CN106051287B - 一种等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置，它包括钟罩形浮子和密封塞，钟罩形浮子的下端面开有径向半圆形缺口，上端面开安装孔，密封塞通过安装孔与钟罩形浮子形成一体；钟罩形浮子上还开有斜向通孔；密封塞上设置O形密封圈，其还具有空心轴套，空心轴套开有槽形孔；密封塞中部设置轴用卡环，下端固定配重垫；该装置安装在工作容器上端盖中，上端盖顶部设置圆柱形通孔，空心轴套能够在该圆柱形通孔中上下移动；工作容器上端盖内侧壁上还设置了孔用卡环，浮子式进、排气装置放置在孔用卡环上方。本装置结构简单，实现等静压机工作容器内部液面变化时自动进、排气及密封的功能，维修内容精简。

Description

一种等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置

技术领域

本发明的实施方式涉及机械、液压等工程技术领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置。

背景技术

等静压设备是利用物理学中的帕斯卡原理进行工作的带压设备，工程应用中会向密闭的工作容器内充满工作介质液以及从工作容器内排出(或部分排出)工作介质液。通常国内等静压设备工作容器进、排气的做法是从工作容器上端盖处使用管道和可控单向阀与工作容器内腔进行连通，当工作容器充满工作介质液时通过管道和可控单向阀将一小部分溢流出的液体引导到外部一个小型容器里，再利用小型容器内安装的音叉传感器或液位传感器等来间接感知工作容器内是否已经充满工作介质液，当液体流入外部小型容器时则安装在小型容器内的传感器便会发出感知信号，证明工作容器内工作介质液已经充满。然后启动工作容器上端盖处可控单向阀执行关闭动作，等静压机工作容器即可进入下一个工作程序(例如给工作容器升压)。上述方法在国内等静压设备上得到了较好的应用，但是也存在着一些小缺点或不足，例如：外部器件较多结构复杂。每次给工作容器充满油时都会有部分工作介质液溢出到外部装有传感器的小型容器里，直接造成等静压系统中的部分工作介质液损耗。如果再令这部分工作介质液回到系统中其通常的做法：一是靠人力手工处理；二是设计安装自动装置将溢出到外部小型装置内的液体自动送回系统中。第一种做法浪费人力，第二种做法进一步增加了装置复杂性和成本投入。装置的复杂性无疑对系统的可靠性构成一定的挑战。本发明专利申请提案所展示的技术方案试图创造出一种新的简易结构和原理来弥补上述不足，实现节省人力、缩短维修时间、降低维修难度、结构简单、成本经济的目的。另外可根据不同工况调整配重以适应和满足不同工况的使用目的。此方法在国内未见报道。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置，以期望可以解决现有等静压设备外部器件结构复杂，可靠性低、成本高以及容易损耗掉部分工作介质液的问题。

为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：

一种等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置，它包括钟罩形浮子和密封塞，所述钟罩形浮子的下端面处开有径向半圆形缺口，钟罩形浮子的上端面中部开安装孔，并在该安装孔周边形成台肩孔，所述密封塞具有台肩，其台肩与所述台肩孔匹配，密封塞嵌入所述安装孔后被钟罩形浮子托起；所述钟罩形浮子的上端面与钟罩形浮子的相邻内端面之间开有斜向通孔；所述密封塞的台肩上表面设置环形槽，并在环形槽内安装O形密封圈，密封塞的上表面中部还具有空心轴套，在空心轴套径向沿空心轴套母线开有槽形孔；所述密封塞中部设置轴用卡环，密封塞下端设置配重垫，并将配重垫用螺母固定在密封塞上；所述浮子式进、排气装置安装在等静压机工作容器上端盖中，并且该工作容器上端盖顶部设置圆柱形通孔，所述空心轴套与该圆柱形通孔间隙配合使空心轴套能够在圆柱形通孔中上下移动；所述工作容器上端盖内侧壁上还设置了孔用卡环，所述浮子式进、排气装置放置在孔用卡环上方。

进一步的技术方案是，所述等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置中，斜向通孔为多个，围绕密封塞均匀分布。

更进一步的技术方案是，所述等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置中，径向半圆形缺口为多个，均匀分布在钟罩形浮子的下端面处。

更进一步的技术方案是，所述密封塞下端设置能够调换的配重垫，能够通过增加或者减少该配重垫的重量来调节所述的等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置的重量。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：本发明的装置能够实现等静压机工作容器内部液面变化时工作容器自动进、排气的功能，实现工作容器的压力密封(可靠密封可以达到200MPa以上的压力)，装置结构简单，维修难度低，维修内容精简，因此可提高维修效率；根据等静压机使用的工作介质液、工艺、工况等实际工作状态，通过适当调整装置配重能够实现本装置在最佳技术状态工作；相对于现有同类型装置而言，本装置在制造时零部件数量少、结构简单、装配容易，使用过程中易损件仅为一只O形密封圈，维修更换方便快捷、省时省力；本装置设计有可更换的配重垫，可根据现场调试状况对配重垫的质量进行调整改变，使其达到最佳工作状态(即工作容器内气体能够排净但液体不流出)。

附图说明

图1为本发明等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置的钟罩形浮子的结构及其在工作容器上端盖中的相对位置的示意图。

图2为本发明等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置的密封塞的结构示意图。

图3为本发明等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置整体结构示意图及其在工作容器上端盖中的相对位置的示意图。

图4为本发明等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置安装在等静压机工作容器中的整体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置具有一个钟罩形浮子1，它放置在等静压机工作容器上端盖的空腔中，所述钟罩形浮子1的下端面处开有径向半圆形缺口101，所述径向半圆形缺口101为多个，均匀分布在钟罩形浮子1的下端面处；钟罩形浮子1的上端面中部开安装孔102，并在该安装孔102周边形成台肩孔103。所述钟罩形浮子的上端面与钟罩形浮子的相邻内端面之间开有斜向通孔104。所述斜向通孔104为多个，围绕密封塞2均匀分布。

如图2所示，本发明的等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置具有一个密封塞2，所述密封塞2具有台肩201，其台肩201与所述台肩孔103匹配，密封塞2嵌入所述安装孔102后被钟罩形浮子1托起；所述密封塞的台肩201上表面设置环形槽202，密封塞的上表面中部还具有空心轴套203，在空心轴套径向沿空心轴套母线开有多个均匀分布的槽形孔204；所述密封塞2中部设置轴用卡环205，密封塞2下端设置配重垫206，并将配重垫206用螺母207固定在密封塞2上，方便更换。所述配重垫206能够取下调换，这样就可以通过增加或者减少配重垫206的重量来调节所述浮子式进、排气装置的整体重量。轴用卡环的作用是将密封塞与钟罩形浮子连接为一个整体防止二者分离，便于装置整体安装和卸下进行维修。另外，允许钟罩形浮子与密封塞之间沿密封塞轴线有一个较小的相互移动距离，可使密封塞上部的O型圈能进一步压紧，提高装置的密封性能。

如图3所示，环形槽内安装O形密封圈301。所述浮子式进、排气装置安装在等静压机工作容器上端盖3中，并且该工作容器上端盖顶部设置圆柱形通孔302，所述空心轴套203与该圆柱形通孔302间隙配合使空心轴套能够在圆柱形通孔中上下移动，即空心轴套既是本装置的进排气口，又是本装置上下移动时的定心导向柱；所述工作容器上端盖内侧壁上还设置了孔用卡环303，所述浮子式进、排气装置放置在孔用卡环303上方。孔用卡环的作用是在装置处于较低位置时托住装置整体，防止装置掉落。

如图4所示，所述浮子式进、排气装置404安装在等静压机工作容器的上端盖403中，该等静压机工作容器还具有可控进液单向阀401、工作容器桶体402、工作容器下端盖405和可控出液单向阀406等结构。图4主要是为了说明所述浮子式进、排气装置404在等静压机工作容器上的位置。

本发明所述钟罩形浮子上开有斜向通孔104而非竖直通孔。其斜向通孔在工作容器内液面上升过程中不仅参与钟罩形浮子下部半圆形缺口通道共同排气，更是钟罩形浮子内顶部气体排出通道，可避免钟罩形浮子内顶部气体发生被困现象，防止这部分被困气体在高压状态下发生局部绝热反应而造成局部高温危害。斜向通孔在工作容器内液面下降过程中参加进气。设置斜向通孔目的一是便于钟罩内顶部气体排出时直接对准出气孔口方向，使排气更流畅。二是当液体进入钟罩时液面急速上升，钟罩形浮子内部小空间内气体高速喷出时钟罩形浮子上平面与上端盖之间空间产生负压，更有利于钟罩形浮子带动密封塞上升。这比设置竖直方向的小通孔更为有利。

钟罩形浮子可以选用聚四氟乙烯、铝合金、钛合金等低比重材质，但不局限于这几种材质。一般可根据工作容器内工作介质液体的温度、黏度进行选择。

工作容器的大部分气体主要还是通过钟罩形浮子下部径向半圆形缺口与钟罩形浮子外表面与上端盖凹孔之间空隙进出。下面对安装了浮子式进、排气装置的等静压机工作容器的工作状态进行描述。

1、工作容器内工作介质充入阶段本装置的工作状态描述

首先，令可控出液单向阀处于关闭状态，启动充液泵(图中未示出)向工作容器充入工作介质液，液体经可控进液单向阀进入工作容器。随着工作容器内液面不断上升，工作容器内气体穿过“钟罩形”浮子下端面径向半圆形缺口、斜向通孔、钟罩形浮子外表面与工作容器上端盖之间的空隙、空心轴套流出工作容器而进入大气。上述过程中气体通过装置时不足以使本装置浮起上升而阻断气体通道，工作容器可以一直排放气体。当工作容器内液面上升到排净钟罩形浮子内部气体之后，在密度较高的工作介质液与流量压力均较大的泵的共同作用下，浮子式进、排气装置快速浮起阻断外流通道，同时来自于充液泵的液体压力会进一步增强这种阻断外流通道的能力，O形密封圈起到密封作用。这时装置起到了自动关闭外流通道的作用。

2、工作容器内工作介质排出阶段本装置的工作状态描述

当浮子式进、排气装置仍处于阻断外流通道状态时，启动工作容器的排液泵(图中未示出)排出液体，同时开启可控出液单向阀。工作容器内工作介质液经可控出液单向阀流出，工作容器内压力、液面下降。所述浮子式进、排气装置在自身重力的作用下下降，先前被阻断的外流通道重新打开，外部气体随着液面的下降进入到工作容器内。

尽管这里参照本发明的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 (4)

1.一种等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置，它包括钟罩形浮子(1)和密封塞(2)，其特征在于所述钟罩形浮子(1)的下端面处开有径向半圆形缺口(101)，钟罩形浮子(1)的上端面中部开安装孔(102)，并在该安装孔(102)周边形成台肩孔(103)，所述密封塞(2)具有台肩(201)，其台肩(201)与所述台肩孔(103)匹配，密封塞(2)嵌入所述安装孔(102)后被钟罩形浮子(1)托起；所述钟罩形浮子的上端面与钟罩形浮子的相邻内端面之间开有斜向通孔(104)；所述密封塞的台肩(201)上表面设置环形槽(202)，并在环形槽(202)内安装O形密封圈(301)，密封塞的上表面中部还具有空心轴套(203)，在空心轴套径向沿空心轴套母线开有槽形孔(204)；所述密封塞(2)中部设置轴用卡环(205)，密封塞(2)下端设置配重垫(206)，并将配重垫(206)用螺母(207)固定在密封塞(2)上；所述浮子式进、排气装置安装在等静压机工作容器上端盖(3)中，并且该工作容器上端盖顶部设置圆柱形通孔(302)，所述空心轴套(203)与该圆柱形通孔(302)间隙配合使空心轴套能够在圆柱形通孔中上下移动；所述工作容器上端盖内侧壁上还设置了孔用卡环(303)，所述浮子式进、排气装置放置在孔用卡环(303)上方。

2.根据权利要求1所述的等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置，其特征在于所述斜向通孔(104)为多个，围绕密封塞(2)均匀分布。

3.根据权利要求1所述的等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置，其特征在于所述径向半圆形缺口(101)为多个，均匀分布在钟罩形浮子(1)的下端面处。

4.根据权利要求1所述的等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置，其特征在于所述密封塞(2)下端设置能够调换的配重垫(206)，能够通过增加或者减少该配重垫(206)的重量来调节所述的等静压机工作容器上端盖浮子式进、排气装置的重量。