一种免维护对置活塞弹簧式蓄能装置的制作方法

1.本实用新型涉及消防设备技术领域，尤其是一种免维护对置活塞弹簧式蓄能装置。


背景技术：

2.火灾威胁着人们的生命财产安全，当火灾发生时，只有以最快的速度扑灭或者遏制火灾的发展才能最大限度保证人们的生命财产安全。细水雾灭火作为高效、环保、无次生伤害的新型灭火方式，越来越广泛的被应用。但是，由于火灾发生的不确定性，为了提高火灾发生后喷雾响应速度，多采用稳压系统，即待命状态时让主管路充满水并保持一定压力。灭火系统稳压段为泵组单元至各分区控制阀前，稳压压力一般在0.5～1.2mpa之间。由于水的压缩率很低，且系统中调压泄压阀、安全阀均采用金属硬密封，泄露在所难免。受后期软质密封老化泄漏、现场温度交变影响，单纯靠管路容腔稳压会造成稳压泵频繁启动，且稳压泵单次运行时间短(急启急停)，长期运行稳压泵及电机容易损坏。
3.所以考虑到将蓄能装置运用在上述系统中，从而减少稳压泵的运行频率。但是现有的蓄能装置，如皮囊充气式储能器、重力式储能器等。皮囊充气式储能器需要定期充气维护，使用不方便。而重力式储能器其体积大，重量大，不适合在上述消防系统中运用。
4.故有必要开发一种免维护、体积小的蓄能装置。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决上述技术不足而提供一种免维护对置活塞弹簧式蓄能装置，其结构紧凑，利用弹簧蓄能，免维护。
6.本实用新型公开了一种免维护对置活塞弹簧式蓄能装置，包括管状本体及设置在管状本体内部的两个活塞，在管状本体的两端分别设置有端盖，所述两个端盖之间通过至少两根连接杆进行连接，在同一端的活塞与端盖之间的管状本体设置有弹簧座，在弹簧座与端盖之间设置有一个或多个弹簧，在活塞的外圆周上设置有密封环，密封环用于实现活塞与管状本体之间的密封，在管状本体的中间部位设置有排气口和进出液口。
7.上述方案中，通过管状本体及两端的活塞，且在活塞外侧设置端盖及弹簧，利用弹簧为活塞提供压力。当两个活塞之间的管状本体内部充入灭火剂至压力上限时，活塞及弹簧被压缩，储存了一定的能量，在系统管路内的灭火剂压力下降时，管状本体内部的灭火剂通过进出液口可以向系统管路中进行补充，且在弹簧的作用下两个活塞靠近运动，从而使得活塞之间的管状本体内部的空间相对减少，以保持系统管路中的灭火剂的压力基本保持稳定。直至弹簧给予活塞的压力及系统管路中的灭火剂压力降低至下限时，再启动稳压泵向系统管路及管状本体内部补充灭火剂，弹簧再次被压缩蓄能，重复上述过程。这个过程中能有效提升系统管路中灭火剂压力维持在需求值范围内的时间，从而可以降低稳压泵启动的频率，增加稳压泵启动的间隔时间，一般可以将稳压泵启动的时间间隔延长至现有的5倍以上，确保设备运行的稳定性和可靠性。
8.所述活塞靠近端盖一侧的端面上设置有内凹腔，所述弹簧座设置在内凹腔内部。该结构的设计，能有效增加了密封环的设置面积，而且使得活塞、弹簧座、弹簧等配合的结构更加紧凑，从而使得整个蓄能装置的体积减小，而且整体重量可以减小。
9.两侧端盖与管状本体采用长的连接杆及螺母连接，连接杆的两端设置螺纹，端盖靠近活塞的一侧设计有凸缘法兰，起到定中心位置与增加零件强度的目的。
10.在弹簧座上设置有沉孔，所述沉孔数量与同侧的弹簧数量一致，所述弹簧的端部设置在沉孔内，且当弹簧数量大于1个时，所述沉孔以弹簧座的轴线为中心均布在弹簧座上；在同一侧的弹簧座与端盖之间的管状本体内部设置有弹簧导向套，在弹簧导向套上设置有与弹簧数量、位置相对应的导向孔。所述弹簧座上以其轴线为中心均布多个沉孔，以安装弹簧，弹簧数量根据活塞直径及压力范围计算匹配。弹簧导向套采用低摩擦系数的塑料或高分子材料，减少对弹簧外径的磨损，弹簧导向套的导向孔数量及导向孔的分度圆与弹簧座上的沉孔一致，且单个导向孔朝向弹簧座的一端的开口部设计有与导向孔轴向呈10～30
°
的导向角。
11.所述弹簧导向套与同侧的端盖之间通过螺栓固定连接。
12.其中所述活塞为一端开口的中空结构，其开口端朝向弹簧座，所述弹簧座位于活塞的中空结构内部。在与弹簧座相接触的活塞端面的中心处设置有锥面内凹结构，在与锥面内凹结构相对应的弹簧座端面中心处设置有球面凸起结构，所述球面凸起结构与锥面内凹结构相配合抵触。弹簧座与活塞采用球面与圆锥面配合，以达到小角度摆动补偿的目的，避免单个弹簧自由长度、刚度的差异产生的翻转力矩对活塞的影响，减小活塞导向环的负荷及摩擦力，同时也避免活塞在伸缩行程中潜在产生的圆周回转造成弹簧扭曲甚至倾覆。
13.在活塞的周向表面设置有导向环。活塞上设置有导向环和密封环，导向环采用低摩擦系数的塑料或高分子材料，采用补偿式密封环，即含有一个弹性补偿元件和接触密封元件。
14.本实用新型所得到的一种免维护对置活塞弹簧式蓄能装置及细水雾灭火系统，具有以下优点：
15.采用对置式双活塞结构，实现小体积高蓄能容积，本体为管状结构加工难度小；
16.弹簧内置于活塞，与活塞外圆密封、导向结构搭配，提高了空间利用率，结构紧凑；
17.弹簧座与活塞采用球面与锥面配合，避免多个弹簧因自由长度差异、刚度系数差异造成弹簧座小角度偏转对活塞产生的翻转力矩，较小导向环的载荷和摩擦力；
18.弹簧导向套采用低摩擦系数塑料，减少弹簧外圆磨损，消除弹簧刮擦噪音，同时弹簧导向套限制了活塞最大行程，起到缓冲器的作用。
附图说明
19.图1为现有技术的灭火系统示意图；
20.图2为本实用新型的蓄能装置在灭火系统中使用的示意图；
21.图3为本实用新型蓄能装置的截面示意图；
22.图4为本实用新型蓄能装置的局部截面示意图；
23.图5为本实用新型蓄能装置的爆炸示意图。
具体实施方式
24.为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
25.实施例1：
26.如图3、图4、图5所示，本实用新型公开了一种免维护对置活塞弹簧式蓄能装置，包括管状本体1及设置在管状本体1内部的两个活塞2，在管状本体1的两端分别设置有端盖6，所述两个端盖6之间通过四根连接杆13进行连接，在同一端的活塞2与端盖6之间的管状本体1设置有弹簧座3，所述活塞2靠近端盖6一侧的端面上设置有内凹腔，所述弹簧座3设置在内凹腔内部，在弹簧座3与端盖6之间设置有三个弹簧5，在活塞2的外圆周上设置有密封环7，密封环7用于实现活塞2与管状本体1之间的密封，在管状本体1的中间部位设置有排气口9和进出液口10。当然排气口9在排气完成后需要采用密封盖封闭。两侧端盖6与管状本体1采用长的连接杆13及螺母12连接，连接杆13的两端设置螺纹。
27.在弹簧座3上设置有沉孔14，所述沉孔14数量与同侧的弹簧5数量一致，所述弹簧5的端部设置在沉孔14内，且当弹簧5数量为3个，所述沉孔14以弹簧座3的轴线为中心均布在弹簧座3上；在同一侧的弹簧座3与端盖6之间的管状本体1内部设置有弹簧导向套4，在弹簧导向套4上设置有与弹簧5数量、位置相对应的导向孔15。
28.所述弹簧导向套4与同侧的端盖6之间通过螺栓11固定连接。
29.其中所述活塞2为一端开口的中空结构，其开口端朝向弹簧座3，所述弹簧座3位于活塞2的中空结构内部。在与弹簧座3相接触的活塞2端面的中心处设置有锥面内凹结构，在与锥面内凹结构相对应的弹簧座3端面中心处设置有球面凸起结构，所述球面凸起结构与锥面内凹结构相配合抵触。
30.在活塞2的周向表面设置有导向环8。
31.实施例2：
32.本实用新型公开了实施例1的蓄能装置在细水雾灭火系统中的应用，如图2所示，系统包括水箱h，在水箱h的底部通过管道并联有消防泵a和稳压泵b，在消防泵a的输出端设置有第一单向阀c，在稳压泵b的输出端设置有第二单向阀d，所述第一单向阀c和第二单向阀d通过管道汇合后连接至灭火剂输送主管，在灭火剂输送主管上并联有若干个灭火剂输送支管，在每个灭火剂输送支管上设置有分区控制阀i，在灭火剂输送支管上设置有细水雾喷头j，在第二单向阀d与灭火剂输送主管之间设置有第三单向阀n，在第二单向阀d和第三单向阀n之间的管道上设置有蓄能装置k，在灭火剂输送主管与水箱h之间通过管道连接有调压泄压阀e，在灭火剂输送主管与水箱h之间通过管道连接有安全阀f。
33.在灭火剂输送主管上设置有压力表g。
34.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简化修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。