[發明專利]隔膜泵自動補氣進料壓力補償罐

有效

• 申請號: 201610233166.7
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN105756906B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 劉建平;李書興;梁霏飛;王鐵力;甘正旺;馮斌;田達理;胡成名;逯桂平;饒云普
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團武漢設計研究院有限公司
• 主分類號: F04B43/06
• 分類號: F04B43/06;F04B53/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.隔膜泵自動補氣進料壓力補償罐，其特征在于，隔膜泵自動補氣進料壓力補償罐由補償罐（1）和自動補氣裝置組成，補償罐（1）底部有進口（32）和出口（33），進口（32）與喂漿泵相通，出口（33）與隔膜泵相通，自動補氣裝置包括動力單元、充氣單元、支承的套管、阻尼調節單元、漿液面控制單元和重力平衡單元，自動補氣裝置安裝在補償罐（1）上部，部分在補償罐（1）內部，部分在補償罐（1）外部，自動補氣裝置動力單元由開口（31）的彈性筒底部法蘭（2）、彈性筒（3）、彈性筒頂部法蘭（4）組成，彈性筒（3）為內凹壁的薄壁結構，沿薄壁縱向剛度好，沿橫向彈性好，彈性筒（3）內部與壓力補償罐上部空氣層相通；充氣單元由充氣活塞桿（5）、充氣活塞（6）、充氣缸充氣單向閥（7）、充氣缸（8）、緩沖罐充氣單向閥（9）、放氣單向閥（10）、緩沖罐（11）、壓力表（12）組成；充氣活塞桿（5）與彈性筒頂部法蘭（4）聯接；充氣缸（8）下部與充氣活塞桿（5）之間有環形口（30）；緩沖罐（11）與充氣缸（8）聯接，緩沖罐（11）通過軟管與壓力表（12）聯接；阻尼調節單元由阻尼活塞桿（13）、阻尼活塞（14）、阻尼缸（15）組成，阻尼活塞（14）開有阻尼孔（26），在阻尼活塞（14）的上下阻尼腔中充有阻尼介質（25）；阻尼活塞桿（13）與緩沖罐（11）聯接；阻尼缸（15）固定在支承的套管（16）頂部，充氣缸（8）、緩沖罐（11）、阻尼活塞桿（13）、阻尼活塞（14）組成一體，可上下有阻尼浮動；支承的套管（16）上部有開孔（27），支承的套管（16）固定在補償罐（1）上部，有開孔（27）的部分在補償罐（1）外部，支承的套管（16）內部與彈性筒（3）外部之間空間與大氣相通；漿液面控制單元由帶有彈簧的二位三通閥（17）、導桿（18）、控制拉繩（19）、浮體（20）組成，二位三通閥（17）固定在支承的套管（16）外側，二位三通閥（17）的入口通過軟管與放氣單向閥（10）相通，二位三通閥（17）的下出口（29）通向補償罐（1）內部，二位三通閥（17）的上出口（28）通過管道通向支承的套管（16）內部，導桿（18）固定在支承的套管（16）外側，浮體（20）中空密閉，可隨漿液面變化沿導桿（18）上下移動，浮體（20）通過控制拉繩（19）與二位三通閥（17）閥芯下部聯接；重力平衡單元由配重環（21）、平衡拉繩（22）、滑輪（23）組成，配重環（21）套于緩沖罐（11）外側，可上下移動，平衡拉繩（22）通過滑輪一端與配重環（21）連接，另一端與緩沖罐（11）連接，配重環（21）重量略小于充氣缸（8）、緩沖罐（11）、阻尼活塞桿（13）、阻尼活塞（14）組成的浮動體重量，動力單元為補氣提供動力；充氣單元實施充氣；重力平衡單元與阻尼調節單元聯動作用，保證在本裝置不工作時充氣缸（8）上端蓋的下表面壓在充氣活塞（6）的上表面，隨彈性筒頂部法蘭（4）下移，而在本裝置開始工作時，在初始壓力P作用下充氣缸（8）上升到初始位置L，并在壓力波動過程中保證浮動體阻尼平衡位置，在充氣缸（8）上端蓋的下表面與充氣活塞（6）的上表面之間形成充氣腔（24）；漿液面控制單元控制充氣量。

2.根據權利要求1所述的隔膜泵自動補氣進料壓力補償罐的自動補氣裝置，其特征在于，喂漿泵以一定壓力將漿料從進口（32）送入補償罐（1），壓縮補償罐（1）內部原有空氣于上部，形成壓力為P的壓縮空氣層；由于動力單元彈性筒（3）內部與補償罐（1）相通，彈性筒（3）內部與補償罐內部壓力相同，為P；彈性筒（3）側壁在橫向壓力P作用下向外擴展，由于側壁有較好的縱向剛度，彈性筒頂部法蘭（4）向上移動，同時彈性筒頂部法蘭（4）在向上正壓P作用下也上移，彈性筒頂部法蘭（4）向上形成復合疊加位移L， 由于開始時充氣缸（8）上端蓋的下表面壓在充氣活塞（6）的上表面，因而帶動充氣缸（8）、緩沖罐（11）、阻尼活塞桿（13）、阻尼活塞（14）組成的浮動體上移L；對應補償罐（1）內部不同壓力P，浮動體上移L也不同；

補償罐（1）底部出口（33）與往復式隔膜泵相通，往復式隔膜泵啟動，隔膜泵進出料單向閥在漿料通過過程中不斷開啟—關閉產生液壓沖擊，補償罐（1）的壓縮空氣層壓力波動ΔP；彈性筒彈性作用，彈性筒頂部法蘭（4）產生位移ΔL，由此帶動充氣活塞（6）位移波動ΔL；由于充氣缸（8）、緩沖罐（11）、阻尼活塞桿（13）、阻尼活塞（14）組成阻尼浮動體，阻尼缸（15）固定在支承的套管（16）頂部，在阻尼活塞（14）阻尼作用下，充氣活塞（6）波動下移時，充氣缸（8）不能同步隨之下移，形成空腔，充氣缸充氣單向閥（7）打開，空氣通過環形口（30）進入充氣活塞（6）與充氣缸（8）之間的充氣腔；當充氣活塞（6）波動上移時，壓縮充氣腔空氣，由于阻尼活塞（14）阻尼作用，充氣缸（8）的不能隨之同步上移，空氣被壓縮，緩沖罐充氣單向閥（9）打開，壓縮空氣進入緩沖罐（11）；由于充氣活塞（6）波動下移時，雖然充氣缸（8）不能同步隨之下移，但也有微小下移量，當充氣活塞（6）波動上移時，充氣活塞（6）上表面與充氣缸（8）上端蓋可以貼合，保證充氣腔中的壓縮空氣全部進入緩沖罐（11），避免充氣腔中壓縮空氣殘留，在充氣活塞（6）下移時殘留空氣膨脹，影響充氣腔吸入空氣效率；根據壓強與面積關系，彈性筒頂部法蘭（4）有效面積大于充氣活塞（6）上表面積，可以保證充氣腔中的壓縮空氣壓入緩沖罐（11）；在此過程中，阻尼調節單元的阻尼活塞桿（13）、阻尼活塞（14）、阻尼缸（15）、阻尼介質（25）共同達到由充氣缸（8）、緩沖罐（11）、阻尼活塞桿（13）、阻尼活塞（14）組成的浮動體阻尼平衡；緩沖罐（11）中空氣壓力大于補償罐（1）上部空氣層壓力時，放氣單向閥（10）打開，壓縮空氣進入二位三通閥（17）；

當漿液面往上移時，超過設計控制漿料面（34）以上，補償罐（1）空氣減少，浮體（20）上移，控制拉繩（19）松弛，二位三通閥（17）閥芯在彈簧作用下上移打通二位三通閥（17）的下出口（29），緩沖罐（11）中的壓縮空氣進入補償罐（1），對補償罐（1）補氣；當漿液面往下移時，低于設計控制漿料面（34）以下，浮體（20）下移，在浮體重力作用下，控制拉繩（19）帶動二位三通閥（17）閥芯下移打通上出口（28），緩沖罐（11）中的壓縮空氣進入支承的套管（16）內，支承的套管（16）內部通過開孔（27）與大氣相通，此時不向補償罐（1）補氣；壓力表（12）用于監測緩沖罐（11）中空氣壓力。