一种双气路多分离器制供氧系统的制作方法

1.本实用新型属于制供氧系统技术领域，特别涉及一种双气路多分离器制供氧系统。


背景技术：

2.动车组在高原上的时候，车厢内的氧浓度较低，乘客容易缺氧。
3.现有的动车组只具备新风系统，不能提高车厢内的氧浓度。
4.同时，动车组在出现故障的时候，其电力系统无法给新风系统供电，此时，将导致车厢内氧浓度进一步降低，从而对乘客生命安全造成威胁。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了克服现有技术上述缺点，提出一种双气路多分离器制供氧系统，利用车载空压机提高车厢内氧浓度，同时，在电力系统出现故障时，可利用备用空压机输出氧气供个人应急使用。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种双气路多分离器制供氧系统，包括备用空压机、第一吸附塔、第二吸附塔、和第一吸附塔的输出端连接的个人使用终端、和第二吸附塔的输出端连接的氧气弥散终端、用于连通备用空压机和第一吸附塔的第一气路连接管、车载空压机、用于连通车载空压机和第一吸附塔的第二气路连接管、用于连通车载空压机和第二吸附塔的第二气路连接管、位于第一气路连接管上的第一气路阀门、位于第二气路连接管上的第二气路阀门、用于根据车载空压机的输出气压控制第一气路阀门和第二气路阀门开启和关闭的气压监测装置。
8.作为优选，所述第二气路连接管上设有空气预处理装置。
9.作为优选，第一吸附塔和第二吸附塔连接有监控系统。
10.作为优选，第二吸附塔的数量至少为两个。
11.作为优选，气压监测装置包括上端和车载空压机连通的管件、滑动连接在管件内的活塞、一端连接在活塞上的弹簧、用于测量弹簧的拉力的拉力传感器；
12.所述弹簧另一端连接在管件上，所述拉力传感器和第一气路阀门连接；
13.所述第二气路阀门位于管件的管壁上，所述第二气路阀门沿着管件的走向均匀布置，最上方的第二气路阀门同时和第一吸附塔及其中一个第二吸附塔连接，其余第二气路阀门分别与其他对应的第二吸附塔连接；
14.所述管件在第二气路阀门对应位置设有圆孔；
15.所述第二气路阀门包括转动连接在对应圆孔内的转动板、位于转动板靠近管件内部一侧的凹槽；
16.所述凹槽的下侧和转动板的下沿连通；
17.所述第二气路阀门还包括位于凹槽的槽底的出气孔、和凹槽相对两侧内壁转动连接的转轴、用于给转轴复位的复位弹簧、上端和转轴固接的密封板、位于密封板靠近出气孔
一侧的橡胶片、位于转动板靠近管件外部一侧的躲避槽、转动连接在躲避槽内的第二转轴、和第二转轴固接的主动齿轮、位于第二转轴和转轴之间的单向轴承、和转动板固接的支架、和支架转动连接的第三转轴、和第三转轴固接的放大齿轮、和第三转轴固接的从动齿轮、和转动板同轴的皇冠齿轮；
18.所述皇冠齿轮和管件固接，所述放大齿轮和主动齿轮啮合，所述从动齿轮和皇冠齿轮啮合；所述密封板下端向管件内部一侧倾斜，所述转轴所在轴线和转动板的轴相交，所述活塞的高度大于转动板的直径，所述活塞位于第二气路阀门的上方；
19.当活塞和密封板的下端抵靠在一起的时候，橡胶片堵塞出气孔且密封板的下端和转动板的下端齐平；
20.在管件上固接有用于收集出气孔出来的空气的集气罩，所述第二气路连接管和对应的集气罩连接。
21.作为优选，管件的横截面为矩形。
22.作为优选，弹簧的上端和管件的上端连接，所述弹簧的下端和活塞连接。
23.本实用新型的有益效果是：本实用新型提出一种双气路多分离器制供氧系统，利用车载空压机提高车厢内氧浓度，同时，在电力系统出现故障时，可利用备用空压机输出氧气供个人应急使用。
附图说明
24.图1为实施例1的示意图；
25.图2为实施例2示意图；
26.图3为气压监测装置和第二控制阀的示意图；
27.图4为图3的a处放大图；
28.图5为图3的b
‑
b局部剖视图；
29.图6为图5在橡胶片堵塞出气孔时的示意图；
30.图7为图5的c
‑
c剖视图；
31.图8为活塞运动到密封板的下沿时的状态图；
32.图9为图8的d处放大图；
33.图10为活塞和密封板脱开时的状态图。
34.图中：备用空压机1、第一吸附塔2、第二吸附塔3、个人使用终端4、第一气路连接管5、车载空压机7、第二气路连接管8、第一气路阀门9、第二气路阀门10、管件11、活塞12、弹簧13、圆孔15、转动板16、凹槽17、转轴18、出气孔19、密封板20、橡胶片21、躲避槽22、第二转轴23、主动齿轮24、单向轴承25、复位弹簧26、支架27、第三转轴28、放大齿轮29、从动齿轮30、皇冠齿轮31、集气罩33、氧气弥散终端34、空气预处理装置35、监控系统36、气压监测装置37。
具体实施方式
35.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细阐述：
36.实施例1：
37.参见图1，一种双气路多分离器制供氧系统，包括备用空压机1、第一吸附塔2、第二
吸附塔3、和第一吸附塔2的输出端连接的个人使用终端4、和第二吸附塔3的输出端连接的氧气弥散终端34、用于连通备用空压机1和第一吸附塔2的第一气路连接管5、车载空压机7、用于连通车载空压机7和第一吸附塔2的第二气路连接管8、用于连通车载空压机7和第二吸附塔3的第二气路连接管8、位于第一气路连接管5上的第一气路阀门9、位于第二气路连接管8上的第二气路阀门10、用于根据车载空压机7的输出气压控制第一气路阀门9和第二气路阀门10开启和关闭的气压监测装置37。
38.第二气路连接管8上设有空气预处理装置35。
39.第一吸附塔2和第二吸附塔3连接有监控系统36。监控系统采用现有技术，可显示第一吸附塔和第二吸附塔的流量等数据。
40.实施例原理：
41.动车组在正常运行时，车载空压机7运行，气压监测装置37监测车载空压机7输出的气压，当气压较大的时候，第一气路阀门9关闭，第二气路阀门10打开，车载空压机7输出的空气经过空气预处理装置35(现有技术)的冷却、过滤等作用到达第一吸附塔2和第二吸附塔3，第一吸附塔2和第二吸附塔3经过氮氧分离后供个人使用终端4和氧气弥散终端34输出，个人使用终端4可采用氧气面罩等形式，氧气弥散终端34可采用出风口等形式，其中，氧气弥散终端34输出后可提高车厢内氧气浓度。
42.当车载空压机7输出的气压偏小的时候，第二气路阀门10和车载空压机7关掉，第一气路阀门9和备用空压机1打开，备用空压机1可采用电瓶等形式供电，空气进入第一吸附塔2，经过第一吸附塔2的氮氧分离后供个人使用终端4输出。
43.车厢内设置氧气探测器，当车厢内氧气浓度高于一定值的时候，这里，当氧气浓度高于25％的时候，将使得正处于工作中的备用空压机1或者车载空压机7停止工作，而当车厢内氧气浓度低于一定值的时候，则打开车载空压机7，个人使用终端4和氧气弥散终端34可输出氧气，而如果此时车载空压机7输出气压较小，则打开备用空压机1，个人使用终端4可输出氧气。
44.综上，本实施例在车厢内氧气浓度高的时候，个人使用终端4和氧气弥散终端34均不输出氧气；当车厢内氧气浓度低的时候，如车载空压机7输出气压较大，则车载空压机7运行，个人使用终端4和氧气弥散终端34均可输出氧气；而如果车载空压机7输出气压较小，则备用空压机1运行，个人使用终端4可输出氧气，供乘客应急使用。
45.实施例2：
46.参见图2到图10，一种双气路多分离器制供氧系统，包括备用空压机1、第一吸附塔2、第二吸附塔3、和第一吸附塔2的输出端连接的个人使用终端4、和第二吸附塔3的输出端连接的氧气弥散终端34、用于连通备用空压机1和第一吸附塔2的第一气路连接管5、车载空压机7、用于连通车载空压机7和第一吸附塔2的第二气路连接管8、用于连通车载空压机7和第二吸附塔3的第二气路连接管8、位于第一气路连接管5上的第一气路阀门9、位于第二气路连接管8上的第二气路阀门10、用于根据车载空压机7的输出气压控制第一气路阀门9和第二气路阀门10开启和关闭的气压监测装置37。
47.第二吸附塔3的数量至少为两个。
48.气压监测装置37包括上端和车载空压机7连通的管件11、滑动连接在管件11内的活塞12、一端连接在活塞12上的弹簧13、用于测量弹簧13的拉力的拉力传感器；
49.所述弹簧13另一端连接在管件11上，所述拉力传感器和第一气路阀门9连接；
50.所述第二气路阀门10位于管件11的管壁上，所述第二气路阀门10沿着管件11的走向均匀布置，最上方的第二气路阀门10同时和第一吸附塔2及其中一个第二吸附塔3连接，其余第二气路阀门10分别与其他对应的第二吸附塔3连接；
51.所述管件11在第二气路阀门10对应位置设有圆孔15；
52.所述第二气路阀门10包括转动连接在对应圆孔15内的转动板16、位于转动板16靠近管件11内部一侧的凹槽17；
53.所述凹槽17的下侧和转动板16的下沿连通；
54.所述第二气路阀门10还包括位于凹槽17的槽底的出气孔19、和凹槽17相对两侧内壁转动连接的转轴18、用于给转轴18复位的复位弹簧26、上端和转轴18固接的密封板20、位于密封板20靠近出气孔19一侧的橡胶片21、位于转动板16靠近管件11外部一侧的躲避槽22、转动连接在躲避槽22内的第二转轴23、和第二转轴23固接的主动齿轮24、位于第二转轴23和转轴18之间的单向轴承25、和转动板16固接的支架27、和支架27转动连接的第三转轴28、和第三转轴28固接的放大齿轮29、和第三转轴28固接的从动齿轮30、和转动板16同轴的皇冠齿轮31；
55.所述皇冠齿轮31和管件11固接，所述放大齿轮29和主动齿轮24啮合，所述从动齿轮30和皇冠齿轮31啮合；
56.所述密封板20下端向管件11内部一侧倾斜，所述转轴18所在轴线和转动板16的轴相交，所述活塞12的高度大于转动板16的直径，所述活塞12位于第二气路阀门10的上方；
57.当活塞12和密封板20的下端抵靠在一起的时候，橡胶片21堵塞出气孔19且密封板20的下端和转动板16的下端齐平；
58.在管件11上固接有用于收集出气孔19出来的空气的集气罩33，所述第二气路连接管8和对应的集气罩33连接。
59.管件11的横截面为矩形。
60.弹簧的上端和管件的上端连接，所述弹簧的下端和活塞连接。
61.实施例原理：
62.为了便于说明问题，这里根据附图的方位进行说明。
63.本系统中的气压监测装置37能根据车载空压机7输出的压缩空气的气压自动调整第二气路阀门10打开的数量，同时也能自动控制第一气路阀门9的打开，其原理是：
64.车载空压机7输出的压缩空气进入管件11的上端，在活塞12的阻挡作用下，空气不能从第二气路阀门10中出去，管件11内气压升高后，活塞12会向下运动，弹簧13会伸长，气压越高，活塞12向下运动的距离越远，弹簧13伸长的越长。
65.当活塞12向下运动到密封板20上的时候，密封板20会向下转动，转轴18也会转动，转轴18带动复位弹簧26扭转，但是由于单向轴承25的作用，第二转轴23不会转动，当活塞12运动到密封板20的下沿的时候，橡胶片21贴紧在出气孔19上，参见图8和图9，随着活塞12继续向下运动，活塞12和密封板20脱开，在复位弹簧26的作用下，密封板20回位，在这个过程中，在单向轴承25的作用下，第二转轴23和转轴18同步转动，第二转轴23带动从动齿轮30转动，带动转动板16旋转180度，参见图10。(通过控制密封板20的转动范围就能控制转动板16的转动角度，为了增加转动板16转动的精度，对密封板20的转动范围进行限位控制就能提
高转动板16的转动的精度，这是现有技术，这里不做展开)此时，活塞12上方的出气孔19输出气体，经过集气罩33后通入第一吸附塔2和其中一个第二吸附塔3，最终输出氧气，气压越高，打开的第二气路阀门10越多，工作的第二吸附塔数量越多，(因为，气压越大，流量越大，此时，需要更多的第二吸附塔才能满足制氧量的要求)制氧量越大。这里，第一吸附塔2、其中一个第二吸附塔3均连接在管件11上最上方的第二气路阀门10上，随着活塞12向下运动，首先打开的第二气路阀门10出去的空气将进入第一吸附塔2和其中一个第二吸附塔。
66.需要提出，弹簧13受到的拉力和弹簧13的伸长量成正比，当车载空压机7运行的时候，如果弹簧13的伸长量不足以打开第一个第二气路阀门10，也就是说，弹簧13受到的拉力较小，此时，拉力传感器发送信号给备用空压机1和第一气路阀门9，同时，车载空压机7停止运行，第二气路阀门10关掉，备用空压机1运行后，个人使用终端4可输出氧气。
67.同时，需要提出，这里每个第二气路阀门10只有全开或全闭这两种状态，从而使得每个工作的第二吸附塔3均能得到充分的利用。
68.当车载空压机7停止运行的时候，在弹簧13的作用下，活塞12向上运动到初始位置，活塞12经过打开的第二气路阀门10之后，转动板16同理会再次旋转180度。