一种管道式流体充注控制装置的制作方法

本发明涉及一种管道式流体充注控制装置。

背景技术：

气体放电光源是利用气体放电发光原理制成的，因此无论是荧光灯、氙灯还是高压钠灯，亦或是以荧光灯原理为基础的等离子显示屏都须充入一种或几种高纯稀有气体（惰性气体）作为放电气体。

在气体放电光源灯的生产过程中，对灯泡玻壳或显示器的放电胞进行真空排气和充注放电气体是重要工序。为提高生产效率，现有技术的排气台车采用如图5所示原理，即由真空主管同时对多个泡壳或放电胞进行真空排气、而后充注放电气体。充注放电气体前要求以高真空度达到排气质量要求，真空流导与管径的4次方成正比，也即不可能以较小管径的真空主管，真空主管一般如图1设置为u形，实现对泡壳或放电胞的高真空排气。

这种技术的一个最大问题在于，在对泡壳或放电胞充注放电气体时首先要将真空主管充满，而充填入主管中的放电气体在下一次真空排气过程中首先作为废气被真空泵排除。然而高纯稀有气体的提取工艺极其复杂，因而成本极高。真空主管的容积数倍甚至数十倍于泡壳或放电胞容积，也就是说现有集中真空排气和充注放电气体的技术中，稀贵的高纯放电气体使用率极低，资源浪费极大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种管道式流体充注控制装置。

为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种管道式流体充注控制装置，包括真空主管；真空主管上设置有支管接口和真空管接口；支管接口上固定有支管，真空管接口用于连接真空设备，支管通过真空主管的管腔与真空设备相通；

此外，本发明的装置还包括设置于真空主管内部的充放阀组；

充放阀组包括支撑座以及依次设置在支撑座上的第一气缸体、弹性伸缩管以及固定在弹性伸缩管上的第二气缸体；第一气缸体连接有用于充放高压流体的第一流体管，高压流体通过第一气缸体的流道进出弹性伸缩管内驱使弹性伸缩管升降；第二气缸体连接有用于工作流体的第二流体管；

第二气缸体的顶部具有与真空主管的内壁配合形成密封使支管与真空主管管腔隔离的密封部；第二流体管内的工作流体经过第二气缸体的流道进出支管。

优选的，真空主管沿管轴方向设置有若干支管，在每个支管对应的位置在真空主管内部配置有一个充放阀组。

优选的，充放阀组还包括用于密封真空主管端口的密封端板，密封端板内开设有两个流道分别与第一流体管和第二流体管连接。

优选的，弹性伸缩管为波纹管。

本发明的另一个实施例公开了一种管道式流体充注控制装置，包括真空主管；

真空主管上设置有支管接口和真空管接口；支管接口上固定有支管，真空管接口用于连接真空设备，支管通过真空主管的管腔与真空设备相通；

此外，本发明的装置还包括设置于真空主管内部的充放阀组；

充放阀组包括密封端板、支撑座以及依次设置在支撑座上的第一气缸体、弹性伸缩管以及固定在弹性伸缩管上的第二气缸体；

每个第一气缸体上开设有第一旁通道，每个第一气缸体连接有用于充放高压流体的第一流体管；高压流体通过第一旁通道进出第一气缸体，并经由第一气缸体内的流道进出弹性伸缩管内驱使弹性伸缩管升降；

每个第二气缸体上开设有第二旁通道；每个第二气缸体连接有用于充注工作流体的第二流体管，工作流体通过第二旁通道依次进入第二气缸体的流道和支管；

第二气缸体的顶部具有与真空主管的内壁配合形成密封使支管与真空主管管腔隔离的密封部，密封部的内槽中设置有密封组件。

优选的，真空主管的内壁为圆弧形，密封部的上部具有与真空主管内壁圆弧形配合的圆弧段，在圆弧段的内侧设置有密封组件以及与第二旁通道相通的孔道，孔道在第二缸体上升后与支管接口相通。

优选的，密封组件为曲面的密封圈。

优选的，高压流体为压缩空气，工作流体为放电惰性气体；第二流体管通过波纹管与第二旁通道连接。

同时，本发明还公开了使用本发明装置的方法，包括以下步骤：

（1）关闭真空主管两端的密封端板使真空主管内部形成密封空间，将需要注入工作流体的工件安装在支管上；

（2）启动真空设备，将真空主管、支管以及工件内的空气排出，检测真空度；

（3）当真空度达到预设值后打开第一流体管的阀门，向第一气缸体内注入高压空气，高压空气经过第一气缸体进入弹性伸缩管内后将会驱动弹性伸缩管带动第二气缸体逐渐靠近支管接口，并在第二气缸体的密封部与真空主管内壁接触区域形成密封；密封部在高压流体进入第一气缸体和弹性伸缩管后使支管与真空主管管腔隔离，第一气缸体和弹性伸缩管内的高压流体被释放后支管与真空主管管腔连通；

（4）当第二气缸体的密封部与真空主管内壁接触形成密封后打开第二流体管的阀门向第二气缸体内注入工作流体，工作流体经由密封部和支管进入工件内对工件的空腔内充入工作流体；第二流体管内的工作流体在支管与真空主管管腔隔离后经过第二气缸体的流道进出支管；

（5）当工件的工作流体注入完毕后关闭第二流体管和支管上的截止阀门，取下工件后将第一气缸体和弹性伸缩管的压缩空气排出，第二气缸体远离支管接口后重新安装另一组工件，再次启用真空设备进行下一个工作循环。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、本发明工作流体的输送管道与形成真空主管的腔体不相通，能够减少注入稀有放电气体等工作流体的损耗，大大降低生产成本；

2、本发明的装置可以在现有设备的基础上进行适当改装，对采用现有技术的排气台车进行改造时不需要拆卸现有真空排气管路系统，而只需将加工组装好的充放及连通管路从现有真空主管管端塞入真空主管内即可，省工省时，停产时间短，成本低，效率高。

附图说明

图1为本发明一个实施例的正视图；

图2为本发明一个实施例中真空主管内部结构示意图；

图3为本发明一个实施例中充放阀组的示意图；

图4为本发明一个实施例中第二流体管与第二气缸体连接部分的俯视图；

图5为本发明另一个实施例中第二流体管与第二气缸体的连接示意图；

图6为现有技术中一种气体注入装置系统原理图。

其中，1、真空主管；2、支管接口；3、支管；4、真空管接口；5、支撑座；6、第一气缸体；7、弹性伸缩管；8、第二气缸体；9、第一流体管；10、第二流体管；11、密封部；12、密封端板；13、流道；14、第一旁通道；15、第二旁通道；16、密封圈；17、圆弧段；18、波纹管；19、孔道。

具体实施方式

参考图1和图2；本发明提供了一种管道式流体充注控制装置，包括真空主管1和充放阀组。真空主管1上设置有支管接口2和真空管接口4；支管接口2上固定有支管3，两者可以采用法兰、卡扣等方式连接，真空管接口用于连接真空设备，例如可以与真空设备的真空管连接。支管通过真空主管的管腔与真空设备相通，使得支管内的气体能够通过管腔被带走。

充放阀组包括支撑座5以及依次设置在支撑座5上的第一气缸体6、弹性伸缩管7以及固定在弹性伸缩管7上的第二气缸体8。支撑座5和第一气缸体6可以是一体化设计的，也可以是两个可以组装在一起的部件。支撑座5的作用在于为充放阀组在真空主管1内的安装提供支撑。

第一气缸体6连接有用于充放高压流体的第一流体管9，高压流体通过第一气缸体6的流道进出弹性伸缩管7内驱使弹性伸缩管7升降。本发明的高压流体可以是压缩空气，也可以是其他的能够产生较大压强的流体。当高压流体进入到弹性伸缩管7内后将会驱使其形变，由于支撑座5是以支管接口2相对侧的真空主管1的内壁作为支撑的，因此其只能向靠近支管接口2移动，使第二气缸体8与支管接口2接触形成密封。

第二气缸体8连接有用于工作流体的第二流体管10；第二气缸体的顶部具有与真空主管1的内壁配合形成密封使支管3与真空主管1管腔隔离的密封部11；第二流体管10内的工作流体经过第二气缸体8的流道进出支管3。

当第一气缸体6内没有充入高压流体时，弹性伸缩管7处于初始状态，第二气缸体8的密封部11与支管接口2处的真空主管1的内壁之间具有间隙。此时支管3与真空主管1的管腔是相通的；真空设备能够抽真空。当第一气缸体6内充入高压流体后，弹性伸缩管7在高压流体作用下轴向伸开，第二气缸体8的密封部11与真空主管1内壁将会紧密接触而形成密封，从而使支管3与真空主管1的管腔隔离，使得支管3与第一气缸6相通；此时第二气缸体8的工作流体直接进入支管3内而不会进入真空主管1的腔体。

本发明的真空主管1上可以设置多个支管接口2和多个支管3，能够同时对多个工件进行充气。具体的，可以让真空主管1沿管轴方向设置有若干支管3，在每个支管3对应的位置在真空主管1内部配置有一个充放阀组。

本发明中，为了让真空主管1内部更容易形成真空环境，以及为了便于设置第一流体管9和第二流体管10，优选充放阀组还包括用于密封真空主管1端口的密封端板12，密封端板12内开设有两个流道分别与第一流体管9和第二流体管10连接；可以在该流道13的端口位置配置连接流体管的组件。

本发明的弹性伸缩管7可以为任意能够产生弹性形变的管道，以主要朝向支撑座反方向移动或者形变的管道或者部件最佳，例如弹性伸缩管优选为波纹管。

参考图3，本发明的一个实施例中公开了一种管道式流体充注控制装置，包括：

真空主管1；

真空主管1上设置有支管接口2和真空管接口；4支管接口2上固定有支管3，真空管接口4用于连接真空设备，支管3通过真空主管1的管腔与真空设备相通；

充放阀组；

充放阀组包括密封端板12、支撑座5以及依次设置在支撑座5上的第一气缸体6、弹性伸缩管7以及固定在弹性伸缩管7上的第二气缸体8；

每个第一气缸体6上开设有第一旁通道14，每个第一气缸体6连接有用于充放高压流体的第一流体管9；高压流体通过第一旁通道14进出第一气缸体6，并经由第一气缸体6内的流道进出弹性伸缩管7内驱使弹性伸缩管7升降；

每个第二气缸体8上开设有第二旁通道15；每个第二气缸体8连接有用于充注工作流体的第二流体管10，工作流体通过第二旁通道15依次进入第二气缸体8的流道和支管；

第二气缸体8的顶部具有与真空主管的内壁配合形成密封使支管与真空主管管腔隔离的密封部11，密封部的内槽中设置有密封组件。

优选的，当真空主管1为圆形时或者真空主管的内壁为圆弧形时，密封部11的上部具有与真空主管1内壁圆弧形配合的圆弧段17，在圆弧段的内侧设置有密封组件以及与第二旁通道15相通的孔道19，孔道19在第二缸体8上升后与支管接口2相通。

真空主管1可以是呈圆形管，也可以是矩形管，当采用不同形状的真空主管时，可以适当调节密封部的形状。

本发明一个实施例优选的，密封组件为曲面的密封圈16。

本发明的一个实施例中公开了一种管道式流体充注控制装置，包括：

真空主管1和充放阀组；

真空主管1上设置有真空管接口4和多个支管接口2；每个支管接口2上均固定有支管3，真空管接口4连接有真空设备，支管3通过真空主管1的管腔与真空设备相通；

充放阀组包括密封端板12、支撑座5以及依次设置在支撑座上的第一气缸体6、弹性伸缩管7以及固定在弹性伸缩管7上的第二气缸体8；

密封端板12设置在真空主管1的端口用于密封真空主管1，密封端板12内设置有流道；

每个第一气缸体6上开设有第一旁通道14，每个第一气缸体6连接有与用于充放高压流体的第一流体管9；高压流体通过第一旁通道14进出第一气缸体6，并经由第一气缸体6内的流道进出弹性伸缩管7内驱使弹性伸缩管7升降；

每个第二气缸体8上开设有第二旁通道15；每个第二气缸体8连接有用于充注工作流体的第二流体管10，工作流体通过第二旁通道15依次进入第二气缸体8的流道和支管；

第一流体管9和第二流体管10分别与密封端板的不同流道连通，第二气缸体8的顶部具有与真空主管1的内壁配合形成密封使支管3与真空主管1管腔隔离的密封部11，密封部11的两侧为与真空主管内壁贴合的圆弧段17，圆弧段17的内侧为曲面的密封圈以及与支管接口配合输送工作流体的孔道19。

参考图4和图5；本发明中高压流体为压缩空气，工作流体为放电惰性气体；第二流体管10通过波纹管18与第二旁通道连接。

一种使用管道式流体充注控制装置注入工作流体的方法，包括以下步骤：

（1）关闭真空主管两端的密封端板使真空主管内部形成密封空间，将需要注入工作流体的工件安装在支管上；

（2）启动真空设备，将真空主管、支管以及工件内的空气排出，检测真空度；

（3）当真空度达到预设值后打开第一流体管的阀门，向第一气缸体内注入高压空气，高压空气经过第一气缸体进入弹性伸缩管内后将会驱动弹性伸缩管带动第二气缸体逐渐靠近支管接口，并在第二气缸体的密封部与真空主管内壁接触区域形成密封；密封部在高压流体进入第一气缸体和弹性伸缩管后使支管与真空主管管腔隔离，第一气缸体和弹性伸缩管内的高压流体被释放后支管与真空主管管腔连通；

（4）当第二气缸体的密封部与真空主管内壁接触形成密封后打开第二流体管的阀门向第二气缸体内注入工作流体，工作流体经由密封部和支管进入工件内对工件的空腔内充入工作流体；第二流体管内的工作流体在支管与真空主管管腔隔离后经过第二气缸体的流道进出支管；

（5）当工件的工作流体注入完毕后关闭第二流体管和支管上的截止阀门，取下工件后将第一气缸体和弹性伸缩管的压缩空气排出，第二气缸体远离支管接口后重新安装另一组工件，再次启用真空设备进行下一个工作循环。