CN101787966A - 新型迷宫压缩机填料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够与活塞杆自动对中的新型迷宫压缩机填料。填料上装有磁铁，从控制磁铁线圈的两端提取因偏置磁通随位移变化而互感的诱导电压(电流)，作为反馈信号构成闭环控制，实现填料与活塞杆自动对中；控制电路部分由带通电路、一级放大电路、差动检测电路、解调电路、低通滤波电路等部分组成。本发明有益效果是：控制精度高，使泄漏量减少，同时减少活塞杆磨损。其结构简单，维修方便。

Description

新型迷宫压缩机填料

技术领域

本发明涉及一种压缩机，尤其涉及一种通过磁悬浮来使填料与活塞杆自动对中，实现高效密封的迷宫填料。

背景技术

目前公知的迷宫压缩机填料，由多组填料盒组成，填料盒中装有密封环。密封环与填料盒有适量的轴向与径向间隙，二者可以发生相对运动。活塞杆的导向主要由导向轴承和十字头来保证。密封环易于与活塞杆发生偏心，甚至放生碰撞，使泄漏增大，并影响填料的使用寿命。

发明内容

本发明主要是解决现有技术的迷宫压缩机填料密封环易于与活塞杆发生偏心的不足，从而开发一种通过磁悬浮来使填料与活塞杆自动对中，实现高效密封的新型迷宫压缩机填料。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种新型的迷宫压缩机填料，其特征在于：迷宫填料上装有若干磁铁，所述磁铁线圈与偏心量控制电路相连接。所述磁铁可以单独采用电磁铁，也可以电磁铁与永磁铁同时布置。

本发明的技术方案还可以进一步完善：

作为优选，偏心量控制电路含有位移检测电路，与位移检测电路相连的控制器将该位移信号转换为控制信号，经功率放大器放大后驱动磁铁，使填料与活塞杆自动对中。

作为位移检测电路的一种优选方案，位移检测电路包括若干个布置在填料上的传感器，传感器输出的位移信号经位移转换电路变换后输入到控制器，由控制器转换成控制信号，经功率放大器放大后驱动磁铁，使填料与活塞杆自动对中。

作为位移检测电路的另一种优选方案，位移检测电路采用脉宽调制信号作为测试信号，测试信号中载有位移信息，经变换后输入到控制器，控制器将该位移信号转换为控制信号，经功率放大器放大后驱动磁铁，使填料与活塞杆自动对中。

作为优选方案，位移检测电路由带通电路、一级放大电路、差动检测电路、解调电路、低通滤波电路依次组成，位移检测电路采用高频小信号作为测试信号。

作为优选方案，迷宫填料内安装有支架，所述磁铁安装在支架上。

作为优选方案，磁铁在填料上沿圆周方向布置。

上面所指的位移检测电路是指：输入到控制器以前的含有活塞杆位移信息的变换电路。

上面所指的位移活塞杆的径向位移。

作为优选，磁铁在填料上沿圆周方向布置。

因此，本发明有益效果是：通过活塞杆偏心量控制电路对活塞杆位移进行控制，实现填料与活塞杆的自动定心，控制精度高，使泄漏量减少，同时减少活塞杆磨损。其结构简单，维修方便。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图；

附图2是图1的剖面图；

附图3是实施例一的活塞杆位移自检测原理图；

附图4是实施例二的活塞杆位移自检测原理图；

附图5是实施例三的活塞杆位移自检测原理图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：

如图1、图2所示，迷宫填料2沿活塞杆5布置，迷宫填料2一端与气缸1端部相连，另一端与机身8相接。迷宫填料2内安装有支架6，本实施例采用上下两层，支架6上装有电磁铁7。图2所示电磁铁为U形。因为线圈的电感是活塞位移的函数，故其两端的电压也为活塞位移的函数。

如图3所示，该电路由带通电路1a、一级放大电路2a、差动检测电路3a、解调电路4a、低通滤波电路5a组成。在磁铁线圈的线性功放的输入端，注入一高频信号作为活塞位置的测试信号，其两端的电压除了作用在电阻上的直流分量外，还有在电感上高频信号的交流分量。带通电路1a用来提取含有活塞杆位移的中心频率ω₀成分，滤除直流电压和2ω₀以上的交流电压。一般检测的结果信号较微弱，通常需要经过一级放大电路2a放大后，上下两路信号再通过差动相减电路3a相减得到含有中心频率ω₀的正弦信号，由解调电路4a整流后转换为脉动的直流电压，再通过低通滤波电路5a滤去交流信号，即可获得与活塞杆偏心量成比例的直流电压。含有活塞杆位移的直流信号，经由控制器6a和功率放大器8a-1对活塞杆位移进行闭环控制，本实施例的控制器采用PID控制器。

实施例2：

图4是活塞偏心量自检测系统原理图。该电路由偏置电路、检测电路、和控制电路三部分组成。

脉宽调制信号(PWM)发生装置9a产生的信号输入到偏置电路10a中，在电磁铁中产生偏置磁场。由于电磁铁电感系数是活塞杆位移的函数，因此从控制电磁铁上提取PWM的载波电压(或电流)成分中包含有活塞杆位移信息。由于控制电流在控制电压(电流)中除偏置线圈互感过来的PWM的载波成分外，还有控制电流在控制电磁铁线圈上产生的电压(包括自感电压)。因此，控制电磁铁线圈上输出的电压必须经过检测系统的谐振电路11a提取具有位移信息的PWM载波信号。将提取的信号经过全波整流电路12a整流后，由低通滤波电路5a-2变为含有活塞杆位移信息的低频信号。再通过控制器转换为控制信号，经功率放大器8a-2放大后驱动控制电磁铁，对活塞杆位置进行闭环控制。本实施例的控制器6a-2采用PID控制器。

实施例3：

在本实施例中，填料上装有传感器。

图5是活塞杆偏心量自检测系统原理图。该电路由传感器14a、控制器6a-3、功率放大器一8a-3及功率放大器二8a-4、位移转换电路13a组成。

当活塞杆偏心时，传感器14a检测到位移信号经位移转换电路13a转换后，经控制器6a-3和功率放大器8a-3变换为控制电流，调节电磁铁的电磁力，使填料与活塞杆自动对中。

上述实施例中如果采用同时采用永磁铁和电磁铁，电磁铁的铁心可以采用E型铁心。

Claims (7)

1.一种新型迷宫压缩机填料，其特征在于：迷宫填料上装有若干磁铁，所述磁铁线圈与偏心量控制电路相连接。

2.根据权利要求1所述的新型迷宫压缩机填料，其特征在于：偏心量控制电路含有位移检测电路，与位移检测电路相连的控制器将该位移信号转换为控制信号，经功率放大器放大后驱动磁铁，使填料与活塞杆自动对中。

3.根据权利要求2所述的新型迷宫压缩机填料，其特征在于：位移检测电路包括若干个布置在填料上的传感器，传感器输出的位移信号经位移转换电路变换后输入到控制器，由控制器转换成控制信号，经功率放大器放大后驱动磁铁，使填料与活塞杆自动对中。

4.根据权利要求2所述的新型迷宫压缩机填料，其特征在于：位移检测电路采用脉宽调制信号作为测试信号，测试信号中载有位移信息，经变换后输入到控制器，控制器将该位移信号转换为控制信号，经功率放大器放大后驱动磁铁，使填料与活塞杆自动对中。

5.根据权利要求4所述的新型迷宫压缩机填料，其特征在于：位移检测电路由带通电路、一级放大电路、差动检测电路、解调电路、低通滤波电路依次组成，位移检测电路采用高频小信号作为测试信号。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的新型迷宫压缩机填料，其特征在于：迷宫填料上安装有支架，所述磁铁安装在支架上。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的新型迷宫压缩机填料，其特征在于：磁铁在迷宫填料上沿圆周方向布置。

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