渦旋液壓泵及具有其的氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及氣液控制設備技術(shù)領域，具體而言，涉及一種渦旋液壓泵及具有其的氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油化工領域中，天然氣管道所通過的區(qū)域很多是沙漠、山脈等不具備電力供應條件的區(qū)域。在這些區(qū)域中對閥門的驅(qū)動控制很多都是采用“氣液聯(lián)動控制”的方式。其中，氣液聯(lián)動控制方式為:將天然氣管道中的高壓天然氣少量引出，通過控制和轉(zhuǎn)換裝置，用高壓天然氣驅(qū)動液壓油，并由液壓油最終驅(qū)動油缸等執(zhí)行機構(gòu)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中使用的氣液聯(lián)動驅(qū)動閥門的執(zhí)行機構(gòu)，采用的是如圖1所示的裝置。如圖1所示，高壓天然氣100經(jīng)過氣動控制裝置I’后進入一個氣液罐2’，氣液罐2’的下端為液壓油200，氣液罐2’的頂端通過引入高壓天然氣100進而驅(qū)動氣液罐下端的液壓油200，液壓油200再通過液壓控制裝置3’進入油缸4’，油缸4’通過一個機械裝置驅(qū)動閥門動作。油缸4’排出的液壓油200進入另一個氣液罐2’，并將內(nèi)部氣體排出，最后通過氣動控制裝置I’將內(nèi)部氣體排向大氣。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中使用的氣液聯(lián)動機構(gòu)有如下問題:
[0005]1、由于天然氣管道的介質(zhì)存在很多顆粒雜質(zhì)以及水分，天然氣直接與液壓油接觸，使液壓油很容易受到污染后過早失效。
[0006]2、由于天然氣和液壓油直接接觸，被污染的液壓油液進入液壓系統(tǒng)后，對液壓元件的正常工作造成不利影響，并且將大大加快密封件的老化，影響產(chǎn)品的正常使用。
[0007]3、天然氣在完成一個沖程做工后排至放大氣時，天然氣未能充分膨脹，因此仍然具有較高的壓力，做功效率很低。同時天然氣向大氣的排放量也非常大，導致工作噪音大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的主要目的在于提供一種渦旋液壓泵及具有其的氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的氣液聯(lián)動機構(gòu)存在液壓油易受污染，密封件老化快以及效率低、工作噪音大的問題。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種渦旋液壓泵，渦旋液壓泵包括互相連接的渦旋膨脹器和液壓泵，渦旋膨脹器包括:渦旋定盤，包括第一渦旋部，渦旋定盤上設置有天然氣入口和排氣口 ；渦旋動盤，包括與第一渦旋部配合的第二渦旋部，第一渦旋部與第二渦旋部嵌套設置且渦旋動盤可沿渦旋定盤的中心線作轉(zhuǎn)動，第一渦旋部和第二渦旋部之間形成與天然氣入口連通的渦室；輸出軸，與渦旋動盤相連接，其中，輸出軸和液壓泵的驅(qū)動軸相連接，液壓泵包括第一進液口和第一出液口。
[0010]進一步地，渦旋動盤還包括安裝孔，輸出軸包括互相連接的第一軸段和第二軸段，其中，第一軸段為偏心軸，第一軸段穿設在安裝孔內(nèi)，第二軸段與驅(qū)動軸驅(qū)動連接。
[0011]進一步地，渦旋動盤的中心線與渦旋定盤的中心線具有第一偏心距，第一軸段的中心線與渦旋定盤的中心線具有第二偏心距，第一偏心距與第二偏心距相等。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)，包括:渦旋液壓泵，渦旋液壓泵的天然氣入口通過第一管線與天然氣管道相連接；液壓控制裝置，包括第第二進液口和第二出液口，渦旋液壓泵的第一出液口與第二進液口通過第二管線相連接；執(zhí)行機構(gòu)，通過第三管線與液壓控制裝置相連接；油箱，渦旋液壓泵的第一進液口通過第四管線與和油箱連接，第二出液口通過第五管線與油箱相連接，其中，渦旋液壓泵為上述的渦旋液壓栗O
[0013]進一步地，氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)還包括蓄能裝置，蓄能裝置包括:蓄能器；第六管線，第六管線的第一端連接在蓄能器上，第六管線的第二端連接在第二管線上；第一單向閥，設置在第二管線上，并位于第一出液口和第六管線的第二端之間。
[0014]進一步地，氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)還包括壓力控制裝置，壓力控制裝置包括:截止閥，設置在第一管線上。
[0015]進一步地，截止閥為液控截止閥，液控截止閥的液控口通過第七管線與第六管線相連接；或者液控截止閥的液控口通過第七管線連接至第二管線上，且第七管線的連接端位于第一單向閥和第二進液口之間。
[0016]進一步地，截止閥為電控截止閥，壓力控制裝置還包括:壓力傳感器，壓力傳感器設置在第六管線上；或者壓力傳感器設置在第二管線上，且壓力傳感器位于第一單向閥和第二進液口之間，壓力傳感器與電控截止閥電連接。
[0017]進一步地，氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)還包括輔助液壓泵，輔助液壓泵包括:第三進液口，通過第八管線與油箱連接；第三出液口，通過第九管線連接在第二管線上，且第九管線的連接端位于第一單向閥和第二進液口之間。
[0018]進一步地，第九管線上設置有第二單向閥。
[0019]應用本發(fā)明的技術(shù)方案，渦旋液壓泵包括互相連接的渦旋膨脹器和液壓泵。其中渦旋膨脹器包括渦旋定盤和渦旋動盤。高壓天然氣通過渦旋定盤上的天然氣入口進入到渦室內(nèi)并膨脹做功，高壓天然氣所做的功推動渦旋動盤繞渦旋定盤做轉(zhuǎn)動，進而帶動連接在渦旋動盤上的輸出軸轉(zhuǎn)動。渦室內(nèi)的高壓天然氣最終從渦旋定盤上的排氣口排出。輸出軸與液壓泵的輸入軸相連接并提供驅(qū)動力，液壓泵在輸出軸的驅(qū)動下從第一進液口吸進液壓油并從第一出液口輸出高壓液壓油，進而為執(zhí)行機構(gòu)提供動力。
[0020]上述工作過程中，隨著渦旋動盤轉(zhuǎn)動的角度的改變，高壓天然氣處于渦室的位置也在不斷改變并持續(xù)膨脹做功。因此天然氣從天然氣入口進入渦旋膨脹器至從排氣口離開渦旋膨脹器的過程中能夠充分膨脹做功，從而更高效的利用高壓天然氣的內(nèi)部能量。由上述內(nèi)容可知，高壓天然氣在排出渦旋膨脹器時經(jīng)充分膨脹，因此壓力較小，進而大大減小了渦旋液壓泵的工作噪音。同時，在渦旋液壓泵工作時高壓天然氣和液壓油沒有接觸，因此也就防止了液壓油被天然氣中的雜質(zhì)污染，從而避免液壓泵受到污染物影響。因此本發(fā)明的技術(shù)方案解決了現(xiàn)有技術(shù)中的氣液聯(lián)動機構(gòu)存在液壓油易受污染，密封件老化快以及效率低、工作噪音大的問題。
【附圖說明】
[0021]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的氣液聯(lián)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的渦旋液壓泵的實施例的渦旋膨脹器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3示出了圖2中渦旋膨脹器的渦旋定盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4示出了圖2中渦旋膨脹器的渦旋動盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5至圖7示出了圖2中渦旋膨脹器工作時渦旋定盤和渦旋定盤的三個相對位置的不意圖；
[0027]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的氣液聯(lián)動機構(gòu)的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的氣液聯(lián)動機構(gòu)的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0029]圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的氣液聯(lián)動機構(gòu)的實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]其中，上述附圖包括以下附圖標記:
[0031]I’、氣動控制裝置；2’、氣液罐；3’、液壓控制裝置；4’、油缸；1、第一管線；2、第二管線；3、第三管線；4、第四管線；5、第五管線；6、第六管線；7、第七管線；8、第八管線；9、第九管線；10、渦旋膨脹器；11、渦旋定盤；111、第一渦旋部；112、天然氣入口 ；113、排氣口 ；12、渦旋動盤；121、第二渦旋部；122、安裝孔；13、渦室；14、輸出軸；141、第一軸段；142、第二軸段；15、第一進液口 ；16、第一出液口 ；20、渦旋液壓泵；30、天然氣管道；40、液壓控制裝置