CN110898693A - 一种高精度可燃气体混配器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于可燃气体混合技术领域，尤其为一种高精度可燃气体混配器，包括支撑座，所述支撑座的顶部固定安装有混料罐，所述混料罐内转动安装有第一螺纹杆，所述混料罐的一侧固定安装有减速电机，所述第一螺纹杆的一端延伸至混料罐外并与减速电机的输出轴固定连接，所述混料罐内滑动密封安装有活塞，所述活塞与第一螺纹杆螺纹连接，所述混料罐内固定安装有滑动杆，所述滑动杆贯穿活塞并与活塞滑动密封连接。本发明操作简单，实用性强，容积可调，能够保证混合任意体积气体的混合效率及精度，同时，方便改变不同原料气体进入时的压力及流量，能够平衡不同原料气体进入时的压力差，提高混合精度。
Description
技术领域
本发明涉及可燃气体混合技术领域，尤其涉及一种高精度可燃气体混配器。
背景技术
气体混配是将不同气体按比例进行混合，可燃气体在生产时，需要进行气体混配，在可燃气体生产过程中，为了保证可燃气体燃烧充分，提高燃烧效率，降低排放，需要对混配的气体成分进行精确控制，经检索，授权公告号为CN108043323A的专利文件公开了一种小型高精度气体配比器，虽然采用气体配比阀直接控制气体混合比例，并采用压力互补式稳压器，使得用于配比的多路气体压力相互补偿，保持压力一致进入气体配比阀。本方案摒弃流量测试方式，直接控制气体混合比例，无管道设计，有效解决管道布置及泄漏和维修不便的问题。
但是，上述技术中，混配容积不可调节，当混配少量的可燃气体时，混配精度低，同时，不便于调节进气的压力及流量，为此，提出一种高精度可燃气体混配器。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高精度可燃气体混配器。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高精度可燃气体混配器，包括支撑座，所述支撑座的顶部固定安装有混料罐，所述混料罐内转动安装有第一螺纹杆，所述混料罐的一侧固定安装有减速电机，所述第一螺纹杆的一端延伸至混料罐外并与减速电机的输出轴固定连接，所述混料罐内滑动密封安装有活塞，所述活塞与第一螺纹杆螺纹连接，所述混料罐内固定安装有滑动杆，所述滑动杆贯穿活塞并与活塞滑动密封连接，所述活塞上固定安装有防爆电机，所述活塞上开设有安装槽，所述安装槽内转动安装有叶轮，所述叶轮与防爆电机的输出轴固定连接，所述活塞上固定安装有压力传感器和气体浓度传感器，所述混料罐上对称固定安装有两个进料管，两个进料管均与混料罐相连通，所述混料罐上固定安装有出料管和进气管，且出料管和进气管均与混料罐相连通，所述混料罐的顶部固定安装有控制箱，所述控制箱的顶部设有报警器，所述进料管上固定安装有安装块，所述安装块上开设有腔体，所述腔体与进料管相连通，所述腔体内固定安装有支架，所述支架上转动安装有螺纹套筒，所述螺纹套筒上固定套设有第一锥形齿轮，所述安装块上转动安装有转轴，所述转轴的底端延伸至腔体内并固定安装有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮与第一锥形齿轮啮合，所述螺纹套筒内螺纹安装有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆的两端均延伸至螺纹套筒外，所述第二螺纹杆上开设有滑动槽，所述滑动槽内滑动安装有推杆，所述推杆的一端延伸至滑动槽外并固定安装有阀板，所述腔体的内壁上开设有通孔，所述阀板与通孔相适配，所述推杆上滑动套设有弹簧，所述弹簧的一端与阀板固定连接，所述弹簧的另一端与第二螺纹杆固定连接。
优选的，所述腔体的内壁上对称固定安装有四个限位杆，四个限位杆均与阀板滑动连接，防止阀板在运动时发生偏移。
优选的，所述滑动槽的内壁上对称开设有两个限位槽，所述推杆上对称固定安装有两个限位块，所述限位块与对应的限位槽的内壁滑动连接，保证螺纹套筒转动时，第二螺纹杆不跟随其转动。
优选的，所述支架上开设有第一转动孔，所述螺纹套筒上固定套设有轴承，所述轴承的外圈与第一转动孔的内壁固定杆连接,保证螺纹套筒转动顺畅。
优选的，所述腔体的顶部内壁上开设有第二转动孔，所述第二转动孔的内壁与转轴转动连接。
优选的，第二转动孔内固定安装有密封圈，所述密封圈的内壁与转轴转动密封连接，防止气体由第二转动孔泄漏。
优选的，所述活塞上开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内壁与第一螺纹杆螺纹连接，使第一螺纹杆可以带动活塞运动。
优选的，所述活塞上开设有滑动孔，所述滑动孔的内壁与滑动杆滑动连接，防止活塞运动时发生偏移。
优选的，所述混料罐远离进料管的一侧内壁上开设有排气孔，用于活塞运动时的进气和出气，防止活塞受压强限制而不能运动。
优选的，所述活塞上开设电机腔，所述电机腔的内壁与防爆电机固定连接，使防爆电机与混料罐隔离，提高安全性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)容积可调，能够保证混合任意体积气体的混合效率及精度；
2)方便改变不同原料气体进入时的压力及流量，能够平衡不同原料气体进入时的压力差，提高混合精度；
3)可以在混合浓度发生异常时进行报警，保证能够获得稳定的组份，正确混合气体。
附图说明
图1为本发明的正视剖视结构示意图；
图2为本发明中A部分的放大结构示意图；
图3为本发明的侧视剖视结构示意图；
图4为本发明的第一锥形齿轮和第二锥形齿轮的啮合图；
图5为本发明的原理框图。
图中：1、支撑座；2、混料罐；3、第一螺纹杆；4、减速电机；5、活塞；6、滑动杆；7、防爆电机；8、安装槽；9、叶轮；10、压力传感器；11、气体浓度传感器；12、进料管；13、出料管；14、进气管；15、控制箱；16、报警器；17、安装块；18、腔体；19、支架；20、螺纹套筒；21、第一锥形齿轮；22、转轴；23、第二锥形齿轮；24、第二螺纹杆；25、滑动槽；26、推杆；27、阀板；28、通孔；29、弹簧；30、限位杆。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参照图1-5，本发明提供一种技术方案：一种高精度可燃气体混配器，包括支撑座1，支撑座1的顶部固定安装有混料罐2，混料罐2内转动安装有第一螺纹杆3，混料罐2的一侧固定安装有减速电机4，第一螺纹杆3的一端延伸至混料罐2外并与减速电机4的输出轴固定连接，混料罐2内滑动密封安装有活塞5，活塞5与第一螺纹杆3螺纹连接，混料罐2内固定安装有滑动杆6，滑动杆6贯穿活塞5并与活塞5滑动密封连接，活塞5上开设有螺纹孔，螺纹孔的内壁与第一螺纹杆3螺纹连接，活塞5上开设有滑动孔，滑动孔的内壁与滑动杆6滑动连接，使第一螺纹杆可以带动活塞运动，活塞5上固定安装有防爆电机7，活塞5上开设电机腔，电机腔的内壁与防爆电机7固定连接，使防爆电机与混料罐隔离，提高安全性，活塞5上开设有安装槽8，安装槽8内转动安装有叶轮9，叶轮9与防爆电机7的输出轴固定连接。
活塞5上固定安装有压力传感器10和气体浓度传感器11，混料罐2上对称固定安装有两个进料管12，两个进料管12均与混料罐2相连通，混料罐2远离进料管12的一侧内壁上开设有排气孔，用于活塞运动时的进气和出气，防止活塞受压强限制而不能运动，混料罐2上固定安装有出料管13和进气管14，且出料管13和进气管14均与混料罐2相连通，混料罐2的顶部固定安装有控制箱15，控制箱15的顶部设有报警器16，进料管12上固定安装有安装块17，安装块17上开设有腔体18，腔体18与进料管12相连通，腔体18内固定安装有支架19，支架19上转动安装有螺纹套筒20，支架19上开设有第一转动孔，螺纹套筒20上固定套设有轴承，轴承的外圈与第一转动孔的内壁固定杆连接，使转动顺畅，螺纹套筒20上固定套设有第一锥形齿轮21，安装块17上转动安装有转轴22，腔体18的顶部内壁上开设有第二转动孔，第二转动孔的内壁与转轴22转动连接，第二转动孔内固定安装有密封圈，密封圈的内壁与转轴22转动密封连接，防止气体由第二转动孔泄漏，转轴22的底端延伸至腔体18内并固定安装有第二锥形齿轮23，第二锥形齿轮23与第一锥形齿轮21啮合，螺纹套筒20内螺纹安装有第二螺纹杆24，第二螺纹杆24的两端均延伸至螺纹套筒20外，第二螺纹杆24上开设有滑动槽25，滑动槽25内滑动安装有推杆26，滑动槽25的内壁上对称开设有两个限位槽，推杆26上对称固定安装有两个限位块，限位块与对应的限位槽的内壁滑动连接，保证螺纹套筒转动时，第二螺纹杆24不跟随其转动，推杆26的一端延伸至滑动槽25外并固定安装有阀板27，腔体18的内壁上对称固定安装有四个限位杆30，四个限位杆30均与阀板27滑动连接，防止阀板27运动时发生偏移，腔体18的内壁上开设有通孔28，阀板27与通孔28相适配，推杆26上滑动套设有弹簧29，弹簧29的一端与阀板27固定连接，弹簧29的另一端与第二螺纹杆24固定连接；
本实施例中，该装置通过混料罐2、第一螺纹杆3、减速电机4、活塞5、压力传感器10、气体浓度传感器11、进料管12、进气管14、控制箱15、报警器16、腔体18、螺纹套筒20、第一锥形齿轮21、转轴22、第二锥形齿轮23、第二螺纹杆24、阀板27、通孔28和弹簧29相配合，使用时，原料气体通过进料管12进入混料罐2内，压力传感器10接收压力信号并传输至控制箱15，控制箱15控制减速电机4转动，减速电机4带动第一螺纹杆3转动，第一螺纹杆3带动活塞5在混料罐2内运动，随着原料气体的不断进入，混料罐2的混料体积不断增大，能够保证混合任意体积气体的混合效率，当混料罐2的体积不能再增大且压力过大时，压力传感器10将压力信号传输给控制箱15，控制箱15控制报警器16报警；气体浓度传感器11将气体浓度信号传输给控制箱15，当气体浓度过大时，控制箱15控制启动气泵，气泵通过进气管14向混料罐2内泵入空气，可以降低气体浓度，当气体浓度不符合异常时，控制箱15控制报警器16报警；原料气体通过进料管12进入腔体18内，推动阀板27远离通孔28，压缩弹簧29，当需要控制原料气体进入混料罐的压力和流量时，转动转轴22，转轴22带动第二锥形齿轮23转动，第二锥形齿轮23带动第一锥形齿轮21转动，第一锥形齿轮21带动螺纹套筒20转动，螺纹套筒20带动第二螺纹杆24运动，螺纹杆24运动会改变弹簧29的弹力行程，使阀板27被推动的压力改变，因此，可以控制原料气体进入混料罐的压力及流量，能够平衡不同原料气体进入时的压力差，提高混合精度，当原料气体停止进入时，在弹簧29的弹力作用下，使阀板27将通孔28堵塞，防止气体回流；本发明操作简单，实用性强，容积可调，能够保证混合任意体积气体的混合效率及精度，同时，方便改变不同原料气体进入时的压力及流量，能够平衡不同原料气体进入时的压力差，提高混合精度。
本实施例中，该装置的外部设有气泵，且气泵的与进气管14相连通，同时，压力传感器10和气体浓度传感器11均与控制箱15相连接，控制箱15分别与减速电机4、报警器16和气泵相连接；
使用时，原料气体通过进料管12进入混料罐2内，压力传感器10接收压力信号并传输至控制箱15，控制箱15控制减速电机4转动，减速电机4带动第一螺纹杆3转动，第一螺纹杆3带动活塞5在混料罐2内运动，随着原料气体的不断进入，混料罐2的混料体积不断增大，能够保证混合任意体积气体的混合效率，当混料罐2的体积不能再增大且压力过大时，压力传感器10将压力信号传输给控制箱15，控制箱15控制报警器16报警；
气体浓度传感器11将气体浓度信号传输给控制箱15，当气体浓度过大时，控制箱15控制启动气泵，气泵通过进气管14向混料罐2内泵入空气，可以降低气体浓度，当气体浓度不符合异常时，控制箱15控制报警器16报警；
原料气体通过进料管12进入腔体18内，推动阀板27远离通孔28，压缩弹簧29，当需要控制原料气体进入混料罐的压力和流量时，转动转轴22，转轴22带动第二锥形齿轮23转动，第二锥形齿轮23带动第一锥形齿轮21转动，第一锥形齿轮21带动螺纹套筒20转动，螺纹套筒20带动第二螺纹杆24运动，螺纹杆24运动会改变弹簧29的弹力行程，使阀板27被推动的压力改变，因此，可以控制原料气体进入混料罐的压力及流量，能够平衡不同原料气体进入时的压力差，提高混合精度，当原料气体停止进入时，在弹簧29的弹力作用下，使阀板27将通孔28堵塞，防止气体回流。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高精度可燃气体混配器，包括支撑座(1)，其特征在于：所述支撑座(1)的顶部固定安装有混料罐(2)，所述混料罐(2)内转动安装有第一螺纹杆(3)，所述混料罐(2)的一侧固定安装有减速电机(4)，所述第一螺纹杆(3)的一端延伸至混料罐(2)外并与减速电机(4)的输出轴固定连接，所述混料罐(2)内滑动密封安装有活塞(5)，所述活塞(5)与第一螺纹杆(3)螺纹连接，所述混料罐(2)内固定安装有滑动杆(6)，所述滑动杆(6)贯穿活塞(5)并与活塞(5)滑动密封连接，所述活塞(5)上固定安装有防爆电机(7)，所述活塞(5)上开设有安装槽(8)，所述安装槽(8)内转动安装有叶轮(9)，所述叶轮(9)与防爆电机(7)的输出轴固定连接，所述活塞(5)上固定安装有压力传感器(10)和气体浓度传感器(11)，所述混料罐(2)上对称固定安装有两个进料管(12)，两个进料管(12)均与混料罐(2)相连通，所述混料罐(2)上固定安装有出料管(13)和进气管(14)，且出料管(13)和进气管(14)均与混料罐(2)相连通，所述混料罐(2)的顶部固定安装有控制箱(15)，所述控制箱(15)的顶部设有报警器(16)，所述进料管(12)上固定安装有安装块(17)，所述安装块(17)上开设有腔体(18)，所述腔体(18)与进料管(12)相连通，所述腔体(18)内固定安装有支架(19)，所述支架(19)上转动安装有螺纹套筒(20)，所述螺纹套筒(20)上固定套设有第一锥形齿轮(21)，所述安装块(17)上转动安装有转轴(22)，所述转轴(22)的底端延伸至腔体(18)内并固定安装有第二锥形齿轮(23)，所述第二锥形齿轮(23)与第一锥形齿轮(21)啮合，所述螺纹套筒(20)内螺纹安装有第二螺纹杆(24)，所述第二螺纹杆(24)的两端均延伸至螺纹套筒(20)外，所述第二螺纹杆(24)上开设有滑动槽(25)，所述滑动槽(25)内滑动安装有推杆(26)，所述推杆(26)的一端延伸至滑动槽(25)外并固定安装有阀板(27)，所述腔体(18)的内壁上开设有通孔(28)，所述阀板(27)与通孔(28)相适配，所述推杆(26)上滑动套设有弹簧(29)，所述弹簧(29)的一端与阀板(27)固定连接，所述弹簧(29)的另一端与第二螺纹杆(24)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精度可燃气体混配器，其特征在于：所述腔体(18)的内壁上对称固定安装有四个限位杆(30)，四个限位杆(30)均与阀板(27)滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种高精度可燃气体混配器，其特征在于：所述滑动槽(25)的内壁上对称开设有两个限位槽，所述推杆(26)上对称固定安装有两个限位块，所述限位块与对应的限位槽的内壁滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种高精度可燃气体混配器，其特征在于：所述支架(19)上开设有第一转动孔，所述螺纹套筒(20)上固定套设有轴承，所述轴承的外圈与第一转动孔的内壁固定杆连接。
5.根据权利要求1所述的一种高精度可燃气体混配器，其特征在于：所述腔体(18)的顶部内壁上开设有第二转动孔，所述第二转动孔的内壁与转轴(22)转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种高精度可燃气体混配器，其特征在于：第二转动孔内固定安装有密封圈，所述密封圈的内壁与转轴(22)转动密封连接。
7.根据权利要求1所述的一种高精度可燃气体混配器，其特征在于：所述活塞(5)上开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内壁与第一螺纹杆(3)螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的一种高精度可燃气体混配器，其特征在于：所述活塞(5)上开设有滑动孔，所述滑动孔的内壁与滑动杆(6)滑动连接。
9.根据权利要求1所述的一种高精度可燃气体混配器，其特征在于：所述混料罐(2)远离进料管(12)的一侧内壁上开设有排气孔。
10.根据权利要求1所述的一种高精度可燃气体混配器，其特征在于：所述活塞(5)上开设电机腔，所述电机腔的内壁与防爆电机(7)固定连接。
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