專利名稱：同軸雙活塞推挽式氣體壓縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種柱塞式氣體壓縮裝置，特別是給輪胎打氣的空氣壓縮裝置。
目前最普遍的輪胎沖氣裝置是自行車打氣筒，無論單管或所謂雙管均為單活塞氣筒。它的工作原理如下(敘述時(shí)不計(jì)重力、磨擦力、氣流阻力等)活塞上拉時(shí)，大氣向管內(nèi)補(bǔ)充，沒有作用力，不作功，即上拉為空行程；下壓過程管內(nèi)氣壓按雙曲線規(guī)律上升，到達(dá)出氣壓強(qiáng)后等壓排氣。下壓力是活塞面積與壓強(qiáng)差的乘積，在下壓到近底端時(shí)達(dá)最大值，可見整個(gè)過程作功或用力很不均勻，打氣很吃力。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種新結(jié)構(gòu)，使柱塞沖氣裝置在拉、壓兩行程都做功。從數(shù)學(xué)圖象上看即是將做功面積盡量均勻地向整個(gè)行程軸收縮，最大力便大幅度下降。見圖3本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的將三根粗細(xì)不同的柱形管(內(nèi)管較細(xì)，不計(jì)體積)同軸套合，外管與內(nèi)管一端剛性連接，間隙中置一環(huán)狀大活塞，大活塞與中管一端連接；內(nèi)管穿過大活塞，另一端裝小活塞，小活塞置中管內(nèi)，這樣就有兩個(gè)氣泵反向同軸套合在一起高壓泵中管、小活塞，內(nèi)管兼作活塞桿。
低壓泵外管、大活塞，中管兼作活塞桿。
本實(shí)用新型由于一個(gè)拉、壓全行程打兩管氣，且推挽雙向作功，與單活塞相比，做等量功前提下的省力幅度為F2/F1=Po/(Pt-Po+Po)]]>其中F2為新結(jié)構(gòu)(雙活塞)所需最大力，F(xiàn)1為單活塞結(jié)構(gòu)所需最大力，Po為初壓，Pt為末壓。例如假設(shè)輪胎需沖氣至5po，新結(jié)構(gòu)所需最大力為舊結(jié)構(gòu)的1／3，或者說在同樣最大力前提下，新結(jié)構(gòu)一次充氣量為單活塞的3倍。參見圖3，圖中F1、P1和W1分別為單活塞結(jié)構(gòu)所需軸向力、氣體壓強(qiáng)和一次做的功。F2、P2和W2為雙活塞結(jié)構(gòu)所需軸向力、氣體壓強(qiáng)和一次做的功。W1＝W2。并設(shè)Pt＝5Po。雙活塞結(jié)構(gòu)低壓筒截面積為高壓筒截面積的2倍，兩截面積之和等于單活塞結(jié)構(gòu)筒的截面積?？v座標(biāo)為氣壓或所需力，橫座標(biāo)為活塞位置。座標(biāo)中2、3象限為拉行程，1、4象限為壓行程。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由


圖1給出(原理性結(jié)構(gòu)圖)，(6)為小活塞；(13)為大活塞，(8)、(9)、(10)分別為內(nèi)、中、外管，(1)至(5)為五個(gè)單向閥，(7)、(11)、(12)是三個(gè)密封圈(活塞環(huán))。實(shí)際上(3)和(4)、(5)三個(gè)單向閥是分別與(6)和(13)合為一體的。
新結(jié)構(gòu)的充氣全行程簡(jiǎn)述如下(
圖1為上拉，圖2為下壓)假設(shè)起始位置是中管拉出至最上端，此時(shí)兩活塞靠在一起，中、外兩管內(nèi)均吸入Po之大氣。開始下壓行程，見圖2，中管下壓，大、小活塞分開，單向閥(1)、(5)關(guān)閉，(3)、(4)開啟，大、小管里的氣體分別由(4)和(3)壓入兩活塞間，即兩管氣經(jīng)予壓全部進(jìn)入中管。力作用面為大活塞。如壓強(qiáng)達(dá)Pt，(2)亦會(huì)開啟。上拉行程(
圖1)開始后，(3)、(4)關(guān)閉，予壓氣體再次被壓縮升壓，力作用面為小活塞，壓強(qiáng)達(dá)Pt時(shí)，(2)開啟，高壓氣經(jīng)內(nèi)管向輪胎充氣，而(1)、(5)開啟，Po氣體分別向中、外管補(bǔ)進(jìn)。
權(quán)利要求1.一種柱塞式氣體壓縮裝置，其特征是三根不同直徑的柱形管同軸套合；外管(10)與內(nèi)管(8)一端剛性連接，環(huán)狀大活塞(13)置內(nèi)、外管之間，與中管(9)下端連接，大活塞內(nèi)、外壁槽裝有活塞環(huán)(密封圈)(11)、(12)和單向閥(4)、(5)，內(nèi)管穿過大活塞，另一端連接小活塞(6)，活塞上裝有活塞環(huán)(密封圈)(7)和單向閥(3)、(2)，置于中管內(nèi)，中管另一端接動(dòng)力并裝有單向閥(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是小活塞與中管構(gòu)成高壓柱塞泵，大活塞與外管構(gòu)成低壓柱塞泵，兩者有機(jī)結(jié)合成一體。
專利摘要一種雙活塞，省力或高效的充氣裝置，由三根柱管軸向套合而成，并有大、小兩個(gè)活塞；三個(gè)活塞環(huán)，五個(gè)單向閥；大活塞與外管構(gòu)成低壓泵，小活塞與中管成高壓泵，內(nèi)管排高壓氣。此結(jié)構(gòu)拉、壓雙向作功。充氣省力、高效。
文檔編號(hào)F01B7/00GK2089071SQ9020081
公開日1991年11月20日 申請(qǐng)日期1990年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月17日
發(fā)明者湯崇渝, 湯崇沅, 葉紅 申請(qǐng)人:湯崇渝