[发明专利]基于电机驱动的多级氧气增压系统

说明书

本发明公开了一种基于电机驱动的多级氧气增压系统，包括进气管、增压气缸、出气管、第一压力传感器、第二压力传感器、控制器、电机驱动器、电机、传动轴和凸轮，多个增压气缸之间依次串联连接，第一压力传感器、第二压力传感器、控制器和电机驱动器共同构成自动控制系统，控制电机运行，电机通过传动轴和设于传动轴上的多个凸轮驱动多个增压气缸的活塞杆。本发明通过电机驱动增压气缸，压缩氧气使其产生较大的压力，最终使氧气达到所需的输出压力，具有氧气输出压力高、氧气输出压力精准、氧气输出压力稳定、无需外部动力气源、降低系统功耗、减小噪声、无油驱动的优点，而且集成度高、体积小、重量轻。

技术领域

本发明涉及一种氧气增压系统，尤其涉及一种基于电机驱动的多级氧气增压系统。

背景技术

氧气为易爆、助燃性气体，为了便于运输和应用，一般需要对氧气进行增压处理，目前均采用气动增压的方式，经过2～3级压缩，实现氧气高压压缩；该增压方式利用大活塞推动小活塞的原理，采用空气作为动力源，推动大活塞运动，大活塞与小活塞联动，小活塞压缩氧气后高压输出。

气体增压泵是以压缩空气为动力源的一种活塞式增压泵，当进气时增压气控阀的阀芯往复切换工作，控制增压泵活塞以极快的速度作往复动作，随着输出压力的增高，活塞的往复速度减慢直至停止，此时增压泵输出的气体压力恒定，达到最大压力。

采用气体增压泵来对氧气进行增压处理是一种常规氧气增压方式，存在功率大、噪声大、体积大、输出压力精度低、稳定性差的问题，这是因为：气动增压方式需要单独提供排气量大的空气动力源，一般采用大功率空气压缩机作为输入驱动源，推动活塞运动，因此系统的体积较大且笨重；气动增压通过2～3级活塞压缩，当活塞两端压力相等时，达到最大压力，输出气压稳定，此时输出气体压力的准确度和稳定性容易受活塞两端气压的影响，产生持续的压力波动，无法输出精度高、稳定性高的气体。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能够实现快速、精准的增压控制的基于电机驱动的多级氧气增压系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于电机驱动的多级氧气增压系统，包括进气管、增压气缸、出气管、第一压力传感器、第二压力传感器、控制器、电机驱动器、电机、传动轴和凸轮，所述增压气缸和所述凸轮均为多个且一一对应，多个所述增压气缸之间依次串联连接，所述进气管的出口通过气管与第一个所述增压气缸的入口连接，最后一个所述增压气缸的出口通过气管与所述出气管的入口连接；所述第一压力传感器用于检测第一个所述增压气缸的入口处的气压且其信号输出端与所述控制器的低压信号输入端连接，所述第二压力传感器用于检测最后一个所述增压气缸的出口处的气压且其信号输出端与所述控制器的高压信号输入端连接，所述控制器的电机控制输出端与所述电机驱动器的输入端连接，所述电机驱动器的输出端与所述电机的控制输入端连接，所述电机的转轴与所述传动轴的一端连接，多个所述凸轮在所述传动轴的轴向方向依次设置于所述传动轴上且在所述传动轴的圆周方向错开分布，多个所述凸轮与多个所述增压气缸的活塞杆分别一一对应连接。