专利名称：一种阶梯式供气装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种供气装置，特别是一种阶梯式供气装置，可运用于工 业、军事、医药等领域。
背景技术：
参见
图1、 2，现有的供气装置，其压縮机供气管路与气瓶供气管路并联后， 通过一减压阀连接一用气管路，采用这样的供气装置可以实现压縮机和气瓶向 用户供气，这样压縮机就不需要长时间地工作和频繁启动，延长了压縮机的使 用寿命。
但是由于在用气管路前只设置了减压阀，当气瓶压力与用气压力一致时， 气瓶就无法向外供气，这样气瓶内就存有大量的气体无法输出，造成余气太多， 有效供气率不高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新的阶梯式供气装置，以解决现在的供气 系统余气太多，有效供气率低的问题。
本实用新型通过以下基于同一发明构思的技术方案来解决上述问题。
一种阶梯式供气装置，包括空压机、空压机主供气管路、空压机供气管路、 气瓶、气瓶管路、减压阀以及用气管路，其特征在于-
包括至少两级气瓶以及相应的各级气瓶管路；
还包括各级平衡阀、控制管路、空压机供气管路止回阀、各级气瓶管路止 回阀、各级气瓶充气管路、各级充气管路稳压阀、各级充气止回阀；
空压机接空压机主供气管路，空压机主供气管路分出两支， 一支接空压机 供气管路，另一支接第一级气瓶充气管路；
空压机供气管路依次通过第一级平衡阀、空压机供气管路止回阀、减压阀、 接用气管路；
第一级平衡阀的控制端一侧通过控制管路接用气管路，另一侧接于第一级
气瓶管路的第一级气瓶与第二级平衡阀一侧之间；
每级气瓶充气管路中串联有充气管路稳压阀和充气止回阀，其中第一级充 气管路稳压阀一侧接空压机主供气管路，第一级充气管路稳压阀另一侧接第一 级充气止回阀的进气口一侧，第一级充气止回阀的出气口一侧接第一级气瓶管 路；
后一级充气管路稳压阀一侧接于前一级气瓶充气管路的前一级气瓶充气管 路稳压阀与前一级充气止回阀之间，后一级充气管路稳压阀另一侧接后一级充 气止回阀的进气口一侧，后一级充气止回阀的出气口一侧接该级气瓶管路；
本级气瓶管路一端接本级气瓶，另一端接后一级平衡阀一侧，后一级平衡 阀另一侧接本级气瓶管路止回阀进气口一侧，本级气瓶管路止回阀出气口一侧 接供空压机供气管路；最后一级气瓶管路一端接最后一级气瓶，另一端接最后 一级气瓶管路止回阀的进气口 一侧，最后一级气瓶管路止回阀的出气口接空压 机供气管路；
本级平衡阀的控制端一侧接控制管路，另一侧接本级气瓶管路的气瓶与后 一级平衡阀一侧之间；最后一级平衡阀的控制端一侧接控制管路，另一侧接最 后一级气瓶管路的气瓶与气瓶管路止回阀之间。
进一步，所述的一种阶梯式供气装置，其特征在于在空压机主供气管路 上设置一两位三通阀，两位三通阀进气口和一出气口接空压机主供气管路，另 一出气口接空压机辅供气管路的一头，空压机辅供气管路的另一头接在空压机 供气管路止回阀和减压阀之间；减压阀后的用气管路上，设置有节流阀。
进一步，所述的一种阶梯式供气装置，其特征在于其包括四级气瓶。
第一级充瓶气路稳压阀和减压阀的压力(用气端额定压力)相同；第二级 充瓶气路稳压阀压力大于第一级充瓶气路稳压阀；第三级往后的充瓶气路稳压 阀压力大于或等于第二级充瓶气路稳压阀压力。
本实用新型的阶梯式供气装置，其原理如下当空压机开启时，各级气瓶 是空的，各级充瓶管路中的气压值也低于稳压阀事先设定的压强值，所以，第 一级平衡阀是开启的，各级充瓶气路稳压阀是关闭的。压縮空气通过空压机主 供气管路、两位三通阀，两位三通阀的接空压机主供气管路的出气口处于开启
状态，而接空压机辅供气管路的出气口处于关闭状态。所以，压縮空气顺空压 机主供气管道进入空压机供气管道通过第一级平衡阀、减压阀、节流阀到达用 气管道给用户直接供气；同时第一级气瓶充气管路中第一级稳压阀前的气压值 也逐渐上升，直到等于第一级气瓶充气管路稳压阀事先设定的压强值，然后稳 压阀开启，压縮空气于是通过第一级气瓶充气管路、第一级充气止回阀、气瓶 管路给气瓶充气；待到第一级充瓶气路中的气压达到第二级气瓶充气管路稳压 阀事先设定的压强值后，与第一级气瓶充气管路连接的第二级气瓶充气管路稳 压阀开启，开始给第二级气瓶充气，余此类推，直至所有气瓶充满气。
各气瓶充满气后向外供气时，先由最后一级气瓶通过气瓶管路、供气管路、 减压阀、节流阀、用气管路向用户供气；随着供气，最后一级气瓶及气瓶管路 的压强逐渐下降，也即最后一级平衡阀控制端的一侧的压力逐渐下降。当压力 下降到，与另一侧也即控制管路的压强加上平衡阀重弹性件产生的压强相等时， 最后一级平衡阀开启，而最后一级气瓶的压强降低到用气管路的压强后不再供 气，于是，倒数第二级气瓶开始供气(这三个步骤同时发生)。余此类推直至第 一级平衡阀开启，空压机通过空压机主供气管路、供气管路、直接向用户供气； 等第一级气瓶压强降到不能再对外供气的时候，下一轮气瓶充气开始。
当空压机供气管路和第一级气瓶充气管路不能输气时，可利用两位三通阀 和空压机辅供气管路直接给用户供气。
本实用新型的有效供气率高。本实用新型实现了空压机在向气瓶补气时优 先建立最高压力和阶梯式建立气瓶压力，向外部输出气体时优先启用最低压力 气瓶内空气和根据压力阶梯式顺序启用其它气瓶内空气。
在非工作时间将所有气瓶都填充到设定压力，在工作时间内本系统能最大 限度的将气瓶内储存的气体释放出来，相当于提高了系统的供气量，这样就无 需采用大流量的压縮机，小流量的压縮机+本实用新型所述的阶段式供气装置就 可以满足用气量的需求。现有的供气系统的气瓶只能起到一个缓冲作用，或者 只能释放出小部分气体给用气端，所以其对压縮机的流量要求就会加大。
针对长时间的稳定供气要求(无非工作时间用于气瓶补气)，本实用新型 的应用意义不大。
另外，在有电力差价的工作场所，利用电力的时间价差，可以有效的降低空压机的电力成本。如在晚上非工作时间，电价较低，将气瓶都填充到设定 压力，到了白天工作时间电价较高，由于本实用新型可以最大限度的把气瓶能 气体释放出来，所以可以最大限度的利用晚上储存的气体，达到降低运营成本 的目的。
本实用新型最大的优点在于,通过对气体的流向控制，将有效的气体优先供 应给用户。本实用新型优先建立压力差以便用气(有压力差才能往外部供气)。
现有的供气系统对用气和对气瓶补气是同时和同管路进行的，对气体的流 向无任何的控制。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。 图1表示的是现在的一种供气系统。
图2表示的是现在的另一种供气系统。
图3表示的是本实用新型所述的阶梯式供气装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体实施方式
，进一步阐述本实用新型。
一种阶梯式供气装置，包括空压机l，空压机主供气管路2，空压机供气管 路9，四级气瓶4a、 4b、 4c、 4d，四级气瓶管路5a、 5b、 5c、 5d、减压阀6以 及用气管路7，三通阀8，空压机辅供气管路3，四级平衡阀10a、 10b、 10c、 10d，控制管路17、空压机供气管路止回阀11、四级气瓶管路止回阀12a、 12b、 12c、 12d，四级气瓶充气管路13a、 13b、 13d、 13d，四级充气管路稳压阀14a、 14b、 14c、 14d，四级充气止回阀15a、 15b、 15c、 15d，用气管路节流阀16。
空压机1接空压机主供气管路2，空压机主供气管路2上设置有一两位三 通阀8，两位三通阀8进气口和一出气口接空压机主供气管路2，另一出气口接 空压机辅供气管路3的一头。
接三通阀8出口的空压机主供气管路2分出两支， 一支接空压机供气管路
9，另一支接第一级气瓶充气管路13a。
空压机供气管路9依次通过第一级平衡阀10a、空压机供气管路止回阀11、 减压阀6、接用气管路7。
空压机辅供气管路3的另一头接在空压机供气管路止回阀11和减压阀6 之间；减压阀后的用气管路上，设置有节流阀16。
第一级平衡阀10a的控制端一侧通过控制管路17接用气管路7，另一侧接 于第一级气瓶管路5a的第一级气瓶4a与第二级平衡阀10b —侧之间。
四级气瓶充气管路13a、 13b、 13c、 13d中串联有充气管路稳压阀14a、 14b、 14c、 14d和充气止回阀15a、 15b、 15c、 15d，其中第一级充气管路稳压阀14a 一侧接空压机主供气管路2，第一级充气管路稳压阀14a另一侧接第一级充气 止回阀15a的进气口一侧，第一级充气止回阀15a的出气口一侧接第一级气瓶 管路5a;
第二级充气管路稳压阀14b —侧接于第一级气瓶充气管路13a的第一级气 瓶充气管路稳压阀14a与第一级充气止回阀15a之间，第二级充气管路稳压阀 14b另一侧接第二级充气止回阀15b的进气口一侧，第二级充气止回阀15b的 出气口一侧接第二级气瓶管路5b;
第三级充气管辟稳压阀14c 一侧接于第二级气瓶充气管路13b的第二级气 瓶充气管路稳压阀14b与第二级充气止回阀15b之间，第三级充气管路稳压阀 14c另一侧接第三级充气止回阀15c的进气口一侧，第三级充气止回阀15c的 出气口一侧接第三级气瓶管路5c; ,
第四级充气管路稳压阀14d —侧接于第三级气瓶充气管路13c的第三级气 瓶充气管路稳压阀14c与第三级充气止回阀15C之间，第四级充气管路稳压阀 14d另一侧接第四级充气止回阀15d的进气口一侧，第四级充气止回阀15d的 出气口一侧接第四级气瓶管路5d。
第一级气瓶管路5a —端接第一级气瓶4a，另一端接第二级平衡阀10b — 侧，第二级平衡阀10b另一侧接第一级气瓶管路止回阀12a进气口一侧，第一 级气瓶管路止回阀12a出气口一侧接供气管路9;第二级平衡阀10b的控制端 一侧通过控制管路17接用气管路7，另一侧接于第二级气瓶管路5b的第二级 气瓶4b与第三级平衡阀10c —侧之间； 第二级气瓶管路5b —端接第二级气瓶4b，另一端接第三级平衡阀10c — 侧，第三级平衡阀10c另一侧接第二级气瓶管路止回阀12b进气口一侧，第二 级气瓶管路止回阀12b出气口一侧接供气管路9;第三级平衡阀10c的控制端 一侧通过控制管路17接用气管路7，另一侧接于第三级气瓶管路5c的第三级 气瓶4c与第四级平衡阀10d—侧之间；
第三级气瓶管路5c —端接第三级气瓶4b，另一端接第四级平衡阀10d — 侧，第四级平衡阀10d另一侧接第三级气瓶管路止回阀12c进气口一侧，第三 级气瓶管路止回阀12c出气口一侧接供气管路9;第四级平衡阀10d的控制端 一侧通过控制管路17接用气管路7，另一侧接于第四级气瓶管路5d的第四级 气瓶4c与第四级气瓶管路止回阀.12d进气口一侧，第四级气瓶管路止回阀12d 出气口一侧接供气管路9。
用气管路节流阀16串联在用气管路7中。
使用本实用新型所述的供气装置，应设定第一级充瓶气路稳压阀14a和减 压阀6的压力相同(如为30MPa);第二级充瓶气路稳压阀压力14b大于第一 级充瓶气路稳压阀14a (如为40MPa);第三级往后的充瓶气路稳压阀压力大于 或等于第二级充瓶气路稳压阀14b压力(如均为40MPa)。
空压机出口接两位三通阀作用根据现场情况，可以选择通过阶梯供气系 统向外供气，也可以选择直接向外供气。
节流阀作用根据用气端的要求控制系统的气体流量。
减压阀作用确保用气端的压力不超过额定用气压力。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。 本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例 和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范 围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保 护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等 同物界定。
权利要求1、一种阶梯式供气装置，包括空压机、空压机主供气管路、空压机供气管路、气瓶、气瓶管路、减压阀以及用气管路，其特征在于包括至少两级气瓶以及相应的各级气瓶管路；还包括各级平衡阀、控制管路、空压机供气管路止回阀、各级气瓶管路止回阀、各级气瓶充气管路、各级充气管路稳压阀、各级充气止回阀；空压机接空压机主供气管路，空压机主供气管路分出两支，一支接空压机供气管路，另一支接第一级气瓶充气管路；空压机供气管路依次通过第一级平衡阀、空压机供气管路止回阀、减压阀、接用气管路；第一级平衡阀的控制端一侧通过控制管路接用气管路，另一侧接于第一级气瓶管路的第一级气瓶与第二级平衡阀一侧之间；每级气瓶充气管路中串联有充气管路稳压阀和充气止回阀，其中第一级充气管路稳压阀一侧接空压机主供气管路，第一级充气管路稳压阀另一侧接第一级充气止回阀的进气口一侧，第一级充气止回阀的出气口一侧接第一级气瓶管路；后一级充气管路稳压阀一侧接于前一级充气管路的前一级充气管路稳压阀与前一级充气止回阀之间，后一级充气管路稳压阀另一侧接后一级充气止回阀的进气口一侧，后一级充气止回阀的出气口一侧接该级气瓶管路；本级气瓶管路一端接本级气瓶，另一端接后一级平衡阀一侧，后一级平衡阀另一侧接本级气瓶管路止回阀进气口一侧，本级气瓶管路止回阀出气口一侧接空压机供气管路；最后一级气瓶管路一端接最后一级气瓶，另一端接最后一级气瓶管路止回阀的进气口一侧，最后一级气瓶管路止回阀的出气口接空压机供气管路；本级平衡阀的控制端一侧接控制管路，另一侧接本级气瓶管路的气瓶与后一级平衡阀一侧之间；最后一级平衡阀的控制端一侧接控制管路，另一侧接最后一级气瓶管路的气瓶与气瓶管路止回阀之间。
2、 根据权利要求1所述的一种阶梯式供气装置，其特征在于在空压机主 供气管路上设置一两位三通闽，两位三通阀进气口和一出气口接空压机主供气 管路，另一出气口接空压机辅供气管路的一头，空压机辅供气管路的另一头接在空压机供气管路止回阀和减压阀之间；减压阀后的用气管路上，设置有节流 阀。
3、根据权利要求1或2所述的一种阶梯式供气装置，其特征在于其包括 四级气瓶。
专利摘要一种阶梯式供气装置，包括空压机、空压机主供气管路、供气管路、气瓶压力从高到低的多级气瓶、多级气瓶管路、减压阀以及用气管路，还包括一三通阀、空压机辅供气管路、多级平衡阀、辅供气管路止回阀、多级气瓶管路止回阀、气瓶充气管路、充气管路稳压阀、充气止回阀、用气管路节流阀。空压机工作时，既可以通过空压机主供气管路等向用户供气，又可以多级气瓶管路、多级气瓶充气管路、多级充气管路稳压阀、多级充气止回阀向各个气瓶充气。空压机停止工作后，各个气瓶又可以通过多级平衡阀和多级气瓶管路止回阀向用户供气，甚至在气瓶的气压低于用户气压时，也能正常的供气，尽可能多地使各气瓶内的气体释放出来，节约了资源。
文档编号F17D1/00GK201059421SQ20072006999
公开日2008年5月14日 申请日期2007年5月18日 优先权日2007年5月18日
发明者刘迎春, 旸 沈 申请人:汉纬尔机械(上海)有限公司