CN2198409Y - 气体增压缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气体压缩装置，是以原始气 体管线上的气体为动力，利用机械切换改变运动，使 气缸中的活塞往复运动排出高压气体，该增压缸由 左、右两个气缸组成，活塞杆3可在两气缸中做直线 运动，其中至少一个气缸中有一活塞4将该气缸分成 左、右两腔，两腔的进气管分别与一个二位四通换向 阀7相连，该侧气缸的两端部各有一碰撞换向阀2、 6，换向阀一端连接有放气器8，高压气体通过单向阀 16进入贮气罐18中。

Description

本实用新型属于一种气体压缩装置，可设置在一定压力的气动管线上用来实现气体压力的提高。

目前，国内外气体管线上的压力提高是依靠各种类型、规格的气体压缩机对气体压缩达到一定的压力值，其额定压力值是恒定的。如果在某一局部需要增高压力的气体，则需增设电机带动的增压气体压缩机，需要一定的电源、水源、基础设施等许多条件，投资规模大，占地较大，给管理、维护等带来一定的困难。

本实用新型的目的是得到一种不需要用电源带动的气体增压装置，它以原始压缩空气管线上的压缩空气为动力，通过一系列气动元件的连接、开合、换向的控制来实现气体压力的提高。

为实现上述目的，本实用新型是这样实现的：如图1示，该增压缸分成左、右两个气缸，其中至少一个气缸中有一活塞4将气缸分成左、右两个腔，左气缸1的进气管线上有一单向阀15，左气缸的横截面与活塞杆3形状一致，左、右气缸中间为可做左、右直线运动的活塞杆3，右气缸的横截面与活塞4的形状一致，右气缸中的左、右两腔的进气管线分别与一个二位四通气控换向阀7相接，换向阀7端部接有消声放气器8，右气缸两端各有一碰撞换向阀2.6位于右气缸两端侧，可在活塞运动至极限位置时进行换向，活塞端面面积与活塞杆端面面积之比为该增压缸的增压比，压缩高压气体通过单向阀16进入贮气罐18。

为进一步实现上述目的，该装置的最佳结构为：参见图2、3，当该增压缸的增压比为2倍时，缸体由中间体22分成左、右对称的两个气缸1a、1b，两气缸的进气管线各有一单向阀15a、15b，两气缸的进气管线分别与一个二位四通气控换向阀7相接，每个气缸中各有一活塞4a、4b将气缸分成左、右两个腔，气缸的横截面与活塞形状一致，两个气缸端部各有一碰撞换向阀2.6。

如图4示，该气体增压缸的活塞4的圆柱面有凹槽，活塞环23的横截面为矩形，内侧有弧形凹槽，活塞和活塞环之间放置活塞环弹力O形圈24。

该气体增压缸的进气管线上有切换阀9。

该气体增压缸的进气管线上有调压阀10。

该气体增压缸的进气管线的气体入口处有过滤器13。

下面结合附图对本实用新型进行详细叙述。

图1为本实用新型气体增压缸的工作原理示意图。

图2为本实用新型最佳结构的工作原理图。

图3为图2所示增压缸的结构示意图。

图4为活塞、活塞环及O形圈的结构示意图。

参见图1，该增压缸的工作过程为：主管路12中的气体通过单向阀14流向贮气罐18，当需要提高气体压力时，打开切换阀9，当二位四通双向气控主换向阀7处于右侧方位时，来自原始气体管线上的压缩气体从主管路12经入口过滤器13过滤后，经过调压阀10和压力表11流向右侧气缸中的左腔，使活塞4向右直线运动，而右腔中的气体通过消声放气器8被排空，另外一主管路通过单向阀15流入气缸1中，即被吸气，当活塞移动至右侧极限位置时，碰撞右侧的碰撞换向阀6的触点，二位四通气控换向阀7的右气控腔被排空，而左侧气控腔受控制压力，阀芯向右移动，进行换向，原始压缩气体管线上的压缩气体流向右侧气缸的右腔，使活塞4向左移动，左腔气体通过消声放气器8被排空，而气缸1中的气体被压缩，通过单向阀16进入贮气罐18中，通过切换阀17、19供给使用点，20为压力表，当活塞4移动至左侧极限位置时，碰撞左侧换向阀2触点，换向阀7左、右气控腔均受压，而右侧气控腔受压面积大于左气控腔，使阀芯向左移动，进行换向至原始状态，通过控制管路5中的元件的连接、开合和换向，使活塞杆3在气缸中做左右的直线运动，完成吸气、压缩、排送气体的压缩空气循环，使原始气体压力不断增加，由于活塞端面面积是活塞杆端面面积的3倍、4倍等，气体可被增压至3倍、4倍等压力值，这样，就可获得排送气体压力是原始管线气体压力值的3倍、4倍的增压比，以实现无动力的气体增压过程。当增压的气体压力高于所需压力时，调压阀21被打开放掉部分气体来减少气体压力。

在上述结构的气体增压缸中，当活塞杆向右运动时为吸气过程，向左运动时排出被压缩的高压气体，这样，效率不高，气体流量较小，为了进一步实现本实用新型，图2、3给出了该增压缸的最佳结构，可使得活塞向左、右两边运动时均排出压缩高压气体，提高效率和气体流量。

该增压缸的最佳结构，是气体增压比为2倍时增压缸的结构，参见图2、3，主管路12中的气体通过单向阀14流向贮气罐18，20为压力表，当需要提高气体压力时，通过控制管路5即可实现气体压力的提高。其工作过程为，该气缸被中间体22分成对称的左、右侧气缸1a、1b，当双向气控二位四通主换向阀7处于右侧方位时，打开切换阀9，来自原始压缩气体管线12上的压缩气体通过定压调压阀10流向左侧气缸1a的左腔；同时，另一主管路的气体通过右侧进气单向阀15b流向右侧气缸1b的左腔，使活塞4a、4b向右直线运动，压缩左侧气缸1a右腔中的气体，而右侧气缸1b右腔中气体通过消声放气器8被排空，左侧气缸1a右腔中压缩气体通过左侧排气单向阀16a进入贮气罐18中，通过切换阀17、19供给使用点，调压阀21起稳定作用，入口过滤器13用来净化入口气体，11为压力表。当右侧活塞4b运动至右侧极限位置时，碰撞右侧换向阀6的触点，使其打开，二位四通双向气控主换向阀7的右侧气控腔气体被排空，而左腔受气体压力，使阀芯向右运动，换向阀7进行换向（左侧方位），来自原始气体管线上的压缩空气通过主管路流向右侧气缸1b右腔，同时，另一主管路压缩空气通过左侧进气单向阀15a流向左侧气缸1a右腔，使活塞4a、4b，活塞杆3向左直线运动，压缩右侧气缸1b左腔中的气体，而左侧气缸1a左腔中气体通过消声放气器8被排空，右侧气缸1b左腔中的压缩高压气体通过右侧排气单向阀16b进入贮气罐18中，通过换向阀17、19供给使用点，当左侧活塞4a运动至左侧极限位置时，碰撞左侧换向阀2的触点，使其打开，二位四通双向换向阀7的左、右侧气控腔均受控制气体压力，而右侧气控腔受压面积大于左侧，使换向阀7的阀芯向左侧移动，换向阀7进行换向至原始状态，这样，通过活塞在气缸中做左右直线运动，完成吸气、压缩、排送气体的压缩气体循环，使原始气体压力不断增压，由于两个活塞各有一个面受原始管线上的气体压力，而其中一个活塞的另一个面气体被压缩，一个活塞另一面气体被排空，因此，压缩气体的压力恰好是原始管路上气体压力值的2倍，两个活塞运动中所受摩擦力恰好被有活塞杆3与无活塞杆受压面积之差抵消。

图4为本实用新型提供的活塞环及O形圈结构示意图，活塞4的圆柱面有凹形槽，活塞环23的横截面为矩形，其内侧有弧形凹槽，材质为聚四氟乙烯与填充亚胺的混合物，活塞4与活塞环23之间有活塞环弹力O形圈，O形圈的横截面为圆形，用来支撑住活塞环23使其与气缸壁贴紧以保持较好的密封效果。

与现有技术相比，本实用新型是使用原始气体管线上的气体为动力，利用机械切换改变运动，使气缸中活塞来回往复运动，以达到吸气、压缩、排出高压气体的气体增压循环，可使管线上的气体压力提高数倍，而不需电能、电控元件，安装不受任何限制，使用灵活、方便。

Claims (6)

1、一种气体增压缸，其特征是：该增压缸分成左、右两个气缸，其中至少一个气缸中有一活塞(4)将气缸分成左、右两个腔，左气缸(1)的进气管线上有一单向阀(15)，左气缸的横截面与活塞杆(3)形状一致，左、右气缸中间为可做左、右直线运动的活塞杆(3)，右气缸的横截面与活塞(4)的形状一致，右气缸中的左、右两腔的进气管线分别与一个二位四通气控换向阀(7)相接，换向阀(7)端部接有消声放气器(8)，右气缸两端各有一碰撞换向阀(2、6)位于右气缸两端侧，活塞端面面积与活塞杆端面面积之比为该增压缸的增压比，压缩高压气体通过单向阀(16)进入贮气罐(18)。

2、根据要利要求1所述的气体增压缸，其特征是：其最佳结构为该增压缸的增压比为2倍时，增压缸由中间体（22）分成左、右对称的两个气缸（1a、1b），两气缸的进入管线各有一单向阀（15a、15b），两气缸的进气管线分别与一个二位四通气控换向阀（7）相接，每个气缸中各有一活塞（4a、4b）将气缸分成左、右两个腔，气缸的横截面与活塞形状一致，两个气缸端部各有一碰撞换向阀（2、6）。

3、根据权利要求1、2所述的气体增压缸，其特征是：所述的活塞（4）的圆柱面有凹槽，活塞环（23）的横截面为矩形，内侧有弧形凹槽，活塞与活塞之间放置活塞环弹力O形圈（24）。

4、根据权利要求1、2所述的气体增压缸，其特征是：所述的进气管线上有切换阀（9）。

5、根据权利要求1、2所述的气体增压缸，其特征是：所述的进气管线上有调压阀（10）。

6、根据权利要求1、2所述的气体增压缸，其特征是：所述的进气管线的气体入口处有过滤器（13）。

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