[实用新型]空气平衡器

说明书

本实用新型属于气动机械领域，特别涉及一种主要用于核电厂平衡吊运载荷的空气平衡器。

目前，平衡器的种类有气动和弹簧式等形式。气动平衡器有中国专利号ZL93237365.8。弹簧式平衡装置有中国专利申请号91209686.1。气动平衡器主要是利用压缩空气的能量来工作的。弹簧式平衡装置是利用弹性元件的变形能量工作的，由于弹性元件的变形量与其受力呈线性关系，这就从原理上造成了弹簧式平衡装置存在不足：①弹性元件设计制造后其力学性能也就确定了。要保持在其变形量范围内变形而弹性力不变是不可能的。造成平衡装置工作行程内平衡力不恒定，工作不平稳。②在负载超过或小于弹性元件变形产生的弹性力时，弹性元件将损坏或不变形而失去作用，平衡装置失效。③弹性元件弹性力在其变形量范围内是确定的，不能调节，使得平衡装置平衡范围很窄。如要调节，平衡装置结构将复杂化。

本实用新型的目的是提供一种工作平稳，工作范围广，结构简单紧凑，体积小重量轻，使用灵活方便，操作轻快的空气平衡器。主要用于核电厂精确折装核压力壳主螺栓吊挂并平衡其重量，使重200kg长1460mm的主螺栓失重，减小螺纹副间的摩擦阻力矩，降低工人的劳动强度，保护经磨齿加工后又磷化处理的螺纹齿面不受损伤。也可用于工矿企业生产线，固定的单机或修配厂等其它工况吊挂工件(工辅具)等。

一种空气平衡器，属于气动机械领域。包括由箱体，气缸和控制机构组成的平衡器和供气管路组成。其特征是：箱体是由把合在气缸上端盖上的前、后侧板分别连接左箱体和右箱体组成组合式的箱体结构；气缸为高精度双向低摩擦气缸；气缸活塞超行程报警机构是由夹板连接在气缸活塞杆下端并装在导板导向孔内的控制杆，行程控制阀，报警器及与平衡器进气孔和行程控制阀进气孔相连接的连接管路，与行程控制阀的排气孔和报警器相连接的连接管路组成；控制机构由接在平衡器进气孔和气缸工作腔进气孔之间的减压阀，气压表和装在供气管路配气箱中的过滤减压阀组成；在气缸上端盖U型吊耳和气缸活塞杆下端分别安装一个吊环，在吊环上各安装有吊钩；在供气管路中设置装有过滤减压阀的配气箱。供气管路由两根供气胶管和一个配气箱组成。供气胶管两端都装有快换接头。一根装在平衡器进气孔的接头和配气箱过滤减压阀的排气孔接头上，另一根装在配气箱过滤减压阀的进气孔接头和气源间。在箱体中用管夹装夹了二个过滤减压阀，用来过滤压缩空气中的杂质及分离水份，保护气缸和减压阀并稳定过滤减压阀出口气压，有利于气缸平稳工作。空气平衡器工作时，打开过滤减压阀，调定其出口压力高于气缸工作压力，调整减压阀旋扭，观察气压表，当表压达到气缸工作压力时停止旋转减压阀旋扭，此时平衡器处于平衡状态，可以轻快的拉(推)动活塞杆升降。当气缸活塞距下极限位10mm时，控制杆上部的凸轮压缩行程控制阀的滚轮，行程控制阀进气孔与排气孔接通，压缩空气进入报警器报警。平衡及控制原理是这样的：活塞是一个受力体，它受到气缸工作腔气体的作用力，活塞杆末端吊钩上吊挂工件的重力，活塞及活塞杆密封处的摩擦阻力，在这个垂直力系中可建立如下静平衡方程：

F=π/4(D²-d²)p+F₁式中：D……气缸内径

  d……活塞杆直径

  p……气压值

  F₁…摩擦阻力

  F…工件重量

在这个平衡式中，工件的重量被平衡工件静止不动，平衡器处于平衡状态。当安装或起吊工件时，操作者拉(推)动工件，活塞将向下(上)运动，静平衡被打破：

  F-F₂＜π/4(D²-d²)p₁-F₁    (活塞上行)

  F+F₃＞π/4(D²-d²)p₂-F₁    (活塞下行)式中：F₂……手动向上推力。

  p₁……活塞上行时气缸工作腔气压。

  F₃……手动向下拉动力。

  p₂……活塞下行时气缸工作腔气压。