CN201259087Y - 压力空气终端增压装置 - Google Patents

Abstract

一种压力空气终端增压装置，其特征在于：该装置包括通过串联方式依次相连的输入端直通截止阀(1－1)、初级过滤组件(2)、增压阀(4)、二级过滤组件(6)、储气筒(7)、输出端直通截止阀(1－3)和各连接管路。本实用新型的装置在因远距离输送压力空气而使得气压下降时，不必依靠新的压力空气源就能实现在进气压力值的一倍到二倍范围之间自由调节后再输出，供终端气动工具或设备使用。

Description

压力空气终端增压装置

技术领域

本实用新型涉及一种压力空气终端增压装置，该装置特别适用于作为远距离管道输送压力空气的终端增压装置。

背景技术

现代化工业生产中需要使用压力空气作为生产中的动力源，通过气动工具和设备来进行筛分、包装、夹紧、旋转等动作，完成工业生产的需要。对于大型企业往往是通过管道输送压力空气的方式向企业用气的终端装备输气。但是经过远距离的管道输送，到达用气终端装备时，其气压值会有所下降；或因终端多处装备同时使用压力空气使得管道里的气压迅速下降，有时甚至于降到无法正常使用终端气动工具或设备。

特别是对于机械加工中使用压力空气对加工件进行夹装状态时，其气压一旦发生泄漏、下降，就很可能会发生因工件松动而造成危险，轻则工件报废、刀具损坏；严重时，则可能会造成机毁人亡的事故。因此，在工厂里保证能持续向使用压力空气的终端气动工具或设备提供正常的压力空气是非常重要的生产工作条件之一。

其次，当终端用气装置上需要使用超过平时管道压力空气压力时，一般情况下只有增加新压力空气源装置，譬如加大空压机站主机的负荷能力，向管道里输送压力更高的压力空气；或者说在需要使用高压力空气的工作生产现场使用新的空压机，但是这必须依靠增加设备才能实现这个需求。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种压力空气终端增压装置。该装置在因远距离输送压力空气而使得气压下降时，不必依靠新的压力空气源就能实现在进气压力值的一倍到二倍范围之间自由调节后再输出，供终端气动工具或设备使用。

本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：

本实用新型的终端增压装置包括通过串联方式依次相连的输入端直通截止阀、初级过滤组件、增压阀、二级过滤组件、储气筒、输出端直通截止阀和各连接管路。

本实用新型中所述初级过滤组件是由依次串联连接的空气滤清器、油水分离器、设置有排气消声器的二位三通旋钮式换向阀、单向阀组成；其中空气滤清器的输入端接输入端直通截止阀的输出端，二位三通旋钮式换向阀的输出端分别与单向阀和增压阀的输入端相连，单向阀和增压阀的输出端并联接入二级过滤组件输入端。

本实用新型中所述增压阀包括调压阀、增压气缸，所述增压气缸是由哑铃式结构的共用一根活塞杆的大、小活塞缸组成；在小活塞缸的缸壁上设置有两个进气单向阀和两个排气单向阀；其中，两个进气单向阀分别与小活塞缸的无杆腔、有杆腔相连通，且其输入端并联接入初级过滤组件输出端，两个排气单向阀分别与小活塞缸的无杆腔、有杆腔相连通，且其输出端并联接入二级过滤组件输入端，并通过反馈管路接入调压阀；所述调压阀的输入端接入初级过滤组件输出端，其输出端通过气动换向阀接入大活塞缸的有杆腔或无杆腔，气动换向阀的排气口处通过排气消声器与大气相连通。

本实用新型中所述二级过滤组件是由依次串联连接的空气滤清器、设置有排气消声器的二位三通旋钮式换向阀组成；其中空气滤清器的输入端接增压阀的输出端，并与初级过滤组件中单向阀的输出端相接，二位三通旋钮式换向阀的输出端与储气筒相连。

本实用新型的工作原理及有益效果如下：

本实用新型的增压功能主要是依靠增压阀来完成的。管道压力空气通过输入端直通截止阀、初级过滤组进入到增压阀；在增压阀中，压力空气被分成两路，其中一路通过二个进气单向阀分别进入到增压气缸的小活塞缸的无杆腔和有杆腔，在无杆腔和有杆腔之间压差的作用下，使得位于小活塞缸内的活塞在压差的作用下从无杆腔向有杆腔推动；另一路经调压阀流过气动换向阀后进入到增压气缸的大活塞缸的无杆腔或有杆腔。假定此时气动换向阀使得压力空气进入到大活塞缸的有杆腔，则大活塞缸的无杆腔经气动换向阀的出气口和设置在该出气口的排气消声器直接通大气，所以大活塞缸无杆腔内无压力；因此在大活塞缸有杆腔的推力和小活塞缸两腔压力差的共同作用下，使得位于小活塞缸内的活塞在压差的作用下从无杆腔向有杆腔运动，并使得小活塞缸的无杆腔内充满管道压力空气，这就是增压气缸的抽气过程，也可称为增压阀的吸气过程。

当吸气运动使得位于小活塞缸内的活塞碰到气动换向阀限位开关时，气动换向阀开始换向，切换大活塞缸的无杆腔、有杆腔的接口位置，压力空气经调压阀流过气动换向阀后进入到大活塞缸的无杆腔；而大活塞缸有杆腔则经气动换向阀的出气口和设置在该出气口的排气消声器直接通大气，所以大活塞缸的有杆腔内无压力，并在下面涉及的计算中将该腔排空阻力忽略不计。

假定位于大活塞缸内的活塞(大活塞)面积为Sm，位于小活塞缸内的活塞(小活塞)面积为Sn，活塞杆截面积Sd。因此在大活塞缸的无杆腔压力P1.Sm和小活塞缸的有杆腔压力P1.(Sn-Sd)的共同推力作用下，小活塞向无杆腔方向运动，并在小活塞缸的无杆腔产生反推力P2.Sn。由于活塞杆没有弯曲变形，所以推力与反推力必然会平衡相等，因此下列计算式成立：

P1.Sm+P1.(Sn-Sd)＝P2.Sn

P2＝P1.(Sm+Sn-Sd)/Sn

由于活塞杆截面积Sd很小，而大活塞面积Sm远远大于小活塞面积Sn，因此增压输出的压力空气P2显而易见高于进气压力P1，因此小活塞缸的无杆腔内刚吸进来的压力空气P1，经增压后向二级过滤组件输送高压气P2，这就是增压气缸的增压压气过程，也可称为增压阀的增压过程。

当增压输出高压气结束时，大活塞触碰气动换向阀，该阀又会自动切换到吸气状态，周而复始，自动完成吸气、增压送气动作。

综上所述，可见本装置在不必增加新的动力源前提下，利用管道压力空气，通过调节增压阀里的调压阀，就可自动实现将管道压力空气增压，并在进气压力的一倍到二倍压力值的范围内由操作人员观察增压阀进气气压表和输出气压表的数值P1和P2，可以方便地进行调节控制。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。

图2是图1中增压阀的结构原理图。

图3是图2中的调压阀与气动换向阀之间不连通状态的结构原理图。

图1的序号为：1-1是输入端直通截止阀，1-2是储气筒排污排水直通截止阀，1-3是输出端直通截止阀，2是初级过滤组件，3是进气气压表，4是增压阀，5是输出气压表，6是二级过滤组件，7是储气筒，8-1是初级过滤组件里的二位三通旋钮式换向阀，8-2是二级过滤组件里的二位三通旋钮式换向阀，9-1是初级过滤组件里的空气滤清器，9-2是二级过滤组件里的空气滤清器，10是初级过滤组件里的单向阀，11是初级过滤组件里的油水分离器，12-1是初级过滤组件里的排气消声器，12-2是二级过滤组件里的排气消声器。

图2的序号为：3是进气气压表，5是输出气压表，12-3是增压阀里的排气消声器，13是气动换向阀，14-1、14-2均是排气单向阀，14-3、14-4均是进气单向阀，15是增压气缸小活塞缸的有杆腔，16是增压气缸小活塞缸的无杆腔，17是调压阀，18是增压气缸大活塞缸的有杆腔，19是增压气缸大活塞缸的无杆腔。

图3的序号为：17是调压阀。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述，但并不限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型压力空气终端增压装置包括通过串联方式依次相连的输入端直通截止阀1-1、初级过滤组件2、增压阀4、二级过滤组件6、储气筒7、输出端直通截止阀1-3和各连接管路。所述初级过滤组件2是由依次串联连接的空气滤清器9-1、油水分离器11、设置有排气消声器12-1的二位三通旋钮式换向阀8-1、单向阀10组成；其中空气滤清器9-1的输入端接输入端直通截止阀1-1的输出端，二位三通旋钮式换向阀8-1的输出端分别与单向阀10和增压阀4的输入端相连，单向阀10和增压阀4的输出端并联接入二级过滤组件6输入端。所述二级过滤组件6是由依次串联连接的空气滤清器9-2、设置有排气消声器12-2的二位三通旋钮式换向阀8-2组成；其中空气滤清器9-2的输入端接增压阀4的输出端，并与初级过滤组件2中单向阀10的输出端相接，二位三通旋钮式换向阀8-2的输出端与储气筒7相连。

如图2、图3所示，所述增压阀4包括调压阀17、增压气缸，所述增压气缸是由哑铃式结构的共用一根活塞杆的大、小活塞缸组成；在小活塞缸的缸壁上设置有两个进气单向阀14-3、14-4和两个排气单向阀14-1、14-2；其中，两个进气单向阀14-3、14-4分别与小活塞缸的无杆腔、有杆腔相连通，且该两个进气单向阀14-3、14-4的输入端并联接入初级过滤组件2输出端，两个排气单向阀14-1、14-2分别与小活塞缸的无杆腔、有杆腔相连通，且该两个排气单向阀14-1、14-2的输出端并联接入二级过滤组件6输入端，并通过反馈管路接入调压阀17；所述调压阀17的输入端接入初级过滤组件2输出端，其输出端通过气动换向阀13接入大活塞缸的有杆腔18或无杆腔19，气动换向阀13的排气口处通过排气消声器12-3与大气相连通。

本实用新型的具体工作原理及方式如下：

关闭本装置输出端的直通截止阀1-3，打开输入端的直通截止阀1-1，管道压力空气P1输入到本装置，并对储气筒7进行充气。充气结束后，本实用新型装置就会自动按增压阀4里调压阀17设定的压力值自动进行增压，并向储气筒7输出压力空气P2。

当输出气压P2达到调压阀17预先设定值时，此时从排气单向阀14-2出来的反馈气压控制调压阀17(如图3所示)自动切断其输出到气动换向阀13这条管路，使调压阀17与气动换向阀13之间处于不连通状态。一旦当储气筒7输出压力空气到终端气动工具或用气装备，并使得P2值下降时，因为控制调压阀4的反馈气压低于P2了，所以调压阀17与气动换向阀13之间的管路自动接通，增压气缸又开始自动增压工作。

初级过滤组件2的空气滤清器9-1主要是将管道来气中的灰尘、管道内壁的锈蚀物等固体颗粒物过滤去除掉。本实用新型是气动元件组成的系统，所以在它的进气端——初级过滤组件2里使用油水分离器11，可使在其后面的各气动元件基本上在气体处于干燥的状态下工作，避免气动元件内腔被水气锈蚀，而影响它们的正常工作。二级过滤组件6里的空气过滤器9-2则进一步将增压后的压力空气里的灰尘杂物去除掉，让终端用气的气动工具或装备能使用到清洁的压力空气。储气筒下方的1-2是储气筒的排污排水直通截止阀，操作人员需要定期对它进行排放。此处可排出沉淀在储气筒底部的脏物和水份，进一步提高终端用气的清洁程度。

当本实用新型停止工作时，关闭输入端直通截止阀1-1，将初级过滤组件2的二位三通旋钮式换向阀8-1切换到其出气口与排气消声器12-1处于连通状态，使得空气过滤器9-1和油水分离器11与大气相通，让它们的内腔卸去载荷。

气动换向阀13总会使得增压气缸的大活塞缸的有杆腔或无杆腔的其中一个腔与气动换向阀的出气口接通，该出气口通过排气消声器12-3与大气相通。假定增压气缸停止工作时，它的有杆腔18与排气消声器12-3相通；此时无杆腔19则与调压阀17相通。将二级过滤组件6的二位三通旋钮式换向阀8-2切换到其出气口与排气消声器12-2处于连通状态，增压气缸小活塞缸的有杆腔15和无杆腔16里的压力空气通过排气单向阀14-1和14-2，再经过空气过滤器9-2与大气相通，使它们的内腔卸去载荷。而大活塞缸的无杆腔19内的压力空气则经调压阀17，通过进气单向阀14-3和14-4，然后与上述相同，再通过空气过滤器9-2与大气相通，使它们的内腔卸去载荷。

关闭输出端直通截止阀1-3，使本实用新型装置与终端气动工具或装备切断，然后打开储气筒排污排水直通截止阀1-2将储气筒7里的压力空气排空。

本实用新型初级过滤组件2和二级过滤组件6里所用的二位三通旋钮式换向阀8-1和8-2，其结构形式也可采用二位三通推拉式手动换向阀。

Claims (4)

1、一种压力空气终端增压装置，其特征在于：该装置包括通过串联方式依次相连的输入端直通截止阀(1-1)、初级过滤组件(2)、增压阀(4)、二级过滤组件(6)、储气筒(7)、输出端直通截止阀(1-3)和各连接管路。

2、根据权利要求1所述的压力空气终端增压装置，其特征在于：所述初级过滤组件(2)是由依次串联连接的空气滤清器(9-1)、油水分离器(11)、设置有排气消声器(12-1)的二位三通旋钮式换向阀(8-1)、单向阀(10)组成；其中空气滤清器(9-1)的输入端接输入端直通截止阀(1-1)的输出端，二位三通旋钮式换向阀(8-1)的输出端分别与单向阀(10)和增压阀(4)的输入端相连，单向阀(10)和增压阀(4)的输出端并联接入二级过滤组件(6)输入端。

3、根据权利要求1所述的压力空气终端增压装置，其特征在于：所述增压阀(4)包括调压阀(17)、增压气缸，所述增压气缸是由哑铃式结构的共用一根活塞杆的大、小活塞缸组成；在小活塞缸的缸壁上设置有两个进气单向阀(14-3)、(14-4)和两个排气单向阀(14-1)、(14-2)；其中，两个进气单向阀(14-3)、(14-4)分别与小活塞缸的无杆腔、有杆腔相连通，且该两个进气单向阀(14-3)、(14-4)的输入端并联接入初级过滤组件(2)输出端，两个排气单向阀(14-1)、(14-2)分别与小活塞缸的无杆腔、有杆腔相连通，且该两个排气单向阀(14-1)、(14-2)的输出端并联接入二级过滤组件(6)输入端，并通过反馈管路接入调压阀(17)；所述调压阀(17)的输入端接入初级过滤组件(2)输出端，其输出端通过气动换向阀(13)接入大活塞缸的有杆腔(18)或无杆腔(19)，气动换向阀(13)的排气口处通过排气消声器(12-3)与大气相连通。

4、根据权利要求1或2所述的压力空气终端增压装置，其特征在于：所述二级过滤组件(6)是由依次串联连接的空气滤清器(9-2)、设置有排气消声器(12-2)的二位三通旋钮式换向阀(8-2)组成；其中空气滤清器(9-2)的输入端接增压阀(4)的输出端，并与初级过滤组件(2)中单向阀(10)的输出端相接，二位三通旋钮式换向阀(8-2)的输出端与储气筒(7)相连。

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