專利名稱：平衡室增壓活塞快速?gòu)?fù)位型空氣炮的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于各種料倉(cāng)、粉體輸運(yùn)過(guò)程中清堵破拱設(shè)備，具體是一種平衡室增壓活塞快速?gòu)?fù)位型空氣炮。
背景技術(shù)：
空氣炮工作原理是在罐體內(nèi)存儲(chǔ)一定體積的高壓氣體，使用時(shí)，快速打開活塞閥門，利用瞬間噴出的高速氣流產(chǎn)生的沖擊力，克服物料的靜摩擦和堵塞故障，使容器或管道內(nèi)的顆粒物料恢復(fù)流動(dòng)暢通。活塞密封系統(tǒng)是空氣炮的關(guān)鍵設(shè)備，決定了空氣炮的性能優(yōu)劣。本公司設(shè)計(jì)了一套空氣炮活塞密封系統(tǒng)(已
另案申請(qǐng)專利)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示在儲(chǔ)氣罐上安裝有由活塞筒(5)、活塞(7)、活塞筒端蓋(4)及位于活塞筒內(nèi)的壓力平衡室(6，)、復(fù)位彈簧(3)組成的活塞式密封排氣控制機(jī)構(gòu)，活塞底面與排氣噴管(10)管口接觸密封，活塞(7)側(cè)壁上開設(shè)有連通壓力平衡室(6，)與氣罐(12)的反流孔(8)，其活塞筒的一端與排氣管相接，起到固定排氣管的作用，同時(shí)引導(dǎo)活塞在其中運(yùn)動(dòng)；當(dāng)空氣炮工作時(shí)，活塞離開排氣管端部開口，氣罐中的壓縮氣體進(jìn)入排氣管端部開口，然后噴出。由于活塞式密封閥是通過(guò)活塞的運(yùn)動(dòng)起到閥門的開啟作用，實(shí)驗(yàn)表明活塞的開啟過(guò)程只有數(shù)十毫秒，活塞的受力很大，估算打開排氣管時(shí)活塞最大受力達(dá)到幾千牛頓力。所以實(shí)際中，復(fù)位彈簧很容易被壓壞。在受力很大的高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，活塞也容易損壞，發(fā)生卡環(huán)現(xiàn)象。另外一方面，由于在排氣管口被埋入物料中時(shí)，由于靜壓作用，會(huì)產(chǎn)生物料進(jìn)入空氣炮的現(xiàn)象。為此需要在空氣炮儲(chǔ)氣罐內(nèi)保持一定的壓力，以阻止物料的進(jìn)入。這就需要密封閥門的開啟速度很快，使得儲(chǔ)氣罐內(nèi)保留一部分氣體，以維持阻止物料進(jìn)入的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)上述空氣炮活塞式密封閥的彈簧及活塞由于壓力太大易被損壞的現(xiàn)象，而專門設(shè)計(jì)的一種平衡室增壓活塞快速?gòu)?fù)位型空氣炮，不但可使復(fù)位彈簧及活塞所受的壓力和沖擊力大為降低，并且還可防止環(huán)境中的細(xì)小物料從排氣管進(jìn)入儲(chǔ)氣罐。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的平衡室增壓活塞快速?gòu)?fù)位型空氣炮，包括儲(chǔ)氣罐、與儲(chǔ)氣罐相連通的進(jìn)氣管和用于控制儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣的二通閥，在儲(chǔ)氣罐上安裝有由活塞筒、活塞、活塞端蓋及位于活塞筒內(nèi)的增壓室、復(fù)位彈簧組成的活塞式密封排氣控制機(jī)構(gòu)，活塞底面與排氣噴管管口接觸密封，活塞側(cè)壁上開設(shè)有連通增壓室與儲(chǔ)氣罐的反流孔，其中活塞筒端蓋上安裝有一根連通增壓室與外界環(huán)境之間的且由二位二通電磁閥控制的泄流導(dǎo)氣管，活塞為圓筒形封閉結(jié)構(gòu)，活塞底板上開設(shè)有用于泄流導(dǎo)氣管穿行通過(guò)的孔口。
在本實(shí)用新型中，泄流導(dǎo)氣管的直徑為6mm-—20mm，活塞底板上的孔口大于等于泄流導(dǎo)氣管外徑，可以使泄流導(dǎo)氣管順利穿過(guò)孔口 。泄流導(dǎo)氣管穿裝在復(fù)位彈簧的圓形空腔中。
本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)空氣炮工作時(shí)，打開電磁閥，增壓室(原稱壓力平衡室)內(nèi)空氣涌過(guò)泄流導(dǎo)氣管排氣，于是增壓室(原稱壓力平衡室)內(nèi)壓力接近環(huán)境大氣壓力；另一方面，儲(chǔ)氣罐內(nèi)的高壓氣體繼續(xù)保持，使其與增壓室內(nèi)的壓力形成壓差，推動(dòng)活塞向后運(yùn)動(dòng)，由此開啟排氣管進(jìn)氣端口，儲(chǔ)氣罐內(nèi)高壓氣體從排氣管噴出，形成高速射流。在活塞向后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中， 一旦泄流導(dǎo)管頂部穿過(guò)活塞底板孔口后，由于泄流導(dǎo)管與活塞底板孔口之間的縫隙很小，增壓室內(nèi)空氣不再能從泄流導(dǎo)管排出。因此，由活塞底板、端蓋及法蘭與活塞筒之間形成封閉空間，活塞在慣性作用下，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，則不斷壓縮封閉空間的氣體，使其壓力不斷增高。由于排氣管的排氣，氣罐內(nèi)的氣體不斷減少，壓力也不斷降低，當(dāng)增壓室內(nèi)的壓力和復(fù)位彈簧的應(yīng)力大于儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力后，活塞產(chǎn)生相反運(yùn)動(dòng)，對(duì)排氣管封堵，達(dá)到密封作用，即活塞復(fù)位。因此本實(shí)用新型可以使活塞快速?gòu)?fù)位，對(duì)儲(chǔ)氣管內(nèi)的氣體進(jìn)行保留，造成儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力在工作完畢后，仍可高于環(huán)境壓力，這對(duì)于防止環(huán)境的細(xì)小物料從排氣管進(jìn)入儲(chǔ)氣罐起到重要作用。同時(shí)，由于增壓室的氣體壓力的增高，起到了氣墊的作用，在活塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，避免了由于活塞沖擊力大，造成彈簧的損壞，以及活塞損壞、卡環(huán)的現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于不但可使復(fù)位彈簧及活塞所受的壓力和沖擊力大為降低，防止卡環(huán)現(xiàn)象，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，并且還可防止環(huán)境中的細(xì)小物料從排氣管進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，保證設(shè)備的使用效果。


圖1為現(xiàn)有活塞式密封閥空氣炮的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中與本實(shí)用新型不同的部件標(biāo)號(hào)以帶'的形式表示區(qū)別。
圖2為本實(shí)用新型空氣炮的結(jié)構(gòu)示意圖，亦為充氣狀態(tài)下的附圖。圖3為本實(shí)用新型空氣炮的結(jié)構(gòu)示意圖，亦為工作狀態(tài)下的附圖。圖中的符號(hào)說(shuō)明1一二位二通電磁閥；2， 一壓力平衡室排氣管；2—泄流導(dǎo)氣管；3—復(fù)位彈簧；4一活塞筒端蓋；5—活塞筒；6， 一壓力平衡室；6—增壓室(亦稱壓力平衡室)；7—活塞8—反流孔；9一活塞底板；10—活塞底板孔口； 11一進(jìn)氣管；12—儲(chǔ)氣罐；13—二通閥；14一排氣噴管；15—橡膠墊片。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)連接形式
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步描述如圖2、 3所示本實(shí)用新型的平衡室增壓活塞快速?gòu)?fù)位型空氣炮，包括儲(chǔ)氣罐(12)、與儲(chǔ)氣罐相連通的進(jìn)氣管(11)和用于控制儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣的二通閥(13)，在儲(chǔ)氣罐上安裝有由活塞筒(5)、活塞(7)、活塞筒端蓋(4)及位于活塞筒內(nèi)的增壓室(6)、復(fù)位彈簧(3)組成的活塞式密封排氣控制機(jī)構(gòu)，活塞底面與排氣噴管(10)管口接觸密封，活塞(7)側(cè)壁上開設(shè)有連通增壓室(6)與儲(chǔ)氣罐(12)的反流孔(8)，其中活塞端蓋上安裝有一根連通增壓室與外界環(huán)境之間的且由二位二通電磁閥控制的泄流導(dǎo)氣管，活塞為圓筒形封閉結(jié)構(gòu)，活塞底板上開設(shè)有用于泄流導(dǎo)氣管穿行通過(guò)的孔口，泄流導(dǎo)氣管(2)的直徑為6mm---20畫，活塞底板(9)上的孔口 (10)略大于泄流導(dǎo)氣管外徑，可以使泄流導(dǎo)氣管(2)順利穿過(guò)孔口(10)，泄流導(dǎo)氣管(2)穿裝在復(fù)位彈簧的圓形空腔中。本實(shí)用新型的工作過(guò)程
以下結(jié)合附圖做詳細(xì)說(shuō)明
如圖2所示?？諝馀谠跍?zhǔn)備階段，即充氣階段，泄流導(dǎo)氣管(2)上的二位二通電磁閥(1)關(guān)閉。打開進(jìn)氣管上的二通閥(1)，壓縮機(jī)氣源的高壓氣體進(jìn)入氣罐，同時(shí)氣罐內(nèi)及其少的部分氣體經(jīng)過(guò)活塞筒(5)壁上的反流孔(8)進(jìn)入增壓室(6)。此時(shí)，在復(fù)位彈簧(3)的作用下，活塞頂部的橡膠墊片(15)緊緊壓住排氣噴管端口，起到密封作用。由于增壓室內(nèi)的壓力與氣罐內(nèi)的壓力相等，即達(dá)到平衡，活塞不運(yùn)動(dòng)。在儲(chǔ)氣罐(12)內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值后，空氣炮處于待工作狀態(tài)?？諝馀诠ぷ鲿r(shí)，打開泄流導(dǎo)氣管(2)上的二位二通電磁閥(1)，增壓室(6)內(nèi)的氣體迅速經(jīng)過(guò)泄流導(dǎo)氣管(2)排放到大氣環(huán)境，造成增壓室內(nèi)的壓力下降，接近或達(dá)到大氣壓力。而此時(shí)儲(chǔ)氣罐(12)內(nèi)的壓力繼續(xù)維持高壓狀態(tài)，在儲(chǔ)氣罐(12)與增壓室(6)內(nèi)的壓力差作用下，活塞向上運(yùn)動(dòng)，打開排氣噴管(14)，氣罐內(nèi)氣體從排氣噴管噴出，形成射流，沖向堵塞處，使得物料流動(dòng)恢復(fù)正常。
在活塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，泄流導(dǎo)氣管(2)頂部穿過(guò)活塞底板上的孔口 (10)，如圖3所示。由于泄流導(dǎo)氣管與孔口之間的間隙很小，可以忽略氣體的泄漏。則活塞底板(9)和活塞筒端蓋(4)，以及活塞筒(5)壁之間形成封閉空間，而增壓室(6)內(nèi)的空氣不再排出。活塞(7)在壓差作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，壓縮增壓室(壓力平衡室)(6)內(nèi)的空氣，隨之增壓室(6)內(nèi)的壓力不斷增高，減少了復(fù)位彈簧(3)的受力，與此同時(shí)儲(chǔ)氣罐(12)內(nèi)的壓力隨氣體的排出不斷下降，當(dāng)壓力小于彈簧應(yīng)力和增壓室(6)內(nèi)的壓力時(shí)，在增壓室(6)內(nèi)壓力和彈簧的雙重作用下，活塞迅速?gòu)?fù)位，活塞頂部的橡膠墊片重新壓住排氣噴管(14)端口，工作過(guò)程結(jié)束。重復(fù)進(jìn)行以上搡作，可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型所述目的。
權(quán)利要求1、一種平衡室增壓活塞快速?gòu)?fù)位型空氣炮，包括儲(chǔ)氣罐(12)、與儲(chǔ)氣罐相連通的進(jìn)氣管(11)和用于控制氣罐進(jìn)氣的二通閥(13)，在氣罐上安裝有由活塞筒(5)、活塞(7)、活塞筒端蓋(4)及位于活塞筒內(nèi)的增壓室(6)、復(fù)位彈簧(3)組成的活塞式密封排氣控制機(jī)構(gòu)，活塞底面與排氣噴管(14)管口接觸密封，活塞(7)側(cè)壁上開設(shè)有連通增壓室(6)與儲(chǔ)氣罐(12)的反流孔(8)，其特征在于活塞筒端蓋(4)上安裝有一根連通增壓室(6)與外界環(huán)境之間的且由二位二通電磁閥(1)控制的泄流導(dǎo)氣管(2)，活塞(7)為圓筒形封閉結(jié)構(gòu)，活塞底板(9)上開設(shè)有一用于泄流導(dǎo)氣管(2)穿行通過(guò)的孔口(10)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡室增壓活塞快速?gòu)?fù)位型空氣炮，其特征在于 泄流導(dǎo)氣管(2)的直徑為6關(guān)-一20mm，活塞底板(9)上的孔口 (10)大于等于 泄流導(dǎo)氣管(2)外徑，可以使泄流導(dǎo)氣管(2)順利穿過(guò)孔口 (10)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡室增壓活塞快速?gòu)?fù)位型空氣炮，其特征在于 泄流導(dǎo)氣管(2)穿裝在復(fù)位彈簧的圓形空腔中。
專利摘要平衡室增壓活塞快速?gòu)?fù)位型空氣炮，包括儲(chǔ)氣罐、與儲(chǔ)氣罐相連通的進(jìn)氣管和用于控制儲(chǔ)氣罐進(jìn)氣的二通閥，在儲(chǔ)氣罐上安裝有由活塞筒、活塞、活塞筒端蓋及位于活塞筒內(nèi)的增壓室、復(fù)位彈簧組成的活塞式密封排氣控制機(jī)構(gòu)，活塞底面與排氣噴管管口接觸密封，活塞側(cè)壁上開設(shè)有連通增壓室與儲(chǔ)氣罐的反流孔，其特征是活塞筒端蓋上安裝有一根連通增壓室與外界環(huán)境之間的且由二位二通電磁閥控制的泄流導(dǎo)氣管，活塞為圓筒形封閉結(jié)構(gòu)，活塞底板上開設(shè)有用于泄流導(dǎo)氣管穿行通過(guò)的孔口。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于不但可使復(fù)位彈簧及活塞所受的壓力和沖擊力大為降低，防止卡環(huán)現(xiàn)象，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，并且還可防止環(huán)境中的細(xì)小物料從排氣管進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，保證設(shè)備的使用效果。
文檔編號(hào)B65D88/70GK201411181SQ20092009100
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者丁振江, 周士強(qiáng), 周根生, 張銀生, 陳煥倬 申請(qǐng)人:鄭州歐亞空氣炮有限公司