CN113931898A - 用于高压气体压力微调的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高压气体压力微调的装置，包括箱体、设置于所述箱体的外周壁上的进气通道与出气通道、设置于所述箱体内并与所述进气通道与出气通道连通的回转腔、以及设置于所述回转腔内的回转体；所述回转体与设置于所述箱体内或所述箱体外的驱动装置连接，以于所述回转腔内绕自身轴线转动；所述回转体的外周壁上对称设置有彼此互不连通的储气腔，任意一个所述储气腔与所述进气通道与出气通道活动连通。通过上述方式，本发明结构简单，通过转动回转体，使得与高压气体端连通的储气腔转动至低压气体端，进而将储气腔内的较少高压气体导入至低压气体端，从而实现高压气体的微调。

Description

用于高压气体压力微调的装置

技术领域

本发明涉及气体压力渐进调节技术领域，特别是涉及一种用于高压气体压力微调的装置。

背景技术

常用机械设备中低压端液压调节可由液压泵和伺服阀配合完成，伺服阀通过控制通向低压端的液体体积来实现低压端压力的微小调整。这是由于液体具有高体积压缩模量，通过伺服阀供给的液体体积极小，且流速慢。但是这一压力调整原理无法在气体压力调节中使用，特别是在高压气体压力调整领域。因为气体在高压条件下流速不可控且流动状态复杂，常规技术及设备难以应用于高压气体压力的调节。但是以高压气体为动力的机械设计方案离不开压力的微调，亟需解决高压气体压力微调的技术难题。

现有的技术提供了一种高压下微小流量连续调节系统，包括冷却结构、高压泵输送结构、以及流量调节结构。冷却结构包括冷却盘管与低温槽。冷却盘管设置于低温槽中，并将其前端与外部管道相连，将其后端与进口三通的一端相连。高压泵输送结构包括依次连接的进口三通、进口单向阀、高压泵、出口三通、出口单向阀、压力表三通以及出口压力表。进口三通的一端与冷却盘管后端连接，或者与外部管道连接。压力表三通的一端与流量调节结构连接。流量调节结构包括依次连接的高压微调阀、高压微调计量阀与限流器。高压微调阀与出口三通的一端连接，限流器与高压泵输送结构中进口三通连接。这种调节系统虽然能够实现高压气体的微调输送，但是其整体结构过于复杂，成本太高，并且微调效果不好。

因此，设计一种结构简单、微调效果好、方便操作的用于高压气体压力微调的装置就很有必要。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种用于高压气体压力微调的装置，通过转动回转体，使得与高压气体端连通的储气腔转动至低压气体端，进而将储气腔内的较少高压气体导入至低压气体端，从而实现高压气体的微调，且整个装置结构简单，操作方便。

为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于高压气体压力微调的装置，包括箱体、设置于所述箱体的外周壁的进气通道与出气通道、设置于所述箱体内并与所述进气通道与出气通道连通的回转腔、以及设置于所述回转腔内的回转体；

所述回转体与设置于所述箱体内或所述箱体外的驱动装置连接，以于所述回转腔内绕自身轴线转动；

所述回转体的外周壁上对称设置有彼此互不连通的储气腔，任意一个所述储气腔与所述进气通道与出气通道活动连通。

进一步的，所述回转体呈球状结构或圆柱状结构或鼓状结构设置，所述回转腔的形状与所述回转体的形状相适，所述驱动装置与所述回转体的顶端或底端连接，以驱动所述回转体绕其位于竖直方向的轴线回转。

进一步的，两组所述储气腔的中轴线重合，所述储气腔的中轴线与所述进气通道与出气通道的中轴线重合。

进一步的，所述进气通道的靠近所述回转体的一端设置有第一O型圈与第一密封圈，所述第一密封圈设置于所述第一O型圈与所述回转体之间。

进一步的，所述出气通道的靠近所述回转体的一端设置有第二O型圈与第二密封圈，所述第二密封圈设置于所述第二O型圈与所述回转体之间。

进一步的，所述驱动装置包括一端与所述回转体的顶端连接的第一连接轴、以及与所述第一连接轴的穿过所述箱体的另一端连接的驱动件；所述箱体的顶端设置有供所述第一连接轴穿过的连接孔，并在所述连接孔内设置有第三密封圈。

进一步的，所述驱动件为手柄或步进电机。

进一步的，所述手柄与所述第一连接轴的连接处设置有穿孔，所述第一连接轴的顶端设置有与所述穿孔位置对应的通孔，所述穿孔与所述通孔供紧固件穿过以将所述手柄与所述第一连接轴连接。

进一步的，所述驱动装置包括一端与所述回转体的顶端连接的第二连接轴、以及与所述第二连接轴的另一端连接的驱动电机；所述箱体内设置有位于所述回转腔的上方的安装腔，所述驱动电机设置于所述安装腔内，所述回转腔与所述安装腔之间设置有用于容纳所述第二连接轴的安装孔，所述安装孔内设置有第四密封圈。

进一步的，所述进气通道与高压气体端连通，所述出气通道与低压气体端连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的用于高压气体压力微调的装置，通过驱动装置转动回转体，使得与高压气体端连通的储气腔转动至低压气体端，进而将储气腔收纳的较少高压气体导入至低压气体端，从而实现高压气体的微调，整个装置结构简单，成本低且操作方便。

2.本发明的用于高压气体压力微调的装置，通过设置密封圈与O型圈，保证回转体在转动过程中，高压气体端的高压气流不会从回转体与回转腔之间的间隙渗流至低压气体端。

附图说明

图1是本发明的实施例1的结构示意图；

图2是本发明的实施例1的爆炸示意图；

图3是本发明的实施例1的正向剖视示意图；

图4是本发明的实施例1的回转体的结构示意图；

图5是本发明的实施例2的部分结构爆炸示意图；

附图中各部件的标记如下：10、箱体；20、进气通道；21、高压气体端；22、第一O型圈；23、第一密封圈；30、手柄；31、紧固件；40、出气通道；41、低压气体端；42、第二O型圈；43、第二密封圈；50、回转体；51、储气腔；60、第一连接轴；61、第三密封圈；110、箱体；111、进气通道；112、出气通道；120、回转体；121、储气腔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

实施例1

如图1至3所示，一种用于高压气体压力微调的装置100，包括箱体10、分设于箱体10两端的进气通道20与出气通道40、设置于箱体10内并与进气通道20与出气通道40连通的回转腔、以及设置于回转腔内的回转体50。进气通道20与出气通道40的中轴线重合，并对称设置于所述箱体10的两端。进气通道20与高压气体端21连通，以接收高压气体端21输出的高压气体。出气通道40与低压气体端41连通，以将接收的部分高压气体输出至低压气体端41。回转体50与设置于箱体10内或箱体10外的驱动装置连接，以于回转腔内绕自身轴线转动。回转体50做自转运动，且最大转动角度可达到360°。

回转体50的外周壁上对称设置有彼此互不连通的储气腔51。两组储气腔51对称于回转体50的左右两端，且两组储气腔51的中轴线重合。储气腔51的中轴线与进气通道20及出气通道40的中轴线重合，保证气流流通顺畅。任意一个储气腔51与进气通道20与出气通道40活动连通，可通过转动回转体50控制储气腔51与进气通道20及出气通道40的连通与否。

如此设置，通过驱动装置转动回转体50，使得与高压气体端21连通的储气腔51转动至低压气体端41，进而将储气腔51收纳的较少高压气体导入至低压气体端41，从而实现高压气体的压力微调，整个装置结构简单，成本低且操作方便。

如图2至4所示，在一些实施例中，回转体50呈球状结构或圆柱状结构或鼓状结构等对称体结构设置。回转腔的形状与回转体50的形状相适，以确保回转体50能恰好于回转腔内转动。驱动装置与回转体50的顶端或底端连接，驱动装置的驱动端的轴线与回转体50的轴线重合，以驱动回转体50绕其位于竖直方向的轴线回转。

如图2至4所示，在一些实施例中，优选地，储气腔51的口径不大于进气通道20的口径，确保储气腔51内存储的高压气体不会在储气腔51转动过程中逸散到回转腔内。若储气腔51在遵循实际设计需求时，其口径大于进气通道20的口径，可设置相应的密封结构，以保证储气腔51内存储的高压气体不会在储气腔51转动过程中逸散到回转腔内。

进气通道20的靠近回转体50的一端设置有第一O型圈22与第一密封圈23，第一密封圈23设置于第一O型圈22与回转体50之间，以使得进气通道20的靠近回转体50的一端与回转体50之间形成密封结构。防止在回转体50转动过程中，由于回转体50与回转腔之间存在一定的间隙，高压气体端21的高压气体从进气通道20进入间隙内，并进而直接渗透至低压气体端41。

此外，出气通道40的靠近回转体50的一端设置有第二O型圈42与第二密封圈43，第二密封圈43设置于第二O型圈42与回转体50之间，以使得出气通道40的靠近回转体50的一端与回转体50之间形成密封结构。防止在回转体50转动过程中，储气腔51内的部分高压气体逸散到回转腔内，并通过出气通道40进入低压气体端41，使得微调的精准度大大降低。同时，第二密封圈43与第二O型圈42的设置也能阻止低压气体端41的低压气体从出气通道40逆向进入回转腔内。

如图1至3所示，在一些实施例中，驱动装置包括一端与回转体50的顶端连接的第一连接轴60、以及与第一连接轴60的穿过箱体10的另一端连接的驱动件。第一连接轴60沿竖直方向设置，并与回转体50的轴线重合。箱体10的顶端设置有供第一连接轴60穿过的连接孔，并在连接孔内设置有第三密封圈61，以防止储气腔51内的高压气体通过连接孔渗流至空气中。值得注意的是，驱动件为手柄30或步进电机、回转气缸等。

驱动件为手柄30时，由人力控制回转体50转动，使得整体结构最简单化，无需任何复杂的机械设备即可实现高压气体的压力微调。手柄30与第一连接轴60的连接处设置有穿孔，第一连接轴60的顶端设置有与穿孔位置对应的通孔，穿孔与通孔供紧固件31穿过以将手柄30与第一连接轴60连接。紧固件31优选为螺栓。

驱动件为步进电机、回转气缸等机械驱动设备时，能够自动控制回转件转动，减轻了使用者的工作强度，且压力微调更精确。

在另一些实施例中，驱动装置包括一端与回转体50的顶端连接的第二连接轴、以及与第二连接轴的另一端连接的驱动电机。箱体10内设置有位于回转腔的上方的安装腔，驱动电机设置于安装腔内，使得整个装置外观更简单，且隔绝了驱动电机产生的噪音等。回转腔与安装腔之间设置有用于容纳第二连接轴的安装孔，安装孔内设置有第四密封圈，第四密封圈用于将安装孔密封，防止回转腔与外界连通。

下面对本实施例的具体工作方式进行说明：

初始时，两个储气腔51分别正对于进气通道20与出气通道40。控制高压气体端21向进气通道20输送高压气体，随后转动回转体50，使得正对进气通道20的储气腔51转动至出气通道40处，储存高压气体的储气腔51向低压气体端41输出高压气体。同时，使得正对出气通道40的储气腔51转动至进气通道20处，其继续接收高压气体。

实施例2

如图5所示，在本实施例中，进气通道111与出气通道112设置于箱体110的相邻两个外周壁上，进气通道111与出气通道112的轴线彼此垂直，并位于同一水平面内。

储气腔121设置为四组，并沿环向设置于回转体120的外周壁，且任意两个相邻储气腔121的轴线彼此垂直。

除上述结构外，本实施例的其余结构与实施例1相同。

采用此种结构，储气腔121内的高压气体的转动行程减少一半，提高了调节效率。

以上所述仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于高压气体压力微调的装置，其特征在于，包括箱体(10)、设置于所述箱体(10)的外周壁的进气通道(20)与出气通道(40)、设置于所述箱体(10)内并与所述进气通道(20)与出气通道(40)连通的回转腔、以及设置于所述回转腔内的回转体(50)；

所述回转体(50)与设置于所述箱体(10)内或所述箱体(10)外的驱动装置连接，以于所述回转腔内绕自身轴线转动；

所述回转体(50)的外周壁上对称设置有彼此互不连通的储气腔(51)，任意一个所述储气腔(51)与所述进气通道(20)与出气通道(40)活动连通。

2.根据权利要求1所述的用于高压气体压力微调的装置，其特征在于，所述回转体(50)呈球状结构或圆柱状结构或鼓状结构设置，所述回转腔的形状与所述回转体(50)的形状相适，所述驱动装置与所述回转体(50)的顶端或底端连接，以驱动所述回转体(50)绕其位于竖直方向的轴线回转。

3.根据权利要求2所述的用于高压气体压力微调的装置，其特征在于，两组所述储气腔(51)的中轴线重合，所述储气腔(51)的中轴线与所述进气通道(20)与出气通道(40)的中轴线重合。

4.根据权利要求3所述的用于高压气体压力微调的装置，其特征在于，所述进气通道(20)的靠近所述回转体(50)的一端设置有第一O型圈(22)与第一密封圈(23)，所述第一密封圈(23)设置于所述第一O型圈(22)与所述回转体(50)之间。

5.根据权利要求3所述的用于高压气体压力微调的装置，其特征在于，所述出气通道(40)的靠近所述回转体(50)的一端设置有第二O型圈(42)与第二密封圈(43)，所述第二密封圈(43)设置于所述第二O型圈(42)与所述回转体(50)之间。

6.根据权利要求2所述的用于高压气体压力微调的装置，其特征在于，所述驱动装置包括一端与所述回转体(50)的顶端连接的第一连接轴(60)、以及与所述第一连接轴(60)的穿过所述箱体(10)的另一端连接的驱动件；所述箱体(10)的顶端设置有供所述第一连接轴(60)穿过的连接孔，并在所述连接孔内设置有第三密封圈(61)。

7.根据权利要求6所述的用于高压气体压力微调的装置，其特征在于，所述驱动件为手柄(30)或步进电机。

8.根据权利要求7所述的用于高压气体压力微调的装置，其特征在于，所述手柄(30)与所述第一连接轴(60)的连接处设置有穿孔，所述第一连接轴(60)的顶端设置有与所述穿孔位置对应的通孔，所述穿孔与所述通孔供紧固件(31)穿过以将所述手柄(30)与所述第一连接轴(60)连接。

9.根据权利要求2所述的用于高压气体压力微调的装置，其特征在于，所述驱动装置包括一端与所述回转体(50)的顶端连接的第二连接轴、以及与所述第二连接轴的另一端连接的驱动电机；所述箱体(10)内设置有位于所述回转腔的上方的安装腔，所述驱动电机设置于所述安装腔内，所述回转腔与所述安装腔之间设置有用于容纳所述第二连接轴的安装孔，所述安装孔内设置有第四密封圈。

10.根据权利要求1所述的用于高压气体压力微调的装置，其特征在于，所述进气通道(20)与高压气体端(21)连通，所述出气通道(40)与低压气体端(41)连通。

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