一种充气气囊密封自动控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种密封控制装置，尤其是一种充气气囊密封自动控制装置，属于自动密封技术领域。

背景技术：

充气密封气囊是一种橡胶制成的中空密封圈，使用时充入气体使其在内压的作用下膨胀，以填补密封结构之间的间隙，从而达到密封的效果。无需密封时，将内压卸载，气囊依靠橡胶材料的回弹性收缩至充气前的状态，与密封面脱离。充气密封气囊的特点使其适用于密封周长长、间隙大的场合，且对精度要求不高，气囊的充放气还易于控制，因此常用于启闭频繁的产品，例如广泛应用于大型舱门和舱体之间、经常启闭的管道与端口之间的密封。申请号为CN 204323366 U、CN 206050260 U、CN 201891841 U的中国专利文献分别公开了应用于轨道列车车门、烘箱、扩展舱体的充气密封现有技术。

然而，由于橡胶材料回弹性能欠佳、橡胶疲劳老化等原因，实践中经常出现气囊放气后无法收缩至充气前状态、甚至无法与密封面脱离的现象，从而造成密封结构动作时损伤密封气囊。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术存在的问题，提出可以确保气囊放气时充分回缩、并且稳定可靠的充气气囊密封自动控制装置。

为了达到以上目的，本实用新型的充气气囊密封自动控制装置包括分别控制充气气路前段和放气气路前段通断的充气电磁阀和放气电磁阀，所述充气电磁阀与气控通断阀串联，所述放气电磁阀控制的放气气路与气控通断阀的先导口连通；所述气控通断阀经过滤减压阀后通过充气气路后段与密封气囊连通；所述放气电磁阀经文丘里效应真空发生器的主通路后通过放气气路后段接大气；所述充气气路后段与放气气路后段分别与双压阀的左、右进气口连通，所述双压阀的出气口与所述真空发生器的真空口连通。

工作中，当控制打开充气电磁阀而关闭放气电磁阀时，压缩空气经过充气电磁阀通向气控通断阀的进气口，由于此时气控通断阀的先导口压力为0，因此处于连通状态，使压缩空气通向过滤减压阀减压后进入密封气囊，完成充气密封并保持气囊压力。与此同时，双压阀由于左进气口气压大于右进气口而使左进气口处于关闭状态。

而当控制充气电磁阀关闭、放气电磁阀打开时，压缩空气经过放气电磁阀通向真空发生器的进气口，并从出气口排放至大气。

同时，气控通断阀的先导口得气使其处于断开状态，确保充气气路关闭；而双压阀的左进气口气压小于右进气口，因此该左进气口与其出气口连通，即结果使密封气囊经双压阀与真空发生器处于负压状态的真空口连通，并得以被放气气路中的气流引出一起排放至大气，直至气囊内部的压力达到真空发生器的真空极限。该真空效果可以使气囊充分放气回缩，再执行后续密封动作时，有效防止损伤密封气囊，整个过程稳定可靠。

本实用新型进一步的完善是，所述充气气路后段装有压力传感器。该压力传感器宜采用真空/正压通用型压力传感器，因此既可以实时监测正常工作时气囊内的工作压力，又能监测气囊排气时的气囊内部的真空度。当压力超出设定范围时，控制发出报警信号。

附图说明

下面结合具体实施例及其附图对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型一个实施例的自动控制原理图。

图2为图1实施例中气控通断阀的结构原理图。

图3为图1实施例中气控通断阀的结构示意图。

图4为图1实施例中双压阀的结构原理图。

图5为图1实施例中双压阀的结构示意图。

图6为图1实施例中真空发生器的结构原理图。

图7为图1实施例中真空发生器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步描述。

本实施例的充气气囊密封自动控制装置如图1所示，直接接压缩空气源1的充气气路前段和放气气路前段分别装有控制其通断的充气电磁阀2和放气电磁阀7。充气电磁阀2与气控通断阀3串联，放气电磁阀7控制的放气气路与气控通断阀3的先导口连通。气控通断阀3经过滤减压阀4后通过装有压力传感器5的充气气路后段与密封气囊6连通。放气电磁阀7经文丘里效应真空发生器9的主通路后通过放气气路后段接大气。充气气路后段与放气气路后段分别与双压阀8的左、右进气口连通，双压阀8的出气口与真空发生器9的真空口连通。

本实施例气控通断阀3的具体结构如图2和图3所示，包括具有进气口301和出气口302的阀体31，所述进气口301和出气口302之间装有控制通断的移位阀芯33，所述移位阀芯33的一端装有位于阀体31先导腔的先导芯35，所述移位阀芯33和先导芯35之间装有缓冲簧36，所述移位阀芯远离缓冲簧36的另一端抵靠在复位簧34上，所述先导芯35的外端位于扣合在阀体31上的阀盖32先导口304中，所述先导腔与先导口304之间装有套在先导芯35上的隔膜37。因此，当先导口外压较低时，进气口和出气口被阀芯阻断，而当先导口外压较高时，将使阀芯克服复位簧的作用力，进气口和出气口之间连通。缓冲簧可以避免气压瞬时波动引起的误动作。

本实施例的双压阀8具体结构如图4和图5所示，包括具有左进气端801、右进气端802以及出气端803的三通主体81,所述左进气端801和右进气端802之间装有滑移阀芯82；当左进气端801气压大于右进气端802时，所述滑移阀芯82阻断左进气端801与出气端803而连通右进气端802与出气端803；当右进气端802气压大于左进气端801时，所述滑移阀芯82阻断右进气端802与出气端803而连通左进气端801与出气端803。因此可以在本实施例的装置中自动起到按需切换充气与排放通道的作用。

真空发生器9的具体结构如图6和图7所示，包括具有引流口901和射流口903的主通道，所述引流口901和射流口903之间具有环形负压腔91，所述引流口901渐缩后延伸出伸入负压腔91的喷嘴92，所述射流口903直通伸入负压腔91且与喷嘴92相对的喇叭口93，所述喷嘴92与喇叭口93相对端之间留有间隙94，所述间隙94的一侧径向连通真空口902。当空气由引流口901流向射流口903时，喷嘴92的高速气流使间隙94处因文丘里效应而产生一定的真空度，从而将真空口902的空气吸入。

本实施例的压缩空气源0.6-1.0MPa的供气压力经过过滤减压阀4减至密封气囊使用工况所需的0.1-0.3MPa。压力传感器5为真空/正压通用型压力传感器，既可以实时监测正常工作时气囊内的工作压力，又能监测气囊排气时的气囊内部的真空度，当压力超出设定范围时，控制系统发出报警信号。

充气气囊密封自动控制装置工作时，密封气囊具有充气和放气两种工况，具体装载、卸载运行过程如下。

（1）气囊充气工况：

控制充气电磁阀2打开，压缩空气源1经过充气电磁阀2，通向气控通断阀3进气口，此时其先导口304压力为0，气控通断阀3处于连通（进气口301与出气口302连通）状态，压缩空气经过气控通断阀3通向过滤减压阀4减压至最低0.1MPa，然后进入密封气囊6完成充气。

与此同时，双压阀8的左进气端801为0.1MPa，右进气端802压力为0，因此右进气端802与出气端803连通，左进气端801为关闭状态。

在此期间，充气电磁阀2一直处于开启状态，保证气囊压力。压力传感器5实时监测气囊内部压力，压力值若设置控制在0.1~0.15MPa之间，则表明充气气囊处于正常状态。否则酌情发出“低压”或“高压”报警信号。

（2）气囊放气工况：

充气电磁阀2关闭，放气电磁阀7打开，压缩空气源1经过放气电磁阀7通向真空发生器9的引流口901，并从射流口903排放至大气，真空发生器的真空口902为负压状态。同时，气控通断阀3的先导口304得气，气控通断阀3处于断开（进气口301与出气口302断开）状态，出气口302关闭。

与此同时，双压阀8的左进气端801气压为0.1MPa（密封气囊内压力），右进气端802达到0.6MPa以上，因此左进气端801与出气端803连通，即密封气囊6的进气经过双压阀8与真空发生器9的真空口902连通，因此密封气囊6中的气体被真空发生器9引出并排放至大气，最终气囊内部的压力可达到真空发生器9的真空极限（~-70kPa）。

在此期间，压力传感器5监测气囊内部压力（真空度），当压力值小于等于-50kPa，表明放气完成，气囊在负压的作用下能够收缩至初始状态。若排气囊放气工况持续60秒之后，气囊内压力值仍高于-50kPa，控制系统发出“气囊放气故障”报警信号，提醒操作人员去现场排查故障。

气囊放气工况成功完成后，控制系统再执行后续密封结构的动作，这样可以有效防止密封结构动作时损伤密封气囊。

综上所述，本实施例的充气气囊密封自动控制装置将电磁阀、气控通断阀、双压阀、真空发生器、充气密封气囊有机组合在一起，其显著优点是：

（1）密封气囊放气时采用真空发生器抽空，因此可以保证密封气囊回缩到初始状态，防止密封结构动作时受损。

（2）合理的充、放气控制有效保证了装载、卸载运行安全可靠，并可实现远程自动化控制，适用范围广。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。