CN103089743B - 等静压工作缸的自动排气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种等静压工作缸的自动排气装置，包括工作缸，其特征在于：所述工作缸的一端设有连通部件，所述连通部件的一端设有阀体，所述阀体为中空结构，所述阀体的一端设有阀芯安装孔，所述阀芯安装孔内装有阀芯，所述阀体的另一端设有调节部件安装孔，所述调节部件安装孔内装有弹簧调节接头，所述阀芯与弹簧调节接头通过弹簧连接。本发明的有益效果为：保证排气充分，又能尽可能减少工作缸介质油不必要的排出；能够实现高温超高压条件下的可靠密封，保证在等静压压制时介质油不会发生滴漏现象；能够实现介质油的自动回收再利用。

Description

等静压工作缸的自动排气装置

技术领域

本发明涉及一种等静压工作缸，具体涉及一种等静压工作缸的自动排气装置。

背景技术

等静压工作缸内通常以油作为工作介质，压制成形时工作介质充满工作缸，并将压力均匀传递到待压制的物料上，在压力和温度共同作用下使粉末材料形成具有一定形状的产品。在工作缸充油过程中，需将缸内空气排出，而在压制完毕，工作缸卸压时又需将工作缸与大气连通。另外，若工作缸内残留有空气，在绝热压缩作用下，空气的温度会快速上升，形成局部热点，导致介质油碳化变质，并带来安全隐患，因此在等静压压制前须将工作缸内空气完全排出。

发明内容

本发明正是用于解决上述问题，在往工作缸充油时，能够使上部的空气通过自动排气装置排出，当空气排完，介质油充满工作缸时，在压力作用下介质油通过自动排气装置往外喷射，从而推动阀芯运动并自动关闭阀门。该阀门不仅能够实现排气时自动打开、气排完后自动关闭的功能，还能够在压制完成后工作缸卸压时，自动排气装置能够自动打开，让空气进入工作缸，否则工作缸上部形成真空导致介质油难以排出。 

本发明采用以下技术方案：

一种等静压工作缸的自动排气装置，包括工作缸，其特征在于：所述工作缸的一端设有连通部件，所述连通部件的一端设有阀体，所述阀体为中空结构，所述阀体的一端设有阀芯安装孔，所述阀芯安装孔内装有阀芯，所述阀体的另一端设有调节部件安装孔，所述调节部件安装孔内装有弹簧调节接头，所述阀芯与弹簧调节接头通过弹簧连接。通过在阀体内设有阀芯、弹簧调节接头和弹簧从从而完成在工作缸充油阶段能够使上部的空气通过自动排气装置排出；工作缸充满介质油时，在压力作用下介质油通过自动排气装置往外喷射，从而推动阀芯运动并自动关闭阀门；在压制完成后工作缸卸压时，自动排气装置能够自动打开，让空气进入工作缸，否则会导致工作缸上部形成真空环境使介质油难以排出。 

优选的，所述阀芯为中空结构，所述阀芯的一端设有阀芯锥面，所述阀芯锥面上设有至少一个第一O形密封圈。

优选的，所述阀芯安装孔内设有阀体锥面和阀体棱边，所述阀芯安装孔大小与阀芯的大小相匹配。所述阀芯上设有的一个第一O形密封圈与所述阀体锥面接触形成低压密封，所述阀芯锥面与阀体棱边接触形成金属密封，保证在高压阶段也有良好的密封效果。

优选的，所述连通部件包括第一接头和螺套，所述第一接头为中空结构，所述阀体与所述第一接头通过螺套固定连接。

优选的，所述连通部件与所述阀体之间还设有密封堵头。

优选的，所述密封堵头为中空结构，所述密封堵头的一端设有至少一个第二O形密封圈，所述密封堵头的另一端设有至少一个第三O形密封圈，所述密封堵头的两端端面均为锥形或圆弧形。所述密封堵头上设有至少一个第三O形密封圈和第二O形密封圈，能够实现二次密封，减少跑冒滴漏现象的发生。所述密封 堵头两端端面设为锥形或圆弧形，能够与阀体和第一接头上的台阶棱边形成金属密封，保证在高温超高压环境下的可靠性密封。

优选的，所述弹簧调节接头为中空结构，所述弹簧调节接头的一端设有至少一个第四O形密封圈，所述弹簧调节接头的另一端设有油杯。所述第四O形密封圈提高了密封的可靠性。

优选的，所述弹簧调节接头与油杯之间通过第二接头连接。

优选的，所述第二接头的一端通过螺帽与弹簧调节接头固定连接，所述第二接头的一端与弹簧调节接头之间设有至少一个第五O形密封圈。所述第五O形密封圈提高了密封的可靠性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明结构合理，在从排气到排油切换时阀门动作可靠，并可通过调整弹簧压缩量来控制阀门关闭的延迟时间，既保证排气充分，又能尽可能减少工作缸介质油不必要的排出。

2.本发明在压制过程中能够实现高温超高压条件下的可靠密封，保证在等静压压制时介质油不会发生滴漏现象，显著延长排气装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种实施例的等静压工作缸的自动排气装置结构的剖面示意图。

如图1所示，对应的附图标记名称为：

101油杯，102第二接头，103螺帽，104第五O形密封圈，105弹簧调节接头，106阀体，107第四O形密封圈，108弹簧，109第一O形密封圈，110阀芯， 111第二O形密封圈，112密封堵头，113第三O形密封圈，114螺套，115第一接头。

图2为本发明一种实施例的等静压工作缸的自动排气装置的阀体结构的剖面局部放大示意图。

如图2所示，对应的附图标记名称为：

201阀芯安装孔，202阀体，203调节部件安装孔，204阀体棱边，205阀体锥面。 

图3为本发明一种实施例的等静压工作缸自动排气装置的阀芯结构的剖面局部放大示意图。

如图3所示，对应的附图标记名称为;

301阀芯，302阀体，303第一O形密封圈，304阀芯锥面，305阀体棱边，306阀体锥面。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

如图1和图2所示：一种等静压工作缸的自动排气装置，包括工作缸，所述工作缸的一端设有连通部件，所述连通部件的一端设有阀体106，所述阀体106为中空结构，所述阀体的一端设有阀芯安装孔201，所述阀芯安装孔201内装有可以左右移动的阀芯110，所述阀体106的另一端设有调节部件安装孔203，所述调节部件安装孔203内装有弹簧调节接头105，所述阀芯110与弹簧调节接头105通过弹簧108连接。

根据本发明的一个实施例，所述连通部件包括第一接头115和螺套114，所述第一接头115为中空结构，所述阀体106与所述第一接头通过螺套114固定 连接。

根据本发明的一个实施例，所述连通部件与所述阀体106之间设有密封堵头112。

根据本发明的一个实施例，所述密封堵头112为中空结构，所述密封堵头112的一端设有一个第二O形密封圈111，所述密封堵头112的另一端设有一个第三O形密封圈113，所述密封堵头112的两端端面均为锥形或圆弧形。所述密封堵头上设有一个第三O形密封圈113和第二O形密封圈111，能够实现二次密封，减少跑冒滴漏现象的发生。所述密封堵头112两端端面设为锥形或圆弧形，能够与阀体106和第一接头115上的台阶棱边形成金属密封，保证在高温超高压环境下的可靠性密封。

根据本发明的一个实施例，所述密封堵头112一端的大小与阀芯安装孔201的大小相匹配，所述密封堵头112另一端的大小与第一接头115的大小相匹配。

根据本发明的一个实施例，所述弹簧调节接头105为中空结构，所述弹簧调节接头105的一端设有一个第四O形密封圈107，所述弹簧调节接头105的另一端设有油杯101.

根据本发明的一个实施例，所述弹簧调节接头105与油杯101之间通过第二接头102连接。

根据本发明的一个实施例，所述第二接头102的一端通过螺帽103与弹簧调节接头105固定连接，所述第二接头102的一端与弹簧调节接头105之间设有一个第五O形密封圈。 

如图2所示，一种等静压工作缸的自动排气装置的阀体结构，所述阀体202与图1所示阀体106相同，在此不再赘述。所述阀体安装孔201内设有阀体锥面205和阀体棱边204，所述阀芯安装孔201大小与阀芯110的大小相匹配。

如图3所示，一种等静压工作缸的自动排气装置的阀芯结构，所述阀芯301和阀体302与图1所示阀芯110和阀体106相同，所述阀体锥面306和阀体棱边305与图2中所示阀体锥面205和阀体棱边204相同，在此不再赘述。所述阀芯301为中空结构，所述阀芯301的一端设有阀芯锥面304，所述阀芯锥面304上设有一个第一O形密封圈303。

所述阀芯301上设有的一个第一O形密封圈303与所述阀体锥面306接触形成低压密封，所述阀芯301上的阀芯锥面304与阀体上的阀体棱边305接触形成金属密封，保证在高压阶段也有良好的密封效果。

根据本发明的一个实施例，所述第一O形密封圈109，第二O形密封圈111，第三O形密封圈113，第四O形密封圈107，第五O形密封圈104均可以设置为两个，以提高密封性能。

本发明的工作原理如下：

工作缸充油阶段打开阀门排气：此阶段自动排装置的阀芯110在弹簧108的作用下处于阀体106右侧，阀门开启，工作缸内空气从第一接头115处通道进入阀体106，流经阀芯110并通过阀体锥面205，最后从第二接头102排出到油杯101中。此时由于工作缸内压力较低，空气对阀芯110的推力小于弹簧108的弹力，故阀芯110能够保持在开启的位置，使工作缸内空气能够可靠排出。

工作缸油充满后迅速关闭阀门：空气排完后，工作缸内继续充油并增压，在压力作用下介质油开始通过阀芯110向外喷射，由于介质油的粘度较空气大，而且在介质油充满工作缸后压力会迅速上升，阀芯110右端在介质油喷射推力作用下克服弹簧108弹力向左端滑动，并使第一O形密封圈303与阀体锥面205接触，形成低压密封，此时阀门关闭。

压制过程中阀门处于关闭并可靠密封：随着工作缸压力增大，第一O形密封圈303已难以保证密封效果，此时阀芯110进一步向左端挤压，阀芯上阀芯锥面304与阀体棱边305压紧形成金属硬密封，保证本阀门高压段也有良好的密封效果。

压制完毕工作缸卸压：当产品压制完成后工作缸内介质油排出并使压力降低到常压。随着介质油的排出，工作缸内压力下降，阀芯110右端面的压力不断减小，当压力小于弹簧108弹力时，阀芯110在弹簧108作用下向右滑动，阀门打开，工作缸与大气联通，其内部压力进一步降低，直到压力下降到常压，此时即可开启工作缸上端盖，取出压制好的产品。

本发明在使用前需要调试，所述调试方法如下：

1.将自动排气装置与工作缸第一接头115连接并锁紧；

2.将弹簧调节接头105旋出阀体106至弹簧108松弛但弹簧调节接头105不脱出阀体106位置；

3.此时往工作缸内充油，工作缸上部的空气通过自动排气装置排出，此时由于弹簧108处于松弛状态，阀芯110在气流和压力作用下动作，使阀门关闭，截断排气通道；

4.缓慢旋进弹簧调节接头105，使弹簧108压缩，直至弹簧108推动阀芯110动作，阀门开启，开始自动排气，标记弹簧108调节接头位置；

5.工作缸排气直至空气完全排出，工作缸内介质油通过排气通道进入阀体106并最终存于油杯101中，由于介质油的粘度较空气大，流速低，工作缸内压力迅速上升，在介质油的流动冲击和压力作用下阀芯110动作，关闭阀门，截断排气通道；

6.适量向外旋出弹簧调节接头105，再重复上述排气和排油过程，直至自动排气装置能够在排气时始终开启，而排油时迅速关闭，记录弹簧调节接头105位置；

7.调好后继续充油增压，同时检查自动排气装置是否能够可靠密封，若发生泄露，卸压后检测O形密封圈及金属密封面，必要时更换；

8.等静压压制工作结束后，工作缸排油，压力持续下降，至阀芯110所受压力小于弹簧108推力时阀门开启；

9.油杯101中存储的介质油首先被吸入工作缸，重复利用；

10.空气通过阀芯110进入工作缸使工作缸压力持续降低，直至压力降到常压，此时即完成一个工作循环；

步骤1、2、3、4以及6、7仅用于自动排气阀初次安装后的调试，正常工作时自动排气阀完全处去自动工作状态，无需人员干预和控制。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本 领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (5)

1.一种等静压工作缸的自动排气装置，包括工作缸，其特征在于：所述工作缸的一端设有连通部件，所述连通部件的一端设有阀体，所述阀体靠近连通部件的一端设有阀芯安装孔，所述阀芯安装孔内装有阀芯，所述阀体远离连通部件的一端设有调节部件安装孔，所述调节部件安装孔内装有弹簧调节接头，所述阀芯与弹簧调节接头通过弹簧连接，所述阀芯为中空结构，所述阀芯的一端设有阀芯锥面，所述阀芯锥面上设有至少一个第一O形密封圈，所述阀芯安装孔内设有阀体锥面和阀体棱边，所述阀芯安装孔大小与阀芯的大小相匹配，所述弹簧调节接头为中空结构，所述弹簧调节接头靠近阀体的一端上设有至少一个第四O形密封圈，所述弹簧调节接头远离阀体的一端与油杯相连通，所述连通部件包括第一接头和螺套，所述第一接头为中空结构，所述阀体与所述第一接头通过螺套固定连接，工作缸内空气从第一接头处通道进入阀体，所述阀芯上的阀芯锥面与阀体上的阀体棱边接触形成金属密封。

2.根据权利要求1所述的等静压工作缸的自动排气装置，其特征在于：所述连通部件与所述阀体之间还设有密封堵头。

3.根据权利要求2所述的等静压工作缸的自动排气装置，其特征在于：所述密封堵头为中空结构，所述密封堵头的一端设有至少一个第二O形密封圈，所述密封堵头的另一端设有至少一个第三O形密封圈，所述密封堵头的两端端面均为锥形或圆弧形。

4.根据权利要求1所述的等静压工作缸的自动排气装置，其特征在于：所述弹簧调节接头与油杯之间通过第二接头连接。

5.根据权利要求4所述的等静压工作缸的自动排气装置，其特征在于：所述第二接头的一端通过螺帽与弹簧调节接头固定连接，所述第二接头的一端与弹簧调节接头之间设有至少一个第五O形密封圈。