CN101639123A - 控制压排装置弹性囊膨胀位置节材方法及液位控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制压排装置弹性囊膨胀位置节材方法及液位控制装置，它是根据需要，设计弹性囊(2)的应力/应变、形状、容积等参数，及设置与其对应的外壳(1)，并通过人工或液位控制装置(3)，控制向弹性囊内所输入压力流体的输入量，使弹性囊外侧与外壳内侧之间处于为非接触、或微接触、或仅局部接触状态，实现储存该输入压力流体并可对其压排，既达到所需压排力要求又能使外壳免承压或少承压，节省制造该外壳的材料及成本和使用更安全，广泛适合于利用弹性囊体回弹力压排方法的装置；及采用杠杆及推杆和电感元件作为电源导通及断开机构使流体泵工作的液位控制装置，具有结构简单、灵敏稳定、低成本及更能适应非接触流体式液位的控制。

Description

控制压排装置弹性囊膨胀位置节材方法及液位控制装置

技术领域

本发明涉及到一种包括蓄能容器及压力容器，及其所输入流量的液位控制。

背景技术

在现有的各种容器，特别是如气囊式、重锤式、活塞加弹簧式等各种蓄能式压力容器，其外壳即容器体都需承载输入流体的自重力及其所加压的压力，即外壳须作为动力压力系统所输入压力流体的反力体，才能储蓄流体的压力。其所输入压力流体的压强越大，及容器即外壳的容积越大，外壳体各向所承载的载荷即压力也越大，造成外壳相对应的结构强度要求也越高，所需耗费的高强度材料也越多，是造成现有技术各种压力容器制造成本高的主要原因，和造成外壳体解构爆裂或爆炸，酿成安全事故的主要因素，特别是装载有危险化学品或气体的压力容器，所存在的问题更为严重及危险，极需改进；而现有技术的各种液位控制装置，有压感传感式、湿度探测传感式等，而其存在着结构复杂、元件多、易失灵易损坏、造价高、适应范围差，更难适应弹性囊型蓄能式压力容器的液位控制等之不足及问题。

发明内容

技术问题

本发明要解决的技术问题是，提供一种能按需储存所输入压力流体，并可实现所需压排力又能使装置外壳免承或少承流体压力、结构简单、节省制造外壳材料节省成本、使用安全的控制压排装置弹性囊膨胀位置节材方法；和具有适合可与所控流体不直接接触、结构简单、灵敏度高稳定可靠、成本低的液位控制装置。

技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：设计一种控制压排装置弹性囊膨胀位置节材方法，它是根据使用需要，设计设置弹性囊的应力/应变、形状、容积等各项参数，及设置与其对应的外壳，并通过人工或液位控制装置控制向弹性囊内所输入压力流体的输入量，使弹性囊的外侧与外壳内侧之间，处于为非接触、或微接触、或仅局部接触状态，使所述外壳免承压或少承压，而节约制造该外壳的使用材料，降低生产成本及使用更加安全。

还提出，设计一种液位控制装置，它包括电感元件、电源线、杠杆机构、推杆机构，其分为两部分安装在容器体的上下部，并有电源线相连接。安装在容器体上部的是：上推杆机构活动安装在容器体上部推杆安装孔中，其外端头的位置与杠杆机构的一端相对应，主电源输出线动触点接在杠杆机构的另一端，设在上盒体中的主电源输入线静触点与主电源输出线动触点位置相对应，杠杆机构中的导磁体位置与电感元件相对应；安装在容器体下部的是：下推杆机构活动安装在容器体下部的推杆安装孔中，连接在下推杆外端头或弹动片中的副电源输出线动触点与连接在下盒体副电源输入线静触点的位置相对应，副电源输出线与安装在盒体的电感元件中的线圈一端连接，另一副电源输入线连接在线圈的另一端。

还提出，在所述容器体推杆安装孔内侧与推杆内端头间封装有密封膜套。

有益效果

本发明与现有技术相比，具有如下显著的有益效果：1、本发明所述的控制压排装置弹性囊膨胀位置节材方法，是一种经由按使用需要设计设置内置在流体压排装置中的弹性囊，并利用该弹性体装载输入流体及承压，利用其回弹力反向向储存其内的流体施压，实现储存、压排的功能目的。而非如现有技术的由容器体即外壳装载流体并承受压力，成为压力的反力体。更不同于直通胶囊式蓄能器的利用胶囊体做缓冲系统压力用途之技术方案及目的。由于高弹性材料的各种化学成份及应力/应变和形状的可设计性和可控性，可将所述弹性囊的形状设计设置成与外壳的形状相适应，或反之将外壳的形状设计设置成与弹性囊相适应，直接利用弹性囊所具有的储存、密封及回弹力的反向施压之性能及功能，使容器或装置的外壳可仅用于防尘、装饰、及外部防护等和矫正弹性囊膨胀位置功能，而非用于装载流体及承压和反力之功能。弹性囊是对输入压力流体的压力做为囊体的膨胀动力并卸压及储存该流体后，利用弹性囊自身的回弹所造成的位能及动能，对储存于内流体进行挤压产生压排力之过程。由于可以控制输入流量，也即可控制弹性囊膨胀位置，使之与外壳相对应相配合，至两者处于非接触、或微接触、或局部接触状态，获得外壳免承压，或所承受的压力在无须特别增加外壳结构强度的可承受范围内。达到简化结构，使制外壳节省材料、节约资源、节省生产制造成本，而又不会造成如现有技术压力容器所存在的过压、发生容器体爆裂、或爆炸等安全事故的危险问题，使压排装置的使用更加安全的一种先进方法。并减少因制造该材料及容器体过程的能源消耗及污染，更加节能、环保等诸多显著的经济效益和社会效益；2、本发明所述的液位控制装置，它具有结构简单、体积小不占容器内空间、性能灵敏稳定、电子元件少、通电时间短耗电少、耐用、生产及使用成本低、能全自动控制流体流量、适用范围广适应能力强、能适应压力容器或非压力容器，及不与流体直接接触的有皮囊内胆型压排装置；它既可作为本控制压排装置弹性囊膨胀位置节材方法的一种控制手段，也能与其他储流或蓄能之容器或装置配套使用的多用途。还可设置成具有多道断开电源电路功能，更为安全保险可靠等；3、密封膜套，它具有防漏、防潮密封效果好、能适应、适合有或无皮囊内胆型各种压排装置或容器的广泛适用性。

附图说明

图1是安装有液位控制装置型控制压排装置弹性囊膨胀位置节材方法实施方式的示意图，图2是液位控制装置结构示意图，图中1是外壳，2是弹性囊，3是液位控制装置，3A1是上推杆机构，3A2是下推杆机构，3B是杠杆机构，3C是主电源输出线动触点，3D是主电源输入线静触点，3E是电感元件，3F1是上盒体，3F2是下盒体，3G是副电源输出线动触点，3H是副电源输入线静触点，31是副电源输出线，3J是弹动片，3K是密封膜套。

具体实施方式

控制压排装置弹性囊膨胀位置节材方法的实施

参照附图1，本方法主要是可以根据使用需要，设计设置具有能储存输入压力流体，并能对该流体产生挤压压排力的弹性囊(2)的应力/应变、形状、容积等各项参数，及设置与其对应的外壳(1)即容器体，并通过人工或液位控制装置(3)控制向弹性囊内所输入压力流体的输入量，使弹性囊(2)受压膨胀后的外侧与外壳(1)内侧之间，处于为非接触、或微接触、或仅局部接触状态。实现既可储存所输入压力流体及达到所需压排力要求，又能使仅用于外部防护的外壳免承受压力，或所承受的压力在无须特别增加外壳结构强度的可承受范围内，达到使制造所述外壳节省材料、节约资源、节省生产成本，及压排装置的使用更加安全。本发明所述上述控制主要是指由人工直接地控制或采用液位控制装置自动地控制输入并储存于弹性囊内的压力流体的输入量，同时在弹性囊的膨胀过程中，可将囊体外与外壳内之间的流体，一般为气体排放，当需弹性囊压排储存其内流体时，再向其外侧自动补充空气之过程。或保留部分空气，或将所述外壳制成透气型让空气自由流通均可。本发明所述的免承压是指外壳的径向或及上盖部分，仅底部承压，即主要要点为是不使外壳即容器体作为储压或压排动力的反力体，仅为外部防尘等防护功能的构件，达到制造节材节省成本的目的。

液位控制装置的实施

参照附图2，它包括电感元件、电源线、杠杆机构、推杆机构。其分为两部分安装在容器体的上下部，并有电源线相连接，安装在容器体上部的是：上推杆机构(3A1)活动安装在容器体上部的推杆安装孔中，其外端头的位置与杠杆机构(3B)一端相对应，主电源输出线动触点(3C)接在杠杆机构(3B)另一端，设在上盒体(3F1)中的主电源输入线静触点(3D)与主电源输出线动触点(3C)位置相对应，杠杆机构(3B)中的导磁体位置与电感元件(3E)相对应；安装在容器体下部的是：下推杆机构(3A2)活动安装在容器体下部的推杆安装孔中，连接在下推杆外端头或弹动片(3J)中的副电源输出线动触点(3G)，与连接在下盒体(3F2)的副电源输入线静触点(3H)的位置相对应，副电源输出线(3I)与安装在上盒体的电感元件(3E)中的线圈一端连接，另一副电源输入线连接在线圈的另一端。上述所述主、副电源输出线和输入线的动触点与静触点之间的位置即接线方式是可互换的。所述容器体上下部，它是可以安装在包括容器体上下侧璧上或上下两端上。所述副电源输出线动触点(3G)它是可以直接安装在下推杆外端头上，或设置弹动片(3J)并将副电源输出线接在其上并由下推杆控制，它能使动静触点之间讯速接触或分离，不致产生火花更安全。还可在容器体上端，设置有能由浮阀断开的常通电源接线保险开关，即当万一上推杆特别是推杆机构安装在容器体侧璧型无法断开上盒体中的电源时，流体继续上升会推动浮阀顶开保险开关，是可选项。所述杠杆机构(3B)中的杠杆，其间设有一销孔，用铰销将杠杆机构安装在上盒体(3F1)上。如果杠杆是非金属或非导磁金属时，需在杠杆中与安装在上盒体中的电感元件(3E)相对应位置加设导磁体，即本结构特征是包括了具有导磁功能的杠杆。杠杆机构可设置成具有倾斜角或设弹性压紧元件，当杠杆外端被上推杆推离电感元件时，其外端向外倾斜，而不跟随上推杆返回，当杠杆被电感元件吸引时，杠杆外端向内倾斜导通主泵电源工作，当失电即导磁体失去被吸力时，由于有倾角或弹性压紧元件的压紧杠杆不会自动复位，主泵继续工作，而当容器内的流体再次向外推动上推杆才能使杠杆机构复位，继开主泵电源。本液位控制装置的动态工作过程是：当容器内的液位下降，使上推杆的压力缓解弹簧件推动上推杆自动向容器内探入，缓解了杠杆上端的位置，当液位继续下降使下推杆的压力缓解并向容器内探入，并使副电源输出线动触点与连接在下盒体的副电源输入线静触点相接触，即经副电源输出线导通了电感元件中的线圈，即与线圈中另一副电源输入线使线圈形成通路，线圈产生了磁场吸引力，吸引杠杆导磁点使杠杆机构转动至与主电源静触点接触，并导通主泵电机工作给容器内输入流体，当容器内输入流体后，其压力压动下推杆向外伸出，使副电源动触点与副电源静触点脱离，至使电感元件线圈失电，但其失电状态下不影响主电源导通即杠杆机构未复位，主泵继续供流，当容器内的流体到达上推杆位置推动上推杆向外伸出，并推动杠杆机构的杠杆向外移动，至使主电源动触点与主电源静触点脱离断开，主泵电机断电停止向容器内供流，当容器内的液位再次下降时，上推杆又向容器内伸入的反复过程。所述上下盒体，它既可安装各元件并将其固定在容器体上，又可防尘防触电等作用，但也可将各元部件直接安装在容器体上，它不是一项绝对必要的技术特征。所述杠杆连同电源出入线及电感元件与推杆机构的上下位置，也是可对调的。本液位控制装置是以机械结构为主，仅采用了一个电子元件，而该电子元件每次的工作即通电时间极短，各元件与流体为非接触状态。电感元件即是一种当导通电源后能产生磁吸力，失电后失去磁吸力的包括电感线圈、继电器等各种电子元件。

附属方案的实施

在容器体推杆安装孔内侧与推杆内端头间封装有密封膜套(3K)。安装本密封膜套，是一项可选结构特征。如果是作为配套本控制压排装置弹性囊膨胀位置节材方法中的压排装置的液位自动控制，或其他装有弹性囊的容器或装置的液位控制装置时，可无需本密封膜套，当与容器内没有内囊的容器或装置配合使用时需设有密封膜套或密封圈。本密封膜套可起到密封推杆与容器体推杆安装孔之间的间隙。

本发明所述的压排装置，所装载的所述压力流体，它是可以包括各种化学成份的液体流体及气体流体，所述压力流体，可以是由机械动力系统提供或人力机构或装置提供。所述压排装置它包括需利用流体的压力做功或及同时也可利用该流体的化学性质本身，即包括需利用流体压力做功的各种如蓄能装置、压力容器等设备及装置。

实施本发明的控制压排装置弹性囊膨胀位置节材方法，所述液位控制，不局限于采用本申请中与之配套的液位控制装置，同样地可以采用现有技术或其他方式的液位控制装置，即能达到控制流体的输入量即可，均包括在范围内。

Claims (3)

1、一种控制压排装置弹性囊膨胀位置节材方法，其特征在于：它是根据使用需要，设计设置安装在压排装置内的弹弹性囊(2)的应力/应变、形状、容积等各项参数，及设置与其对应的外壳(1)，并通过人工或液位控制装置(3)控制向弹性囊内所输入压力流体的输入量，使弹性囊(2)的外侧与所述外壳(1)内侧之间，处于为非接触、或微接触、或仅局部接触状态，使所述外壳(1)免承压或少承压，而节约制造该外壳的用料，降低生产成本。

2、一种液位控制装置，它包括电感元件、导线、杠杆机构、推杆机构，其分为两部分安装在容器体的上下部，并有电源线相连接，其特征在于：安装在容器体上部的是：上推杆机构(3A1)活动安装在容器体上部的推杆安装孔中，其外端头的位置与杠杆机构(3B)的一端相对应，主电源输出线动触点(3C)接在杠杆机构(3B)的另一端，设在上盒体(3F1)中的主电源输入线静触点(3D)与主电源输出线动触点(3C)位置相对应，杠杆机构(3B)中的导磁体位置与电感元件(3E)相对应；安装在容器体下部的是：下推杆机构(3A2)活动安装在容器体下部推杆安装孔中，连接在下推杆外端头或弹动片(3J)中的副电源输出线动触点(3G)与连接在下盒体(3F2)的副电源输入线静触点(3H)的位置相对应，副电源输出线(3I)与安装在上盒体(3F1)的电感元件(3E)中的线圈一端连接，另一副电源输入线连接在线圈的另一端。

3、根据权利要求2所述的一种液位控制装置，其特征在于：在所述容器体推杆安装孔内侧与推杆内端头间封装有密封膜套(3K)。

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