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1、10申请公布号CN104100581A43申请公布日20141015CN104100581A21申请号201410373341322申请日20140731F15B3/00200601F15B15/1420060171申请人巴鲁军地址257200山东省东营市河口区渤海钻井管具公司72发明人巴鲁军杨利强缪永飞羊国兵54发明名称增压缸及试压增压装置57摘要本发明公开了一种增压缸和增压装置，该增压缸包括低压缸体、高压缸体、低压缸活塞、分别由低压缸活塞与低压缸体限制形成的第一腔室和第二腔室、分别与第一腔室和第二腔室连通的第一进出液口和第二进出液口、由低压缸活塞、高缸活塞的外壁和高压缸体限制形成的第三腔室。
2、、由所述低压缸活塞的内壁、高压缸活塞的内壁和高压缸体限制形成的第四腔室以及与与第四腔室连通的第三进出液口。本发明提供的增压缸和试压快速增压装置，可以实现在承压体进行压力试验时，实现快速起压的目的，快速安全的获得高压液体介质，大幅降低压力试验起压时间。而且该装置结构简单，可以有效地防止油水互串，降低增压缸高度，并且能够连续工作。51INTCL权利要求书2页说明书6页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图5页10申请公布号CN104100581ACN104100581A1/2页21一种增压缸1，包括低压缸体110；高压缸体111；低压缸活塞18；第一腔。
3、室11和第二腔室12，其分别由所述低压缸活塞18与所述低压缸体110限制形成；第一进出液口16和第二进出液口15，其设置在所述低压缸体110上，所述第一进出液口15与所述第一腔室11连通，所述第二进出液口16与所述第二腔室12连通；高压缸活塞19，所述高压缸活塞19的外壁与所述低压缸活塞18的内壁相配合；第三腔室13，其由所述低压缸活塞18、所述高压缸活塞19的外壁和所述高压缸体111限制形成；第四腔室14，其由所述低压缸活塞18的内壁、所述高压缸活塞19的内壁和所述高压缸体111限制形成，以及第三进出液口17，其设置在所述高压缸体111上，与所述第四腔室14连通。2如权利要求1所述的增压缸，。
4、还包括与所述第三进出液口17相连接的单向阀。3如权利要求1所述的增压缸，还包括压力传感器3和单向阀2，设置在所述增压缸1上。4一种双向增压缸1，包括缸体110；活塞18；左腔室12，由所述缸体110与所述活塞18限制形成，设置在所述活塞18的左侧；右腔室121，由所述缸体110与所述活塞18限制形成，设置在所述活塞18的右侧；左进出口16，与所述左腔室12连通，右进出口161，与所述右腔室121连通，左水腔14，由所述缸体110与所述活塞18限制形成，设置在所述活塞18的左侧；右水腔141，由所述缸体110与所述活塞18限制形成，设置在所述活塞18的右侧；左进出水口17，与左水腔14连通，右进。
5、出水口171，与右水腔141连通。5一种双向增压缸1，包括低压缸体110；低压缸活塞18；左高压缸体111；右高压缸体1111；权利要求书CN104100581A2/2页3左高压缸活塞19；右高压缸活塞191；左腔室12，由所述低压缸体110与低压缸活塞18限制形成，设置在所述活塞18的左侧；右腔室121，由所述低压缸体110与低压缸活塞18限制形成，设置在所述活塞18的右侧；左进出口16，与所述左腔室12连通；右进出口161，与所述右腔室121连通；左水腔14，由所述左高压缸体111与所述低压缸活塞18和所述左高压缸活塞19限制形成；右水腔141，由所述右高压缸体1111与所述低压缸活塞18。
6、和所述右高压缸活塞191限制形成；左进出水口17，与所述左水腔14连通；右进出水口171，与所述右水腔141连通；左观察孔13，由其由所述低压缸活塞18、所述左高压缸活塞19的外壁和所述左高压缸体111限制形成；以及右观察孔131，由其由所述低压缸活塞18、所述右高压缸活塞191的外壁和所述右高压缸体1111限制形成。6如权利要求4或5所述的增压缸，还包括与左进出水口17、17和右进出水口171、171分别相连接的单向阀。7一种增压装置，包括如权利要求15中任一所述的增压缸1、1、1；液压站40，与所增压缸1、1、1连接，为所述增压缸1、1、1提供低压压力源；执行机构，安装在所述增压缸1、1、。
7、1上，用于控制所述增压缸1的动作，以及控制系统，与所述液压站40和所述执行机构分别连接，用于控制执行机构的动作和所述液压站40。8如权利要求6所述的增压装置，其中所述液压站包括防爆电机7、高压油泵8、吸油滤油器9、卸荷阀10、空气滤清器11、溢流阀12、液位计13、回油滤油器14、油箱15。9如权利要求6所述的增压装置，其中所述执行机构包括电液换向阀4、电磁阀5和调压阀6。10如权利要求6所述的增压装置，其中所述控制系统包括控制面板50。权利要求书CN104100581A1/6页4增压缸及试压增压装置技术领域0001本发明涉及一种增压缸，尤其涉及一种增压缸及试压增压装置。背景技术0002在石油。
8、化工行业，经常需要用液体介质对管道、压力容器、井控装置、井筒和地层等进行压力试验，以检测判断其承压和密封性能是否可靠。目前试压主要采用电动增压泵和气动增压泵两种设备来对承压体进行增压，在一些行业如钻井，用泥浆泵来进行增压，但这几种增压方式都存在着一定的不足和局限性。如气动泵排量小、起压慢、噪音大、易损坏，需要专门配备气源，电动泵惯性大，最终压力难于控制，获得超高压力比较困难等大于100MPA。所以传统的试压方式不能满足现代石油化工行业对承压体进行压力试验时特别是超高压力试验，快速高效、准确稳定、自动控制和安全环保等方面的要求。发明内容0003本发明的目的是设计一种增压缸和试压快速增压装置，可以。
9、实现在承压体进行压力试验时，实现快速起压的目的，快速安全的获得高压液体介质，大幅降低压力试验起压时间。而且该装置结构简单，可以有效地防止油水互串，有效降低增压缸高度，并且能够连续工作。0004为达此目的，本发明采用以下技术方案0005一种增压缸，包括低压缸体；高压缸体；低压缸活塞；第一腔室和第二腔室，其分别由所述低压缸活塞与所述低压缸体限制形成；第一进出液口和第二进出液口，其设置在所述低压缸体上，所述第一进出液口与所述第一腔室连通，所述第二进出液口与所述第二腔室连通；高压缸活塞，所述高压缸活塞的外壁与所述低压缸活塞的内壁相配合；第三腔室，其由所述低压缸活塞、所述高压缸活塞的外壁和所述高压缸体限。
10、制形成；第四腔室，其由所述低压缸活塞的内壁、所述高压缸活塞的内壁和所述高压缸体限制形成，以及第三进出液口，其设置在所述高压缸体上，与所述第四腔室连通。0006其中，所述增压缸还包括与所述第三进出液口相连接的单向阀。0007其中，所述增压缸还包括压力传感器和单向阀，设置在所述增压缸上。0008本发明还提供一种双向增压缸，包括缸体；活塞；左腔室，由所述缸体与所述活塞限制形成，设置在所述活塞的左侧；右腔室，由所述缸体与所述活塞限制形成，设置在所述活塞的右侧；左进出口，与所述左腔室连通，右进出口，与所述右腔室连通，左水腔，由所述缸体与所述活塞限制形成，设置在所述活塞的左侧；右水腔，由所述缸体与所述活塞。
11、限制形成，设置在所述活塞的右侧；左进出水口，与左水腔连通；右进出水口，与右水腔连通。0009本发明还提供另一种双向增压缸，包括低压缸体；低压缸活塞；左高压缸体；右高压缸体；左高压缸活塞；右高压缸活塞；左腔室，由所述低压缸体与低压缸活塞限制形成，设置在所述活塞的左侧；右腔室，由所述低压缸体与低压缸活塞限制形成，设置在所述活塞的右侧；左进出口，与所述左腔室连通；右进出口，与所述右腔室连通，左水腔，由所述说明书CN104100581A2/6页5左高压缸体与所述低压缸活塞和所述左高压缸活塞限制形成，右水腔，由所述右高压缸体与所述低压缸活塞和所述右高压缸活塞制形成；左进出水口，与左水腔连通；右进出水口，。
12、与右水腔连通；左观察孔，由其由所述低压缸活塞、所述左高压缸活塞的外壁和所述左高压缸体限制形成，以及右观察孔，由其由所述低压缸活塞、所述右高压缸活塞的外壁和所述右高压缸体限制形成。0010本发明还一种增压装置，包括如前所述的增压缸；液压站，与所增压缸连接，为所述增压缸提供低压压力源；执行机构，安装在所述增压缸上，用于控制所述增压缸的动作，以及控制系统，与所述液压站和所述执行机构分别连接，用于控制执行机构的动作和所述液压站。0011其中，所述液压站包括防爆电机、高压油泵、吸油滤油器、卸荷阀、空气滤清器、溢流阀、液位计、回油滤油器、油箱。0012其中，所述执行机构包括电液换向阀、电磁阀和调压阀。00。
13、13其中，所述控制系统包括控制面板。附图说明0014图1为根据第一实施例的增压缸结构示意图。0015图2为根据第二实施例的双向增压缸结构示意图。0016图3为根据第三实施例的双向增压缸结构示意图。0017图4为根据第四实施例的试压增压装置的结构示意图。0018图5为根据第四实施例的液压站的示意图0019图6为根据第四实施例的控制面板的示意图0020图7为根据第四实施例的试压增压装置的整体外形示意图0021其中，附图标记说明如下00221、增压缸；11、第一腔室；12、第二腔室；13、第三腔室；14、第四腔室；15、第一进出液口；16、第二进出液口；17、第三进出液口；18、低压缸活塞；19、高。
14、压缸活塞；110、低压缸体；111、高压缸体；00231、双向增压缸；110、缸体；18、活塞；12、左腔室；121、右腔室；16、左进出口；161、右进出口；14、左水腔；141、右水腔；17、左进出水口；171、右进出水口；00241、双向增压缸；110、低压缸体；18、低压缸活塞；111、左高压缸体；1111、右高压缸体；19、左高压缸活塞；191、右高压缸活塞；12、左腔室；121、右腔室；16、左进出口；161、右进出口；14、左水腔；141、右水腔；17、左进出水口；171、右进出水口；13、左观察孔；131、右观察孔；00252、单向阀；3、压力传感器；4、电液换向阀；5、电磁阀。
15、；6、调压阀；40、液压站；7、防爆电机；8、高压油泵；9、吸油滤油器；10、卸荷阀；11、空气滤清器；12、溢流阀；13、液位计；14、回油滤油器；15、油箱；50、控制面板；16、压力表；17、低压按钮；18、高压按钮；19、复位按钮；20、电源按钮；21、急停按钮；22、电机启动按钮；23、电机停止按钮；24、液压缸运行；25、液压缸停止；26、卸载按钮；27、加载按钮。说明书CN104100581A3/6页6具体实施方式0026下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附。
16、图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。0027实施例一0028实施例一提供一种增压缸，图1为本实施例的增压缸结构示意图。如图1所示，该增压缸1包括低压缸体110、高压缸体111、低压缸活塞18和高压缸活塞19。其中低压缸活塞18与低压缸体110形成两个腔室，分别是第一腔室11和第二腔室12。这里第二腔室12即为增压缸上油腔，第一腔室11为增压缸下油腔。在进行增压工作时，在不同的阶段往第一腔室11或第二腔室12中注入油或其它介质，或者将油或其它介质从第一腔室11或第二腔室12排出，由于油是最常用的介质，因此第一腔室11和第二腔室12也被称之为增压缸1的油缸。0029该增压缸1还包括设置在所。
17、述低压缸体110上的第一进出液口15，与所述第一腔室11连通，油或其它介质通过第一进出液口15被输入进第一腔室11或从第一腔室11排出；以及设置在所述低压缸体110上的第二进出液口16，与所述第一腔室12连通，油或其它介质通过第二进出液口16被输入进第二腔室12或从第二腔室12排出。0030在该增压缸1中，采用低压缸和高压缸镶嵌的设计，该增压缸1还包括由所述低压缸活塞18的内壁、所述高压缸活塞19的内壁和所述高压缸体111限制形成第四腔室14。参考图1，高压缸活塞19的外壁与低压缸活塞18的内壁相配合，从而由所述低压缸活塞18的内壁、所述高压缸活塞19的内壁和所述高压缸体111限制形成第四腔室。
18、14，并且在所述高压缸体111上设置第三进出液口17，与所述第四腔室14连通。在进行增压工作时，水从第三进出液口17被吸入到第四腔室14，或者从第四腔室14中被排出作为高压介质用于试压。在实施例中采用水作为高压介质，也可以采用其他流体介质作为高压介质。在采用水做为高压介质的情况下，第四腔室14也可以被称为水缸。0031该增压缸1还包括由所述低压缸活塞18、所述高压缸活塞19的外壁和所述高压缸体111限制形成第三腔室13，该第三腔室13可以用作增压缸1的观察孔，并且可以有效地监控是否有漏油或漏水的现象。0032以上对实施例的增压缸1的结构进行了描述。接下来描述增压缸1的使用方法。0033当需要进。
19、行试压时，液压油经过第二进出液口16被注入到如到第二腔室12也就是增压缸1的上油腔中，推动低压缸活塞18下行，此时由低压缸活塞18的内壁、所述高压缸活塞19的内壁和所述高压缸体111限制形成的第四腔室14也就是水缸的容积增大，水也可以是其它流体介质经过第三进出液口17被吸入到第四腔室14中，完成吸水过程。之后将液压油注入到第一腔室11也就是增压缸1的下油腔中，推动低压缸活塞18上行，对第四腔室14中的水进行增压，将第四腔室14中的高压水通过第三进出液口17排入到待试压的承压体内，即可对承压体进行压力试验。0034在本实施例的增压缸1中，利用帕斯卡原理，增压缸1能够实现的增压比为高压缸活塞和低压。
20、缸活塞的上下面积之比，可以根据需要设定增压缸的增压比。0035实施例的增压缸1还可以包括设置在增压缸1上，并且与第三进出液口17相连的单向阀2未在图1中示出，在图2中示出，通该单向阀2，高压水可以进入到待试压的说明书CN104100581A4/6页7承压体内，并且低压缸活塞18下行时可以通过单向阀2将水从外部吸入进入到第四腔室14中，实现增压缸试压工作的连续进行。0036实施例的增压缸1还可以包括设置在所述增压缸1上的压力传感器3，用于显示输出的高压水的压力。0037本实施例提供的增压缸1采用了高压缸活塞19的外壁与低压缸活塞18的内壁相配合而实现的高压缸与低压缸的镶嵌设计，能够降低增压缸的高。
21、度，由所述低压缸活塞18、所述高压缸活塞19的外壁和所述高压缸体111限制形成第三腔室13可以有效地监控是否有漏油或漏水的现象，避免增压缸1中的油水互串。0038实施例二0039实施例二提供一种双向增压缸结构，图2为根据第二实施例的双向增压缸结构示意图。如图2所示，本实施例的双向增压缸1包括活塞18、缸体110、左腔室12、右腔室121、左进出口16、右进出口161、左水腔14、右水腔141、左进出水口17和右进出水口171。0040在通常的情况下，采用液压油作为增压介质，这里称左腔室12和右腔室121为左油腔和右油腔，左进出口16和右进出口161是左进出油口和右进出油口。也可以采用除了液压油。
22、之外的其它流体作为增压介质。0041本实施例的双向增压缸结构的工作原理如下。0042当液压油仅是一种举例从左进出口16被注入到左腔室12时，注入的液压油推动活塞18向右运动，对右水腔141中的水也可以是其它流体介质进行增压，高压水从右进出水口171排出；当液压油从右进出口161被施加到右腔室121，推动活塞18向左运动，对左水腔14中的水进行增压，高压水从左进出水口17排出。这样活塞左右往复运动，实现双向增压。0043本实施例提出的双向增压结构具有效率高、增压速度快、节省空间的优点。0044实施例三0045实施例三提供一种双向增压缸结构，图3为根据第三实施例的双向增压缸结构示意图。如图3所示，。
23、该增压缸1包括低压缸体110、左高压缸体111、右高压缸体1111、低压缸活塞18、左高压缸活塞19和右高压缸活塞191。其中低压缸活塞18与低压缸体110形成两个腔室，分别是左腔室12和右腔室121，用于容纳增压介质，通常为液压油。低压缸活塞18与左高压缸活塞19形成左水腔14，低压缸活塞18与右高压缸活塞191形成右水腔141。0046该增压缸1还包括设置在所述低压缸体110上与左腔室12连接的左进出口16，与右腔室121连接的右进出口161。0047在通常的情况下，采用液压油作为增压介质，这里称左腔室12和右腔室121为左油腔和右油腔，左进出口16和右进出口161是左进出油口和右进出油口。
24、。也可以采用除了液压油之外的其它流体作为增压介质。0048该增压缸1还包括设置在左高压缸体111上的左进出水口17，与左水腔14相连，设置在右高压缸体1111上的右进出水口171，与右水腔141相连。0049该增压缸1还包括由所述低压缸活塞18、所述左高压缸活塞19的外壁和说明书CN104100581A5/6页8所述左高压缸体111限制形成的左观察孔13，以及由所述低压缸活塞18、所述右高压缸活塞191的外壁和所述右高压缸体1111限制形成的右观察孔131，左观察孔和右观察孔可以有效地监控是否有漏油或漏水的现象。0050需要进行试压时，当液压油经过左进出油口16被注入到左腔室12中，推动低压缸。
25、活塞18向右移动，此时水也从左进出水口17被注入左水腔14中，与油一起推动低压缸活塞18向右移动，对右水腔141中的水进行增压，增压后的高压水从右进出水口171被排出，即可对承压体进行压力试验。当液压油经过右进出油口161被注入到右腔室121中，推动低压缸活塞18向左移动，此时水也从右进出水口171被注入右水腔141中，与油一起推动低压缸活塞18向左移动，对左水腔14中的水进行增压，高压水从左进出水口17排出，即可对承压体进行压力试验。活塞左右往复运动，实现双向增压。0051本实施例提出的双向增压结构具有效率高、增压速度快、节省空间的优点，并且结合了实施一中增压缸的优点，防止油水互串。0052。
26、实施例四0053实施例四提供一种试压增压装置，图5为根据第四实施例的增压装置整体外形示意图。如图5所示，该试压增压装置包括增压缸1、液压站40和控制面板50。本实施例的试压增压装置还包括控制增压缸1的动作的执行机构。如图2所示，该执行机构设置在增压缸1上，该执行机构包括电液换向阀4、电磁阀5和调压阀6。0054本实施例的试压增压装置所包括的增压缸1具有实施例一至三中任一实施例所提供的增压缸结构。0055本实施例的试压增压装置所包括的液压站40与所增压缸1或1、1连接，为所述增压缸1提供低压压力源，该液压站40的结构示意图如图3所示，包括防爆电机7、高压油泵8、吸油滤油器9、卸荷阀10、空气滤清。
27、器11、溢流阀12、液位计13、回油滤油器14、油箱15。防爆电机7安装在高压油泵8上，并与高压油泵8一起整体安装在油箱11上，空气滤清器11和液位计13也安装在油箱15上，吸油滤油器9安装在高压油泵8进油路上，卸荷阀10和溢流阀12安装在高压油泵8的出油路上，回油滤油器14安装在油箱15的回油路上。空气滤清器11主要对进入油箱15的空气进行过滤，液位计13显示油箱15内油量，回油滤油器14对返回油箱15的液压油进行过滤。0056本实施例的试压增压装置还包括控制系统，与所述液压站40和所述执行机构分别连接，用于控制执行机构的动作和所述液压站40。本实施例的控制系统由如图4所示的控制面板50来实。
28、现，控制面板由各种继电器、控制按钮和压力表构成。例如图4所示，控制面板50包括压力表16、低压按钮17、高压按钮18、复位按钮19、电源按钮20、急停按钮21、电机启动按钮22、电机停止按钮23、液压缸运行24、液压缸停止25、卸载按钮26和加载按钮27。0057以上对实施例的试压增压装置的结构进行了描述。接下来以采用实施例一的增压缸1为例描述试压增压装置的使用方法。0058在对承压体进行压力试验时，按下控制面板电源按钮20，增压装置通电，按下高压按钮18，选择高压增压。按下电机启动按钮22，防爆电机7和高压油泵8开始工作，电磁阀5打开，按下加载按钮27，液压油从油箱15吸出经过吸油滤油器9进。
29、入高压油泵8，系统开说明书CN104100581A6/6页9始建压，按下液压缸运行按钮24，液压油经过第二进出液口16被注入到到第二腔室12也就是增压缸1的上油腔中，推动低压缸活塞18下行，增压缸1进入吸水过程，之后经过油泵增压后液压油流入增压缸1的第一腔室11也就是增压缸1的下油腔中，随着液压油持续流入，低压缸活塞18上行对增压缸水腔也就是第四腔室14中的液体进行增压，经过增压后的高压液体经过单项阀2和压力传感器3进入承压件腔体，对承压件进行压力试验出口压力在压力表16可以显示。当一个增压行程结束，增压缸活塞下行时，卸荷阀10卸掉高压油泵8管路压力，避免对防爆电机7造成冲击。0059当承压件。
30、要进行较低压力的试验时，按下低压按钮17，可以选择低压增压，这时电液换向阀4动作，高压油泵8输出压力经过调压阀6调压后，输入增压缸1的第一腔室11也就是增压缸1的下油腔中的油压降低，增压缸1相应输出水压也降低。当高压油泵8出口压力超过管路设定压力时，溢流阀12工作，保证输出压力不超过设定压力值。0060当对承压件试压增压结束，按下控制面板液压缸停止按钮25，再依次按下复位19、卸载26、电机停止23和电源按钮20，增压过程结束。在试压过程中出现异常情况可以按下急停按钮，增压装置将停止动作。0061为防止电机泵带载启动，液压站增加了卸荷阀10，当电机泵失电时，系统卸荷并进人低压循环阶段。当电机泵。
31、通电工作时，液压站开始建压，且当压力达到溢流阀设定压力时，液压站卸压。0062液压站的输出压力可以通过执行机构上的调压阀6进行设定。通过在控制面板上进行高低压选择，调压阀6可以动作，调整液压站输出压力，从而调整整个增压装置的输出压力。0063增压装置的最终输出压力可以通过安装在增压缸出口的压力传感器3传输到控制面板50的压力表16上直接显示。0064整个系统运行按照循环进行吸水液压站起压增压液压站泄压。系统可以按照循环进行往复运动，每次按照增压缸设定体积输出高压液体。0065在某些特殊现场可以提供高压压力源的情况下例如钻井现场地面控制装置可以提供35MPA内的液压源，对承压件进行压力试验时，本。
32、发明也可以去掉液压站部分，同样可以进行压力试验。0066本发明的有益效果是一是大幅度提高了对承压件进行压力试验的起压时间，实现了快速增压目的。二是巧妙的利用帕斯卡原理，通过低压的液压油获得高压液体介质，提高了对高压力承压件进行压力试验的安全性。三是避免了传统增压设备排量小、起压慢、噪音大、惯性大、难于获得超高压力大于100MPA等一些缺点。四是装置结构简单、操作方便，现场使用安全系数高，不易损坏，易于保养维护。五是容易实现自动化控制与检测。0067注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。说明书CN104100581A1/5页10图1图2说明书附图CN104100581A102/5页11图3图4说明书附图CN104100581A113/5页12图5说明书附图CN104100581A124/5页13图6说明书附图CN104100581A135/5页14图7说明书附图CN104100581A14。