專(zhuān)利名稱(chēng)：多級(jí)減壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬減壓裝置，特別是一種可用于超高壓壓力容器及超深潛水倉(cāng)的多級(jí)減壓裝置。
目前高壓壓力容器及潛水器的耐壓外殼都承受著很大的內(nèi)外壓差。為了安全起見(jiàn)，制造時(shí)采取了多種措施，如選用特殊高強(qiáng)材料，增大壁厚等等。這種殼體一經(jīng)制造為成品就有了一個(gè)額定的耐壓強(qiáng)度，再要提高則成為辦不到的事。內(nèi)外壁很大的壓差始終是不安全因素。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種減壓裝置，采用這種裝置制造超高壓力容器及超深潛水倉(cāng)可以減少殼體兩側(cè)的壓差，增加安全性，并且可根據(jù)需要提高整體的耐壓強(qiáng)度。
本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種多級(jí)減壓裝置，它由多層殼體及裝在每一層殼體上的阻力減壓器組成。相鄰兩層殼體之間有支撐，使得相鄰兩層殼體之間均形成貫通的減壓室，減壓室中充滿(mǎn)液態(tài)工作介質(zhì)。阻力減壓器由活塞、彈簧和活塞滑道組成?；钊篱_(kāi)在每一層殼體上，活塞穿過(guò)滑道并與滑道緊密配合以保持密封?；钊咸子袕椈?，所有的彈簧均裝在其所在殼體的同一側(cè)。
本實(shí)用新型使用時(shí)，高壓區(qū)的壓強(qiáng)通過(guò)多級(jí)阻力減壓器向低壓器傳遞逐級(jí)減壓，每一層殼體內(nèi)外兩側(cè)壓差大大減小。改變彈簧的彈性模量或增減殼體的層數(shù)即可改變整體的耐壓強(qiáng)度。


附圖1－本實(shí)用新型用于超高壓容器的實(shí)施例附圖2－本實(shí)用新型用于潛水器的實(shí)施例
(1)外殼體 (2)支撐 (3)內(nèi)殼體 (4)、(11)、(13)減壓室(5)支撐緊固螺桿 (6)活塞 (7)彈簧 (8)活塞滑道(9)液態(tài)工作介質(zhì)補(bǔ)充閥 (12)液態(tài)工作介質(zhì)流通孔。
以外減型為例在附圖1所示的實(shí)施例中，所示的內(nèi)殼體(3)充入一壓強(qiáng)為P的氣體，設(shè)外殼體(1)外為一個(gè)大氣壓，且活塞與滑道間的摩擦力忽略不計(jì)。當(dāng)充入壓強(qiáng)P后，活塞S1將在P作用下移動(dòng)，由于在各減壓室之間充滿(mǎn)了液態(tài)介質(zhì)，故隨著S1的移動(dòng)，其它各活塞也隨著移動(dòng)，為了便于分析說(shuō)明，令活塞S1＝S2＝S3＝S4＝1平方厘米，彈簧L1、L2、L3、L4的倔強(qiáng)系數(shù)相等，由于S1＝S2＝S3＝S4且液態(tài)介質(zhì)是充滿(mǎn)的，故當(dāng)S1在P作用下移動(dòng)到靜止時(shí)，S2、S3、S4同S1一樣也移動(dòng)了相同的位移，所以各活塞后面的彈簧被壓縮的長(zhǎng)度相等，設(shè)被壓縮的長(zhǎng)度為X，現(xiàn)在可以首先得到第三級(jí)減壓室(11)的液壓強(qiáng)P3＝KX＋1。
依次推得第二級(jí)減壓室(4)的液壓強(qiáng)P2＝P3＋KX＝KX＋1＋KX＝2KX＋1第一級(jí)減壓室(13)的液壓強(qiáng)P1＝P2＋KX＝2KX＋1＋KX＝3KX＋1并得到P＝4KX＋1 KX＝［P－1］／4將結(jié)果比較一下得到P3＜P2＜P1減壓成立。
現(xiàn)在可以看到在本實(shí)用新型中，任何一個(gè)殼體都受到內(nèi)、外壁兩個(gè)不同的液壓強(qiáng)作用，因此使各殼體產(chǎn)生應(yīng)力變形的就應(yīng)該是這兩個(gè)壓強(qiáng)作用之和(這個(gè)和絕不是它們之間的相加)，而不是他們之間的某一個(gè)。根據(jù)這一點(diǎn)，事實(shí)上盡管前面分析的內(nèi)倉(cāng)殼體(3)的內(nèi)壁所受的壓強(qiáng)值是P，但實(shí)際上使該殼體(3)產(chǎn)生應(yīng)力變形的應(yīng)該是P的絕對(duì)值減去P1的絕對(duì)值的壓強(qiáng)差。其它各殼體也與此相同。
從上面的分析看到高壓區(qū)的壓強(qiáng)在通過(guò)各活塞向減壓室傳遞過(guò)程中，由于各活塞后面彈簧的阻力作用，使得高壓區(qū)的壓強(qiáng)在傳遞過(guò)程中被依次地減小(稱(chēng)這種減壓方式為阻力傳遞)。同量每一次阻力傳遞的余壓(正壓與阻力壓強(qiáng)絕對(duì)值之差稱(chēng)為余壓；將KX／S稱(chēng)為阻力壓強(qiáng)，其中K為彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)，X為壓縮長(zhǎng)度，S為活塞傳遞液壓截面)。通過(guò)液態(tài)介質(zhì)均勻地反作用在各相應(yīng)的殼體上，從而平衡各殼體所受相應(yīng)的正壓作用(與高壓區(qū)壓強(qiáng)P的作用方向一致的阻力傳遞的余壓作用，也稱(chēng)正壓作用)的一部分，如果說(shuō)所有平衡掉的正壓作用部分，正好是各殼體所能承受的超極限部分，因此可以說(shuō)本實(shí)用新型就是利用阻力傳遞的余壓的反作用，來(lái)保護(hù)殼體不受超極限正壓作用的破壞。
附圖2所示的實(shí)施例與實(shí)施例1相比，僅僅是將活塞(6)反向安裝，即可達(dá)到殼體(3)內(nèi)部減壓的目的。
本實(shí)用新型可用來(lái)生產(chǎn)耐超高壓裝置。
權(quán)利要求1.一種多級(jí)減壓裝置，其特征在于a、它由多層殼體及裝在每一層殼體上的阻力減壓器組成，b、相鄰兩層殼體之間有支撐，使得相鄰兩層殼體之間均形成貫通的減壓室，減壓室中充滿(mǎn)液態(tài)工作介質(zhì)，c、阻力減壓器由活塞、彈簧和活塞滑道組成，活塞滑道開(kāi)在每一層殼體上，活塞穿過(guò)滑道并與滑道緊密配合以保持密封，活塞上套有彈簧，所有的彈簧均裝在其所在殼體的同一側(cè)。
2.按照權(quán)利要求1所述的多級(jí)減壓裝置，其特征在于各活塞的截面積均為1平方厘米，各彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)相等。
專(zhuān)利摘要一種多級(jí)減壓裝置，由多層殼體及裝在每一層殼體上的阻力減壓器組成。相鄰殼體之間充滿(mǎn)液態(tài)工作介質(zhì)。阻力減壓器由活塞、彈簧和活塞滑道組成?；钊涝诿恳粚託んw上，活塞穿過(guò)滑道并與之緊密配合以保持密封。彈簧套在活塞上同側(cè)安裝。能減少殼體內(nèi)外壓差。
文檔編號(hào)F16K17/04GK2142909SQ9224216
公開(kāi)日1993年9月29日 申請(qǐng)日期1992年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月30日
發(fā)明者王平軍 申請(qǐng)人:王平軍