循环式气体动力装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种循环式气体动力装置，包括双作用气缸、抽气泵、储气罐和升压装置，通过设置抽气泵可将双作用气缸中待排空的压缩空气以较小的压强差抽回储气罐中，提高了储气罐内压缩空气压缩能的利用效率，通过升压装置，可以使抽气泵平稳的，并以较小的功率完成抽气过程，提高抽气泵的使用寿命。提高抽气泵的使用寿命。提高抽气泵的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
循环式气体动力装置


[0001]本专利技术涉及动力装置，具体的是一种循环式气体动力装置。

技术介绍

[0002]气动元件是通过气体的压强或膨胀产生的力来做功的元件，即将压缩空气的弹性能量转换为动能的机件，如气缸、气动马达、蒸汽机等，气缸是气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件。气缸有做往复直线运动的和做往复摆动两种类型。做往复直线运动的气缸又可分为单作用气缸和双作用气缸，双作用气缸内部被活塞分成两个腔，有活塞连杆的腔称为有杆腔，没有活塞连杆的腔称为无杆腔，当从无杆腔输入压缩空气时，有杆腔排气，气缸两腔的压力差作用在活塞连杆上所形成的力克服阻力负载，推动活塞运动，使活塞连杆伸出，当有杆腔进气，无杆腔排气，使活塞缩回。有杆腔和无杆腔交替进气和排气，活塞实现往复直线运动。
[0003]双作用气缸中，活塞做往复运动，当活塞由缸体的A端运动至B端时，活塞和A端之间充斥着压缩空气。当活塞由缸体的B端运动回A端时，需要在B端和活塞之间充入压缩空气，在此之前，首先需要排除活塞和A端之间的压缩空气，以增大活塞两侧的压力差，从而为活塞提供足够的动力，以克服阻力和负载。压缩空气本身含有很多的压力能，排到大气中无疑是一种浪费，降低了能量的利用效率。
[0004]虽然，通过储气罐和抽气泵可以将双作用气缸中待排走的压缩空气抽进储气罐内进行回收，但在抽气的过程中，待回收的压缩空气所处的缸体腔室内，随着压缩气体被不断排走，其压强逐渐降低，抽气泵所消耗的实际功率不断增加，也就意味这，抽气泵工作时的功率不断变化，这无疑会降低抽气泵的使用寿命。此外，抽气泵缸体腔室内的压缩空气全部抽到出气罐中，需要一定的时间，这会影响整个双作用气缸动作的连贯性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种节能气缸，可有效的将排入大气中的压缩空气进行回收，以较小的压差重新补充回压缩气源中，从而提高气缸的能量利用效率，同时也使整个装置保持连贯，提高抽气泵的使用寿命。
[0006]本专利技术的技术方案是：
[0007]一种循环式气体动力系统，包括储气罐、双作用气缸和抽气泵，所述储气罐分别与双作用气缸缸筒的两端相连通，所述抽气泵的进气端分别与双作用气缸缸筒内活塞两侧的气缸内腔相连通，抽气泵的出气端与储气罐相连通，所述双作用气缸和抽气泵之间设有升压装置，所述升压装置包括气压转换缸、排气缸和导压装置，所述气压转换缸包括密封的缸筒、沿缸筒轴线贯穿缸筒的硬质液压油管、固定塞和位于缸筒内的“工”字形活塞，所述“工”字形活塞由第一左活塞、第一右活塞和连接第一左活塞、第一右活塞的第一活塞连杆组成，所述液压油管贯穿“工”字形活塞，第一左活塞和第一右活塞与液压油管之间密封且可相对滑动，所述第一活塞连杆为中空管状结构，第一活塞连杆内充盈有液压油，第一活塞连杆同
轴套于液压油管外侧，所述固定塞中部设有与液压油管相配合的通孔，固定塞内侧与液压油管固定且密封相连，液压油管为铁管，液压油管与缸筒的两端固定相连，从而使固定塞始终位于缸筒内的固定位置，固定塞外侧与第一活塞连杆密封且滑动连接，固定塞处两侧的液压油管不连通，液压油管与固定塞连接处的管壁上设有通孔；所述排气缸包括密封的缸筒和“工”字形活塞，所述缸筒的中部设有间隔壁，所述“工”字形活塞由第二左活塞、第二右活塞和连接第二左活塞、第二右活塞的第二活塞连杆组成，第二活塞连杆贯穿间隔壁，第二活塞连杆与间隔壁密封且相对滑动；所述导压装置包括密闭的压力罐和位于压力罐内结构相同的第一升压缸和第二升压缸，第一升压缸包括缸筒和设置于缸筒内的“工”字形活塞，所述“工”字形活塞由上活塞、下活塞和连接上、下活塞的第三活塞连杆组成，所述缸筒的侧壁上设有连通压力罐和第三活塞连杆所处的缸筒内腔的通孔，所述下活塞设有连通下活塞上、下两个侧面的通道，所述通道内设有单向阀；所述双作用气缸的左端通过设有电磁阀的管路分别与气压转换缸的两端相连，双作用气缸的右端通过设有电磁阀的管路分别与气压转换缸的两端相连，所述液压油管的右端通过管路与第一升压缸的上端相连通，液压油管的左端通过管路与第二升压缸的上端相连通，第一升压缸的下端通过设有单向阀的管路与排气缸的右端相连通，第二升压缸的下端通过设有单向阀的管路与排气缸的左端相连通，排气缸内左活塞与间隔壁形成的腔室分别通过设有单向阀的管路与气压转换缸的左端和压力罐相连通，排气缸内右活塞与间隔壁形成的腔室分别通过设有单向阀的管路与气压转换缸的右端和压力罐相连通，排气缸的左右两端分别通过设有电磁阀的管路与抽气泵相连，储气罐和压力罐之间通过设有单向阀的管路相连通。
[0008]优选的，所述储气罐上连接有备用储气罐。
[0009]循环式气体动力系统的使用方法，双作用气缸中：活塞与缸筒右端形成A1腔，活塞与缸筒左端形成A2腔；气压转换缸中，第一右活塞与缸筒右端形成B1腔，第一左活塞与缸筒左端形成B2腔；气压转换缸第一活塞连杆内，第一右活塞与固定塞之间形成B3腔，第一左活塞与固定塞之间形成B4腔；排气缸内，第二右活塞与缸筒右端之间形成C1腔，第二左活塞与缸筒左端之间形成C2腔，第二右活塞与间隔壁之间形成C3腔，第二左活塞与间隔壁之间形成C4腔；第一升压缸内，上活塞与缸筒上端之间形成D1腔，下活塞与缸筒下端之间形成D2腔，上、下活塞之间形成D3腔，第二升压缸内上活塞与缸筒上端之间形成D4腔，下活塞与缸筒下端之间形成D5腔，上、下活塞之间形成D6腔，压力罐内腔为D7腔，
[0010]初始状态：
[0011]双作用气缸中活塞在气缸的最左端，A1腔的体积为V，A2腔的体积为0，气压转换缸2中活塞在最右端，B1腔的体积为0，B2腔的体积为V，排气缸3中活塞在最右端，C1腔的体积为0，B2腔的体积为V，C3腔的体积为V，C4腔的体积为0，第一升压缸的活塞位于最上端，D2腔的体积为V，第二升压缸的活塞位于最下端，D5腔的体积为0，各腔室之间的电磁阀均关闭，储气罐内的压强为6P，A1腔内充盈着压强为6P的压缩气体，B2腔中充盈着压强为3P的压缩气体，C2腔中充盈着压强为6P的压缩气体，C3腔内充盈着压强为3P的压缩气体，压力罐内D7腔充盈着压强为6P的压缩气体，D2腔中充盈着压强为6P的压缩气体，
[0012]S1：打开A1腔和B1腔、C3腔和D7腔、C2腔和抽气泵之间的电磁阀，气压转换缸内的活塞向左移动，同时，将B3腔内的液压油经液压油管挤压进入D1腔，D1腔推动活塞下移到最下端，将D2腔内的压缩空气挤压进C1腔，同时将排气缸内的活塞由最右端推向最左端，排气
缸内的活塞由最右端向最左端的运动过程中，C3腔内的气体被升压至6P挤压进入D7腔中，B2腔内的压缩气体进入C4，C4腔的体积由0增加至V，B3腔的液压油进入D1腔，对应的，D4腔的液压油被吸入B4腔，第二升压缸的活塞上升到最上端，D6腔内的压缩空气经单向阀进入D5腔，C2腔的压缩空气经抽气泵增压被压缩回储气罐；
[0013]S2：打开：储气罐和A2腔、A1腔和B2腔、C4腔和D7腔、抽气泵和C1腔之间的电磁阀，关闭：A1腔和B1腔、C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循环式气体动力系统，包括储气罐、双作用气缸和抽气泵，所述储气罐分别与双作用气缸缸筒的两端相连通，所述抽气泵的进气端分别与双作用气缸缸筒内活塞两侧的气缸内腔相连通，抽气泵的出气端与储气罐相连通，其特征在于：所述双作用气缸和抽气泵之间设有升压装置，所述升压装置包括气压转换缸、排气缸和导压装置，所述气压转换缸包括密封的缸筒、沿缸筒轴线贯穿缸筒的硬质液压油管、固定塞和位于缸筒内的“工”字形活塞，所述“工”字形活塞由第一左活塞、第一右活塞和连接第一左活塞、第一右活塞的第一活塞连杆组成，所述液压油管贯穿“工”字形活塞，第一左活塞和第一右活塞与液压油管之间密封且可相对滑动，所述第一活塞连杆为中空管状结构，第一活塞连杆内充盈有液压油，第一活塞连杆同轴套于液压油管外侧，所述固定塞中部设有与液压油管相配合的通孔，固定塞内侧与液压油管固定且密封相连，固定塞外侧与第一活塞连杆密封且滑动连接，固定塞处两侧的液压油管不连通，液压油管与固定塞连接处的管壁上设有通孔；所述排气缸包括密封的缸筒和“工”字形活塞，所述缸筒的中部设有间隔壁，所述“工”字形活塞由第二左活塞、第二右活塞和连接第二左活塞、第二右活塞的第二活塞连杆组成，第二活塞连杆贯穿间隔壁，第二活塞连杆与间隔壁密封且相...

【专利技术属性】
技术研发人员：于日东，于伟杰，
申请(专利权)人：于日东，
类型：发明
国别省市：