专利名称：一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及专用气体制备容器的技术领域，尤其是一种气压式多杆驱动活塞的专 用气体制备装置。
背景技术：
制备氮、氧等专用气体的容器在其内填充颗粒状物料后，需对物料从顶部进行压 紧并且动态地消除物料下移的空间，例如制氮、制氧机，吸附式气体纯化干燥机等，是通过 容器内的吸附剂对气体作吸附分离，如变压吸附制氮机塔体(容器)内的碳分子筛对输入空 气中的氧分子优先吸附，使气相中氮分子富集而生产氮气。生产中，需要对填装于塔体内 的粒状吸附剂从顶部进行压紧，这些设备要求的压紧力大，容器内用于压紧物料的活塞工 作压力一般在O. 4-0. 8Mpa，即活塞受到的压力为2800_5600kg左右，常用的弹簧压紧结构 很难提供如此大的工作压力，尤其当颗粒状物料因工作而下移时(体积减小，密实度增加)， 需要活塞随之下移以消除物料下移的空间，避免物料因存在窜动间隙相互撞击而出现粉末 化，失去制备专用气体的功能。发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种气压式多杆驱动活塞 的专用气体制备装置，能为特定设备提供较大物料压紧力，且压力可调，使活塞始终跟随物 料将其压实，避免出现窜动间隙。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装 置，包括一向上开口的容器，所述容器的开口处盖合一封盖，其特征是所述的封盖上固接一 带内腔的顶盖，所述容器的容器腔和顶盖的顶盖腔内分别设有一沿腔壁上下移动的大活塞 和小活塞，所述的大活塞和小活塞通过对称竖直设置且能上下位移的传动杆连接，所述的 封盖与顶盖之间设有一连杆，所述的连杆穿过小活塞，所述的小活塞将顶盖腔分隔为上空 腔和下空腔，所述的上空腔连通一压力气体进口。压力气体进口用于连通在工作状态下气 压均大于或等于容器腔和顶盖下空腔内气压的气源，使小活塞处于被往下压的状态，小活 塞再通过传动杆带动大活塞向下压紧容器内的物料，能为特定设备提供较大物料压紧力， 且压力可调，使活塞始终跟随物料将其压实，避免出现窜动间隙，并且大活塞和小活塞通过 单根传动杆进行传动，结构简单，避免因多根传动杆下压距离不相等而造成大活塞发生倾 斜，物料从大活塞与容器内壁之间泄露而失效，甚至设备无法工作。
作为上述结构的进一步完善和补充，本发明还包含以下附加技术特征或这些特征 的任意组合
所述容器上部固设一小于容器内径的内套，所述的顶盖通过紧固件固接在封盖 上，紧固件可以是螺栓等。
所述内套的下端通过一环形凸缘与容器内壁密封连接，所述大活塞设置在内套 中，所述内套的顶端与封盖间具有间隙，所述内套的上部与容器侧壁之间留有出气空腔，所述的气体出口设置在容器侧壁且位于内套与容器密封连接处的上方，所述的间隙、出气空 腔和气体出口连通形成出气通道，经过纯化或干燥的气体经出气通道排出，该出气通道克 服了以往出气管道上端搭接在大活塞上，另一端连接容器侧壁出气孔，盖紧时不易装配的 缺陷，且不影响大活塞的移动。
所述的压力气体进口通过导气管连通容器腔，所述的导气管上装有仅能使压力气 体向上空腔流动的单向阀，当容器腔内的气压小于顶盖上空腔内的气压时，小活塞带动大 活塞向下压紧容器内物料；当容器腔内的气压大于顶盖上空腔内的气压时，容器腔内的气 体通过导气管进入顶盖上空腔，使顶盖上空腔与容器腔内的气压相等，无论容器内气压如 何变化，始终保持大活塞向下压紧物料的状态。
所述的压力气体进口通过导气管连通一外设气源，气源的气压可根据实际需要设 定，使大活塞始终保持向下压紧物料的状态。
所述的大活塞与内套之间、小活塞与顶盖之间均设有密封圈，密封效果好，避免物 料的泄露，密封圈可上下设置多道，进一步提升密封性。
所述小活塞的中心处开有通孔，所述的连杆穿过通孔且连杆与孔壁之间设有密封 圈，所述连杆的上端嵌设在顶盖内顶面的中心处，所述连杆的下端置于固接在封盖外顶面 中心处的容置圈内，连杆两端均通过外限位进行定位，定位效果好，不易偏移，并且设置在 大活塞和小活塞的中心处,大活塞和小活塞在向下推动时,不易发生水平偏移。
所述的传动杆有两根且相对连杆对称设置，传动平稳性更好，所述的传动杆外套 一“T”形定位套并贯穿封盖，所述“T”形定位套的台阶处抵触在封盖上，所述的定位套与传 动杆之间设有密封圈，密封效果好，避免容器漏气。
所述的传动杆上装有限位行程开关，所述的限位行程开关经导线与所述容器外设 的报警器电连接，容器作为气体处理塔工作时，容器内的物料会缓慢损耗，损耗后物料体积 减少，大活塞向下位移；移动到一定距离以外，所述的限位行程开关触动报警器报警，提示 应停止工作或向容器内添加物料。报警器可以是声光式报警器。
所述容器下部的侧壁设有卸料口，方便卸料；所述的导气管上装有气压表，处于容 器腔内的导气管管口处装有过滤器，避免顶盖腔内进入泄露的物料；所述的大活塞下方自 上而下设有棕垫和上钢丝网；所述容器下部的腔室中设有带下钢丝网的拱形筛板，所述容 器的底部设有气流分布器，拱形筛板可以有效加强承重能力，气流分布器利于气体的扩散， 提供吸附能力。
本发明得到的一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，采用由气缸驱动的 单根传动杆推动大活塞向下压紧容器内的物料，能提供较大物料压紧力，特别适用于大尺 寸塔式结构，且压力可调，使活塞始终跟随物料将其压实，避免出现窜动间隙，并且保证导 向杆有效控制活塞的上下移动，提高压紧效果，避免活塞倾斜带来的缺陷。
图1是本发明的结构示意图2是图1中A部分的放大图3是图1中B部分的放大图4是图1中C部分的放大图。
图中1-容器、2-顶盖、3-大活塞、4-小活塞、5-传动杆、6-压力气体进口、7-单 向阀、8-气体出口、9-气体进口、10-封盖、11-内套、12-密封圈、13-定位套、14-限位行程 开关、15-卸料口、16-棕垫、17-上钢丝网、18-带下钢丝网的拱形筛板、19-容置圈、20-气 流分布器、21-物料、22-过滤器、23-导气管、24-环形凸缘、25-连杆。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1-图4所示，本实施例描述的气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，包 括一向上开口的容器I，所述容器I的开口处盖合一封盖10,所述的封盖10上固接一带内 腔的顶盖2，所述容器I的容器腔和顶盖2的顶盖腔内分别设有一沿腔壁上下移动的大活 塞3和小活塞4，所述的大活塞3和小活塞4通过对称竖直设置且能上下位移的传动杆5连 接，所述的封盖10与顶盖2之间设有一连杆25，所述的连杆25穿过小活塞4，所述的小活 塞4将顶盖腔分隔为上空腔和下空腔，所述的上空腔连通一压力气体进口 6，所述的压力气 体进口通过导气管23连通容器腔，所述的导气管上装有仅能使压力气体向上空腔流动的 单向阀7，下空腔内可为大气压，上空腔和容器腔内的气压一般远远大于大气压，当容器腔 内的气压小于上空腔内的气压时，小活塞4带动大活塞3向下压紧容器内物料；当容器腔内 的气压大于上空腔内的气压时，容器腔内的气体通过导气管进入上空腔，使上空腔与容器 腔内的气压相等，无论容器腔内气压如何变化，始终保持大活塞3向下压紧物料的状态。
所述容器上部固设内径小于容器内径的U形内套17，所述内套11的下端通过一 环形凸缘24与容器I内壁密封连接，所述大活塞4设置在内套11中，所述内套11的顶端 与封盖10间具有间隙，所述内套11的上部与容器I侧壁之间留有出气空腔，所述的气体出 口 8设置在容器I侧壁且位于内套11与容器I密封连接处的上方，所述的间隙、出气空腔 和气体出口 8连通形成出气通道，气体从气体进口 9进入容器腔，经过物料21的吸附，随后 从大活塞3的气孔排出，再经过出气通道排出容器外。
所述小活塞4的中心处开有通孔，所述的连杆25穿过通孔且连杆25与孔壁之间 设有密封圈，所述连杆25的上端嵌设在顶盖2内顶面的中心处，所述连杆25的下端置于固 接在封盖10外顶面中心处的容置圈19内。所述的传动杆5有两根且相对连杆25对称设 置，传动平稳性更好，所述的传动杆5外套一“T”形定位套13并贯穿封盖，所述“T”形定位 套13的台阶处抵触在封盖10上，所述的定位套13与传动杆5之间设有密封圈，密封性好。
所述的传动杆5上装有限位行程开关14，所述的行程开关14经导线与所述容器外 设的报警器电连接。所述容器I下部的侧壁设有卸料口 15 ;所述的导气管23上装有气压 表，处于容器腔内的导气管管口处装有过滤器22 ;所述的大活塞3下方自上而下设有棕垫 16和上钢丝网17 ;所述容器I下部的腔室中设有带下钢丝网的拱形筛板18，所述容器I的 底部设有气流分布器20。
本技术方案的压力气体进口 6也通过导气管连通一外设气源，根据实际需要设定 气源的气压值，使大活塞始终保持向下压紧物料状态。
权利要求
1.一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，包括一向上开口的容器(1)，所述容器(I)的开口处盖合一封盖(10)，其特征是所述的封盖(10)上固接一带内腔的顶盖(2)， 所述容器(I)的容器腔和顶盖(2)的顶盖腔内分别设有一沿腔壁上下移动的大活塞(3)和小活塞(4)，所述的大活塞(3)和小活塞(4)通过对称竖直设置且能上下位移的传动杆(5) 连接，所述的封盖(10)与顶盖(2)之间设有一连杆(25)，所述的连杆(25)穿过小活塞(4)， 所述的小活塞(4)将顶盖腔分隔为上空腔和下空腔，所述的上空腔连通一压力气体进口 (6)。
2.根据权利要求1所述的一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，其特征是所述容器(I)上部固设小于容器内径的内套(11)，所述的顶盖(2)通过紧固件固接在封盖(10)上。
3.根据权利要求2所述的一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，其特征是所述内套(11)的下端通过一环形凸缘(24)与容器(I)内壁密封连接，所述大活塞(4)设置在内套(11)中，所述内套(11)的顶端与封盖(10)间具有间隙，所述内套(11)的上部与容器(I)侧壁之间留有出气空腔，所述的气体出口(8)设置在容器(I)侧壁且位于内套(11)与容器(I)密封连接处的上方，所述的间隙、出气空腔和气体出口(8)连通形成出气通道。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，其特征是所述的压力气体进口(6)通过导气管(23)连通容器腔，所述的导气管(23)上装有仅能使压力气体向上空腔流动的单向阀(7 )。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，其特征是所述的压力气体进口( 6 )通过导气管(23 )连通一外设气源。
6.根据权利要求2或3所述的一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，其特征是所述的大活塞(3)与内套(11)之间、小活塞(4)与顶盖(2)之间均设有密封圈。
7.根据权利要求1所述的一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，其特征是所述小活塞(4)的中心处开有通孔，所述的连杆(25)穿过通孔且连杆(25)与孔壁之间设有密封圈，所述连杆(25)的上端嵌设在顶盖(2)内顶面的中心处，所述连杆(25)的下端置于固接在封盖(10)外顶面中心处的容置圈(19)内。
8.根据权利要求1所述的一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，其特征是所述的传动杆(5)有两根且相对连杆(25)对称设置，所述的传动杆(5)外套一 “T”形定位套(13)并贯穿封盖，所述“T”形定位套(13)的台阶处抵触在封盖(10)上，所述的定位套(13) 与传动杆(5)之间设有密封圈。
9.根据权利要求8所述的一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，其特征是所述的传动杆(5)上装有限位行程开关(14)，所述的行程开关(14)经导线与所述容器外设的报警器电连接。
10.根据权利要求1所述的一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，其特征是所述容器(I)下部的侧壁设有卸料口(15);所述的导气管(23)上装有气压表，处于容器腔内的导气管管口处装有过滤器(22);所述的大活塞(3)下方自上而下设有棕垫(16)和上钢丝网(17);所述容器(I)下部的腔室中设有带下钢丝网的拱形筛板(18)，所述容器(I)的底部设有气流分布器(20)。
全文摘要
本发明所设计的一种气压式多杆驱动活塞的专用气体制备装置，解决了目前专用气体制备装置的物料压紧力不够的技术问题。本发明包括一向上开口的容器，所述容器的开口处盖合一封盖，其特征是所述的封盖上固接一带内腔的顶盖，所述容器的容器腔和顶盖的顶盖腔内分别设有一沿腔壁上下移动的大活塞和小活塞，所述的大活塞和小活塞通过对称竖直设置且能上下位移的传动杆连接，所述的封盖与顶盖之间设有一连杆，所述的连杆穿过小活塞，所述的小活塞将顶盖腔分隔为上空腔和下空腔，所述的上空腔连通一压力气体进口。本发明能提供较大物料压紧力，特别适用于大尺寸塔式结构，且压力可调，使活塞始终跟随物料将其压实，避免出现窜动间隙。
文档编号B01J7/00GK103055765SQ20121057223
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者赵冲 申请人:杭州盛大高科技机电有限公司