技术领域
[0001] 本
发明涉及压力补偿领域，尤其涉及一种增压式压力补偿器及其压力监控方法。
背景技术
[0002] 动力单元在泥
水中或任何压力增大的环境中工作时，需要密封的环境。由于泥水中外部压力较大并且不断变化，因此需要调节动力单元内部压力与外界压力平衡，防止因外界环境压力过大，导致动力单元密封失效发生外界泥水渗入内部的情况发生。对于受冲击较为强烈的动力单元，为更好的实现密封效果，最好能够保证动力单元内部压力稍高于外界压力。
[0003] 目前的增压式压力补偿器无法实时检测其内部具体的增压值，且只能人工观察压力补偿器
活塞的
位置来判断是否需要补油，这就需要将设备提出水面之上进行补油。如果过于频繁的将设备提出水面观察会影响施工效率，而如果间隔较长时间观测又可能导致无法及时补油而发生动力单元内部渗水的情况。同时，现有增压式压力补偿器的
活塞杆及
压缩弹簧都暴露于外部环境，不利于在其
腐蚀性介质中工作，增加了制造成本。
发明内容
[0004] 本发明提供了一种增压式压力补偿器及其压力监控方法。本发明能够实时检测补偿器内部的压力变化，以便及时对压力补偿器补油，极大的提高了密封部件工作的可靠性和工作效率。
[0005] 根据本发明的一个方面，提供一种增压式压力补偿器，包括壳体、位移
传感器和活塞，其中壳体内部形成内腔，活塞能够在内腔中上下移动，其中：
[0006] 位移传感器，用于实时检测活塞相对于内腔上端的位置。
[0007] 在一个
实施例中，还包括
控制器，用于在位移传感器检测到的位置小于第一预定值时控制停机，以便进行补油。
[0008] 在一个实施例中，壳体上还设有与第一油路连接的供油端口，其中供油端口在停机补油时开通，以便通过供油端口将第一油路中的油补充到壳体内腔中，从而使活塞在油压作用下向下移动。
[0009] 在一个实施例中，本发明的增压式压力补偿器还包括滚动膜片，其中壳体包括上壳体和下壳体，滚动膜片位于所述内腔中，滚动膜片的
外圈固定在上壳体和下壳体之间，以便密封内腔底部，滚动膜片中间固定在活塞上。
[0010] 在一个实施例中，在壳体内腔中还包括弹簧，其中弹簧的上端与壳体上端固定连接，弹簧的下端与活塞固定连接。
[0011] 在一个实施例中，在壳体内腔中还包括用于限定弹簧最小拉伸长度的限位套筒。
[0012] 在一个实施例中，位移传感器设置在壳体内腔中，并固定在壳体内腔上端。
[0013] 在一个实施例中，位移传感器为电磁式位移传感器。
[0014] 在一个实施例中，壳体上还设有排气端口，用于排除壳体内腔中的空气。
[0015] 在一个实施例中，排气端口位于壳体的上端。
[0016] 在一个实施例中，壳体上还设有与第二油路连接的输油端口，用于将壳体内腔中的油通过第二油路提供给动力单元。
[0017] 在一个实施例中，供油端口和输油端口位于壳体的上端。
[0018] 根据本发明的另一方面，还提供一种增压式压力补偿器的压力检测方法，[0019] 实时检测增压式压力补偿器内腔中的活塞相对应内腔上端的位置；
[0020] 判断检测到的位置是否小于第一预定值；
[0021] 若检测到的位置小于第一预定值，则控制停机，以便进行补油。
[0022] 在一个实施例中，若检测到的位置不小于第一预定值，则进一步判断
指定时间间隔内的平均漏油速度V1是否大于预定的速度
门限值V0；
[0023] 若平均漏油速度V1大于预定的速度门限值V0，则进行报警提示，以便进行停机维护。
[0024] 在一个实施例中，利用公式
[0025]
[0026] 计算平均漏油速度V1，其中Si为第i个时刻的活塞位置，Si-1为第i-1个时刻的活塞位置，t0为Si-1与Si之间的时间间隔。
[0027] 在一个实施例中，若平均漏油速度V1大于预定的速度门限值V0，则进行报警提示的步骤包括：
[0028] 若平均漏油速度V1大于预定的速度门限值V0，则进一步判断下一指定时间间隔内的平均漏油速度V2是否大于预定的速度门限值V0；
[0029] 若平均漏油速度V2大于预定的速度门限值V0，则进行报警提示，以便进行停机维护。
[0030] 在一个实施例中，
[0031] 利用公式
[0032]
[0033] 计算平均漏油速度V2，其中Si+1为第i+1个时刻的活塞位置，Si为第i个时刻的活塞位置，t1为Si与Si+1之间的时间间隔。
[0034] 本发明能够实时检测提供的增压值的同时还能实时检测压力变化，以便及时对压力补偿器补油，极大的提高了密封部件工作的可靠性和工作效率。
附图说明
[0035] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036] 图1为本发明增压式压力补偿器一个实施例的主视图。
[0037] 图2为本发明增压式压力补偿器一个实施例的剖视图。
[0038] 图3为本发明增压式压力补偿器的压力监控方法的一个实施例示意图。
[0039] 图4为本发明增压式压力补偿器的压力监控方法的另一个实施例示意图。
具体实施方式
[0040] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0042] 同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0043] 在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0044] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0045] 图1为本发明增压式压力补偿器一个实施例的主视图，图2为本发明增压式压力补偿器一个实施例的剖视图，如图1和图2所示，包括壳体1、位移传感器2和活塞3，其中壳体1内部形成内腔，活塞3能够在内腔中上下移动，其中，
[0046] 位移传感器2，用于实时检测活塞3相对于内腔上端的位置S。
[0047] 本发明的增压式压力补偿器能够实时检测补偿器内部的压力变化，以便及时对压力补偿器补油，极大的提高了密封部件工作的可靠性和工作效率。
[0048] 在本发明的一个实施例中，增压式压力补偿器还包括控制器(图中未示出)，用于在位移传感器2检测到的S小于第一预定值X1时，控制停机，以便进行补油。
[0049] 在本发明的一个实施例中，壳体1上还设有与第一油路连接的供油端口4，其中供油端口4在停机补油时开通，以便通过供油端口4将第一油路中的油补充到壳体1内腔中，从而使活塞3在油压作用下向下移动。
[0050] 在本发明的一个实施例中，增压式压力补偿器还包括滚动膜片5，其中，壳体1包括上壳体11和下壳体12，滚动膜片5位于壳体1的内腔中，滚动膜片5的外圈固定在上壳体11和下壳体12之间，以便密封内腔底部，滚动膜片5中间固定在活塞3上，随活塞3上下运动。
[0051] 在本发明的一个实施例中，壳体1内腔中还包括弹簧6，弹簧6的上端与壳体1上端固定连接，弹簧6的下端与活塞3固定连接。活塞3在油压作用下向下移动时会
拉伸弹簧6，位移传感器2通过检测弹簧6的拉伸量得到活塞3相对于内腔上端的位置S。
[0052] 由于本发明弹簧6和活塞3都位于压力补偿器内部，可有效防止外界介质腐蚀，降低成本的同时增加了压力补偿器的适用范围。
[0053] 优选的，在壳体1内腔中还包括用于限定弹簧6最小拉伸长度的限位套筒7。
[0054] 进一步的，位移传感器2设置在壳体1内腔中，并固定在壳体1内腔上端，本领域技术人员可以了解的是，位移传感器2也可以设置在壳体1下端，同样能够检测活塞3的位置。
[0055] 优选的，位移传感器2为电磁式传感器。可以在内腔中设置位移传感器2的磁
块安装座，用于安装磁块。活塞3在油压作用下向下移动时会拉伸弹簧6，位移传感器2通过检测弹簧6的拉伸量得到活塞3相对于内腔上端的位置S。
[0056] 在本发明的一个实施例中，壳体1上还设有排气端口8，用于排除壳体1内腔中的空气。
[0057] 优选的，排气端口8位于壳体1的上端。
[0058] 进一步的，壳体1上还设有与第二油路连接的输油端口9，用于将壳体1内腔中的油通过第二油路提供给动力单元。
[0059] 优选的，供油端口4和输油端口9位于壳体1的上端。
[0060] 图3为本发明增压式压力补偿器的压力监控方法的一个实施例示意图。结合图1-2，如图3所示：
[0061] 步骤301，开机。
[0062] 步骤302，实时检测增压式压力补偿器内腔中的活塞3相对应内腔上端的位置S是否小于第一预定值X1，若S
[0063] 步骤303，报警，进入步骤305。当S
[0064] 本发明的增压式压力补偿器的压力监控方法能够实时检测补偿器内部的压力变化，以便及时对压力补偿器补油，极大的提高了密封部件工作的可靠性和工作效率。
[0065] 步骤304，判断指定时间间隔内的平均漏油速度V1是否大于预定的速度门限值V0，若V1>V0，则进入步骤306；若V1≤V0，返回步骤302。
[0066] 步骤305，停机补油，补油后进入步骤301，重新开机。
[0067] 优选的，对压力补偿器进行补油时，同时打开供油端口4和排气端口8，直到排气端口8中流出的油液中不含空气时，说明空气完全排空，关闭排气端口8，继续补油直到预定压力。
[0068] 步骤306，报警维护，检修漏油点，进入步骤305。
[0069] 优选的，对于i时刻的漏油速度V1可以利用公式 计算平均漏油速度V1，其中Si为第i个时刻的活塞位置，Si-1为第i-1个时刻的活塞位置，t0为Si-1与Si之间的时间间隔。
[0070] 图4为本发明增压式压力补偿器的压力监控方法的另一个实施例示意图。结合图1-2，如图4所示：
[0071] 步骤401，开机。
[0072] 步骤402，实时检测增压式压力补偿器内腔中的活塞3相对应内腔上端的位置S是否小于第一预定值X1，若SX1，进入步骤404。
[0073] 步骤403，报警，进入步骤405。当S
[0074] 本发明的增压式压力补偿器的压力监控方法能够实时检测补偿器内部的压力变化，以便及时对压力补偿器补油，极大的提高了密封部件工作的可靠性和工作效率。
[0075] 步骤404，判断指定时间间隔内的平均漏油速度V1是否大于预定的速度门限值V0，若V1>V0，则进入步骤406；若V1≤V0，返回步骤402。
[0076] 优选的，对于i时刻的漏油速度V1可以利用公式 计算平均漏油速度V1，其中Si为第i个时刻的活塞位置，Si-1为第i-1个时刻的活塞位置，t0为Si-1与Si之间的时间间隔。
[0077] 步骤405，停机补油，补油后进入步骤401，重新开机。
[0078] 优选的，对压力补偿器进行补油时，同时打开供油端口4和排气端口8，直到排气端口8中流出的油液中不含空气时，说明空气完全排空，关闭排气端口8，继续补油直到预定压力。
[0079] 步骤406，判断指定时间间隔内的平均漏油速度V2是否大于预定的速度门限值V0，若V2>V0，则进入步骤407；若V2≤V0，返回步骤402。
[0080] 优选的，对于i+1时刻的漏油速度V2可以利用公式 计算平均漏油速度V2，其中Si+1为第i+1个时刻的活塞位置，Si为第i个时刻的活塞位置，t1为Si与Si+1之间的时间间隔。
[0081] 步骤406是为了避免由于瞬时冲击导致短时间内出现漏油量较大造成的V1较大，但实际上动力单元和压力补偿器并未损坏的情况造成误判。因此当检测到V1>V0时，进一步判断下一时间段内V2是否大于V0。
[0082] 步骤407，报警维护，检修后进入步骤405。
[0083] 下面对本发明具体应用进行示例性说明。
[0084] 在本发明的增压式压力补偿器运行状态下，位移传感器2检测到活塞3相对于内腔上端的位置S小于第一预定值X1时，控制器控制停机，以便进行补油。
[0085] 工作时，与动力单元连接的输油端口9开通，以给动力单元提供增压。由于在动力单元工作过程中可能发生
泄漏时，压力补偿器内的油会因进入动力单元而减少，活塞3向上恢复，此时检测漏油的速度V1是否大于预定的速度门限值V0，若V1≤V0，继续检测S是否小于第一预定值X1；若V1>V0，为了防止由于瞬时冲击导致短时间内出现漏油量较大造成的V1较大产生的误判，进一步判断下一时间段内V2是否大于V0。若V2>V0，则说明动力单元或压力补偿器出现了漏油，压力补偿器报警，进行检修，检修后重新补油开机；若V2≤V0，则不进行报警。
[0086] 本发明能够实时检测补偿器内部的压力变化，以便及时对压力补偿器补油，同时还能检测漏油的发生，极大的提高了密封部件工作的可靠性和工作效率。
[0087] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过
硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读
存储器，磁盘或光盘等。
[0088] 本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多
修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
