專利名稱：無水瓶裝氧氣三級立式氧壓機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機械制造的壓氧設備。
瓶裝氧氣主要用于煉鋼廠及氣焊、氣割中，也是目前冶金行業(yè)磷硫含量精密儀器分析儀器使用的必不可少的氣源。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)瓶裝氧氣都用空氣液化分離得到液氧，液氧在低溫下蒸發(fā)成低壓氧，再用氧氣壓縮機加壓充瓶。低壓氧氣中并不含水，但由于氧氣本身易于著火，所以必須使氧氣在加壓過程中其溫度低于安全溫度，這樣就要在壓縮過程中向氣缸內(nèi)噴水內(nèi)冷卻，以便降低氧氣溫度，致使所產(chǎn)生的氧氣內(nèi)含水。盡管采用各種類型的脫水凈化裝置，但所生產(chǎn)的氧氣質(zhì)量仍達不到無水的要求。氧氣含水就使氣割的火焰溫度降低、夾渣、氣孔增加，降低了焊接質(zhì)量，同時氧氣鋼瓶的含水會嚴重地腐蝕氧氣鋼瓶，經(jīng)過長期對氧氣瓶實際測重表明，年腐蝕量為2.89～24%。大量消耗了優(yōu)質(zhì)鋼材，僅某鋼鐵公司每年就要生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼坯三萬噸，價值人民幣1億元，其中約一半都是用來補充因鋼瓶腐蝕報廢而制作新瓶用的。另外含水的氧氣使精密分析儀器無法正常地工作。
例如國產(chǎn)的Z-100/150型氧壓機所生產(chǎn)的瓶裝氧氣。
本發(fā)明是針對上述缺點，研制一種無水瓶裝氧壓機。
本發(fā)明的要點在于，所提供的無水瓶裝氧氣三級立式氧壓機，它由氣缸、活塞、用聚四氟乙烯材料制成的截面為矩形無切口的活塞環(huán)、氣閥、曲柄連桿運動機、冷卻器等部件組成。其第一、第二、第三級氣缸的排氣與進氣壓力比值均小于3至3.5，不向氣缸內(nèi)噴水。一級進氣口壓力為7-20kg/cm2的中壓氧氣，最佳壓力可為12kg/cm2。第一級氣缸的直徑為100～130mm，最佳直徑為118毫米，第二級氣缸的直徑為65～80mm，最佳直徑為72mm，第三級氣缸的直徑為45～55mm，最佳直徑為48mm。
本發(fā)明的一級吸氣閥閥片的升程為1.0～3.0mm，彈簧力為0.5～0.6kg，最佳升程為2.0mm，最佳彈簧力為0.521kg，一級排氣閥閥片的升程為3～4.5mm、彈簧力為0.15～0.25kg，最佳升程為4.0毫米、最佳彈簧力為0.201kg。二級吸氣閥與排氣閥閥片的升程均為1.5～3mm、彈簧力均為0.5～0.65kg，最佳升程均為2.5mm，二級吸氣閥最佳彈簧力為0.612kg，二級排氣閥最佳彈簧力為0.581kg。三級吸氣閥與排氣閥閥片的升程均為1.5～3.0mm，最佳升程均為2.0mm，三級吸氣閥的彈簧力為0.2～0.4kg，最佳彈簧力為0.332kg，三級排氣閥的彈簧力為0.4～0.6kg，最佳彈簧力為0.518kg。
本發(fā)明的氣缸的排列方式為，第一級氣缸與進氣管相連，第二級氣缸位于驅動測，第三級氣缸位于二級與一級氣缸之間。
本發(fā)明的無水瓶裝氧氣獲得的生產(chǎn)流程為，7-20kg/cm2的中壓氧氣通過節(jié)流閥1、節(jié)流閥2，得到最佳的進氣壓力，并通過凈化裝置進入一級氣缸最后充瓶。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，在加壓過程中氧氣的最高溫度低于安全溫度，無須再向氣缸內(nèi)噴水冷卻，使生產(chǎn)的氧氣不再含水，氧氣的質(zhì)量有了可靠的保證。新設備取消了噴水內(nèi)冷卻系統(tǒng)，不但使結構簡單，而且更主要的是氧氣中不含水，氣閥組件中的銹蝕問題得到了根本解決，同時氧氣瓶中的水腐蝕問題從根本上消除，大量節(jié)約了制造氧氣鋼瓶的優(yōu)質(zhì)鋼材，氧壓機曲軸箱的潤滑油由于消除了水的影響，使用壽命大大提高。氣缸新的排列方式解決了機器在運行中的振動問題，改善了曲軸的受力狀態(tài)?；钊h(huán)采用了聚四氟乙稀材料，滿足了氧壓機的運行要求，大大地減少了摩擦功率的損耗。根據(jù)實際測定，新型氧壓機的故障停機次數(shù)由原設備70小時左右提高到運行一年無故障。每臺設備年均節(jié)電130052度，生產(chǎn)能力比原機提高一倍，每臺機器年均經(jīng)濟效益為5萬元以上。本發(fā)明是在現(xiàn)有的氧壓機基礎上進行優(yōu)化設計，所以生產(chǎn)成本低工藝簡單。
新型氧壓機生產(chǎn)出的氧氣，經(jīng)冶金工業(yè)部機電產(chǎn)品檢測中心測定其純度達99.78～99.88%，露點小于-58℃，超過了國家質(zhì)量指標，達到和超過了國際先進水平的質(zhì)量指標(國際先進水平為99.8%)。
最佳實施例見附

圖1，圖中(1)是一級活塞、(2)是二級活塞、(3)是一級進氣閥、(4)是二級進氣閥、(5)是連桿、(6)是曲軸、(7)是一級冷卻器、(8)是二級冷卻器、(9)是第一級氣缸、(10)是第二級氣缸、(11)是第三級氣缸、(12)是冷卻水箱、(13)是一級氣缸蓋、(14)是二級氣缸蓋、(15)是二級壓閥蓋、(16)是二級活塞桿、(17)是飛輪。
附圖2是無水瓶裝氧氣的生產(chǎn)流程圖，圖中(18)是7-20kg/cm2的中壓氧氣、(19)是節(jié)流閥1、(20)是節(jié)流閥2、(21)是凈化裝置、(22、23、24)均為壓力表、(25、26、29、30、31)是閥門、(27)是填料裝置、(28)是滑道。
權利要求
1.無水瓶裝氧氣三級立式氧壓機，它由氣缸、活塞(1、2)、用聚四氟乙烯材料制成的截面為矩形無切口的活塞環(huán)、氣閥(3、4)、曲柄連桿運動機構(5、6)、冷卻器(7、8)部件組成，其特征在于一、二、三級氣缸的排氣與進氣壓力比值均小于3至3.5，不向氣缸內(nèi)噴水。
2.按權利要求1所述的無水瓶裝氧氣三級立式氧壓機，其特征在于一級進氣口壓力為每平方厘米7至20公斤的中壓氧氣，最佳壓力為每平方厘米12公斤，第一級氣缸(9)的直徑為100至130毫米，最佳直徑為118毫米，第二級氣缸(10)的直徑為65至80毫米，最佳直徑為72毫米，第三級氣缸(11)的直徑為45至55毫米，最佳直徑為48毫米。
3.按照權利要求1、2所述的無水瓶裝氧氣三級立式氧壓機，其特征在于一級吸氣閥閥片的升程為1.0至3.0毫米、彈簧力為0.5至0.6公斤，最佳升程為2.0毫米、最佳彈簧力為0.521公斤，一級排氣閥閥片的升程為3至4.5毫米、彈簧力為0.15至0.25公斤，最佳升程為4.0毫米，最佳彈簧力為0.201公斤，二級吸氣閥與排氣閥閥片的升程均為1.5至3毫米、彈簧力均為0.5至0.65公斤，最佳升程均為2.5毫米、二級吸氣閥最佳彈簧力為0.612公斤、二級排氣閥最佳彈簧力為0.581公斤，三級吸氣閥與排氣閥閥片的升程均為1.5至3.0毫米，最佳升程均為2.0毫米，三級吸氣閥的彈簧力為0.2至0.4公斤，最佳彈簧力為0.332公斤，三級排氣閥的彈簧力為0.4至0.6公斤，最佳彈簧力為0.518公斤。
4.按照權利要求1、2所述的無水瓶裝氧氣三級立式氧壓機，其特征在于三級氣缸的排列方式為，第一級氣缸與進氣管相接，第二級氣缸位于驅動測，第三級氣缸位于二級氣缸與一級氣缸之間。
5.按照權利要求3所述的無水瓶裝氧氣三級立式氧壓機，其特征在于三級氣缸的排列方式為，第一級氣缸與進氣管相接，第二級氣缸位于驅動測，第三級氣缸位于二級氣缸與一級氣缸之間。
6.按照權利要求1、2、5所述的無水瓶裝氧氣三級立式氧壓機，其特征在于無水瓶裝氧氣的生產(chǎn)流程為，每平方厘米7至20公斤的中壓氧氣(18)通過節(jié)流閥1(19)、節(jié)流閥2(20)、得到最佳的進氣壓力，通過凈化裝置(21)進入一級氣缸最后充瓶。
7.按照權利要求3所述的無水瓶裝氧氣三級立式氧壓機，其特征在于無水瓶裝氧氣的生產(chǎn)流程為，每平方厘米7至20公斤的中壓氧氣通過節(jié)流閥1、節(jié)流閥2得到最佳的進氣壓力，通過凈化裝置進入一級氣缸最后充瓶。
8.按照權利要求4所述的無水瓶裝氧氣三級立式氧壓機，其特征在于無水瓶裝氧氣的生產(chǎn)流程為，每平方厘米7至20公斤的中壓氧氣通過節(jié)流閥1、節(jié)流閥2、得到最佳的進氣壓力，通過凈化裝置進入一級氣缸最后充瓶。
全文摘要
一種無水瓶裝氧氣三級立式氧壓機，它由氣缸、活塞、氣閥等部件組成。其一、二、三級氣缸的排氣與進氣壓力比值均小于3～3.5，不向氣缸內(nèi)噴水。一級進氣口選取最佳的進氣壓力，三級氣缸和氣閥進行了優(yōu)化設計，形成合理的匹配，生產(chǎn)出無水瓶裝氧氣。
文檔編號F17C5/06GK1034418SQ8810042
公開日1989年8月2日 申請日期1988年1月18日 優(yōu)先權日1988年1月18日
發(fā)明者屈宗長, 周代瑩 申請人:西安交通大學, 冶金工業(yè)部攀枝花鋼鐵公司氧化廠