一种加泄压的缓冲装置的制作方法

本实用新型涉及降压设备领域，特别是一种加泄压的缓冲装置。

背景技术：

高压气流，是以气为介质，通过高压发生设备增压获得巨大能量，经一定形状的喷嘴喷出的一股能量集中的高速气流。高压气流技术是近二、三十年来发展起来的一门新技术，目前正越来越广泛地应用于煤炭、石油、化工、冶金、船舶、航空、交通、建筑等工业部门，用以清洗、除垢、切割、破岩等，显著提高了功效，降低了成本，减轻了劳动强度，改善了工作环境。

然而，大多数高压气流设备中，采用电磁阀来控制压力的高低。电磁阀可分为直动式电磁阀、分步直动式电磁阀、先导式电磁阀三种。其工作原理总结如下：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。由上述工作原理可知，电磁阀只有阀门打开和阀门关闭两种情况，不能满足气压缓慢增加和缓慢减少的情况。高压情况下，高压气流通过喷管端部的喷嘴变为具有高速的自由射流，此时，射流内的压力为大气压力，并且在整个工作中都不发生变化。这个时候突然关闭电磁阀，设备中的高速气流不仅对仪器造成冲击破坏，严重时也会造成“爆炸”，甚至对人身形成潜在的危害造成不可避免的事故。因此在有加泄压过程的实验中或高气压设备中安装一个降低高气压的缓冲装置有着极其重要的意义。

此外，目前存在的降低高气压的缓冲装置有气压缸和气囊缓冲高压气体的缓冲装置。气压缸的原理是是将气压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的气压执行元件。由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。气囊缓冲高压气体的缓冲装置包括加速缸和缓冲缸。

这两种缓冲装置的体积都比较大，造价昂贵，携带不便，不易操作，难以满足实验过程以及一些高压设备环境中降低高压气流速度的要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种加泄压的缓冲装置，能够实现持续性的气体加减压过程，避免在加压过程中，高速气流对设备的破坏和爆炸，也避免了卸压过程中的高速气流造成的人身伤害。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种加泄压的缓冲装置，包括筒体，两个一端开口的筒体组合形成一个密闭的缓冲空腔，缓冲空腔两端均设有连接段，筒体一端的连接段与高压装置连接，另一端与外界连通；

缓冲空腔内分为反滤段和缓冲段，缓冲段设置在缓冲空腔的中间，缓冲空腔的两端均为反滤段，反滤段和缓冲段内均填充多孔介质。

优选的方案中，所述的两个筒体开口端相对套接设置，一个筒体的开口端内壁上设有螺纹，另一个筒体的开口端外壁上设有螺纹，两个筒体之间通过螺纹连接。

优选的方案中，所述的缓冲空腔与高压装置之间设有电磁阀。

优选的方案中，所述的反滤段内填充设有砂砾石，缓冲段内填充设有粗砂。

本实用新型所提供的一种加泄压的缓冲装置，通过采用上述结构，具有以下有益效果：

（1）利用缓冲空腔实现了高压装置在的增减压过程中，其内部压力的持续缓慢变化，避免了气压的快速变化造成设备损坏或爆炸；

（2）缓冲空腔的尺寸可以调节，通过调节缓冲空腔在端向的长度，即可实现气压变化速率的调节。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的在实际生产加工系统中的结构示意图。

图中：连接段1，反滤段2，缓冲段3，螺纹4，粗砂5，砂砾石6，高压装置7，电磁阀8，缓冲空腔9，筒体10。

具体实施方式

实施例1：

如图中，一种加泄压的缓冲装置，包括筒体10，其特征是：两个一端开口的筒体10组合形成一个密闭的缓冲空腔9，缓冲空腔9两端均设有连接段1，筒体10一端的连接段1与高压装置7连接，另一端与外界连通；

缓冲空腔9内分为反滤段2和缓冲段3，缓冲段3设置在缓冲空腔9的中间，缓冲空腔9的两端均为反滤段2，反滤段2和缓冲段3内均填充多孔介质。

优选的方案中，所述的两个筒体10开口端相对套接设置，一个筒体10的开口端内壁上设有螺纹4，另一个筒体10的开口端外壁上设有螺纹4，两个筒体10之间通过螺纹4连接。采用上述结构，实现了缓冲空腔9的端向尺寸调节，从而实现气压变化率的调节。

优选的方案中，所述的缓冲空腔9与高压装置7之间设有电磁阀8。所设置的电磁阀8用于控制高压装置的加泄压。

优选的方案中，所述的反滤段2内填充设有砂砾石6，缓冲段3内填充设有粗砂5。

实施例2：

在实施例1的基础上：

（1）筒体10采用两段长均为15cm，截面面半径为3cm的钢管组成，每段钢管均有7.5cm长的螺纹4，使缓冲空腔9的缓冲段的长度实现可调节，且其调节范围为。根据达西渗透公式：

v=ki （1）

式中，k为透水性的比例系数，v为土的渗透系数。i为水力梯度，表示单位长度上的水头损失，其中：

i=△h/L （2）

当钢管长度为15cm时，缓冲段的工作长度便为15cm，相应的气压速度减小的比较慢；当钢管长度为30cm时，缓冲段的工作长度便为为30cm，相当于增大了公式中的L，即减小了i，相应的气压速度v也减小。因此缓冲段长度可以调节渗透速度减小的快慢，即反应该缓冲装置的缓冲能力。

由于考虑锈蚀、磨损及钢板厚度误差，管壁厚度应至少比计算值增加2mm。因此本次装置缓冲段钢管管壁厚度为6.5mm。

实施例3：

在实施例2的基础上：

缓冲段3内填充粒径为的粗砂5（如图1所示），该粗砂5的饱和度接近于0，填充粗砂5相当于降低了公式（1）中的渗透系数k，当粗砂5越密实时，渗透系数k越小。因此，当填筑的粗砂5很密实时，从连接段1进来的高气压速度便会快速减小，当填筑的粗砂5比较稀疏时，则从连接段1进来的高气压速度便会缓慢减小。当该缓冲装置不工作时，便可将粗砂5倒出钢管。因此粗砂的密实度可以控制该缓冲装置的速度及能力。

反滤段2设置在缓冲段3的两端（如图1所示）。反滤段由一个圆柱和圆台构成。圆柱高1cm，上底面和下底面圆的半径均为3cm，该圆柱侧面为螺纹状用来连接缓冲段。圆台的下底面半径为3cm，上底面半径为1.5cm，高2cm。上底面的半径和连接段的半径相等。反滤段内填充着不均匀系数Cu＞5-8的砂砾石，如图1中的8所示。取5mm以下的细粒部分的D15作为计算粒径，控制粒径大于2mm的颗粒含量不超过60%。

本装置设计反滤段是为了保证缓冲段内的粗砂不会穿过反滤段中碎石的孔隙，即防止缓冲段内的粗砂随着气压向外流出。