專(zhuān)利名稱(chēng)：壓力空氣終端增壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種壓力空氣終端增壓裝置，該裝置特別適用于作為遠(yuǎn) 距離管道輸送壓力空氣的終端增壓裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中需要使用壓力空氣作為生產(chǎn)中的動(dòng)力源，通過(guò)氣動(dòng)工 具和設(shè)備來(lái)進(jìn)行篩分、包裝、夾緊、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，完成工業(yè)生產(chǎn)的需要。對(duì) 于大型企業(yè)往往是通過(guò)管道輸送壓力空氣的方式向企業(yè)用氣的終端裝備輸 氣。但是經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)距離的管道輸送，到達(dá)用氣終端裝備時(shí)，其氣壓值會(huì)有所下
降；或因終端多處裝備同時(shí)使用壓力空氣使得管道里的氣壓迅速下降，有時(shí) 甚至于降到無(wú)法正常使用終端氣動(dòng)工具或設(shè)備。
特別是對(duì)于機(jī)械加工中使用壓力空氣對(duì)加工件進(jìn)行夾裝狀態(tài)時(shí)，其氣壓 一旦發(fā)生泄漏、下降，就很可能會(huì)發(fā)生因工件松動(dòng)而造成危險(xiǎn)，輕則工件報(bào) 廢、刀具損壞；嚴(yán)重時(shí)，則可能會(huì)造成機(jī)毀人亡的事故。因此，在工廠里保 證能持續(xù)向使用壓力空氣的終端氣動(dòng)工具或設(shè)備提供正常的壓力空氣是非常 重要的生產(chǎn)工作條件之一。
其次，當(dāng)終端用氣裝置上需要使用超過(guò)平時(shí)管道壓力空氣壓力時(shí)， 一般 情況下只有增加新壓力空氣源裝置，譬如加大空壓機(jī)站主機(jī)的負(fù)荷能力，向 管道里輸送壓力更高的壓力空氣；或者說(shuō)在需要使用高壓力空氣的工作生產(chǎn) 現(xiàn)場(chǎng)使用新的空壓機(jī)，但是這必須依靠增加設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)這個(gè)需求。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一 種壓力空氣終端增壓裝置。該裝置在因遠(yuǎn)距離輸送壓力空氣而使得氣壓下降 時(shí)，不必依靠新的壓力空氣源就能實(shí)現(xiàn)在進(jìn)氣壓力值的一倍到二倍范圍之間 自由調(diào)節(jié)后再輸出，供終端氣動(dòng)工具或設(shè)備使用。
本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下述技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的終端增壓裝置包括通過(guò)串聯(lián)方式依次相連的輸入端直通截 止閥、初級(jí)過(guò)濾組件、增壓閥、二級(jí)過(guò)濾組件、儲(chǔ)氣筒、輸出端直通截止閥 和各連接管路。
本實(shí)用新型中所述初級(jí)過(guò)濾組件是由依次串聯(lián)連接的空氣濾清器、油水
分離器、設(shè)置有排氣消聲器的二位三通旋鈕式換向閥、單向閥組成；其中空 氣濾清器的輸入端接輸入端直通截止閥的輸出端，二位三通旋鈕式換向閥的 輸出端分別與單向閥和增壓閥的輸入端相連，單向閥和增壓閥的輸出端并聯(lián) 接入二級(jí)過(guò)濾組件輸入端。
本實(shí)用新型中所述增壓閥包括調(diào)壓閥、增壓氣缸，所述增壓氣缸是由啞 鈴式結(jié)構(gòu)的共用一根活塞桿的大、小活塞缸組成；在小活塞缸的缸壁上設(shè)置 有兩個(gè)進(jìn)氣單向閥和兩個(gè)排氣單向閥；其中，兩個(gè)進(jìn)氣單向閥分別與小活塞 缸的無(wú)桿腔、有桿腔相連通，且其輸入端并聯(lián)接入初級(jí)過(guò)濾組件輸出端，兩 個(gè)排氣單向閥分別與小活塞缸的無(wú)桿腔、有桿腔相連通，且其輸出端并聯(lián)接
入二級(jí)過(guò)濾組件輸入端，并通過(guò)反饋管路接入調(diào)壓閥；所述調(diào)壓閥的輸入端
接入初級(jí)過(guò)濾組件輸出端，其輸出端通過(guò)氣動(dòng)換向閥接入大活塞缸的有桿腔
或無(wú)桿腔，氣動(dòng)換向閥的排氣口處通過(guò)排氣消聲器與大氣相連通。
本實(shí)用新型中所述二級(jí)過(guò)濾組件是由依次串聯(lián)連接的空氣濾清器、設(shè)置 有排氣消聲器的二位三通旋鈕式換向閥組成；其中空氣濾清器的輸入端接增
壓閥的輸出端，并與初級(jí)過(guò)濾組件中單向閥的輸出端相接，二位三通旋鈕式 換向閥的輸出端與儲(chǔ)氣筒相連。
本實(shí)用新型的工作原理及有益效果如下
本實(shí)用新型的增壓功能主要是依靠增壓閥來(lái)完成的。管道壓力空氣通過(guò) 輸入端直通截止閥、初級(jí)過(guò)濾組進(jìn)入到增壓閥；在增壓閥中，壓力空氣被分 成兩路，其中一路通過(guò)二個(gè)進(jìn)氣單向閥分別進(jìn)入到增壓氣缸的小活塞缸的無(wú) 桿腔和有桿腔，在無(wú)桿腔和有桿腔之間壓差的作用下，使得位于小活塞缸內(nèi) 的活塞在壓差的作用下從無(wú)桿腔向有桿腔推動(dòng)；另一路經(jīng)調(diào)壓閥流過(guò)氣動(dòng)換 向閥后進(jìn)入到增壓氣缸的大活塞缸的無(wú)桿腔或有桿腔。假定此時(shí)氣動(dòng)換向閥 使得壓力空氣進(jìn)入到大活塞缸的有桿腔，則大活塞缸的無(wú)桿腔經(jīng)氣動(dòng)換向閥 的出氣口和設(shè)置在該出氣口的排氣消聲器直接通大氣，所以大活塞缸無(wú)桿腔內(nèi)無(wú)壓力；因此在大活塞缸有桿腔的推力和小活塞缸兩腔壓力差的共同作用 下，使得位于小活塞缸內(nèi)的活塞在壓差的作用下從無(wú)桿腔向有桿腔運(yùn)動(dòng)，并 使得小活塞缸的無(wú)桿腔內(nèi)充滿管道壓力空氣，這就是增壓氣缸的抽氣過(guò)程， 也可稱(chēng)為增壓閥的吸氣過(guò)程。
當(dāng)吸氣運(yùn)動(dòng)使得位于小活塞缸內(nèi)的活塞碰到氣動(dòng)換向閥限位開(kāi)關(guān)時(shí)，氣 動(dòng)換向閥開(kāi)始換向，切換大活塞缸的無(wú)桿腔、有桿腔的接口位置，壓力空氣 經(jīng)調(diào)壓閥流過(guò)氣動(dòng)換向閥后進(jìn)入到大活塞缸的無(wú)桿腔；而大活塞缸有桿腔則 經(jīng)氣動(dòng)換向閥的出氣口和設(shè)置在該出氣口的排氣消聲器直接通大氣，所以大 活塞缸的有桿腔內(nèi)無(wú)壓力，并在下面涉及的計(jì)算中將該腔排空阻力忽略不計(jì)。
假定位于大活塞缸內(nèi)的活塞(大活塞)面積為Sm，位于小活塞缸內(nèi)的活 塞(小活塞)面積為Sn，活塞桿截面積Sd。因此在大活塞缸的無(wú)桿腔壓力 Pl. Sm和小活塞缸的有桿腔壓力Pl.(Sn-Sd)的共同推力作用下，小活塞向無(wú)桿 腔方向運(yùn)動(dòng)，并在小活塞缸的無(wú)桿腔產(chǎn)生反推力P2. Sn。由于活塞桿沒(méi)有彎曲 變形，所以推力與反推力必然會(huì)平衡相等，因此下列計(jì)算式成立
PI. Sm+ Pl.(Sn畫(huà)Sd) =P2. Sn
P2=Pl.(Sm+Sn-Sd)/Sn
由于活塞桿截面積Sd很小，而大活塞面積Sm遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小活塞面積Sn， 因此增壓輸出的壓力空氣P2顯而易見(jiàn)高于進(jìn)氣壓力Pl，因此小活塞缸的無(wú)桿 腔內(nèi)剛吸進(jìn)來(lái)的壓力空氣P1，經(jīng)增壓后向二級(jí)過(guò)濾組件輸送高壓氣P2，這就 是增壓氣缸的增壓壓氣過(guò)程，也可稱(chēng)為增壓閥的增壓過(guò)程。
當(dāng)增壓輸出高壓氣結(jié)束時(shí)，大活塞觸碰氣動(dòng)換向閥，該閥又會(huì)自動(dòng)切換 到吸氣狀態(tài)，周而復(fù)始，自動(dòng)完成吸氣、增壓送氣動(dòng)作。
綜上所述，可見(jiàn)本裝置在不必增加新的動(dòng)力源前提下，利用管道壓力空 氣，通過(guò)調(diào)節(jié)增壓閥里的調(diào)壓閥，就可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)將管道壓力空氣增壓，并在 進(jìn)氣壓力的一倍到二倍壓力值的范圍內(nèi)由操作人員觀察增壓閥進(jìn)氣氣壓表和 輸出氣壓表的數(shù)值P1和P2，可以方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2是圖1中增壓閥的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3是圖2中的調(diào)壓閥與氣動(dòng)換向閥之間不連通狀態(tài)的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖l的序號(hào)為1-1是輸入端直通截止閥，1-2是儲(chǔ)氣筒排污排水直通截 止閥，l-3是輸出端直通截止閥，2是初級(jí)過(guò)濾組件，3是進(jìn)氣氣壓表，4是增 壓閥，5是輸出氣壓表，6是二級(jí)過(guò)濾組件，7是儲(chǔ)氣筒，8-l是初級(jí)過(guò)濾組件 里的二位三通旋鈕式換向閥，8-2是二級(jí)過(guò)濾組件里的二位三通旋鈕式換向 閥，9-1是初級(jí)過(guò)濾組件里的空氣濾清器，9-2是二級(jí)過(guò)濾組件里的空氣濾清 器，IO是初級(jí)過(guò)濾組件里的單向閥，11是初級(jí)過(guò)濾組件里的油水分離器，12-1 是初級(jí)過(guò)濾組件里的排氣消聲器，12-2是二級(jí)過(guò)濾組件里的排氣消聲器。
圖2的序號(hào)為3是進(jìn)氣氣壓表，5是輸出氣壓表，12-3是增壓閥里的排 氣消聲器，13是氣動(dòng)換向閥，14-1、 14-2均是排氣單向閥，14-3、 14-4均是 進(jìn)氣單向閥，15是增壓氣缸小活塞缸的有桿腔，16是增壓氣缸小活塞缸的無(wú) 桿腔，17是調(diào)壓閥，18是增壓氣缸大活塞缸的有桿腔，19是增壓氣缸大活塞 缸的無(wú)桿腔。
圖3的序號(hào)為17是調(diào)壓閥。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型以下將結(jié)合實(shí)施例(附圖)作進(jìn)一步描述，但并不限制本實(shí) 用新型。
如圖1所示，本實(shí)用新型壓力空氣終端增壓裝置包括通過(guò)串聯(lián)方式依次 相連的輸入端直通截止閥1-1、初級(jí)過(guò)濾組件2、增壓閥4、 二級(jí)過(guò)濾組件6、 儲(chǔ)氣筒7、輸出端直通截止閥l-3和各連接管路。所述初級(jí)過(guò)濾組件2是由依 次串聯(lián)連接的空氣濾清器9-l、油水分離器11、設(shè)置有排氣消聲器12-1的二 位三通旋鈕式換向閥8-1、單向閥IO組成；其中空氣濾清器9-l的輸入端接 輸入端直通截止閥1-1的輸出端，二位三通旋鈕式換向閥8-1的輸出端分別與 單向閥10和增壓閥4的輸入端相連，單向閥10和增壓閥4的輸出端并聯(lián)接 入二級(jí)過(guò)濾組件6輸入端。所述二級(jí)過(guò)濾組件6是由依次串聯(lián)連接的空氣濾 清器9-2、設(shè)置有排氣消聲器12-2的二位三通旋鈕式換向閥8-2組成；其中空 氣濾清器9-2的輸入端接增壓閥4的輸出端，并與初級(jí)過(guò)濾組件2中單向閥10的輸出端相接，二位三通旋鈕式換向閥8-2的輸出端與儲(chǔ)氣筒7相連。
如圖2、圖3所示，所述增壓閥4包括調(diào)壓閥17、增壓氣缸，所述增壓 氣缸是由吸鈴式結(jié)構(gòu)的共用一根活塞桿的大、小活塞缸組成；在小活塞缸的 缸壁上設(shè)置有兩個(gè)進(jìn)氣單向閥14-3、 14-4和兩個(gè)排氣單向閥14-1、 14-2;其 中，兩個(gè)進(jìn)氣單向閥14-3、 14-4分別與小活塞缸的無(wú)桿腔、有桿腔相連通， 且該兩個(gè)進(jìn)氣單向閥14-3、 14-4的輸入端并聯(lián)接入初級(jí)過(guò)濾組件2輸出端， 兩個(gè)排氣單向閥14-1、 14-2分別與小活塞缸的無(wú)桿腔、有桿腔相連通，且該 兩個(gè)排氣單向閥14-1、 14-2的輸出端并聯(lián)接入二級(jí)過(guò)濾組件6輸入端，并通 過(guò)反饋管路接入調(diào)壓閥17;所述調(diào)壓閥17的輸入端接入初級(jí)過(guò)濾組件2輸出 端，其輸出端通過(guò)氣動(dòng)換向閥13接入大活塞缸的有桿腔18或無(wú)桿腔19，氣 動(dòng)換向閥13的排氣口處通過(guò)排氣消聲器12-3與大氣相連通。 本實(shí)用新型的具體工作原理及方式如下-
關(guān)閉本裝置輸出端的直通截止閥1-3，打開(kāi)輸入端的直通截止閥1-1，管 道壓力空氣P1輸入到本裝置，并對(duì)儲(chǔ)氣筒7進(jìn)行充氣。充氣結(jié)束后，本實(shí)用 新型裝置就會(huì)自動(dòng)按增壓閥4里調(diào)壓閥17設(shè)定的壓力值自動(dòng)進(jìn)行增壓，并向 儲(chǔ)氣筒7輸出壓力空氣P2。
當(dāng)輸出氣壓P2達(dá)到調(diào)壓閥17預(yù)先設(shè)定值時(shí)，此時(shí)從排氣單向閥14-2出 來(lái)的反饋氣壓控制調(diào)壓閥17 (如圖3所示)自動(dòng)切斷其輸出到氣動(dòng)換向閥13 這條管路，使調(diào)壓閥17與氣動(dòng)換向閥13之間處于不連通狀態(tài)。 一旦當(dāng)儲(chǔ)氣 筒7輸出壓力空氣到終端氣動(dòng)工具或用氣裝備，并使得P2值下降時(shí)，因?yàn)榭?制調(diào)壓閥4的反饋氣壓低于P2 了，所以調(diào)壓閥17與氣動(dòng)換向閥13之間的管 路自動(dòng)接通，增壓氣缸又開(kāi)始自動(dòng)增壓工作。
初級(jí)過(guò)濾組件2的空氣濾清器9-l主要是將管道來(lái)氣中的灰塵、管道內(nèi)壁 的銹蝕物等固體顆粒物過(guò)濾去除掉。本實(shí)用新型是氣動(dòng)元件組成的系統(tǒng)，所 以在它的進(jìn)氣端——初級(jí)過(guò)濾組件2里使用油水分離器11，可使在其后面的 各氣動(dòng)元件基本上在氣體處于干燥的狀態(tài)下工作，避免氣動(dòng)元件內(nèi)腔被水氣 銹蝕，而影響它們的正常工作。二級(jí)過(guò)濾組件6里的空氣過(guò)濾器9-2則進(jìn)一步 將增壓后的壓力空氣里的灰塵雜物去除掉，讓終端用氣的氣動(dòng)工具或裝備能 使用到清潔的壓力空氣。儲(chǔ)氣筒下方的l-2是儲(chǔ)氣筒的排污排水直通截止閥，操作人員需要定期對(duì)它進(jìn)行排放。此處可排出沉淀在儲(chǔ)氣筒底部的臟物和水 份，進(jìn)一步提高終端用氣的清潔程度。
當(dāng)本實(shí)用新型停止工作時(shí)，關(guān)閉輸入端直通截止閥1-1，將初級(jí)過(guò)濾組件
2的二位三通旋鈕式換向閥8-1切換到其出氣口與排氣消聲器12-1處于連通 狀態(tài)，使得空氣過(guò)濾器9-l和油水分離器ll與大氣相通，讓它們的內(nèi)腔卸去 載荷。
氣動(dòng)換向閥13總會(huì)使得增壓氣缸的大活塞缸的有桿腔或無(wú)桿腔的其中一 個(gè)腔與氣動(dòng)換向閥的出氣口接通，該出氣口通過(guò)排氣消聲器12-3與大氣相通。 假定增壓氣缸停止工作時(shí)，它的有桿腔18與排氣消聲器12-3相通；此時(shí)無(wú)桿 腔19則與調(diào)壓閥17相通。將二級(jí)過(guò)濾組件6的二位三通旋鈕式換向閥8-2 切換到其出氣口與排氣消聲器12-2處于連通狀態(tài)，增壓氣缸小活塞缸的有桿 腔15和無(wú)桿腔16里的壓力空氣通過(guò)排氣單向閥14-1和14-2，再經(jīng)過(guò)空氣過(guò) 濾器9-2與大氣相通，使它們的內(nèi)腔卸去載荷。而大活塞缸的無(wú)桿腔19內(nèi)的 壓力空氣則經(jīng)調(diào)壓閥17，通過(guò)進(jìn)氣單向閥14-3和14-4，然后與上述相同，再 通過(guò)空氣過(guò)濾器9-2與大氣相通，使它們的內(nèi)腔卸去載荷。
關(guān)閉輸出端直通截止閥1-3，使本實(shí)用新型裝置與終端氣動(dòng)工具或裝備切 斷，然后打開(kāi)儲(chǔ)氣筒排污排水直通截止閥l-2將儲(chǔ)氣筒7里的壓力空氣排空。
本實(shí)用新型初級(jí)過(guò)濾組件2和二級(jí)過(guò)濾組件6里所用的二位三通旋鈕式 換向閥8-1和8-2，其結(jié)構(gòu)形式也可采用二位三通推拉式手動(dòng)換向閥。
權(quán)利要求1、一種壓力空氣終端增壓裝置，其特征在于該裝置包括通過(guò)串聯(lián)方式依次相連的輸入端直通截止閥(1-1)、初級(jí)過(guò)濾組件(2)、增壓閥(4)、二級(jí)過(guò)濾組件(6)、儲(chǔ)氣筒(7)、輸出端直通截止閥(1-3)和各連接管路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力空氣終端增壓裝置，其特征在于所述初級(jí)過(guò)濾組件(2)是由依次串聯(lián)連接的空氣濾清器(9-1)、油水分離器(11)、 設(shè)置有排氣消聲器(12-1)的二位三通旋鈕式換向閥(8-1)、單向閥(10)組 成；其中空氣濾清器(9-1)的輸入端接輸入端直通截止閥(1-1)的輸出端， 二位三通旋鈕式換向閥(8-1)的輸出端分別與單向閥(10)和增壓閥(4)的 輸入端相連，單向閥(10)和增壓閥(4)的輸出端并聯(lián)接入二級(jí)過(guò)濾組件(6) 輸入端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力空氣終端增壓裝置，其特征在于所述增 壓閥(4)包括調(diào)壓閥(17)、增壓氣缸，所述增壓氣缸是由啞鈴式結(jié)構(gòu)的共 用一根活塞桿的大、小活塞缸組成；在小活塞缸的缸壁上設(shè)置有兩個(gè)進(jìn)氣單 向閥(14-3)、 (14-4)和兩個(gè)排氣單向閥(14-1)、 (14-2);其中，兩個(gè)進(jìn)氣單 向閥(14-3)、 (14-4)分別與小活塞缸的無(wú)桿腔、有桿腔相連通，且該兩個(gè)進(jìn) 氣單向閥(14-3)、 (14-4)的輸入端并聯(lián)接入初級(jí)過(guò)濾組件(2)輸出端，兩 個(gè)排氣單向閥(14-1)、 (14-2)分別與小活塞缸的無(wú)桿腔、有桿腔相連通，且 該兩個(gè)排氣單向閥(14-1)、 (14-2)的輸出端并聯(lián)接入二級(jí)過(guò)濾組件(6)輸 入端，并通過(guò)反饋管路接入調(diào)壓閥(17);所述調(diào)壓閥(17)的輸入端接入初 級(jí)過(guò)濾組件(2)輸出端，其輸出端通過(guò)氣動(dòng)換向閥(13)接入大活塞缸的有 桿腔(18)或無(wú)桿腔(19)，氣動(dòng)換向閥(13)的排氣口處通過(guò)排氣消聲器(12-3) 與大氣相連通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力空氣終端增壓裝置，其特征在于所 述二級(jí)過(guò)濾組件(6)是由依次串聯(lián)連接的空氣濾清器(9-2)、設(shè)置有排氣消 聲器(12-2)的二位三通旋鈕式換向閥(8-2)組成；其中空氣濾清器(9-2) 的輸入端接增壓閥(4)的輸出端，并與初級(jí)過(guò)濾組件(2)中單向閥(10) 的輸出端相接，二位三通旋鈕式換向閥(8-2)的輸出端與儲(chǔ)氣筒(7)相連。
專(zhuān)利摘要一種壓力空氣終端增壓裝置，其特征在于該裝置包括通過(guò)串聯(lián)方式依次相連的輸入端直通截止閥(1-1)、初級(jí)過(guò)濾組件(2)、增壓閥(4)、二級(jí)過(guò)濾組件(6)、儲(chǔ)氣筒(7)、輸出端直通截止閥(1-3)和各連接管路。本實(shí)用新型的裝置在因遠(yuǎn)距離輸送壓力空氣而使得氣壓下降時(shí)，不必依靠新的壓力空氣源就能實(shí)現(xiàn)在進(jìn)氣壓力值的一倍到二倍范圍之間自由調(diào)節(jié)后再輸出，供終端氣動(dòng)工具或設(shè)備使用。
文檔編號(hào)F17D3/01GK201259087SQ20082014929
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者張文歌, 張景仙, 虹 李, 程鵬波, 趙永波, 趙運(yùn)平 申請(qǐng)人:鄭州宇通重工有限公司