[发明专利]一种高效节能型气体增压机

说明书

本发明属于气动系统节能领域，涉及一种高效节能型气体增压机。

背景技术

气体增压装置是气动系统节能领域的关键技术。在气动系统中，某 些场合经常需要少量、局部高压气体。例如：气路中个别或部分装置需 要使用高压；由于远距离输气或气体泄漏造成主气路压力下降，不能保 证气动装置的最低使用压力；空间窄小，不能配置大口径气缸，但输出 力又必须确保，等等。解决此类问题，目前通常采用的是局部增压法， 它是利用增压装置来获得高压气体，可以节省成本、降低气源压力，尤 其是对气动系统进行节能改造，其作用更为突出。

目前气动系统增压方法大致有以下两种：

一、利用外部能源系统提供压缩气体所需能量，如各种气体增压机， 此类增压机大都是对压缩机改装而成，其特点为功率大，输出压力及流 量大，但是其体积大，不能有效的利用低压气源气体能量，能量利用率 低，另外普通的气体增压机缺少控制器，频繁起停，对工厂的电网、气 路的冲击以及对设备本身的损坏很大，不利于在工业现场的推广。

二、通过减小增压器增压侧活塞面积，达到增压的目的。这类增压 器都以压缩气体为动力、结构简单、体积小等特点，在一些需要少量、 局部高压气体的场合下得到广泛的推广。但是增压器驱动侧低压气体直 接排放大气，能量损失大，系统的效率低。另外此类增压器排量小，当 工业现场气体需求量大时，需增加多台增压器，这将增大设备的投入， 因此限制了它在工业现场的应用。

本发明采用电机、低压气源联合驱动、变频控制、直列式四气缸气 体增压方式，能量利用率高、输出流量大、振动小、噪声低、输出压力 可调范围大，具有很好的推广前景。

发明内容

本发明的目的是：提供一种结构简单、体积小、振动小、噪声低、节 能效果显著、自动化程度高的高效节能型气体增压机。

本发明的技术方案是：

1.电机、低压气源联合驱动的气动系统采用四只气缸分为两组，两只 一组。工作时，两组气缸一组吸气，一组排气，两组气缸运动相位相差 180度。低压气源气体充入两个吸气气缸，推动活塞与电动机共同驱动另 一组两个排气气缸实现增压，并充分利用了低压气体能量，降低了电机能 耗。

2.变频控制器以高压气体的压力为目标，实时控制电机的启动、运行、 停止，以输出稳定的压力，并减少电机的频繁启停。

具体实施方式：

1.气体从低压气源经单向阀(1)充入气缸(6)与电机(9)联合驱 动曲轴(8)，传动气缸(7)的活塞对气缸(7)内部气体增压，气缸(7) 中高压气体经单向阀(12)充入气容(2)，最后高压气体输出到用气设 备。当气缸(7)活塞到达行程上末端时在曲轴(8)的作用下换向，气 体从低压气源经单向阀(10)充入气缸(7)与电机(9)联合驱动曲轴 (8)，传动气缸(6)的活塞对气缸(6)内部气体增压，气缸(6)中高 压气体经单向阀(11)充入气容(2)，最后高压气体输出到用气设备。 此为增压器的一个工作循环。

2.变频控制器(5)根据气容(2)内气体压力的大小控制电机(9) 的运行，当气容(2)压力低于压力设定下限时，变频控制器(5)控制 电机(9)加速运行(若电机已停止运行，则启动电机)，增加增压机高 压气体排量；当气容(2)内气体的压力高于压力设定上限时，变频控制 器(5)控制电机(9)减速运行，减小增压机高压气体排量；当气容(2) 内气压长时间稳定在压力设定范围内，变频控制器(5)则切断电机电源， 电机(2)停止运行。实现气容内气体压力始终保持在压力设定范围内。

本发明的优点是：本发明结构简单、振动小、噪声低、节能效果显 著、自动化程度高，有利于工业节能现场的推广。

附图说明

图1是本发明高效节能型气体增压机的结构简图。

1、10、11、12——单向阀；2——气容；3——压力传感器；4—— 控制器；5——变频器；6、7——气缸；8——曲轴；9——电机。