氣動彈的製作方法

2023-05-20 16:00:51 1

專利名稱：氣動彈的製作方法
技術領域：
本發明屬於給排水範圍，更具體地說，屬於氣動彈。
本發明最適宜用來清掃用泵輸送非常汙穢的流體，直至泥漿的工業管道，疏鬆沉澱池和冷卻塔貯槽中變硬的沉澱物，以及用來破壞堅硬的材料。
已知一種氣動彈(SU，A，130454)，它含有一個殼體，該殼體被位於其縱軸線上的活塞分成進氣室和排氣室。進氣室用穿過活塞上軸向孔的供氣管與壓縮空氣的氣源連通。排氣室通過供氣管與活塞間的環形間隙與進氣室相通。此外，在排氣室的排氣時刻，排氣室與周圍的介質連通。
從氣源來的壓縮空氣，沿供氣管流入進氣室，並且在活塞朝向進氣室的端面上建立起壓力，而把活塞緊壓在活塞座上。要採用閥門以開動這種氣動彈，利用閥門可以使與供氣管連接的空氣導管與大氣相通。
當操作者將空氣導管與大氣連通時，壓縮空氣從空氣導管、供氣管和進氣室中排至大氣。與此同時，進氣室的壓力下降，而在壓力對排氣室一側活塞端面的作用下，活塞移向進氣室，並且開啟氣動彈殼體上的通孔，壓縮空氣穿過通孔而噴射至周圍介質。
已知的這種氣動彈可用來破碎堅硬的巖石和煤炭，但是不能用它來清掃工業管道和具有壓實的沉澱物的工業容器，其原因如下1.利用閥門(放射頭)不可能在長時間內使氣動彈保持給定的工況。
2.預計具有高壓的閥門(放射頭)是一個複雜的裝置，在長期連續工作下，不能保證氣動彈在使用中具有必要的可靠性(在破碎工作中，只要有一次「爆炸」就夠受了);
3.從氣動彈至控制閥門的操作者具有很長的空氣導管，這種情況將把大量的壓縮空氣損失到大氣裡，並且由於進氣室內的壓力降低相當慢，還會減緩氣動彈中活塞運動的快速性(因為空氣在空氣導管、供氣管和進氣室內的總體積比較大)，這樣將顯著減小「爆發」力。
本發明的主要任務是研製一種具有如下活塞結構的氣動彈，這種結構保證能夠自動維持給定的工況，並且具有不中斷工作而可調整工況的可能性，該結構還可保證在為堅硬懸浮物造成的過飽和液體介質中進行工作的可能性，使用可靠性和結構簡單，以及顯著降低動力耗量等。
所提出的任務是這樣解決的，在含有殼體的氣動彈中，殼體被位於其縱向軸線的活塞分成進氣室和排氣室，進氣室用穿過活塞上軸向孔的供氣管與壓縮空氣的氣源連通，而排氣室通過供氣管和活塞之間的環形間隙與進氣室相通，並且在排氣室排氣時刻，與周圍的介質連通，根據本發明，活塞上朝向排氣室的端面面積大於活塞上朝向進氣室的端面面積，而小於活塞上朝向排氣室的環形凸肩的端面面積，環形凸肩在進氣室一側與殼體組成一附加氣室。
為了消除「爆發」時刻氣動彈的活塞與殼體撞擊時產生的動態力，以及為了保證活塞返回初始位置，必須給活塞在朝向附加氣室一側的環形凸肩內裝以減震裝置。
使環形體包容減震裝置是適當的，帶有支承圓環的減震器裝於環形體內，支承圓環在排氣室排氣時刻與進氣室區段內的殼體相互作用。
製作這樣的結構可以保證減震裝置工作的可靠性和它的耐久性。
在排氣室排氣時刻，使附加氣室與周圍介質連通是適當的，它們的連通是用製作在殼體上進氣室區段內的至少一條通路實現的，通路出口處設有安全閥。
這樣可以保證顯著減少附加氣室內空氣的阻尼影響，並且可以防止附加氣室被汙染。
根據本發明製作的氣動彈可以用來清掃工業管道，這些管道是用來輸送被堅硬懸浮物造成的過飽和液體(直至泥漿)的，而且氣動彈在壓縮空氣的壓力具有很寬的範圍內進行工作，並能自動調整氣動彈的參數。本氣動彈的結構簡單，並且該結構在運行中具有可靠性。此外，所推薦的氣動彈結構保證有最大可能的「爆發」(壓縮空氣排出)力，並且可使氣動彈在清掃管道時沿要清掃的表面獨立移動。
下面列舉具體實施氣動彈的實例，並引證附圖
加以說明，在圖上給出了根據本發明製作的氣動彈的縱剖面圖。
氣動彈含有殼體1(參看附圖)，該殼體被位於其縱向軸線上的活塞2分成進氣室3和排氣室4。進氣室3通過供氣管6的孔5與壓縮空氣的氣源(未示出)連通。供氣管6穿過活塞2上的軸向孔，並且與活塞組成一環形間隙7。進氣室3通過環形間隙7與排氣室4相通。
在活塞2上制有環形凸肩8，該環形凸肩在朝向進氣室3的一側與殼體1組成一附加氣室9。
活塞上朝向排氣室4的端面10的面積大於活塞2上朝向進氣室3的端面11的面積，而小於環形凸肩上朝向排氣室的端面12的面積。
活塞2在朝向附加氣室9一側的環形凸肩8內裝有減震裝置。
減震裝置中使用螺紋把環形殼13裝在環形凸肩8內。在環形殼13內設置帶有支承圓環15的減震器14。減震器用彈性材料，例如用聚氨脂製造。
在殼體1的進氣室3壓段內，至少制有一個穿透的通路16，在實施氣動彈的具體實例中，採用4條穿透的通路16。在每一通路16的出口處都設有安全閥。該閥由堵塞17構成，堵塞下面裝有圓球18，並用彈簧19將其壓緊在通路16的出口處。
在殼體1的排氣室4的區段內製有與氣動彈的軸線成某一夾角的若干通孔20，這些通孔保證氣動彈在工作過程中進行移動。
在位於壓縮空氣供氣一側的殼體1的端面上，裝有連接氣動彈與壓縮空氣源(未示出)的接頭21，在接頭21上固定有用來繫結鋼絲繩(未示出)的圓環22，氣動彈在工作時可用鋼絲繩加以保險，並且也可利用該鋼絲繩將氣動彈從管道中拔出。
氣動彈的工作原理如下。
壓縮空氣從氣源(未示出)沿高壓軟管(未示出)通過接頭21、供氣管6和管上的圓孔5送至進氣室3。從進氣室3穿過環形間隙7，壓縮空氣流進排氣室4。與此同時，活塞2被作用在其端面11上的空氣壓力壓緊在活塞座上，並且關閉諸通孔20。
因為活塞2端面10的面積大於端面11的面積，所以在排氣室4內達到給定壓力時，端面10上的壓力將比端面11上的壓力大一個值，該值等於活塞2與殼體1之間的摩擦力。與此同時，活塞2開始移向進氣室3一側，一旦活塞2離開活塞座，壓縮空氣的壓力將擴展至活塞2環形凸肩8的端面12。從排氣室4一側作用到活塞2上的壓力會急劇增加，並且活塞2實際上將立刻移向進氣室3一側，與此同時，實際上將立刻開啟諸通孔20，而壓縮空氣從排氣室4以「爆發」的方式排至周圍的介質。
活塞2在進氣室3內對殼體1的衝擊，通過支承圓環15被減震器14所承受。減震器14被壓縮後，積蓄勢能，然後將這種勢能傳給活塞使其返回初始位置。
在附加氣室9內保留有不大的殘餘壓力，這個壓力是由安裝在通孔16出口處的安全閥的液體阻力規定的。
排氣室4排氣以後，在壓縮空氣的壓力對活塞2端面11和減震器14的作用下，活塞2返回到初始位置。氣動彈的工作循環重複進行。
應當指出，進氣室3內的壓縮空氣的壓力在活塞移向進氣室時升高得並不多，而在活塞2停止後，將迅速降低至供氣管6中的壓縮空氣的壓力。活塞為關閉通孔20向排氣室4一側的運動時間大於活塞開啟通孔20(向進氣室3一側)的運動時間。這種情況可解釋於下活塞2的開啟動作是由壓縮空氣作用到活塞2上環形凸肩8的端面12的壓力產生的，而活塞2的關閉動作是由壓縮空氣作用到活塞2上非常小的端面11的壓力發生的。因此，排氣室4來得及幾乎完全得以卸壓，這樣也提高了氣動彈的工作效率。
根據本發明製作的氣動彈沒有空氣損耗，因為為了降低進氣室內的壓力以啟動氣動彈，沒有必要向大氣釋放空氣，而在現有技術中是要釋放空氣的。
開啟通孔20的速度相當大。這樣可保證壓縮空氣相當快地從排氣室4排至周圍的介質，因而可以保證達到具有大功率衝擊波的震蕩。
權利要求
1.氣動彈含有殼體1，該殼體被位於具縱向軸線上的活塞2分為進氣室3和排氣室4，進氣室用供氣管6與壓縮空氣的氣源連通，而排氣室通過供氣管6和活塞2之間的環形間隙7與進氣室3相通。並且在排氣室排氣時刻與周圍的介質連通，本氣動彈的特點是，活塞2上朝向排氣室4的端面10的面積大於活塞2上朝向進氣室3的端面11的面積，而小於活塞2上朝向排氣室4的環形凸肩8端面12的面積，環形凸肩在進氣室3一側與殼體1組成附加氣室9。
2.根據權利要求1所述本氣動彈的特點是，活塞2安裝有減震裝置，這種減震裝置位於朝向附加氣室9一側的環形凸肩8內。
3.根據權利要求2所述本氣動彈的特點是，減震裝置含有環形殼體13，其中裝著具有支承圓環15的減震器14，在排氣室4的排氣時刻，支承圓環15與殼體1在進氣室3的區段內相互作用。
4.根據權利要求1所述本氣動彈的特點是，在排氣室4排氣時刻，附加氣室9通過製作在殼體1上的進氣室3區段內的至少一個通路16與周圍的介質連通，在通路出口處設置安全閥。
全文摘要
氣動彈含有殼體1，該殼體被位於其縱軸線上的活塞2分為進氣室3和排氣室4。進氣室用穿過活塞2上軸向孔的供氣管6與壓縮空氣的氣源連通。排氣室通過供氣管6與活塞2間的環形間隙7與進氣室連通。在排氣室的排氣時刻，排氣室4與周圍的介質連通，活塞2上朝向排氣室4的端面10的面積大於活塞2上朝向進氣室3端面11的面積。但是小於活塞2上朝向排氣室4的環形凸肩8端面12的面積，而環形凸肩在進氣室3一側與殼體1組成一附加室9。
文檔編號B08B9/053GK1032851SQ8810377
公開日1989年5月10日 申請日期1988年6月22日 優先權日1987年6月23日
發明者列奧尼德·蓋達列維奇·斯萊茲, 朱利·伊萬諾維奇·特米林 申請人:馬克耶夫斯工程建築學院