[发明专利]液驱气往复式高压气体自动增压装置及其增压方法

说明书

技术领域

  本发明属于压力仪表标准检定校准技术领域，具体涉及一种能快速产生40MPa气体压力，用于压力仪表检定校准的气体自动增压装置。

背景技术

  在压力仪表的检定过程中，有一部分压力仪表是禁油（水）的仪表，如：氧气表、乙炔表等其它航空仪表，这就需要具有一定压力的压缩空气作为介质来检定仪表。传统方式的压缩空气来源主要有两种方式：手动气泵和高压气瓶。手动气泵主要应用在小量程压力仪表检定装置中。尽管压力很低但为了完成正常的检定工作，操作人员需要不断操作手动气泵确保检定过程有足够的压缩空气，这是一项繁重的体力工作，严重影响了检定工作的效率。使用高压气瓶为检定装置提供压缩空气，高压气瓶容量有限，最高压力一般也就25MPa，不易搬运，而且随着使用，气瓶压力越来越低，覆盖压力表检定的量程也就越来越低，稍高量程就无法检定，这样给检定工作带来了诸多不变，更无法满足工业现场自动检定压力仪表的需要。为了解决这个问题，人们设想用电动气泵或电动增压器等取代高压气瓶，但现有的电动空气增压设备一般都是利用外部能源系统提供压缩气体所需能量，如各种气体增压机，此类增压机大都是对压缩机改装而成，其特点为功率大，输出压力及流量大，但是其体积庞大，不能有效的利用低压气源气体能量，能量利用率低，另外普通的气体增压机缺少控制器，频繁起停，对工厂的电网、气路的冲击以及对设备本身的损坏很大，不利于在压力校准领域的推广。也有研究通过减小增压器增压侧活塞面积，达到增压的目的，但这类增压器都以压缩气体为动力，增压器驱动侧低压气体直接排放大气，能量损失大，系统的效率低。因此不能满足本行业小流量、高压力的需要，这一切严重制约着气体压力仪表自动检定装置向自动化、小型化、高效节能化的方向发展。

发明内容

  本发明目的在于提供一种结构简单，体积小，便于安装，方便移动，自动化，低碳环保的产品，为压力仪表检定领域和其他需要超高气压场合提供高达40MPa的气体压力。

 本发明一种液驱气往复式高压气体自动增压装置及其增压方法，包括：机柜，设置于机柜内部的液压包组件、增压器组件、低压气源组件、控制器组件等。其增压方法是：利用液压包被压缩液体作为增压器的初始驱动力，液压包被压缩液体进入增压器动力缸驱动增压器活塞组件往复运动，增压器一侧为一级增压缸，另一侧为二级增压缸，一级增压缸吸入低压气源提供的低压气体，经压缩后排出到二级增压缸，二级增压缸吸入一级增压缸提供的压缩气体再次压缩排出最高达40MPa的高压气体到储气罐以提供给需要高压气体的环境。

本发明采用自动化控制，控制器组件包括：控制器、压力变送器、接近开关、电磁换向阀，控制器设定输出压力值，压力变送器采集当前压力值，控制器与压力变送器形成一个闭环反馈组合，当压力到达设定值时，控制器给电磁阀发出中断信号，电磁阀置于中位，液压动力包无动力输出，增压装置停止工作。

所述控制组件中接近开关感测一级增压活塞的运动位置，当活塞运动到一端接近缸盖时，缸盖处接近开关感测到活塞位置后，给对应继电器一个电压信号，继电器闭合，电磁换向阀一端得电换向，动力缸油路切换，增压器组件反方向运动，如此反复，从而实现往复运动。

所述增压器组件接受液压包提供的动力，流体压力作用在动力活塞上，动力活塞受力而带动中心轴运动，活塞杆是力传递的主要器件，增压器组件活塞杆为一台阶轴，粗直径端为二级增压柱塞，细直径端部安装一级增压活塞，中间安装动力活塞。活塞杆和动力活塞以及一级增压活塞通过圆形开口键和键槽连接，挡圈固定。即：在活塞杆的一端径向加工一方形键槽，一级增压活塞的一个端面加工一凹槽，活塞装在活塞杆上再将圆形开口键装如方形键槽中，然后安装圆形挡圈固定，此设计方案比螺纹连接增大了剪切力，减少了螺纹占用的空间，从而缩小了体积。

所述增压器组件中截断或打开管路的器件特制单向阀，为一高压气体单向阀，包括阀体、阀座、弹簧、密封钢球、“O”型密封圈，阀座内部加工一斜面，斜面小径位置加工一凹槽放置“O”型密封圈，密封钢球与“O”型密封圈刚好接触，小压力时通过密封钢球和“O”型密封圈密封，大压力时通过密封钢球与斜面密封，无论压力大小密封效果达到或接近零泄漏。

 

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：