[发明专利]一种基于余隙调节的压缩机流量调节系统

说明书

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，具体涉及一种基于余隙调节的压缩机流量调节系统。

背景技术

压缩机是石油、化工、冶金等工业领域中的重要耗能设备，工艺流程常需要其在部分负荷下工作，需要进行流量调节。

有多种方法能够实现往复压缩机流量调节，一种是利用部分行程压开进气阀调节流量，如US5833209及US7331767专利中，分别利用液压力及气体力在部分行程下压开进气阀，实现了压缩机流量的无级调节，但该装置对电磁阀的可靠性及寿命要求极高。专利CN201232620及CN101270741则利用液压分配器代替电磁阀，但精确控制液压分配器动作增加了系统的复杂性。另一种是利用附加余隙容积调节流量，如US4775299专利，利用液压力控制余隙容积缸活塞位置实现附加余隙容积的改变以调节压缩机流量， US6641371及CN201225264Y专利则利用伺服换向阀及控制机构调整液压油流向，通过压差力控制液压伺服活塞及余隙容积缸活塞移动，实现余隙容积的调节，该方法调节驱动力由液压力提供，需增加液压站及液压油伺服换向装置，系统结构复杂。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术存在的不足之处，提供一种基于余隙调节的压缩机流量调节系统，以简化控制和执行系统。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明基于余隙调节的压缩机流量调节系统的结构特点是：在压缩机气缸上安装流量调节装置，利用监控系统驱动执行电机以控制流量调节装置中的调节活塞的移动，实现流量调节装置中调节气缸的容积变化，由所述调节气缸的容积变化控制压缩机气缸的余隙容积，实现压缩机流量的自动无级调节。

本发明基于余隙调节的压缩机流量调节系统的结构特点也在于：设置监测系统，包括：

安装在压缩机吸气管道上的吸气压力传感器，用于实时检测压缩机吸气管道压力；

安装在压缩机排气管道上的排气压力传感器，用于实时检测压缩机排气管道压力；

安装在压缩机旋转部件上的参考点信号传感器，用于实时检测压缩机旋转部件的相位；

安装在调节气缸上的位移传感器，用于实时检测调节活塞在调节气缸中的相对位置；

所述监控系统通过采集所述吸气压力传感器、排气压力传感器、参考点信号传感器及位移传感器的检测信号，根据所设定的吸气压力或排气压力输出控制信号用以控制执行电机相应动作。

本发明基于余隙调节的压缩机流量调节系统的结构特点还在于：

所述执行电机为步进电机，所述步进电机与调节活塞之间的传动结构设置为：步进电机的电机主轴与调节活塞为垂直安装，电机主轴通过联轴器驱动涡轮转动，使得与蜗轮相啮合的蜗杆的轴向移动，由所述蜗杆的轴向移动调整所述调节活塞的轴向位置。

所述传动蜗杆的轴向移动的最大位移量等于调节活塞左止点与右止点之间的距离。

本发明基于余隙调节的压缩机流量调节系统的结构特点还在于：

所述执行电机为步进电机，所述步进电机与调节活塞之间的传动结构设置为：步进电机的电机主轴与调节活塞为同轴安装，电机主轴通过联轴器驱动导向轴转动，利用所述导向轴与固定设置的导向端盖之间的螺纹配合，实现导向轴轴向移动，由所述导向轴的轴向移动调整所述调节活塞的轴向位置。

所述的执行电机安装在支撑壳体上的电机导轨上，可沿电机导轨轴向移动。

所述导向轴的轴向移动的最大位移量等于调节活塞左止点与右止点间的距离。

本发明适用于具有余隙容积的容积式压缩机流量无级调节，与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明使用执行电机控制调节活塞的位置，实现压缩机余隙容积的调节。与采用液压系统控制的流量调节装置相比，系统中无液压站、伺服换向阀、液压伺服活塞、附属控制系统和油路系统等，简化了系统结构及控制方案，避免了液压系统的安装调试、高压油密封及伺服换向阀寿命对系统可靠性的影响。

附图说明

图1为本发明系统原理图；

图2a为本发明中传动结构调节活塞传动结构示意图；

图2b为图2a所示传动结构侧视示意图；

图3为本发明中传动结构另一实施方式结构示意图；