一种汽液压力交换系统.pdf

本发明涉及压力传动机械技术领域，公开了一种汽液压力交换系统，包括：具有多个开关阀的汽体管道；液体管道，所述液体管道具有与所述汽体管道的多个开关阀一一对应的开关阀；设置在相邻两个开关阀之间的汽体管道上的汽缸；所述多个汽缸的活塞端面面积沿汽体管道输入端至输出端依次增大；设置在相邻两个开关阀之间的液体管道上的液压缸；其中，所述液压缸的连杆与对应气缸的连杆连接。本发明有益效果如下：通过采用由汽缸和液压缸组成的活塞组作为汽液压力交换系统，提升了汽液压力交换系统的小型化程度，使得运输和生产应用便捷化。

权利要求书一种汽液压力交换系统，其特征在于，包括：
具有多个开关阀的汽体管道；
液体管道，所述液体管道具有与所述汽体管道的多个开关阀一一对应的开关阀；
设置在相邻两个开关阀之间的汽体管道上的汽缸；所述多个汽缸的活塞端面面积沿汽体管道输入端至输出端依次增大；
设置在相邻两个开关阀之间的液体管道上的液压缸；其中，所述液压缸的连杆与对应气缸的连杆连接。
如权利要求1所述的汽液压力交换系统，其特征在于，所述每一个液压缸的腔体和对应的汽缸的腔体长度相同。
如权利要求2所述的汽液压力交换系统，其特征在于，所述每一个液压缸和对应汽缸的腔体长度之和小于所述液压缸和对应汽缸的连杆长度之和。
如权利要求1~3任一项所述的汽液压力交换系统，其特征在于，还包括：与所述多个开关阀一一对应串联的多个单向阀。
如权利要求4所述的汽液压力交换系统，其特征在于，还包括：真空泵，所述真空泵分别与每个汽缸的有杆腔体。
如权利要求4所述的汽液压力交换系统，其特征在于，所述汽缸的有杆腔体为真空腔体。

说明书一种汽液压力交换系统
技术领域
本发明涉及压力传动机械技术领域，尤其涉及到一种汽液压力交换系统。
背景技术
目前中压蒸汽推动高压液体的系统一般采用汽轮机和高压泵组合，其原理如下：用中压蒸汽带动汽轮机转动，汽轮机带动发电机发电，再用发出的电能带动高压泵转动，通过高压泵提升液体的压力，从而实现中压蒸汽推动高压液体的目的。
现有技术的缺陷在于，在上述汽轮机和高压泵的组合中，系统比较复杂、设备比较庞大，占用空间比较大，不便于运输和生产应用。
发明内容
本发明提供了一种汽液压力交换系统，用以提升汽液压力交换系统的小型化程度，使得运输和生产应用便捷化。
本发明包括：
一种汽液压力交换系统，包括：
具有多个开关阀的汽体管道；
液体管道，所述液体管道具有与所述汽体管道的多个开关阀一一对应的开关阀；
设置在相邻两个开关阀之间的汽体管道上的汽缸；所述多个汽缸的活塞端面面积沿汽体管道输入端至输出端依次增大；
设置在相邻两个开关阀之间的液体管道上的液压缸；其中，所述液压缸的连杆与对应气缸的连杆连接。
优选的，所述每一个液压缸的腔体和对应的汽缸的腔体长度相同。
优选的，所述每一个液压缸和对应汽缸的腔体长度之和小于所述液压缸和对应汽缸的连杆长度之和。
优选的，所述的汽液压力交换系统还包括：与所述多个开关阀一一对应串联的多个单向阀。
可选择的，上述汽液压力交换系统还包括：真空泵，所述真空泵分别与每个汽缸的有杆腔体。
可选择的，所述汽缸的有杆腔体为真空腔体。
本发明有益效果如下：通过采用由汽缸和液压缸组成的活塞组作为汽液压力交换系统，提升了汽液压力交换系统的小型化程度，使得运输和生产应用便捷化。
附图说明
图1为本发明汽液压力交换系统一实施例的结构示意图。
附图标记：
10‑活塞组            11‑汽缸              12‑液压缸
20‑汽体管道          30‑液体管道          40‑单向阀
50‑真空泵
具体实施方式
为了提高汽液压力交换系统的小型化程度，使得运输和生产应用便捷化。本发明提供了一种汽液压力交换系统，采用汽缸直接带动液压缸，用中压蒸汽直接提升液体压力实现中压蒸汽和高压液体之间的能量转换。在整个转换设备中仅需使用汽缸和液压缸就可以完成，组成汽液压力交换系统的装置比较简单，提高了汽液压力交换系统的小型化程度，使得运输和生产应用便捷化。为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，以图1所示的汽液压力交换系统的放置方向为参考方向。本发明一实施例提供的一种汽液压力交换系统，包括：
具有多个开关阀的汽体管道20；
液体管道30，所述液体管道30具有与所述汽体管道20的多个开关阀一一对应的开关阀；
设置在相邻两个开关阀之间的汽体管道20上的汽缸11；所述多个汽缸11的活塞端面面积沿汽体管道20输入端至输出端依次增大；
设置在相邻两个开关阀之间的液体管道30上的液压缸12；其中，所述液压缸12的连杆与对应气缸11的连杆连接。
在该实施例中，通过中压蒸汽推动汽缸11，汽缸11通过连杆推动液压缸12，从而使液压缸12内的液体升压，实现中压蒸汽带动高压液体。在该实施例中，利用中压蒸汽推动高压液体仅需汽缸11、液压缸12以及一些其他辅助部件组成的活塞组10，设备结构简单。提高了汽液压力交换系统的小型化程度、使得其运输和应用便捷化。同时，汽缸11与液压缸12通过连杆连接，中压蒸汽的输入设备与高压液体的输出设备之间没有复杂的机械设备连接，减少了能量转化时的损失，提高了中压蒸汽与高压液体之间的能量转化率。
在该实施例中，所述活塞组10按照在汽体管道20上的连接顺序进行排序，其中汽缸11活塞端面面积面积最小的活塞组10为第一活塞组。在具体工作时，先将液体管道30的输出端的开关阀（图中未示出）关闭，打开液体管道30输入端的开关阀，通过液体管道30将所有活塞组10的的液压缸12内充满液体，在液体的推动下，液压缸12的活塞运动到液压缸12的最左端，此时，所有汽缸11的活塞在连杆的推动下也运动到汽缸11的左端，液体充满所有液压缸12后关闭液体管道30输入端和各个活塞组10之间的液体管道30上的开关阀，打开液体管道30输出端的开关阀；然后打开汽体管道20输入端的开关阀，关闭汽体管道上各个活塞组10之间的开关阀，通过汽体管道20向第一活塞组的汽缸11输入中压蒸汽，在中压蒸汽的压力作用下，第一活塞组汽缸11的活塞会向右运动，从而推动第一活塞组液压缸12内的活塞向右运动，液压缸12内的液体受到活塞的压力，由低压液体变为高压液体，并通过液体管道30的输出端输出。
第一活塞组液压缸12的液体完全排空后，关闭液体管道30输出端的开关阀和汽体管道20输入端的开关阀，打开第一活塞组和第二活塞组之间汽体管道20上的开关阀，此时，第一活塞组汽缸11内的压强与第二活塞组汽缸11内的压强相同，由于第二活塞组汽缸11的活塞端面面积大于第一活塞组汽缸11的活塞端面面积，因此第一活塞组中汽缸11的活塞受到的力小于第二活塞组中汽缸11的活塞受到的力，从而使第一活塞组汽缸11内的中压蒸汽流入到第二活塞组的汽缸11内，推动第二活塞组汽缸11的活塞向右运动，进而使第二活塞组液压缸12内的液体流向第一活塞组液压缸12内，同时流入第一活塞组液压缸12内的液体具有一定的压力。依上述工作步骤，依次将第三活塞组、第四活塞组、直至最后一组的活塞组液压缸12内的液体输入到上一组活塞组的液压缸12内；完成后打开汽体管道20输出端的开关阀，将最后一组活塞组汽缸11内的汽体排出，同时打开液体管道30输入端的开关阀，在最后一组活塞组的液压缸12内输入液体，充满液体后，关闭液体管道30输入端的开关阀，再重复进行整个过程。
在该实施例中，优选的所述每一个液压缸12的腔体和对应的汽缸11的腔体长度相同；液压缸12和汽缸11采用相同长度的腔体，保证了液压缸12在充满液体时能够使与其相对应的汽缸11的活塞位于最左端，从而使冲入到汽缸11内的中压汽体在冲入的同时即对活塞做功，避免了由于汽缸11的腔体长度过长而造成冲入的中压蒸汽先得充满汽缸11腔体与活塞之间的空间，之后才能对活塞做功，造成中压蒸汽的浪费。
在该实施例中，所述每一个液压缸12和对应汽缸11的腔体长度之和小于所述液压缸12和对应汽缸11的连杆长度之和。使汽缸11的活塞能够位于最左端，使进入汽缸11的中压蒸汽可以在充入时即可对活塞做工，避免了冲入到汽缸11内的中压蒸汽的浪费。
在该实施例中，所述液压缸12结构相同，所述活塞组10的液压缸12采用结构相同的液压缸12，保证了下一活塞组10的液压缸12内的液体输入到上一活塞组10的液压缸12内时，下一活塞组10的液压缸12内不会出现液体残留，造成液体的浪费。
在该实施例中，优选的，所述汽液压力交换系统还包括：与所述多个开关阀一一对应串联的多个单向阀40。在汽体管道20和液体管道30上设置有单向阀40，保证了汽体和液体的单向流动，避免了由于操作者在操作时忘记关掉开关阀时造成汽体或液体的回流，从而影响到整个系统的运行。
在该实施例中，为了提高中压汽体的做工效率，可选择的，所述汽液压力交换系统还包括：真空泵50，所述真空泵50分别与每个汽缸11的有杆腔体连通。可选的的，所述汽缸11的有杆腔体为真空腔体。将汽缸11有杆腔体抽成真空增大了汽缸11活塞两侧的压力差值，从而使中压蒸汽能够提供更大的输出。
在该实施例中，作为有选方案，所述汽缸11的个数为两个。采用两组活塞组10既可以最大限度的利用中压蒸汽的压力，同时又避免了由于设置过多活塞组10而造成设备庞大。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。