[发明专利]一种用于往复式压缩机气量调节系统的电液执行机构

说明书

本发明涉及压缩机气量调节技术领域，具体公开了一种用于往复式压缩机气量调节系统的电液执行机构，包括电磁阀、设于电磁阀下方的液压缸、设于液压缸下方的氮封装置和设于液压缸上的温度传感器。本发明装置密封性能良好，可实现液压油与压缩机气缸内工艺介质的双向密封，无外泄漏，同时可以有效地隔离压缩机气缸内的危险气体。

技术领域

本发明属于压缩机气量调节技术领域，具体涉及一种用于往复式压缩机气量调节系统的电液执行机构。

背景技术

往复式压缩机气量无级调节系统由液压系统、电液执行机构和控制系统组成。电液执行机构接受控制系统信号，通过液压传动来控制压缩机进气阀的开启和关闭时间，实现压缩机气量在一定范围内的无级调节，其动态性能的好坏将对压缩机的排气量调节产生很大影响，从而影响压缩机的能量消耗。

目前往复式压缩机气量无级调节系统对电液执行机构的要求主要有以下几点：1)快速响应特性：在压缩机气量无级调节系统中，高速电液执行机构需要在特定时刻驱动进气阀卸荷器动作，使进气阀阀片开启或关闭。一般地，当压缩机主轴转速r＝300r/min时，压缩机活塞的往复工作周期T＝200ms，其中活塞的压缩行程历时约为T/2＝100ms，从实时控制的角度考虑，为了使气阀阀片能够及时开启和关闭从而实现压缩机排气量的无级调节，电液执行机构的响应时间必须限制在20ms以内；2)高可靠性和长寿命特性：在压缩机的正常检修周期内，主机需要不间断连续运行，通常情况下，压缩机年均无故障运行时间为8000h，以转速为300r/min的往复式活塞压缩机为例，高速电液执行机构的年均开关次数约为1.45亿次，该参数对电液执行机构的工作寿命和可靠性都是一个很大的挑战；3)高压气液两相密封：大型往复式压缩机用高速电液执行机构的密封性能要求非常严苛，首先是密封要求高，由于往复式压缩机的工艺介质通常是氢气、甲烷等易燃易爆气体或硫化氢等剧毒气体，当气液两相密封处泄漏后，执行器内部的油液外泄并被带入压缩机气缸，液压油在气缸内的高温高压环境下发生化学变化，会使压缩机气阀处产生积炭，对压缩机的正常运转产生危害。同时，气缸内的气体也会反窜入执行器内，在有毒工况下，工艺介质会随着液压油进入液压系统的油箱，由于油箱的空间是和大气连通的，这会导致工艺介质直接泄漏到外界，被人体吸入后还会引起中毒事故。其次是介质压力高，液压油通常的压力为10MPa，压缩机工艺介质的压力高达15MPa。最后，密封面的寿命要求高，在高频长时间运行的条件下，对密封副密封面以及密封件的耐磨性提出了很高的要求。

针对以上问题，亟需设计一种高响应和高可靠性的电液执行机构，在高频高压工况下可满足调节系统使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于往复式压缩机气量调节系统的电液执行机构，实现在高频高压工况下对压缩机气量的无级调节。

本发明的技术方案如下：

一种电液执行机构，用于往复式压缩机气量调节系统，包括电磁阀、液压缸、氮封装置和温度传感器；

所述的电磁阀设于液压缸的上方，通过四个紧固螺钉与液压缸固定连接；

在电磁阀上设有通口A、通口P和通口T；

所述的液压缸包括上缸体、下缸体、活塞套、活塞杆、液压杆、密封导向支撑一、密封导向支撑二、密封导向支撑三和刮油环支撑；

所述的上缸体设于下缸体的上方，两者通过内六角圆柱头螺钉固定连接；

在上缸体内部设有无杆腔A和有杆腔B，无杆腔A和有杆腔B同轴；

在上缸体的上端面上设有工作油口，与通口A以及无杆腔A连通；

在上缸体的侧面设有进油口和出油口，其中进油口与通口P连通，出油口与通口T连通；

在上缸体和下缸体中沿轴向设有插装通孔，在插装通孔中安装有螺纹插装式温度传感器；