[實用新型]復合型超高壓開關氣源

無效

• 申請號: 200820081923.4
• 申請日: 2008-01-07
• 公開（公告）號: CN201180904Y
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 王宣銀;徐志鵬;羅語溪
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F17D1/075
• 分類號: F17D1/075
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本實用新型涉及一種超高壓氣源減壓及增壓裝置。

背景技術

在超高壓氣動領域超高壓氣體一般儲存在高壓氣罐等容器中，然后通過減壓裝置減至合適的壓力使用，而現階段減壓裝置多為手動操作的減壓閥，存在較大的節流損失，能量效率低，且調節速度緩慢，調節精度較低；由于氣體只能直接供給負載或者通過減壓后輸出，氣源壓力就必須高于負載所需的最高壓力，對于存在很多負載且其中有少數要求很高工作壓力的負載的應用場合，就必須按照最高工作壓力配備昂貴的超高壓空氣壓縮機，另外制備超高壓氣體的過程和超高壓氣體的減壓過程都存在較大的能量損失，浪費嚴重。

發明內容

本實用新型的目的在于提供能同時實現減壓與增壓功能的一種復合型超高壓開關氣源。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

包括氣源，兩個二位二通電磁閥，氣容，兩個壓力傳感器，帶有慣性負載的氣動馬達，二位三通電磁閥，止回閥，截止閥以及負載；氣源經第一個二位二通電磁閥、氣容、截止閥連至負載；氣源經第二個二位二通電磁閥、帶有慣性負載的氣動馬達、二位三通電磁閥、止回閥、截止閥連至負載，第一壓力傳感器接在氣容上，第二壓力傳感器接在截止閥的進口端。

本實用新型具有的有益效果是：

應用本實用新型的減壓功能可以較大程度地降低能量損失，且能實現壓力的精確自動調節；應用本實用新型的增壓功能可以保證在空氣壓縮機額定壓力較低的情況下滿足少數需要高氣源壓力的負載的供氣要求，極大降低硬件成本及運行成本。本實用新型可在氣動壓力為10MPa～30MPa的范圍內使用，。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構原理示意圖。

圖2是本實用新型減壓功能的結構原理示意圖。

圖3是本實用新型增壓功能的結構原理示意圖。

圖中：1、氣源，2、第一個二位二通電磁閥，3、氣容，4、第一壓力傳感器，5、第二個二位二通電磁閥，6、帶有慣性負載的氣動馬達，7、二位三通電磁閥，8、止回閥，9、第二壓力傳感器，10、截止閥，11、負載

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，本實用新型主要包括氣源1，兩個二位二通電磁閥2、5，氣容3，兩個壓力傳感器4、9，帶有慣性負載的氣動馬達6，二位三通電磁閥7，止回閥8，截止閥10以及負載11；氣源1經第一個二位二通電磁閥2、氣容3、截止閥10連至負載11；氣源經第二個二位二通電磁閥5、帶有慣性負載的氣動馬達6、二位三通電磁閥7、止回閥8、截止閥10連至負載11，第一壓力傳感器4接在氣容3上，第二壓力傳感器9接在截止閥10的進口端。其中二位二通電磁閥、二位三通電磁閥、壓力傳感器都與工控機或類似的控制器相連。

使用減壓功能時，關閉第二個二位二通電磁閥5，打開截止閥10，此時氣源系統如圖2所示。控制器比較設定的目標壓力與第一個壓力傳感器4檢測的氣容壓力，控制輸出的PWM占空比，對第一個二位二通電磁閥2進行開關控制，從而使氣容3的壓力減至目標壓力值。

使用增壓功能時，關閉第一個二位二通電磁閥2，打開第二個二位二通電磁閥5，打開截止閥10，此時氣源系統如圖3所示。通過控制器輸出周期為T、占空比為D的PWM信號實現增壓過程，即：當PWM信號為高電平時，二位三通電磁閥7通電，氣動馬達6的放氣端直接通向大氣，由于氣動馬達6的前段直接與氣源相通，因此氣動馬達6處于加速階段，帶動其慣性負載存儲能量。當PWM信號為低電平時，二位三通電磁閥7斷電，此時通過氣動馬達6的氣體直接輸出給負載11以及氣容3，使得氣動馬達6后端存在一個背壓。由于通過氣動馬達6的流量不會突變，高轉速情況下其流量遠大于負載流量，多余的流量進入氣容3，使得氣容3壓力升高，當二位三通電磁閥7再次通電時氣容3的高壓氣體供給負載11使用，從而實現氣體的增壓輸出。