CN111501913B - 一种隔膜气压罐及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力容器制作生产的技术领域，尤其是一种隔膜气压罐及其加工工艺，隔膜气压罐包括钢气罐体和橡胶气囊，所述橡胶气囊位于钢气罐体内部，所述钢气罐体与橡胶气囊之间形成压力室，所述橡胶气囊形成蓄水室，所述钢气罐体上设有固定橡胶气囊用的固定结构，所述固定结构包括法兰盘和法兰盖，所述橡胶气囊位于法兰盘和法兰盖之间，所述固定结构内设有用于密封固定结构与橡胶气囊之间间隙用的密封结构，所述密封结构包括用于密封压力室在固定结构连接在法兰盘与橡胶气囊之间，所述水密封层固定连接在橡胶气囊与法兰盖之间。本发明具有密封性较佳的效果。

Description

一种隔膜气压罐及其加工工艺

技术领域

本发明涉及压力容器制作生产的技术领域，尤其是涉及一种隔膜气压罐及其加工工艺。

背景技术

气压罐被广泛应用于中央空调、锅炉、热水器、变频、恒压供水设备中，其缓冲系统压力波动，消除水锤起到稳压卸荷的作用，在系统内水压轻微变化时，气压罐气囊的自动膨胀收缩会对水压的变化有一定缓冲作用，能保证系统的水压稳定，水泵不会因压力的改变而频繁的开启。

现有技术中，授权公告号为CN205530473U的一篇中国专利文件中，记载了一种新型立式隔膜气压罐，由钢制壳体和高弹性的天然橡胶气囊组成，钢制壳体由支座、凸缘法兰盖、紧固螺栓、凸缘法兰、垫板、筒体、气囊、90°活接接头、球阀、压力表、封头、螺栓、凸缘、螺母、橡胶垫片、吊耳、铭牌架、进气阀接头、进气阀、保护套、进出水口法兰、进出水口接管和进出水口弯管组成。

上述中的现有设计方案存在以下缺陷，凸缘法兰盖与凸缘法兰通过螺栓连接，凸缘法兰盖与凸缘法兰接触面均为平面，在加工是很难做到两个面完全贴合密封，因此在使用时，经常会在凸缘法兰盖与凸缘法兰之间出现漏气或漏水，密封性有待提高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的旨在提供一种隔膜气压罐，其具有多重密封，密封性较佳的效果。

本发明的上述第一目的是通过以下技术方案得以实现：

一种隔膜气压罐，包括钢气罐体和橡胶气囊，所述橡胶气囊位于钢气罐体内部，所述钢气罐体与橡胶气囊之间形成压力室，所述橡胶气囊形成蓄水室，所述钢气罐体上设有固定橡胶气囊用的固定结构，所述固定结构包括法兰盘和法兰盖，所述橡胶气囊位于法兰盘和法兰盖之间，所述固定结构内设有用于密封固定结构与橡胶气囊之间间隙用的密封结构，所述密封结构包括用于密封压力室在固定结构处间隙的气密封层和用于密封蓄水室在固定结构处间隙的水密封层，所述气密封层固定连接在法兰盘与橡胶气囊之间，所述水密封层固定连接在橡胶气囊与法兰盖之间。

通过采用上述技术方案，橡胶气囊内盛装有水，且橡胶气囊与管道连通，橡胶气囊内部的压力与通水管道的压强相等，当通水管道的水出现中断时，橡胶气囊内部的水自动向通水管道进行补偿，使得通水管道的水流量保持稳定，密封结构用于密封固定结构与橡胶气囊，防止橡胶气囊内的水和压力室的气体发生泄漏，气密封层用于密封法兰盘与橡胶气囊之间的间隙，水密封层用于密封橡胶气囊与法兰盖之间的间隙。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述密封结构还包括用于密封压力室和蓄水室之间间隙的密封层二，所述密封层二一体式连接在气密封层与水密封层一端。

通过采用上述技术方案，在经过气密封层和水密封层后，密封层二再对气密封层和水密封层进行密封。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述气密封层一端远离密封层二一侧固定连接有用于定位橡胶气囊在固定结构位置用的定位块。

通过采用上述技术方案，在安装橡胶气囊时，定位块辅助定位，使得橡胶气囊能精准的安装在固定结构中间位置，避免安装出现错位。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述钢气罐体包括罐体、固定连接在罐体顶端的上顶盖和固定连接在罐体底端的下底盖。

通过采用上述技术方案，上顶盖固定连接在罐体顶端，下底盖固定连接在罐体底端，从而形成钢气罐体。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述固定结构还包括垫板一和圆管，所述垫板一固定连接在上顶盖表面，所述圆管固定连接在法兰盘与垫板一之间。

通过采用上述技术方案，固定结构通过垫板一固定连接在上顶盖上，避免在固定法兰盘与法兰盖时对钢气罐体结构强度产生影响，保证钢气罐体具有较长的使用寿命。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述下底盖上固定连接有若干个用于支撑钢气罐体用的支撑结构，每一所述支撑结构包括垫板二、固定连接在垫板二上的支撑腿、便于固定钢气罐体用的安装槽、固定连接在支撑腿底端的底板和贯穿底板的螺栓，所述安装槽开设在支撑腿底部靠近底板一侧。

通过采用上述技术方案，支撑结构用于支撑钢气罐体，支撑腿通过垫板二与下底盖固定连接，增大支撑腿与下底盖的接触面积，底板为了增大支撑腿与地面的接触面积，安装槽便于对螺栓进行操作。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述上顶盖上固定连接有用于吊装钢气罐体用的若干个吊钩。

通过采用上述技术方案，吊钩为吊装钢气罐提供悬挂点，提吊装的便捷性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述下底盖底端安装有对压力室进行充气的进气管，所述进气管与压力室连通，所述上顶盖上安装有监测压力室压力的压力表。

通过采用上述技术方案，进气管对压力室进行充气，压力表时时显示压力室内的压力。

本发明的第二目的旨在提供一种隔膜气压罐加工工艺，其具有密封性较佳的效果。

本发明的上述第二目的是通过以下技术方案得以实现：

一种隔膜气压罐加工工艺，包括有如下步骤，

S1.分别对两块圆形钢板进行冲压，分别形成上顶盖和下底盖；

S2.对长方形钢板进行弯折，并对其长度方向的边进行焊接，形成罐体；

S3.将上顶盖焊接在罐体顶端，下底盖焊接在罐体底端；

S4.分别在上顶盖和下底盖上开设圆孔，并在圆孔处焊接固定结构；

S5.在下底盖上焊接支撑结构，在下底盖安装上补气阀，在上顶盖上焊接吊钩，在上顶盖安装压力表，在罐体上焊接铭牌；

S6.将胶囊通过固定结构安装在钢气罐体内，通过密封结构对其密封。

通过采用上述技术方案，钢气罐体分为上顶盖、下底盖和罐体，且三者之间相互焊接，使得钢气罐体具有较好的密封性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述橡胶气囊具备舒张30万次以上的能力，可以有效的平缓水系统中的压力波动，减缓水锤效应，所述橡胶气囊选用食品级橡胶。

通过采用上述技术方案，橡胶气囊可以收缩多次，具有较长的使用寿命，食品级橡胶的选用可直接将该设备用在泵输出上。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1. 密封结构的设计，使得固定结构处具有较好的气密封性和水密封性；

2. 垫板一和垫板二的设计，避免固定点对钢气罐体的结构强度产生影响，保证钢气罐体具有较长的使用寿命；

3. 螺栓贯穿底板，使钢气罐体通过螺栓固定在底面上，保证钢气罐体的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为图1中A部的放大图；

图3为本发明实施例一的俯视图；

图4为图3中I-I面的剖视图；

图5为图4中B部的放大图；

图6为本发明实施例一中密封结构的结构示意图；

图7为图4中C部的放大图。

附图标记：1、钢气罐体；11、罐体；111、铭牌；12、上顶盖；121、吊钩；122、压力表；13、下底盖；131、进气管；2、定位块；3、密封结构；31、气密封层；32、水密封层；33、密封层二；4、固定结构；41、垫板一；42、圆管；43、法兰盘；44、法兰盖；5、支撑结构；51、垫板二；52、支撑腿；53、安装槽；54、底板；55、螺栓；6、橡胶气囊；7、压力室；8、蓄水室。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

实施例一：结合图1和图4，为本发明公开的一种隔膜气压罐，包括钢气罐体1和橡胶气囊6，橡胶气囊6的体积小于钢气罐体1的体积，橡胶气囊6位于钢气罐体1内部，钢气罐体1与橡胶气囊6之间形成压力室7，压力室7内通有惰性气体，橡胶气囊6内部形成蓄水室8，钢气罐体1上通过螺栓固定连接有固定橡胶气囊6用的固定结构4，钢气罐体1底端焊接有支撑钢气罐体1用的若干个支撑结构5。

结合图1，钢气罐体1包括罐体11、焊接在罐体11顶端的上顶盖12和焊接在罐体11底端的下底盖13，罐体11外形为中空圆柱体，上顶盖12与下底盖13的表面均为球面，罐体11、上顶盖12和下底盖13均为钢材质制成，且上顶盖12和下底盖13与罐体11的焊缝的角度均为60度，使得钢气罐体1具有较强的结构强度。

结合图1和图2，若干个支撑结构5焊接在下底盖13上，支撑结构5包括垫板二51、焊接在垫板二51上的支撑腿52、便于固定钢气罐体1用的安装槽53、焊接在支撑腿52底端的底板54和贯穿底板54的螺栓55，垫板二51焊接在下底盖13表面，安装槽53开设在支撑腿52底部靠近底板54一侧的侧面，多个支撑结构5阵列式分布在下底盖13上。

结合图1和图2，支撑腿52的截面为匚形，且支撑腿52的一侧开口朝向钢气罐体1中心一侧，安装槽53的外形为长方形，便于手伸入到底板54正上方，进而对螺栓55进行拧动，底板54为矩形钢板制成，底板54与地面接触，增大了与地面的接触面积，提升钢气罐体1固定的稳定性，垫板二51为弧形钢板，且与下底盖13贴合，支撑腿52通过垫板二51与下底盖13固定，增大了支撑腿52与下底盖13的接触面积，避免支撑结构5对钢气罐体1的结构强度产生影响。

结合图2和图3，上顶盖12上焊接有若干个用于吊装钢气罐体1用的若干个吊钩121，吊钩121为吊装搬运钢气罐体1用。

结合图1和图4，下底盖13底端安装有进气管131，进气管131与压力室7连通，进气管131用于对压力室7进行充气，上顶盖12上安装有压力表122，压力表122用于不间断的测量压力室7内的压力。

结合图1，固定结构4有两个，分别位于固定连接在上顶盖12和下底盖13上，固定结构4包括垫板一41、圆管42、法兰盘43和法兰盖44，垫板一41焊接在上顶盖12中间位置，圆管42焊接在法兰盘43与垫板一41之间，橡胶气囊6的一端夹在法兰盘43和法兰盖44之间，法兰盘43与法兰盖44通过螺栓固定。

结合图4和图5，固定结构4内设有用于密封固定结构4与橡胶气囊6用的密封结构3，密封结构3包括用于密封压力室7用的气密封层31、用于密封蓄水室8的水密封层32和用于密封压力室7和蓄水室8的密封层二33，气密封层31、水密封层32和密封层二33为一体式设置，气密封层31夹设在法兰盘43与橡胶气囊6之间，水密封层32夹设在橡胶气囊6与法兰盖44之间，密封层二33一体式设置在气密封层31和水密封层32一端，且密封层二33包裹在法兰盘43和法兰盖44外圈上，气密封层31、水密封层32和密封层二33均由弹性橡胶材料制成，且具有一定的弹性。

结合图5和图6，气密封层31和法兰盘43接触面的形状均为波浪状，气密封层31和橡胶气囊6接触面形状均为若干个W串联而成；水密封层32和橡胶气囊6接触面形状均为若干个W串联而成，由于气密封层31、水密封层32和橡胶气囊6均为橡胶材质制成，且具有一定弹性，通过具有棱角的若干个W形接触面，其密封性较好，水密封层32和法兰盖44接触面的形状均为波浪状，由于法兰盖44具有较大刚性，接触面为波浪状，一方面达到密封性较好，另一方面避免法兰盖44的棱角对水密封层32产生切割效应。

结合图5和图7，密封层二33通过黏贴固定连接在法兰盘43和法兰盖44外圈；橡胶气囊6与气密封层31和水密封层32接触面形成多个阻隔压力室7和蓄水室8的折面，气密封层31与法兰盘43以及水密封层32与法兰盖44形成多个阻隔压力室7和蓄水室8的弧面，从而实现压力室7和蓄水室8密封的严密性。

结合图5和图7，气密封层31上远离密封层二33一端一体式连接有定位块2，定位块2外型为圆环状且有弹性橡胶材料制成，定位块2的内壁与橡胶气囊6抵触，定位块2的外壁与法兰盘43内壁抵触，在安装橡胶气囊6时，用定位块2将橡胶气囊6定位在钢气罐体1中间位置。

实施例二：一种隔膜气压罐的加工工艺，用于生产制作实施例一，工艺方法包括如下步骤：

S1.分别对两块圆形钢板进行冲压，分别形成上顶盖12和下底盖13；

S2.对长方形钢板进行弯折，并对其长度方向的边进行焊接，形成罐体11；

S3.将上顶盖12焊接在罐体11顶端，下底盖13焊接在罐体11底端；

S4.分别在上顶盖12和下底盖13上开设圆孔，并在圆孔处焊接垫板一41，在接垫板一41上焊接圆管42，在圆管42上焊接法兰盘43，最后通过螺栓将法兰盖44固定在法兰盘43上；

S5.在下底盖13上焊接支撑结构5，在下底盖13安装上进气管131，在上顶盖12上焊接吊钩121，在上顶盖12安装压力表122，在罐体11上焊接铭牌111；

S6.将橡胶气囊6通过固定结构4安装在钢气罐体1内，通过密封结构3对其密封。

橡胶气囊具备舒张30万次以上的能力，可以有效的平缓水系统中的压力波动，减缓水锤效应，橡胶气囊选用食品级橡胶。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种隔膜气压罐，包括钢气罐体（1）和橡胶气囊（6），所述橡胶气囊（6）位于钢气罐体（1）内部，所述钢气罐体（1）与橡胶气囊（6）之间形成压力室（7），所述橡胶气囊（6）形成蓄水室（8），其特征在于：所述钢气罐体（1）上设有固定橡胶气囊（6）用的固定结构（4），所述固定结构（4）包括法兰盘（43）和法兰盖（44），所述橡胶气囊（6）位于法兰盘（43）和法兰盖（44）之间，所述固定结构（4）内设有用于密封固定结构（4）与橡胶气囊（6）之间间隙用的密封结构（3）；

所述密封结构（3）包括用于密封压力室（7）在固定结构（4）处间隙的气密封层（31）和用于密封蓄水室（8）在固定结构（4）处间隙的水密封层（32），所述气密封层（31）固定连接在法兰盘（43）与橡胶气囊（6）之间，所述水密封层（32）固定连接在橡胶气囊（6）与法兰盖（44）之间；

所述密封结构（3）还包括用于密封压力室（7）和蓄水室（8）之间间隙的密封层二（33），所述密封层二（33）一体式连接在气密封层（31）与水密封层（32）一端；

所述气密封层（31）、水密封层（32）和密封层二（33）为一体式设置，所述气密封层（31）和法兰盘（43）接触面的形状均为波浪状，所述气密封层（31）和橡胶气囊（6）接触面形状均为若干个W串联而成，所述水密封层（32）和橡胶气囊（6）接触面形状均为若干个W串联而成，所述水密封层（32）和法兰盖（44）接触面的形状均为波浪状；

所述密封层二（33）包裹在法兰盘（43）和法兰盖（44）外圈上，所述密封层二（33）通过黏贴固定连接在法兰盘（43 ）和法兰盖（44）外圈；

所述气密封层（31）一端远离密封层二（33）一侧固定连接有用于定位橡胶气囊（6）在固定结构（4）位置用的定位块（2）。

2.根据权利要求1所述的一种隔膜气压罐，其特征在于：所述钢气罐体（1）包括罐体（11）、固定连接在罐体（11）顶端的上顶盖（12）和固定连接在罐体（11）底端的下底盖（13）。

3.根据权利要求1所述的一种隔膜气压罐，其特征在于：所述固定结构（4）还包括垫板一（41）和圆管（42），所述垫板一（41）固定连接在上顶盖（12）表面，所述圆管（42）固定连接在法兰盘（43）与垫板一（41）之间。

4.根据权利要求2所述的一种隔膜气压罐，其特征在于：所述下底盖（13）上固定连接有若干个用于支撑钢气罐体（1）用的支撑结构（5），每一所述支撑结构（5）包括垫板二（51）、固定连接在垫板二（51）上的支撑腿（52）、便于固定钢气罐体（1）用的安装槽（53）、固定连接在支撑腿（52）底端的底板（54）和贯穿底板（54）的螺栓（55），所述安装槽（53）开设在支撑腿（52）底部靠近底板（54）一侧。

5.根据权利要求2所述的一种隔膜气压罐，其特征在于：所述上顶盖（12）上固定连接有用于吊装钢气罐体（1）用的若干个吊钩（121）。

6.根据权利要求2所述的一种隔膜气压罐，其特征在于：所述下底盖（13）底端安装有对压力室（7）进行充气的进气管（131），所述进气管（131）与压力室（7）连通，所述上顶盖（12）上安装有监测压力室（7）压力的压力表（122）。

7.一种隔膜气压罐加工工艺，其特征在于：生产制作权利要求1-6任一所述的隔膜气压罐，加工工艺步骤如下：

S1.分别对两块圆形钢板进行冲压，分别形成上顶盖（12）和下底盖（13）；

S2.对长方形钢板进行弯折，并对其长度方向的边进行焊接，形成罐体（11）；

S3.将上顶盖（12）焊接在罐体（11）顶端，下底盖（13）焊接在罐体（11）底端；

S4.分别在上顶盖（12）和下底盖（13）上开设圆孔，并在圆孔处焊接固定结构（4）；

S5.在下底盖（13）上焊接支撑结构（5），在下底盖（13）安装上进气管（131），在上顶盖（12）上焊接吊钩（121），在上顶盖（12）安装压力表（122），在罐体（11）上焊接铭牌（111）；

S6.将橡胶气囊（6）通过固定结构（4）安装在钢气罐体（1）内，通过密封结构（3）对其密封。

8.根据权利要求7所述的一种隔膜气压罐加工工艺，其特征在于：所述橡胶气囊（6）具备舒张30万次以上的能力，所述橡胶气囊（6）选用食品级橡胶。

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