CN105275894B - 气体高低压报警及压力补偿*** - Google Patents

气体高低压报警及压力补偿*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种气体高低压报警及压力补偿***，包括油箱、溢流阀、气液转换控制器、气液增压泵、气体三联件、蓄能器和氮气弹簧。本发明对温度变化导致***压力变化给出补偿和报警，利用气体和液体压力转换，通过液体控制气体。弥补了国内外技术的不足，对提升氮气弹簧在模具制造等行业的安全性、稳定性、节能、提高产品质量及降低产品成本有非常重要意义。同时，本发明应用范围较广，还可以拓展至电子、仪表等需要模具专用弹簧的领域，能够简化模具设计、制造以及方便模具结构调整，需求量巨大，在实施过程中可获得较好的经济效益，对高压气体控制技术也有一定的促进作用，特别对工业自动化的信号交汇及传输和安全生产提供稳定的信号源。

Description

气体高低压报警及压力补偿***
技术领域
本发明涉及模具制造技术领域，尤其涉及一种气体高低压报警及压力补偿***。
背景技术
目前，国内使用的氮气弹簧大多来自国外进口，价格昂贵，而国内也有几家企业已开始氮气弹簧的研发生产，但未形成专业化、产业化的生产，生产的氮气弹簧价格上虽比国外产品低廉，在性能上与国外产品还有很大的差距。汽车模具与氮气弹簧密不可分，长寿命高性能模具专用氮气弹簧，具有弹压力大、体积小、精度高、弹力平稳、寿命长以及价格合理等特点，在产品性能上可替代机械弹簧，且具有明显的性能和价格优势。
我国对氮气弹簧的应用研究处于刚起步阶段，现研究的氮气弹簧已在汽车冲压模具中得到应用，而随着汽车工业的不断发展，氮气弹簧会有更广阔的发展前景。按照日、美等汽车业发达国家的水平计算，到2015年我国模具服务于汽车制造业的比重若能达到40％，则我国汽车模具行业到2015年的总销售额达700亿元。而随着汽车模具行业的迅速发展，汽车模具专用氮气弹簧总需求量每年在国内预计在30亿元左右，而且逐年迅速增长。
氮气弹簧传统的压力检测方式：1、目测压力表数值；2、电子式压力报警器。氮气弹簧在受到外力作用时，从上死点向下死点作弹性运动，氮气弹簧中的压力由低向高转化，因为运动速度较快和频率较高，因此普通压力表很难检测。特别是在温度升高时，氮气弹簧压力会增大，如果超过极限就会损坏薄弱部位，也容易发生安全事故，或产品加工不良。温度降低时，氮气弹簧压力减小，容易造成产品加工不良，停机维护。
在氮气弹簧的研制方面，德国和美国走在了世界的前列。德国FIBRO公司和美国的DADCO公司研制的模具氮气弹簧已经广泛应用到许多工业领域。但是至今全世界还没有对氮气弹簧***高低压报警及补偿的有效方法。而我国对模具氮气弹簧的应用研究处于刚起步阶，虽已取得一些成果，但在性能上与国外产品还有很大的差距，同时都存在着同样的问题：“模具氮气弹簧的使用寿命，模具闭合高度小，而行程又要求较长时，普通模具氮气弹簧无法满足要求”和“现有氮气弹簧充气机不能提供恒定压力的气源气体”等问题。对于***压力报警及***压力补偿无法实现。
发明内容
本发明为解决上述的不足问题，提供一种气体高低压报警及压力补偿***。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：气体高低压报警及压力补偿***，包括油箱、溢流阀、气液转换控制器、气液增压泵、气体三联件、蓄能器和氮气弹簧；气体三联件与气液增压泵相连，气液增压泵分别与油箱、单向阀相连，气液增压泵与油箱之间连接有过滤器，油箱内放置有液位传感器，单向阀分别与气液转换控制器、蓄能器相连，气液转换控制器分别与溢流阀、氮气弹簧相连，气液转换控制器与溢流阀之间连接有数显液压表，溢流阀与油箱相连，气液转换控制器与氮气弹簧之间连接有气压表；气液转换控制器包括端盖、气门芯、油腔堵头、活塞、气体堵头和本体；本体的顶部密封安装有端盖，本体的内腔密封安装有活塞，活塞将本体分为气腔和液腔，与气腔连通的本体侧壁上安装有气门芯、气体堵头，与液腔连通的本体侧壁上安装有油腔堵头。
进一步的，气体三联件与气液增压泵之间连接有气体电磁阀。
进一步的，本体的顶部通过密封圈A密封安装有端盖。
进一步的，本体的内腔通过密封圈B、密封圈C密封安装有活塞。
进一步的，本体上开设安装孔。
本发明对温度变化导致***压力变化给出补偿和报警，利用气体和液体压力转换，通过液体控制气体。弥补了国内外技术的不足，对提升氮气弹簧在模具制造等行业的安全性、稳定性、节能、提高产品质量及降低产品成本有非常重要意义。同时，本发明应用范围较广，还可以拓展至电子、仪表等需要模具专用弹簧的领域，能够简化模具设计、制造以及方便模具结构调整，需求量巨大，在实施过程中可获得较好的经济效益，对高压气体控制技术也有一定的促进作用，特别对工业自动化的信号交汇及传输和安全生产提供了稳定的信号源。
附图说明
图1是本***原理图；
图2是气液转换控制器的结构示意图。
其中：1.油箱，2.过滤器，3.液位传感器，4.数显液压表，5.溢流阀，6.气液转换控制器，601.端盖，602.密封圈A，603.气门芯，604.气腔，605.安装孔，606.油腔堵头，607.液腔，608.密封圈B，609.密封圈C，610.活塞，611.气体堵头，612.本体，7.单向阀，8.气液增压泵，9.气体电磁阀，10.气体三联件，11.蓄能器，12.氮气弹簧，13.气压表。
具体实施方式
如图1、图2所示，气体高低压报警及压力补偿***，包括油箱1、溢流阀5、气液转换控制器6、气液增压泵8、气体三联件10、蓄能器11和氮气弹簧12；气体三联件10与气液增压泵8相连，气体三联件10与气液增压泵8之间连接有气体电磁阀9，气液增压泵8分别与油箱1、单向阀7相连，气液增压泵8与油箱1之间连接有过滤器2，油箱1内放置有液位传感器3，单向阀7分别与气液转换控制器6、蓄能器11相连，蓄能器11是设定对氮气弹簧12的稳压和在压力范围内的温度变化保护，还具有吸震作用，对氮气弹簧12在突发异常状态时起保护作用；气液转换控制器6分别与溢流阀5、氮气弹簧12相连，气液转换控制器6与溢流阀5之间连接有数显液压表4，溢流阀5与油箱1相连，气液转换控制器6与氮气弹簧12之间连接有气压表13；气液转换控制器6包括端盖601、气门芯603、油腔堵头606、活塞610、气体堵头611和本体612；本体612的顶部通过密封圈A602密封安装有端盖601，本体612的内腔通过密封圈B608、密封圈C609密封安装有活塞610，活塞610将本体612分为气腔604和液腔607，与气腔604连通的本体612侧壁上安装有气门芯603、气体堵头611，与液腔607连通的本体612侧壁上安装有油腔堵头606，本体612上开设安装孔605，气腔604内充有压缩气体，压缩气体通过管路与氮气弹簧12连接。当工作环境温度升高或***工作状态异常时，***压力升高，气腔604内的气体将压力通过活塞610传递给液腔607内的液压，液压压力增加先补充给蓄能器11，若蓄能器11已满，再通过溢流阀5将液压油排到油箱1中，从而油压降低的同时气体体积减小，压力降低。当工作环境温度降低或***工作状态异常时，***压力降低，气腔604内的气压降低，蓄能器11向液腔607内供液压，当蓄能器11内的液压压力不足，气液增压泵8启动工作，液腔607通过活塞610将压力传递给气腔604，气腔604再将压力传递给氮气弹簧12，直到***压力正常。如果***漏气或异常，气液增压泵8会持续工作，导致油箱1液位下降，下降到报警位置时，液位传感器3将给出报警信号，从而保证***的安全性和稳定性。
本发明将主要市场定位在国内外模具制造商。我国作为世界汽车产销第一大国，汽车保有量也有望全球第一，我国模具行业到2015年的总销售额达700亿元。趁着国内汽车模具工业迅猛发展的机遇，攻占国内市场，取得一定的市场占有比例。本项目产品除了应用在汽车模具中，也可以用在电子工业、仪表工业、轻工和五金工业等。本发明预计长期定价为16000元/套，未来随着制造水平的不断提高，也将得到更广泛的应用，市场前景广阔。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.气体高低压报警及压力补偿***，其特征在于：包括油箱(1)、溢流阀(5)、气液转换控制器(6)、气液增压泵(8)、气体三联件(10)、蓄能器(11)和氮气弹簧(12)；气体三联件(10)与气液增压泵(8)相连，气液增压泵(8)分别与油箱(1)、单向阀(7)相连，气液增压泵(8)与油箱(1)之间连接有过滤器(2)，油箱(1)内放置有液位传感器(3)，单向阀(7)分别与气液转换控制器(6)、蓄能器(11)相连，气液转换控制器(6)分别与溢流阀(5)、氮气弹簧(12)相连，气液转换控制器(6)与溢流阀(5)之间连接有数显液压表(4)，溢流阀(5)与油箱(1)相连，气液转换控制器(6)与氮气弹簧(12)之间连接有气压表(13)；
气液转换控制器(6)包括端盖(601)、气门芯(603)、油腔堵头(606)、活塞(610)、气体堵头(611)和本体(612)；本体(612)的顶部密封安装有端盖(601)，本体(612)的内腔密封安装有活塞(610)，活塞(610)将本体(612)分为气腔(604)和液腔(607)，与气腔(604)连通的本体(612)侧壁上安装有气门芯(603)、气体堵头(611)，与液腔(607)连通的本体(612)侧壁上安装有油腔堵头(606)。
2.根据权利要求1所述的气体高低压报警及压力补偿***，其特征在于：所述的气体三联件(10)与气液增压泵(8)之间连接有气体电磁阀(9)。
3.根据权利要求1所述的气体高低压报警及压力补偿***，其特征在于：所述本体(612)的顶部通过密封圈A(602)密封安装有端盖(601)。
4.根据权利要求1所述的气体高低压报警及压力补偿***，其特征在于：所述本体(612)的内腔通过密封圈B(608)、密封圈C(609)密封安装有活塞(610)。
5.根据权利要求1所述的气体高低压报警及压力补偿***，其特征在于：所述的本体(612)上开设安装孔(605)。
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