本發(fā)明涉及一種空壓液傳動力方法及利用該方法的裝置,屬于液壓技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
氣動馬達也稱為風動馬達,是指將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機械能的裝置。一般作為更復雜裝置或機器的旋轉(zhuǎn)動力源。氣動馬達按結(jié)構(gòu)分類為:葉片式氣動馬達,活塞式氣動馬達,緊湊葉片式氣動馬達,緊湊活塞式氣動馬達。氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動的氣動執(zhí)行元件。常用的氣壓馬達是容積式氣動馬達,它利用工作腔的容積變化來作功,分葉片式、活塞式和齒輪式等型式,氣動馬達是把壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的機械能的裝置。它的作用相當于電動機或液壓馬達,即輸出轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動機構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運動。
氣動馬達內(nèi)的壓縮空氣的做功效率較低,以長方體的氣缸為例,由于氣動馬達壓縮比很大,壓縮后的氣體與壓縮前的氣體體積相差很大,當壓縮空氣推動活塞桿運動時,壓縮空氣只在活塞這一個平面上做了功,做功之后即排出,此時氣缸內(nèi)的空氣仍然大于外界大氣壓,排出后這些氣壓便白白浪費了。其他類型的氣動馬達做功原理大同小異,能源浪費嚴重,做工效率很低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種空壓液傳動力方法及利用該方法的裝置,將壓縮氣體的壓強傳遞給液體,使液體推動馬達做功,大大提高了壓縮空氣的利用率。
空壓液傳動力方法包括如下步驟:
1)將空氣壓縮貯能;
2)將壓縮空氣持續(xù)通入到液體容器中,將液體壓出到液壓動力部件做功;
3)當液體容器內(nèi)的液體剩余三分之二時,停止壓縮空氣的通入,利用液體容器內(nèi)剩余高壓空氣自身的膨脹將剩余液體壓出到液壓動力部件做功;
4)液體全部被壓縮空氣壓出做功后,液體容器內(nèi)仍然具有一定壓強的空氣吹入到液壓動力部件做功,這樣無需持續(xù)使用高壓空氣至液體全部排出,既節(jié)省了三分之二的高壓空氣。
原有的氣動馬達是將壓縮空氣直接通入到葉輪上,通過壓縮空氣形成的氣流吹動葉輪轉(zhuǎn)動,假設(shè)這個過程使用了一個單位體積的壓縮空氣;而本方法是將壓縮空氣持續(xù)通入到液體容器中,將液體壓出到液壓動力部件做功,液體壓縮后體積變化小,當液體容器內(nèi)的液體剩 余三分之二時,停止壓縮空氣的通入,利用剩余高壓空氣自身的膨脹將剩余液體壓出到液壓動力部件做功,液體全部被壓縮空氣壓出做功后,液體容器內(nèi)仍然具有一定壓強的空氣吹入到液壓動力部件做功,這樣無需持續(xù)使用高壓空氣至液體全部排出,既至少節(jié)省了三分之二的高壓空氣,壓縮空氣浪費少,大大提高了壓縮空氣的使用效率。
本發(fā)明的“三分之一”、“三分之二”等數(shù)據(jù)是為了表述方便,其意思是在液體容器內(nèi)仍有大量液體時停止輸入高壓空氣,利用液體容器內(nèi)的殘留高壓空氣自身膨脹將剩余液體擠出做功,實際液體容器內(nèi)剩余液體量的確定需要依據(jù)工作環(huán)境所定,例如高壓氣的壓強大小、液體密度等。
本發(fā)明所述的空壓液傳動力裝置,包括貯氣罐,貯氣罐通過第一進氣管連接第一承壓罐,第一承壓罐內(nèi)盛有液體,第一承壓罐上方設(shè)接液桶,接液桶與第一承壓罐連通,在其連通處設(shè)第一止回閥,第一承壓罐內(nèi)設(shè)第一出水管,第一出水管下部穿過第一承壓罐壁并且靠近第一承壓罐底部,第一出水管上部設(shè)噴嘴,噴嘴朝向方向設(shè)置葉輪,葉輪安裝在接液桶上方。
貯氣罐通過第二進氣管連接第二承壓罐,第二承壓罐內(nèi)盛有液體,第二承壓罐上方設(shè)接液桶,接液桶與第二承壓罐連通,在其連通處設(shè)第二止回閥,第二承壓罐內(nèi)設(shè)第二出水管,第二出水管下部穿過第二承壓罐壁并且靠近第二承壓罐底部,第二出水管上部設(shè)噴嘴,噴嘴朝向方向設(shè)置葉輪,葉輪安裝在接液桶上方,貯氣罐與第一承壓罐和第二承壓罐連接處設(shè)三通閥。
工作原理及過程:
工作時,調(diào)節(jié)三通閥使第一承壓罐與貯氣罐連通,貯氣罐內(nèi)的壓縮空氣沿第一進氣管進入第一承壓罐,第一承壓罐內(nèi)的液體在氣壓作用下從第一出水管流向噴嘴并經(jīng)噴嘴噴出,推動葉輪轉(zhuǎn)動做功,推動葉輪轉(zhuǎn)動做功后的液體落下落入接液桶,當?shù)谝怀袎汗迌?nèi)還有三分之二的液體時,調(diào)節(jié)三通閥使貯氣罐與第二承壓罐連通,此時沒有高壓氣繼續(xù)進入第一承壓罐,第一承壓罐內(nèi)殘留的高壓氣在自身漲大的壓強下推動第一承壓罐內(nèi)的液體繼續(xù)噴出推動葉輪做功,同時高壓氣的壓強有所減小,液盡氣絕時在接液桶內(nèi)液體重力作用下第一止回閥打開,接液桶內(nèi)的液體通過止回閥流入第一承壓罐,同時貯氣罐內(nèi)的壓縮空氣沿第二進氣管進入第二承壓罐,將第二止回閥頂閉,第二承壓罐內(nèi)的液體在氣壓作用下從第二出水管流向噴嘴并經(jīng)噴嘴噴出,推動葉輪轉(zhuǎn)動做功,推動葉輪轉(zhuǎn)動做功后的液體落下落入接液桶,當?shù)诙袎汗迌?nèi)還有三分之二的液體時,關(guān)閉出氣閥,待第一承壓罐灌滿液體備用時,調(diào)節(jié)三通閥使貯氣罐與第一承壓罐連通,打開出氣閥,如此循環(huán),不斷有液體從噴嘴噴出推動葉輪做功,并且做同樣的功所使用的高壓氣相較于氣動馬達大大減少,提高了高壓氣的使用效率。
在貯氣罐出氣口處設(shè)出氣閥,用來控制高壓氣的通斷。
在第一出水管的噴嘴處設(shè)第一控速閥,調(diào)節(jié)噴出水流大小。
在第二出水管的噴嘴處設(shè)第二控速閥,調(diào)節(jié)噴出水流大小。
第一控速閥和第二控速閥聯(lián)動。
貯氣罐上部設(shè)氣門嘴,用于當貯氣罐內(nèi)氣壓不足時向貯氣罐內(nèi)充氣。
貯氣罐底部設(shè)放水閥,空氣加高壓后,其內(nèi)的水分匯聚成水集聚在貯氣罐底部,可通過放水閥將這部分水排出。
貯氣罐上設(shè)氣壓表,用來監(jiān)控貯氣罐內(nèi)的氣壓。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是:
本發(fā)明所述的空壓液傳動力方法及利用該方法的裝置,通過兩套空壓液傳裝置交替循環(huán)使用,做同樣的功所使用的高壓氣相較于氣動馬達大大減少,將壓縮氣體的壓強傳遞給液體,使液體推動馬達做功,大大提高了壓縮空氣的利用率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例示意圖。
圖中:1、氣門嘴;2、氣壓表;3、出氣閥;4、三通閥;5、第一控速閥;6、第一噴嘴;7、葉輪;8、接液桶;9、放水閥;10、貯氣罐;11、第一進氣管;12、第一出水管;13、第一承壓罐;14、液體;15、第一止回閥;16、第二承壓罐;17、第二止回閥;18、第二出水管;19、第二進氣管;20、第二控速閥;21、第二噴嘴。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例做進一步描述:
如圖1所示,本發(fā)明所述的空壓液傳動力裝置,包括貯氣罐10,貯氣罐10通過第一進氣管11連接第一承壓罐13,第一承壓罐13內(nèi)盛有液體14,第一承壓罐13上方設(shè)接液桶8,接液桶8與第一承壓罐13連通,在其連通處設(shè)第一止回閥15,第一承壓罐13內(nèi)設(shè)第一出水管12,第一出水管12下部穿過第一承壓罐13壁并且靠近第一承壓罐13底部,第一出水管12上部設(shè)第一噴嘴6,第一噴嘴6朝向方向設(shè)置葉輪7,葉輪7安裝在接液桶8上方。
貯氣罐10通過第二進氣管19連接第二承壓罐16,第二承壓罐16內(nèi)盛有液體14,第二承壓罐16上方設(shè)接液桶8,接液桶8與第二承壓罐16連通,在其連通處設(shè)第二止回閥17,第二承壓罐16內(nèi)設(shè)第二出水管18,第二出水管18下部穿過第二承壓罐16壁并且靠近第一承壓罐13底部,第二出水管18上部設(shè)第二噴嘴20,第二噴嘴20朝向方向設(shè)置葉輪7,葉輪7安裝在接液桶8上方,貯氣罐10與第二承壓罐16和第二承壓罐16連接處設(shè)三通閥4。
工作原理及過程:
工作時,調(diào)節(jié)三通閥4使第一承壓罐13與貯氣罐10連通,貯氣罐10內(nèi)的壓縮空氣沿第 一進氣管11進入第一承壓罐13,第一承壓罐13內(nèi)的液體14在氣壓作用下從第一出水管12流向噴嘴6并經(jīng)噴嘴6噴出,推動葉輪7轉(zhuǎn)動做功,推動葉輪7轉(zhuǎn)動做功后的液體14落下落入接液桶8,當?shù)谝怀袎汗?3內(nèi)還有少量的液體14時,調(diào)節(jié)三通閥4使貯氣罐10與第二承壓罐16連通,此時沒有高壓氣繼續(xù)進入第一承壓罐13,第一承壓罐13在自身漲大的壓強下推動第一承壓罐13內(nèi)的液體14繼續(xù)噴出推動葉輪7做功,同時高壓氣的壓強有所減小,液盡氣絕時在接液桶內(nèi)液體重力作用下第一止回閥15打開,接液桶8內(nèi)的液體14通過止回閥流入第一承壓罐13,同時貯氣罐10內(nèi)的壓縮空氣沿第二進氣管19進入第二承壓罐16,將第二止回閥頂閉,第二承壓罐16內(nèi)的液體14在氣壓作用下從第二出水管18流向噴嘴6并經(jīng)噴嘴6噴出,推動葉輪7轉(zhuǎn)動做功,推動葉輪7轉(zhuǎn)動做功后的液體14落下落入接液桶8,當?shù)诙袎汗?6內(nèi)還有少量的液體14時,調(diào)節(jié)三通閥4使貯氣罐10與第一承壓罐13連通,還有三分之二的液體時,關(guān)閉出氣閥3,待第一承壓罐13灌滿液體備用時,打開出氣閥如此循環(huán),不斷有液體14從噴嘴6噴出推動葉輪7做功,并且做同樣的功所使用的高壓氣相較于氣動馬達大大減少,提高了高壓氣的使用效率。
在貯氣罐10出氣口處設(shè)出氣閥3,用來控制高壓氣的通斷。
在第一出水管12的第一噴嘴6處設(shè)第一控速閥5,調(diào)節(jié)噴出水流大小。
在第二出水管18的第二噴嘴20處設(shè)第二控速閥21,調(diào)節(jié)噴出水流大小。
第一控速閥和第二控速閥聯(lián)動。
貯氣罐10上部設(shè)氣門嘴1,用于當貯氣罐10內(nèi)氣壓不足時向貯氣罐內(nèi)充氣。
貯氣罐10底部設(shè)放水閥9,空氣加高壓后,其內(nèi)的水分匯聚成水集聚在貯氣罐10底部,可通過放水閥9將這部分水排出。
貯氣罐10上設(shè)氣壓表2,用來監(jiān)控貯氣罐10內(nèi)的氣壓。
本發(fā)明的“三分之一”、“三分之二”等數(shù)據(jù)是為了表述方便,其意思是在液體容器內(nèi)仍有大量液體時停止輸入高壓空氣,利用液體容器內(nèi)的殘留高壓空氣自身膨脹將剩余液體擠出做功,實際液體容器內(nèi)剩余液體量的確定需要依據(jù)工作環(huán)境所定,例如高壓氣的壓強大小、液體密度、液體排出管道的高度等。
三通閥也可更換成電磁三通閥,方便實現(xiàn)自動控制。
工作過程中液體難免有損耗,在加液時應(yīng)從接液桶頂部加液,加液量以剛好灌滿一個承壓罐又余一半的余量即可,最多不可沒過葉輪。
將噴嘴和葉輪更換成液壓馬達或蒸汽機即可變換成大扭力的動力機。
將此方法應(yīng)用于內(nèi)燃機,可大大提高熱機效率。