腔中，利用两个控制阀腔的液压油压力差推动阀芯相对阀套运动，进而切换液控换向阀的内部流道，实现气体增压缸的自动换向。优选地，所述连接体上还设有行程末端卸荷装置，所述行程末端卸荷装置包括：连通孔道，其设置在所述连接体内，用于连通连接体两侧的第一液压油腔和第二液压油腔；两个卸荷单向阀，其在所述连通孔道内相向设置，任一所述卸荷单向阀均包括压盖和阀杆，两个所述压盖分别固定安装于所述连通孔道的孔口，所述阀杆相对于所述压盖可移动地安装于连通孔道内，且所述阀杆与所述压盖之间具有间隙，所述阀杆远离所述压盖的一端固定连接一球头。优选地，所述活塞机构还设有行程末端缓冲装置，所述行程末端缓冲装置包括：两个缓冲套，其分别套设于活塞杆上并贴靠两活塞的内侧面，两个所述缓冲套在增压行程末端结合连接体的内侧面将释放液压油的低压液压腔阻隔成卸荷液压腔和缓冲液压腔；两个针型阀，其上均连接设置两个连通管路，其中一个所述针型阀通过连接的两个连通管路分别与所述第一液压流通孔道和缓冲液压腔连通，另一个所述针型阀通过连接的两个连通管路分别与所述第二液压流通孔道和缓冲液压腔连通，两个所述针型阀的末端均设有调节手轮，用以调节针型阀的节流口大小。优选地，与缓冲液压腔连通的连通管路还通过换向阀控制油路流道与所述换向阀控制口连通。优选地，所述第一液压流通孔道和所述第二液压流通孔道均与所述卸荷液压腔连通。优选地，所述缓冲液压腔还设有两个缓冲腔进油单向阀，一个所述缓冲腔进油单向阀的两端分别与一个所述针型阀的两个连通管路连通，另一个所述缓冲腔进油单向阀的两端分别与另一个所述针型阀的两个连通管路连通。优选地，所述第一缸筒远离所述连接体的端部封装有底座，所述第二缸筒远离所述连接体的端部封装有顶盖，所述底座上设置有与所述第一气腔相连通的吸气管路和排气管路，所述顶盖上设置有与所述第二气腔相连通的吸气管路和排气管路，所述顶盖和所述底座上的吸气管路和排气管路都与对应的单向阀相连接。优选地，所述连接体内侧面围成空心圆柱体结构，所述空心圆柱体结构包括直径逐渐减小并同心一体化设置的第一空心柱体、第二空心柱体和第三空心柱体，所述第二空心柱体的圆柱面与所述缓冲套的外侧面贴合将所述第一空心柱体的圆柱面和第三空心柱体的圆柱面之间的空间阻隔开来形成增压行程末端的所述卸荷液压腔和所述缓冲液压腔。该专利技术至少包括以下有益效果：1、专利技术所述的液压缸可通过内部流道向液控换向阀的控制阀腔中提供液压油，推动液控换向阀的阀芯移动，完成液控换向阀的内部流道切换，从而实现增压缸的自动换向功能，避免使用防爆电磁阀和机械换向机构，可提高增压缸在使用过程中的安全性，降低工程成本，具有较高的工程实际应用价值；2、行程末端增压缸的低压液压腔通过可调的针型阀向外排油，通过调节针型阀节流口的大小，可以调节增压缸惯性负载的缓冲效果，可有效提升气体增压缸的使用寿命；3、在行程末端增压缸的高压液压腔和低压液压腔连通，实现增压缸行程末端液压系统的自卸压功能，具有降低液压换向冲击以及降低液压压缩机的整体运行振动和噪声的效果。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术的增压缸行程初期的剖面结构示意图；图2为本专利技术的增压缸气体上行的剖面结构示意图；图3为本专利技术的增压缸增压行程末端的剖面结构示意图；图4为本专利技术的液控自换向气体增压缸的立体结构示意图；图5为本专利技术的液控自换向气体增压缸的俯视结构示意图；图6为本专利技术液控换向阀和连接体的位置结构示意图；图7为本专利技术连接体的立体结构示意图；图8为本专利技术连接体的立体剖面结构示意图；图9为本专利技术连接体的剖面结构示意图；图10为本专利技术液控换向阀的结构示意图；图11为本专利技术图3中A的放大图；图12为本专利技术图6中B的放大图。附图标记说明：1、第一缸筒，101、第一液压油腔，102、第一气腔，103、第一活塞，104、第一换向阀控制口，105、第一液压油口，106、第一液压流通孔道，107、第一工作油口，108、底座，109、第一吸气管路，1010、第一排气管路，2、第二缸筒，201、第二液压油腔，202、第二气腔，203、第二活塞，204，第二换向阀控制口，205、第二液压油口，206、第二液压流通孔道，207、第二工作油口，208、顶盖，209、第二吸气管路，2010、第二排气管路，3、活塞杆，4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液控自换向气体增压缸，包括第一缸筒和第二缸筒，所述第一缸筒和所述第二缸筒内部同轴并安装有可滑动的活塞机构，所述活塞机构包括活塞杆和设于所述活塞杆两端的活塞，所述活塞机构将所述第一缸筒阻隔成第一液压油腔和第一气腔，同时将所述第二缸筒阻隔成第二液压油腔和第二气腔，其特征在于，还包括：/n连接体，其位于所述第一缸筒和所述第二缸筒中间并与所述第一缸筒和所述第二缸筒同轴连接，所述连接体上设有两个换向阀控制口、一个第一液压油口和一个第二液压油口，所述第一液压油口经由第一液压流通孔道连通所述第一液压油腔，所述第二液压油口经由第二液压流通孔道连通所述第二液压油腔；/n液控换向阀，其为四通换向阀结构，所述液控换向阀包括内设控制阀腔的阀套和设于控制阀腔中的阀芯，所述阀套的两端均设有密封压盖，所述阀套固定在连接体上，所述阀芯可在控制阀腔内滑动，所述阀套上设有与所述控制阀腔连通的两个工作油口，所述阀套上还设置有一个进油口和一个回油口，两个工作油口分别通过进油口和回油口连通外部的液压站，两个所述工作油口分别与所述第一液压油口和所述第二液压油口通过液压管道连接，两个所述换向阀控制口分别与所述阀芯两端的控制阀腔连通，在气体增压行程末端，液压油通过换向阀控制口进入到液控换向阀的控制阀腔中，利用两个控制阀腔的液压油压力差推动阀芯相对阀套运动，进而切换液控换向阀的内部流道，实现气体增压缸的自动换向。/n...

【技术特征摘要】
1.一种液控自换向气体增压缸，包括第一缸筒和第二缸筒，所述第一缸筒和所述第二缸筒内部同轴并安装有可滑动的活塞机构，所述活塞机构包括活塞杆和设于所述活塞杆两端的活塞，所述活塞机构将所述第一缸筒阻隔成第一液压油腔和第一气腔，同时将所述第二缸筒阻隔成第二液压油腔和第二气腔，其特征在于，还包括：
连接体，其位于所述第一缸筒和所述第二缸筒中间并与所述第一缸筒和所述第二缸筒同轴连接，所述连接体上设有两个换向阀控制口、一个第一液压油口和一个第二液压油口，所述第一液压油口经由第一液压流通孔道连通所述第一液压油腔，所述第二液压油口经由第二液压流通孔道连通所述第二液压油腔；
液控换向阀，其为四通换向阀结构，所述液控换向阀包括内设控制阀腔的阀套和设于控制阀腔中的阀芯，所述阀套的两端均设有密封压盖，所述阀套固定在连接体上，所述阀芯可在控制阀腔内滑动，所述阀套上设有与所述控制阀腔连通的两个工作油口，所述阀套上还设置有一个进油口和一个回油口，两个工作油口分别通过进油口和回油口连通外部的液压站，两个所述工作油口分别与所述第一液压油口和所述第二液压油口通过液压管道连接，两个所述换向阀控制口分别与所述阀芯两端的控制阀腔连通，在气体增压行程末端，液压油通过换向阀控制口进入到液控换向阀的控制阀腔中，利用两个控制阀腔的液压油压力差推动阀芯相对阀套运动，进而切换液控换向阀的内部流道，实现气体增压缸的自动换向。


2.如权利要求1所述的液控自换向气体增压缸，其特征在于，所述连接体上还设有行程末端卸荷装置，所述行程末端卸荷装置包括：
连通孔道，其设置在所述连接体内，用于连通连接体两侧的第一液压油腔和第二液压油腔；
两个卸荷单向阀，其在所述连通孔道内相向设置，任一所述卸荷单向阀均包括压盖和阀杆，两个所述压盖分别固定安装于所述连通孔道的孔口，所述阀杆相对于所述压盖可移动地安装于连通孔道内，且所述阀杆与所述压盖之间具有间隙，所述阀杆远离所述压盖的一端固定连接一球头。


3.如权利要求1所述的液控自换向气体增压缸，其特征在于，所述活塞机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：高海平，李红，李新年，宋满华，吴刚，
申请(专利权)人：中国石油化工集团有限公司，中石化石油机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11