專利名稱：一種壓縮機氣量調節液壓執行器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種調節執行器，具體地說是一種高度集成、智能無級調節、高精度、高動態響應的壓縮機氣量調節液壓執行器。
背景技術：
在煉油、化工、天然氣輸送等工業領域中應用著各種壓縮機，其中往復壓縮機在各行業中廣泛應用。通常，壓縮機的使用者總是根據裝置或系統所需的最大容積流量來選擇壓縮機，許多裝置中配備壓縮機時往往開二備一，有的甚至一開一備，壓縮機的實際工況卻是隨工藝流程或耗氣設備的需要而變化的，但即使是在滿負荷生產狀態，仍有相當于一臺壓縮機設計排量40% 60%左右的壓縮氣體需返回。有的壓縮機組采用“三返一”的回流控制方式，即將富余的壓縮氣體通過旁通管路返回到壓縮機入口，這無疑造成了能源的巨大浪費。此外，壓縮機組沒有逐級返回控制，無法實現逐步緩慢增負荷，不能避免開機時快速升壓造成的對機組及系統的沖擊，影響系統的穩定性。目前，在煉油、化工行業中，壓縮機氣量調節方式有很多，但絕大部分不僅浪費能源而且控制速度和精度也不盡人意。例如，普遍采用的旁通調節方式，其經濟性差；轉速調節在低轉速時會影響壓縮機的正常運行，而且大功率電動機變頻器的價格十分昂貴；可變余隙腔調節的響應速度慢，且通常需要較多的人工干預，可靠性較差；而采用進氣閥的壓叉桿或柱塞式卸荷機構只能實現粗略的有級調節。國外在這方面采用了不同方式，如FydroCOM氣量調節系統中采用液壓執行器實現10% 100%的負荷任意調節。但該液壓執行器主要由電磁閥、單向閥及液壓缸構成，通過電磁閥控制內置液壓缸驅動卸荷器，對氣閥產生作用。但該結構的液壓執行器響應速度較慢，氣量調節精度較低。隨著環保節能形勢的發展，節能降耗將成為各企業的必須，因此開發新型智能化的液壓執行器成為企業的迫切要求。
實用新型內容
本實用新型的目的是針對上述存在的壓縮機氣量調節執行器的不足，提供一種壓縮機氣量調節液壓執行器，該壓縮機氣量調節液壓執行器能快速、精確地控制壓力和流量，實現氣量O 100%的連續調節壓縮機氣量調節控制。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種壓縮機氣量調節液壓執行器，主要包括閥體、上蓋、電連接器、集成電路、電液伺服閥、電磁液壓鎖、活塞、彈簧、活塞桿、連接桿、傳動桿、密封套、密封圈、螺栓，其特征在于:電連接器、集成電路分別安裝固定在液壓執行器上蓋內；液壓執行器的上蓋和電液伺服閥分別安裝固定在電磁液壓鎖上，電磁液壓鎖安裝固定在閥體上，閥體的縱向中間分別設有活塞筒和圓筒，活塞筒和圓筒之間閥體上設有孔；活塞和活塞桿連接為一體，活塞裝在閥體內的活塞筒內，彈簧套裝在活塞桿的上部，活塞桿插入活塞筒和圓筒之間閥體的孔內，活塞桿下端頭裝有η形連接頭；η形連接頭頂端為帶絲扣的圓柱，鎖緊螺母裝在η形連接頭圓柱上，η形連接頭上的圓柱旋入活塞桿下端的孔內，旋緊鎖緊螺母，將η形連接頭和活塞桿緊固在一起。η形連接頭的兩側壁孔內裝有關節軸承，銷軸插裝在關節軸承和傳動桿上端的孔內，將活塞桿、η形連接頭和傳動桿鉸鏈裝在一起。閥體底部設有孔，密封套安裝固定在閥體底部的孔內，密封套內外壁圓面上的密封槽內分別裝有第一密封圈和第二密封圈，密封套上部分別設有油環槽；傳動桿插裝在密封套的孔內，由第一密封圈對傳動桿進行封閉。閥體上設的進油口 J和出油口 H分別與閥體內的第一油路E和第二油路F連通，第一油路E和第二油路F分別與電磁液壓鎖和電液伺服閥的進、出油口相連接；閥體內第一油路E和第二油路F分別與密封套上端油環槽相連通；電液伺服閥上的負載油路分別與電磁液壓鎖中的油路A和油路B相連；電磁液壓鎖中的油路A經閥體內的第三油路C與活塞底部的油腔相連通，電磁液壓鎖中的油路B經閥體內的第四油路D與活塞上部油腔相連通。集成電路、電液伺服閥及電磁液壓鎖分別通過導線接入電連接器內。本實用新型所述的一種壓縮機氣量調節液壓執行器中的集成電路，主要包括電源模塊、信號解調模塊、通訊模塊、微控制模塊、模擬驅動電路和數字驅動電路。由用戶系統電路提供的供電信號Ζ1，通過第一導線的兩端分別連接電連接器上接線端口 Ζ2和電源模塊上的電源輸入接口 SI，給電源模塊供電；由用戶系統電路提供的反饋信號Ζ3，通過第二導線連接電連接器上的端口 Ζ4和信號解調模塊的端口 Χ2連接，將反饋信號輸至信號解調模塊；用戶系統工控機通過輸入輸出總線將指令信號、運算數據等輸入輸出信號經電連接器上的電氣排插，通過通訊數據總線輸至通訊模塊。輸入輸出總線與電連接器連接，電連接器與通訊數據總線連接、通訊模塊和數據總線連接；數據總線與微控制模塊連接；通過數據總線兩端的電氣排插實現通訊模塊和微控制模塊之間的通訊。微控制模塊接收用戶系統輸入的反饋信號和指令信號，經比較、分析、運算分別通過其端口 M3和端口 Μ4將模擬指令傳輸給模擬驅動電路，將數字指令輸至數字驅動電路，數字驅動電路通過功率輸出線路將數字指令傳輸給電磁液壓鎖；模擬驅動電路通過功率輸出線路將模擬指令傳輸給電液伺服閥。本實用新型所述的電源模塊由電源輸出接口(S2、S3、S4、S5、S6)分別通過導線與信號解調模塊上的電源接口 X1、通訊模塊上的電源接口 Tl、微控制模塊上的電源接口 Ml、數字驅動電路上的 電源接口和模擬驅動電路上的電源接口 Q2連接。本實用新型的有益效果是:該壓縮機氣量調節液壓執行器，將高品質控制元件與液壓執行機構相結合設計集成為一體，不僅能快速、精確地控制壓力和流量，智能無級調節壓縮機氣量，而且集成度高，體積小，成本低，有利于壓縮機氣量調節液壓執行器的推廣使用。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
圖1是本實用新型的結構原理示意圖。圖2是圖1的電路結構示意圖。圖3是圖1的電路原理圖在圖中:1、電連接器，2、上蓋，3、集成電路，4、電液伺服閥，5、電磁液壓鎖，6、閥體，
7、活塞，8、彈簧，9、活塞桿，10、η形連接頭，11、傳動桿，12a、第一密封圈，12、第二密封圈，13、密封套，14、螺栓，15、數字驅動電路，16、輸入輸出總線，17、電源模塊，18、模擬驅動電路，19、信號解調模塊，20、通訊數據總線，21、通訊模塊，22、數據總線，23、微控制模塊。
具體實施方式
在本實用新型圖1所示的實施例中，電連接器1、集成電路3分別安裝固定在液壓執行器上蓋2內；液壓執行器的上蓋2和電液伺服閥4分別安裝固定在電磁液壓鎖5上；電磁液壓鎖5安裝固定在閥體6上，分別用螺栓14將閥體6安裝固定在在壓縮機氣缸缸蓋上。閥體6的縱向中間分別設有活塞筒和圓筒，活塞筒和圓筒之間的閥體6上設有孔；活塞7和活塞桿9為一體連接，活塞7裝在閥體6內的活塞筒內，彈簧8套裝在活塞桿9上部，并控制在活塞筒底面和活塞下底面之間；活塞桿9插入活塞筒和圓筒之間的孔內，活塞桿9下端頭設有η形連接頭，η形連接頭頂端為帶絲扣的圓柱，鎖緊螺母裝在η形連接頭圓柱上，η形連接頭上的圓柱旋入活塞桿下端的孔內，旋緊鎖緊螺母，將η形連接頭和活塞桿9緊固連接在一起。η形連接頭 ο的兩側壁孔內裝有關節軸承，銷軸插裝在關節軸承和傳動桿Ii上端的孔內，將活塞桿9、η形連接10頭和傳動桿11鉸鏈連接在一起。閥體6底部設有孔，密封套13安裝固定在閥體6底部的孔內，密封套13內外壁圓面上的密封槽內分別裝有第一密封圈12a和第二密封圈12，密封套13上部分別設有油環槽；傳動桿11插裝在密封套13的孔內，由第一密封圈12a對傳動桿11進行封閉。閥體6上設的進油口 J和出油口 H分別與閥體6內的第一油路(孔)E和第二油路(孔)F連通，第一油路(孔)E和第二油路(孔)F分別與電磁液壓鎖5和電液伺服閥4的進、出油口相連接；閥體6內第一油路(孔)E和第二油路(孔 )F分別與密封套13上端油環槽相連通；電液伺服閥4上的負載油路分別與電磁液壓鎖5中的油路A和電磁液壓鎖5中的油路B相連；電磁液壓鎖5中的油路A經閥體6內的第三油路(孔)C與活塞底部的油腔相連通，電磁液壓鎖5中的油路B經閥體6內的第四油路(孔)D與活塞上部油腔相連通。集成電路3、電液伺服閥4及電磁液壓鎖5之間分別通過導線接入電連接器I上。在圖2和圖3所示的實施例中，本實用新型的集成電路3主要包括電源模塊17、信號解調模塊19、通訊模塊21、微控制模塊23、模擬驅動電路18和數字驅動電路15。由用戶系統電路提供的供電信號Z1，通過第一導線連接電連接器I上的端口 Z2和電源模塊17上的電源輸入接口 SI，給電源模塊17供電；由用戶系統電路提供的反饋信號Z3，通過第二導線連接電連接器I上的端口 Z4和信號解調模塊19的端口 X2，將反饋信號輸至信號解調模塊19 ;用戶系統工控機通過輸入輸出總線21將指令信號、運算數據等輸入輸出信號經電連接器I上的電氣排插，通過通訊數據總線20傳輸給通訊模塊21。輸入輸出總線16與電連接器I連接，電連接器I與通訊數據總線20連接、通訊模塊21和數據總線22連接，數據總線22與微控制模塊23連接；通過數據總線22兩端的電氣排插實現通訊模塊21和微控制模塊23之間的通訊。微控制模塊23接收用戶系統輸入的反饋信號和指令信號，經比較、分析、運算分別通過其上的端口 M3和端口 M4將模擬指令傳輸給模擬驅動電路18，將數字指令傳輸給數字驅動電路15，數字驅動電路15通過功率輸出線路將數字指令傳輸給電磁液壓鎖5 ;模擬驅動電路18通過功率輸出線路將模擬指令傳輸給電液伺服閥4。電源模塊17由電源輸出接口(S2、S3、S4、S5、S6)分別通過導線與信號解調模塊19上的電源接口 Xl、通訊模塊21上的電源接口 Tl、微控制模塊23上的電源接口 Ml、數字驅動電路15上的電源接口 Dl和模擬驅動電路18上的電源接口 Q2連接。工作原理:當該壓縮機氣量調節液壓執行器處于初始狀態，即用戶系統未提供油源和電源時，電磁液壓鎖5關閉，在彈簧8的作用下，活塞7處于上位，在連接桿10的帶動下，傳動桿11縮回。當用戶系統通過電連接器I給電源模塊17提供供電信號時，電源模塊17通過供電線路分別給信號解調模塊19、通訊模塊21、微控制模塊23、模擬驅動電路18和數字驅動電路15供電。同時，用戶系統提供高壓油經液壓油路E。若用戶系統輸入下壓指令信號，通過輸入輸出總線16兩端的電氣排插經電連接器I和通訊數據總線20送至通訊模塊21，通訊模塊21通過數據總線22兩端的電氣排插將指令信號輸給微控制模塊23，微控制模塊23通過運算將模擬指令信號輸給數字驅動電路15上的接線端口 D2，并經功率輸出線路D3使電磁液壓鎖5得電，電磁液壓鎖5打開，電液伺服閥4的負載油路分別與活塞7的上、下兩腔接通。同時微控制模塊23將數字指令信號輸給模擬驅動電路18上的接線端口 Q1，并經功率輸出線路Q3使電液伺服閥4工作，控制高壓油流入活塞7的上腔，下腔油液流回H出油口，此時傳動桿11伸出，打開系統受控氣閥。當用戶系統反饋信號與輸入的系統指令信號不相等時，微控制模塊23將指令信號與反饋信號進行比較、分析、運算后，將誤差指令信號輸給驅動電路18上的接線端口 Q1，并經功率輸出線路Q3使電液伺服閥4工作，直至電液伺服閥4輸出的控制流量與用戶系統輸入的數字指令信號對應。受控氣閥按系統輸入的指令實現開、關動作。當系統提供的高壓油通過進油口 J和第一油路(孔)E進入密封套13的上端面，傳動桿11在進行伸縮動作時，將油液帶入傳動桿11與密封套13的接觸面中進行潤滑、降溫，再流入密封 套13上的環槽，經第二油路(孔)F和出油口 H流回油箱。
權利要求1.一種壓縮機氣量調節液壓執行器，主要包括閥體、上蓋、電連接器、集成電路、電液伺服閥、電磁液壓鎖、活塞、彈簧、活塞桿、連接桿、傳動桿、密封套、密封圈、螺栓，其特征在于:電連接器、集成電路分別安裝固定在液壓執行器上蓋內；液壓執行器的上蓋和電液伺服閥分別安裝固定在電磁液壓鎖上，電磁液壓鎖安裝固定在閥體上，閥體的縱向中間分別設有活塞筒和圓筒，活塞筒和圓筒之間閥體上設有孔；活塞和活塞桿連接為一體，活塞裝在閥體內的活塞筒內，彈簧套裝在活塞桿的上部，活塞桿插入活塞筒和圓筒之間閥體的孔內，活塞桿下端頭裝有η形連接頭；η形連接頭頂端為帶絲扣的圓柱，鎖緊螺母裝在η形連接頭圓柱上，η形連接頭上的圓柱旋入活塞桿下端的孔內，旋緊鎖緊螺母，將η形連接頭和活塞桿緊固在一起；η形連接頭的兩側壁孔內裝有關節軸承，銷軸插裝在關節軸承和傳動桿上端的孔內，將活塞桿、η形連接頭和傳動桿鉸鏈裝在一起；閥體底部設有孔，密封套安裝固定在閥體底部的孔內，密封套內外壁圓面上的密封槽內分別裝有第一密封圈和第二密封圈，密封套上部分別設有油環槽；傳動桿插裝在密封套的孔內，由第一密封圈對傳動桿進行封閉；閥體上設的進油口(J)和出油口⑶分別與閥體內的第一油路(E)和第二油路(F)連通，第一油路(E)和第二油路(F)分別與電磁液壓鎖和電液伺服閥的進、出油口相連接；閥體內第一油路(E)和第二油路(F)分別與密封套上端油環槽相連通；電液伺服閥上的負載油路分別與電磁液壓鎖中的油路⑷和電磁液壓鎖中的油路⑶相連；電磁液壓鎖中的油路(A)經閥體內的第三油路(C)與活塞底部的油腔相連通，電磁液壓鎖中的油路(B)經閥體內的第四油路(D)與活塞上部油腔相連通；集成電路、電液伺服閥及電磁液壓鎖之間分別通過導線接入電連接器內。
2.根據權利要求1所述一種壓縮機氣量調節液壓執行器，其特征在于:壓縮機氣量調節液壓執行器中的集成電路，主要包括電源模塊、信號解調模塊、通訊模塊、微控制模塊、模擬驅動電路和數字驅動電路；由用戶系統電路提供的供電信號(Zl)，通過第一導線的兩端分別連接電連接器 上接線端口(Ζ2)和電源模塊上的電源輸入接口(SI)，給電源模塊供電；由用戶系統電路提供的反饋信號(Ζ3)，通過第二導線連接電連接器上的端口(Ζ4)和信號解調模塊的端口(Χ2)連接，將反饋信號輸至信號解調模塊；用戶系統工控機通過輸入輸出總線將指令信號、運算數據等輸入輸出信號經電連接器上的電氣排插，通過通訊數據總線輸至通訊模塊；輸入輸出總線與電連接器連接，電連接器與通訊數據總線連接、通訊模塊和數據總線連接；數據總線與微控制模塊連接；通過數據總線兩端的電氣排插實現通訊模塊和微控制模塊之間的通訊；微控制模塊接收用戶系統輸入的反饋信號和指令信號，經比較、分析、運算分別通過其端口(M3)和端口(Μ4)將模擬指令傳輸給模擬驅動電路，將數字指令輸至數字驅動電路，數字驅動電路通過功率輸出線路將數字指令傳輸給電磁液壓鎖；模擬驅動電路通過功率輸出線路將模擬指令傳輸給電液伺服閥。
3.根據權利要求1所述一種壓縮機氣量調節液壓執行器，其特征在于:電源模塊由電源輸出接口(S2、S3、S4、S5、S6)分別通過導線與信號解調模塊上的電源接口(Xl)、通訊模塊上的電源接口(Tl)、微控制模塊上的電源接口(Ml)、數字驅動電路上的電源接口(Dl)和模擬驅動電路上的電源接口(Q2)連接。
專利摘要一種壓縮機氣量調節液壓執行器，其特征是將電連接器、集成電路、電液伺服閥、電磁液壓鎖組裝在一起安裝固定在閥體上；閥體內的裝有活塞、和鉸鏈在一起活塞桿和傳動桿，由密封圈對傳動桿進行封閉。閥體內的第一油路和第二油路一端，分別與電磁液壓鎖和電液伺服閥的進、出油口相連接；第一油路和第二油路另一端分別與密封套上端油環槽相連通；電液伺服閥上的負載油路分別與電磁液壓鎖中的油路相連；電磁液壓鎖中的油路分別經閥體內的第三油路、第四油路與活塞底部和活塞上部的油腔相連通；集成電路、電液伺服閥及電磁液壓鎖之間分別通過導線接入電連接器內。
文檔編號F15B21/02GK203130453SQ20132007577
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月1日 優先權日2013年2月1日
發明者陳鎮漢, 陳宜, 陳陽 申請人:陳鎮漢, 陳宜, 陳陽