CN103477090B - 电子无级控制致动器 - Google Patents
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Abstract
一种用于卸载压缩机的卸载组件和方法,卸载组件包括一个或多个指状物,该指状物被配置成接合压缩机的吸入阀的一个或多个阀元件。卸载组件还包括与一个或多个指状物连接的偏压构件,偏压构件被配置成向下偏压一个或多个指状物,使得一个或多个指状物跟随一个或多个阀元件;以及与一个或多个指状物相联并从指状物纵向延伸的致动杆。卸载组件还包括第一贮槽和线圈,第一贮槽容纳有智能流体并适用于接收致动杆,线圈设置在靠近所述第一贮槽的位置和该第一贮槽内的位置中的至少一个位置处,当向线圈供给电流时,线圈用于产生场以改变智能流体的一种或多种粘弹性质。
Description
本申请要求于2011年3月10日提交的美国专利申请第61/451,326号的优先权。该优先权申请的全部内容在其与本申请无相冲突的范围内以引用的方式并入本申请。
背景技术
压缩机卸载阀,也称为“卸载器”,通常用在往复式压缩机中以优化各种通流率下的压缩机效率。通常,往复式压缩机包括在腔室中往复运动的活塞。该活塞具有压缩冲程和返回冲程,在压缩冲程过程中,活塞在活塞本身和腔室一端之间压缩过程气体,在返回冲程过程中,活塞退回至下死点以开始下一次压缩冲程。往复式压缩机还包括进入管线和排出管线,待压缩的过程气体通过该进入管线被接收到腔室中,过程气体在压缩后通过该排出管线排出。排出阀和吸入阀分别定位在气缸的吸入位置和排出位置。排出阀和吸入阀典型地是止回阀;因此,在正常操作下,排出阀使压缩的气体从压缩机腔室排出,但禁止其流回到腔室中。类似地,吸入阀使过程气体进入腔室中,但禁止其回流出去。
为了控制压缩气体的量,从而为给定通流量提供最佳压缩,通常会使用到卸载器。一种类型的卸载器通过在活塞到达下死点并开始压缩冲程之后保持吸入阀的吸入阀元件打开来进行操作。因此,过程气体不是被压缩,而是能够流过打开的吸入阀元件并流回进入管线中,直至用于冲程的所需量的待压缩气体保留在气缸中。接着卸载器释放吸入阀元件,使吸入阀元件关闭。
相应地,无级控制器(ISC)可用于在返回和/或压缩冲程过程中提供可变的阀打开持续时间。一种类型的ISC采用与致动器活塞附接的指状物。指状物接合吸入阀元件,防止吸入阀元件关闭。通过液压系统来控制致动器活塞的运动以便快速地实现最佳卸载器位置。这种液压系统,尽管被证明在许多应用中都是可靠且可接受的,但其增加了ISC系统的复杂性。相应地,这种液压致动的ISC会导致操作和维护费用增加。因此,人们需要的是一种用于提供可靠的ISC的系统和方法,其能够快速准确地运动以提供一系列的吸入阀位置。
发明内容
本发明公开的实施例可提供用于压缩机的示例性卸载组件。所述卸载组件可包括一个或多个指状物,所述指状物被配置为接合压缩机的吸入阀的一个或多个阀元件,其中,所述一个或多个阀元件被配置为从关闭位置向下运动至打开位置并且朝关闭位置被偏压。所述卸载组件还可包括偏压构件和致动杆,所述偏压构件与所述一个或多个指状物相联,并被配置为向下偏压所述一个或多个指状物,使得所述一个或多个指状物跟随所述一个或多个阀元件,所述致动杆与所述一个或多个指状物相联并从所述指状物纵向延伸。所述卸载组件还可包括第一贮槽和线圈,所述第一贮槽容纳有智能流体并适于接收所述致动杆,所述线圈设置在靠近所述第一贮槽的位置和所述第一贮槽内的位置中的至少一个位置处,所述线圈被配置成:当向所述线圈供给电流时就产生场,以改变所述智能流体的一种或多种粘弹性质。
本发明公开的实施例还可提供用于卸载压缩机的吸入阀的示例性方法。所述方法可包括:使所述吸入阀的一个或多个阀元件与卸载组件接合,和朝所述一个或多个阀元件偏压所述卸载组件,使得所述卸载组件和所述一个或多个阀元件彼此相应地平移。所述方法还可包括,通过向设置在容纳有智能流体的第一贮槽附近的位置和该第一贮槽内的位置中的至少一个位置处的线圈提供电流,从而改变所述智能流体的一种或多种粘弹性质,来阻止所述卸载组件的运动以延迟所述一个或多个阀元件的关闭,所述卸载组件部分地设置于所述第一贮槽中。
本发明公开的实施例也可提供用于卸载往复式压缩机的吸入阀的示例性设备。所述设备可包括第一贮槽,所述第一贮槽容纳有智能流体,所述智能流体包括电流变流体、磁流变流体、或者包括电流变流体和磁流变流体。所述设备还可包括一个或多个线圈,所述线圈靠近所述智能流体设置并与电流源相联,使得当为所述一个或多个线圈提供电流时,所述智能流体由较低粘度的流体变为较高粘度的凝胶、粘弹固体或其组合。所述设备还可包括壳体和一个或多个密封件,所述壳体设置在所述第一贮槽和所述吸入阀之间并在二者之间纵向延伸,所述一个或多个密封件设置在所述壳体和所述第一贮槽之间。所述设备还可包括致动杆,所述致动杆从所述第一贮槽内穿过在所述壳体中限定的孔口延伸到所述壳体中,其中,所述致动杆被配置为相对于所述第一贮槽和所述壳体纵向平移。所述设备还可包括柱塞板和一个或多个指状物,所述柱塞板与所述致动杆相联并被配置为随其纵向地平移,所述一个或多个指状物与所述柱塞板相联并从所述柱塞板纵向延伸,并且被配置为随其纵向地平移,所述一个或多个指状物还被配置为被接收在所述吸入阀的一个或多个端口中并与吸入阀的一个或多个阀元件接合,所述一个或多个阀元件朝关闭位置被偏压并被配置为在存在压差时朝向打开位置运动。所述设备还可包括偏压构件和压力平衡管线,所述偏压构件与所述柱塞板相联并被配置为朝所述一个或多个阀元件偏压所述柱塞板,使得所述指状物随所述一个或多个阀元件运动,所述压力平衡管线在所述壳体和所述第一贮槽之间延伸并被配置为将压力从所述壳体处连通至所述第一贮槽。所述设备还可包括ISC控制器,所述ISC控制器与所述电流源可传输地连接,所述ISC控制器被配置为将电流从电流源发送至所述线圈,使得所述智能流体阻止所述致动杆的运动。
附图说明
本发明公开的内容可从下面的详细说明结合阅读附图得以最好地理解。要强调的是,按照业界的标准实践,各特征并非按照实际比例绘制。实际上,为了阐释的清楚性,各特征的尺寸可能被任意地增大或缩小。
图1图示了根据本发明公开的内容的一个或多个方面的ISC卸载组件的示意图。
图2图示了根据本发明公开的内容的一个或多个方面的另一ISC卸载组件的示意图。
图3图示了根据本发明公开的内容的一个或多个方面的往复式压缩机的简化透视图。
图4图示了根据本发明公开的内容的一个或多个方面的用于致动卸载器的方法的流程图。
具体实施方式
应理解,以下公开的内容描述了用于执行本发明的不同特征、结构或功能的多个示例性实施例。下文对零件、装置和构造的示例性实施例进行了描述来简化本发明公开的内容;然而,这些示例性实施例仅作为示例提供并不意在限制本发明的范围。另外,本发明会在本文中提供的各种示例性实施例和各个附图中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简单和清晰的目的,其本身并不是规定各种实施例之间和/或各附图中描述的构造之间的关系。另外,在随后的描述中,第一特征形成在第二特征上方或第一特征形成在第二特征上可包括第一特征和第二特征形成为直接接触的实施例,还可包括第一特征和第二特征之间插入了附加特征使得第一特征和第二特征不直接接触的实施例。最后,下面呈现的示例性实施例可以任何组合方式进行组合,即,在不偏离本发明公开的内容范围的情况下,来自一个示例性实施例的任何元件可用于任何其它示例性实施例中。
另外,特定术语贯穿地使用在下面的说明书和所附权利要求中来指示特定零件。本领域的技术人员将了解,各种实体可以用不同的名称指示相同的零件,因而,除非本文另外特别限定,本文中描述的各种元件的命名习惯不意在限制本发明的范围。另外,本文中使用的命名习惯不意在区分名称不同但功能相同的零件。另外,在下面的讨论中以及在权利要求中,术语“包含”和“包括”以一种开放的方式使用,因此应理解成意指“包含,但不限于此”。除非另外特定陈述,本发明公开的内容中的所有数值可为准确值或近似值。相应地,本发明公开的内容的各种实施例,在不偏离预定范围的情况下,可脱离本文公开的数、值和范围。另外,如权利要求和说明书中使用的,术语“或”意在包含排它和兼含这两种情况,即,“A或B”意在与“A和B中的至少一个”同意思,除非本文另外特别定义。
另外,如本文中所用到的,术语,例如“上”和“下”;“上面”和“下面”;“在上面”;“顶部”和“底部”;“向上”和“向下”;以及其它表示位置和/或方向的术语是指结构之间的相对位置而不旨在表示特定的空间方向。因此,应理解,不管定向为如本发明附图所示方向或定向为从所示方向旋转、翻转或倒置等的方向,以下公开的实施例可同样有效。
图1图示了按照所描述的一个或多个实施例的用于往复式压缩机的示例性ISC卸载组件10的简化的示意图。ISC卸载组件10总体上包括ISC致动器11和卸载组件13。ISC致动器11包括贮槽12,智能流体14容纳在贮槽12中。术语“智能流体”在此通常定义为是指通过施加电场或磁场可被活化、以使得智能流体的一种或多种粘弹性质改变的任何成分。例如,一种可改变的粘弹性质是智能流体的表观粘度。在一个示例中,智能流体可通常为流体悬浮液,该流体悬浮液通常包括液体和偶极和/或非导电性粒子,并且典型地具有较低粘度。在被活化时,智能流体可变为较高粘度(与流体悬浮液相比)的凝胶、粘弹固体或其组合等。换句话说,当被活化时,智能流体的表观粘度可增加,并产生剪切屈服应力,和/或其剪切屈服应力增加。另外,应理解,活化可以是程度的问题,例如根据所施加的场的大小和/或方向,产生一系列活化状态。例如,在活化期间,智能流体的表观粘度可通过改变施加到该智能流体上的场的属性来可预测地改变。
能够在存在电场时活化的组分通常称作“电流变流体”。在本文许多设想中,第6,352,651号美国专利提出了电流变流体的一个示例,,该专利的全部内容在与本发明公开的内容不相冲突的范围内以引用的方式并入本文。能够在存在磁场时改变的组分通常称作“磁流变流体”。在本文许多设想中,第5,505,880号美国专利提出了磁流变流体的一个示例,该专利的全部内容在与本发明公开的内容不相冲突的范围内以引用方式并入本文。应理解,智能流体也可包括其它活化并且与上述定义保持一致的流体。
ISC致动器11包括一个或多个电线圈16,电线圈16设置在非常靠近贮槽12处。例如,电线圈16可设置在邻近于和/或附接到贮槽12外部的壳体(未示出)中,或者电线圈可设置在贮槽12自身内。应理解,本文中设想了各种结构,线圈16定位在这些结构中使得由流过线圈16的电流形成的电场和/或磁场作用在智能流体14上,从而引起所需的粘度增加和/或从流体悬浮液到凝胶、粘弹固体或其组合的转变。
另外,改变提供给线圈16的电流可使得智能流体14的粘弹性质能够可预测地变化。实际上,改变提供给线圈16的电流可改变由线圈16形成并施加到智能流体14的场的大小。在存在这种变化的场时,智能流体14的粘弹性质能够可预测地变化。这样,根据提供给线圈16的电流可确定并控制智能流体14的粘弹性质。
还可使用任何适合的连接方法将散热片18与贮槽12的外部和/或内部相联。散热片18可设置在贮槽12外的周围并由此向外延伸,以增加其表面积从而进行更好的热交换。在其它实施例中,散热片18可沿着任何适合的方向设置并延伸。有助于散热的各种设备,例如风扇(未示出)或更复杂的冷却系统,可与散热片18一起使用或代替散热片使用。
ISC卸载组件10还可包括圆柱形壳体30,该圆柱形壳体的顶端可包括阀盖20。尽管图示为圆柱形,但应理解,壳体30可呈任何适合的形状。在一个实施例中,贮槽12可设置在阀盖20上。致动杆22可从贮槽内经由在阀盖20中限定的孔口24延伸穿过阀盖20。贮槽12和阀盖20之间可设置有例如一个或多个O-型环的第一密封元件26,以避免阀盖20和大气之间的压力损失和/或泄漏。应理解,在不脱离本发明公开的内容范围的情况下,第一密封元件26可以是或者可包括各种其它类型的密封件。另外,ISC致动器11可包括第二密封元件28,第二密封元件围绕致动杆22且靠近致动杆的顶端29设置,并且位于贮槽12内。第二密封元件28可防止智能流体14沿着致动杆22从贮槽12中漏出。第二密封元件28可以是或者可包括一个或多个任何适合类型的密封件,例如,唇形密封件。然而,应理解,第二密封元件28可以是或者可包括各种其它类型的密封件,或在一些实施例中该第二密封元件可以省略。
壳体30可从阀盖20朝着往复式压缩机(未示出)的吸入阀31纵向延伸。在一个实施例中,致动杆22在壳体30中从阀盖20朝着吸入阀31纵向延伸。另外,尽管未示出,壳体30可限定一个或多个侧向开口,该侧向开口使壳体30的内部与外部相连。壳体30因此可与往复式压缩机的吸入管线(未示出)相联,侧向开口可在吸入管线和吸入阀31之间提供通过壳体30的流动路径。
卸载组件13还可包括柱塞板32,柱塞板与致动杆22的下端33相联。另外,卸载组件13可包括一个或多个指状物34,指状物34与柱塞板32相联并从该柱塞板朝向吸入阀31纵向地延伸。指状物34可以以任何适合的方式与柱塞板32附接,例如通过焊接、钎焊、固接等,或者可以与柱塞板一体地形成,例如通过从毛坯铸造或铣削。在一个示例中,指状物34可如第5,642,753号美国专利中描述的那样进行附接,该专利共同转让给迪傲公司(Dresser-Rand CO.),其全部内容在与本发明公开的内容不相冲突的范围内以引用的方式并入本文。在其它实施例中,可省略柱塞板32,一个或多个指状物34直接与致动杆22相联。
指状物34可被接收在端口35中,所述端口在吸入阀31的阀座37中被限定。指状物34能够上下平移并与吸入阀31的阀元件39的顶部接合。例如,指状物34可以如第5,025,830号美国专利和第2009/0238699号美国专利申请公开文献其中之一或两者所述的那样在卸载组件13中运行,这两个专利都共同转让给了迪傲公司,其全部内容在与本发明公开的内容不相冲突的范围内以引用的方式并入本文。应理解,尽管指状物14显示为圆柱形,在不脱离本发明公开的内容范围的情况下,其可以是任何所需的形状。
阀元件39可被配置成当阀元件39到达其最上部位置时使吸入阀31关闭,但同时允许所有其它位置处的流动,当阀元件39下降时,被允许的通过该吸入阀的流量增大。另外,阀元件39可被任何适合的偏压装置例如弹簧向上偏压。相应地,阀元件39被配置为当没有任何外力时关闭吸入阀31,而仅当与吸入阀31相联的吸入管线(未示出)中的压力比也与吸入阀31相联的往复式压缩机的腔室(未示出)中的压力大时才打开吸入阀31。
卸载组件13还可包括一个或多个偏压构件,所述偏压构件例如是与柱塞板32相联的螺旋弹簧(示出了两个:36和38)。弹簧36和38可被配置成向下(即,与阀元件39被偏压的方向相反的方向)偏压柱塞板32,并因而向下偏压指状物34和致动杆22。如图所示,弹簧36和38可设置在柱塞板32上面,使得弹簧36和38通过柱塞板32的向上运动而分别被压缩在相对于壳体30静止的结构36a和38a上。概念性地图示了结构36a和38a,在各种实施例中,所述结构可以是固定到阀座37并延伸通过柱塞板32的柱,或者所述结构可以是与阀座37和/或壳体30相联的一个或多个块状物、盘、加强件(armatures)等,或者所述结构可被省略,而代以弹簧36和38支承在阀盖20上。在其它实施例中,弹簧36和38可定位在柱塞板32下面,使得弹簧36和38通过同样的向上运动而延伸超出其自然位置。在另外的实施例中,可用其它类型的弹性偏压结构或装置来补充或代替弹簧36和38。弹簧36和38偏压指状物32使其抵靠在阀元件39上,从而使得当阀元件39上下运动时,指状物34、柱塞板32和致动杆22随着阀元件运动。
致动杆22还可具有肩部40。肩部40的半径比孔口24的半径大,并且肩部可被定位成当柱塞板32到达其冲程的顶端时该肩部40接合阀盖20的底部。在其它实施例中,肩部40可定位在此位置之下,使得当柱塞板32位于其冲程的顶部时,肩部40与阀盖20间隔开。肩部40被配置成防止非设计条件驱使致动杆40超出期望的上端范围,从而避免了损坏ISC卸载组件10的可能性。
ISC卸载组件10还可包括压力平衡管线42。压力平衡管线42使壳体30的内部与贮槽12相连。相应地,压力平衡管线42可使贮槽12中的压力与壳体30中的压力相关联,从而避免或至少减小致动杆22上的压力差,否则该压力差将使致动杆22向上运动。
在示例性操作中,ISC卸载组件10对吸入阀31的位置进行控制,而不需复杂的液压组件来支持该操作。在压缩机活塞的返回冲程中,阀元件39被向下拖曳以允许过程气体进入压缩机腔室中。弹簧36和38向下偏压柱塞板32,从而促使柱塞板32以及与其附接的指状物32随着阀元件39向下通过端口35。尽管本文中所描述的压缩机被描述为压缩“过程气体”,但应理解,在不脱离本发明公开的内容范围的情况下,这种过程气体可包括少量的液体和/或固体颗粒。
一旦压缩机活塞到达下死点,使阀元件39保持向下的压差就被释放了,这是因为腔室中的压力与压缩机的吸入管线中的压力相同。相应地,阀元件39根据其正常的止回阀功能试图向上移动以关闭吸入阀31。然而,在许多情况下,如上所述,我们期望在压缩机的压缩冲程的一部分中,使阀元件39保持打开以防止过程气体被压缩。
为了暂时地防止或至少减缓阀元件39朝着关闭位置上升,为线圈16提供电流,从而使智能流体14中的松散颗粒迅速地调整成纤维状结构,从而增加智能流体14的粘度和/或将智能流体14转变为粘弹固体。与未活化的流体状态不同,这种凝胶或粘弹固体形式的智能流体可具有剪切屈服点,因而阻止了致动杆22的向上运动,从而阻止或减缓了指状物34的运动。因为被弹簧36和38偏压的指状物34跟随着阀元件39的顶部,所以也停止或至少阻止和减缓了阀元件39的向上运动。这样,ISC卸载组件10就使阀元件39暂时地保持远离其最上部的关闭位置,从而使得流体能通过吸入阀31从压缩机腔室自由流出。当需要重新开始吸入阀31的正常运行时,就中断流向线圈16的电流,智能流体14回到其较低粘度的流体状态。然后致动杆22并且因而阀元件37自由地像正常的那样上下平移。
图2图示了根据一个或多个实施例的另一ISC卸载组件50的示意图。ISC卸载组件50在许多方面与图1中所示的ISC卸载组件10相似,并可以以相似的方式操作。因此,参照ISC卸载组件10可更好地理解ISC卸载组件50,其中,相同的附图标记用来表示相同的零件。在ISC卸载组件50中存在的至少一个不同点是,其包括具有第二贮槽54的ISC致动器52,贮槽12被称为“第一”贮槽12。尽管被图示为上-下式构造,但应理解,第一贮槽12和第二贮槽54可以以任何配置定位,它们可以彼此相邻也可以彼此不相邻。如图所示,可包括散热片56的冷却装置可与第二贮槽54附接,从而有助于从智能流体14移除热量。各种实施例可包括散热片18和散热片56之一或其二者。
ISC致动器54可还包括循环管线58,循环管线在第一贮槽12和第二贮槽54之间延伸并与所述第一贮槽以及第二贮槽连通。止回阀60可与循环管线58相联,使得流过循环管线58的流体仅被允许从第一贮槽12流向第二贮槽54,而不允许反向流动。另外,ISC致动器52可包括返回管线62。在一个实施例中,如图所示,返回管线62可以是在第一贮槽12和第二贮槽54之间延伸的开孔。返回管线62提供第二通道,以使第一贮槽12和第二贮槽54之间流体连通。另外,尽管没有图示,但在某些实施例中,止回阀可与返回管线62相联、或设置在返回管线62中、或以另外的方式与返回管线62流体连通,使得从第一贮槽12流向第二贮槽54的流体流动被阻断。
在示例性操作中,由压缩机运行而引起的致动杆22的上下运动加热了智能流体14。在某些情况下,智能流体14的温度增加会导致一些问题,并且温度可能会过高以至于第一贮槽12的散热片18不能充分地移除热量。这种情况下,就可使用ISC致动器54的两个贮槽的实施例。具有两个贮槽的ISC致动器54将致动杆22的上下运动用作泵。当致动杆22被接收在第一贮槽12中时,第一贮槽中可用于智能流体14的容量减少。相应地,流体状的、大体上不可压的智能流体14就被驱使通过循环管线58、经过止回阀60、进入到第二贮槽54中。
第二贮槽54可包括额外量的智能流体14,该智能流体由冷却装置56冷却,并与产生热量的致动杆22热隔离。相应地,过了一段时间之后,来自第一贮槽12并循环至第二贮槽54的加热的智能流体14在第二贮槽54中冷却,并随着该智能流体的冷却可沉降到底部。接着,在致动杆22的下行冲程中,第一贮槽12和第二贮槽54之间存在压差,智能流体14可被驱动通过返回管线62并回到第一贮槽14中。
图3图示了根据一个或多个实施例的使用ISC卸载组件10或50的往复式压缩机100的简化图。为了方便说明和图示,附图标记10在下文中用来表示图3中所示的ISC卸载组件;然而,应理解,ISC卸载组件10或50都可有利地与往复式压缩机100一起使用。
往复式压缩机100包括外壳102,外壳限定出了腔室103,活塞104设置在腔室中。往复式压缩机100还包括一个或多个吸入阀31和一个或多个排出阀108。如图所示,ISC卸载组件10与吸入阀31连接。在包括超过一个吸入阀的实施例中,一个、某些、或所有吸入阀可采用ISC卸载组件10。往复式压缩机100的操作是众所周知的,因此本文不再对其详细说明。
如图所示,ISC卸载组件10可与ISC控制器110以及与电流源112相联。ISC控制器110控制ISC卸载组件10以对往复式压缩机100的性能进行优化。补充参照图1和图2,当在活塞104的压缩冲程期间需要使吸入阀31保持打开时,ISC控制器110通过信号指示电流源112向线圈16供应电流。取决于智能流体14的类型,线圈16被配置成接收电流并对智能流体14施加电场或磁场,导致所期望的其粘度的增加。当需要重新开始吸入阀31的正常运行时,ISC控制器110指示电流源112停止向线圈16供应电流。相应地,ISC控制器110可与位于吸入阀31中、位于往复式压缩机100中、位于往复式压缩机的上游或位于往复式压缩机的下游的多个传感器相联,以便确定用于卸载往复式压缩机100的最佳时间。
图4图示了用于卸载压缩机(例如,往复式压缩机)的吸入阀的示例性方法200的流程图。方法200可通过ISC卸载组件10(图1)、ISC卸载组件50(图2)的操作和/或通过往复式压缩机100(图3)的操作来进行。相应地,参照上述操作可更好地理解方法200。方法200可包括:使吸入阀的一个或多个阀元件与卸载组件接合,如步骤206。方法200还可包括:朝所述一个或多个阀元件偏压卸载组件,使得卸载组件和阀元件彼此相应地平移,如步骤208。在一个实施例中,吸入阀为止回阀,其被配置成当吸入管线中的过程气体的压力比压缩机的腔室中的压力大时允许过程气体从吸入管线中进入压缩机的腔室中。这样,吸入阀的一个或多个阀元件可被偏压为关闭,使得过程气体根据该压差只能进入压缩机腔室中。
方法200还可包括:阻止卸载组件和阀元件的运动,如步骤210。这样就可阻止阀元件的移动,从而延迟吸入阀的关闭。为了阻止卸载组件的运动(如步骤210),向线圈提供电流,线圈设置在靠近容纳有智能流体的第一贮槽的位置和该第一贮槽内的位置中的至少一个位置处。相应地,智能流体的粘度增加和/或智能流体变为粘弹固体,其中,卸载组件部分地位于第一贮槽中。
在一个或多个实施例中,方法200中使用的卸载组件可包括致动杆、柱塞板和一个或多个指状物,其中,致动杆延伸到第一贮槽中,柱塞板与致动杆相联,一个或多个指状物从柱塞板延伸。另外,在一个或多个实施例中,使一个或多个阀元件接合,如步骤206,还可包括:使一个或多个阀元件与一个或多个指状物的端部接合。另外,如步骤208,偏压卸载组件还可包括:使一个或多个弹簧与柱塞板附接。
在一个或多个实施例中,方法200还可包括:将智能流体从第一贮槽经由循环管线泵送至第二贮槽;冷却第二贮槽中的智能流体,并将智能流体从第二贮槽中泵送回第一贮槽。另外,方法200还可包括:通过在一个或多个阀元件朝着关闭位置运动时使致动杆向上运动,而将智能流体从第一贮槽泵送至第二贮槽;通过在一个或多个阀元件背离关闭位置运动时使致动杆向下运动,而将智能流体从第二贮槽泵送回第一贮槽。在一个或多个实施例中,方法200还可包括:例如通过参照图1所述的压力平衡管线来平衡第一贮槽和吸入阀之间的压力。
在一个或多个实施例中,如步骤210中的阻止卸载组件的运动可包括:利用线圈产生作用在智能流体上的电场,智能流体包括电流变流体。作为补充或可替代地,如步骤210中的阻止卸载组件的运动可包括:产生作用在智能流体上的磁场,智能流体包括磁流变流体。另外,如步骤210中的阻止卸载组件的运动可包括:延迟一个或多个阀元件到关闭位置的运动。另外,方法200还可包括:通过停止向线圈提供电流而消除对卸载组件运动的阻碍,从而使得一个或多个阀元件自由地运动到关闭位置。
上文已对多个实施例的特征进行了概述,从而使本领域的技术人员能够更好地理解本发明公开的内容。本领域的技术人员应理解,其可以轻易地基于本发明公开的内容对其它执行与本文介绍的实施例相同目的和/或实现与这些实施例相同优点的工艺和结构进行设计或修改。本领域的技术人员还应意识到,这些等效结构并未脱离本发明公开的内容的精神和范围,另外,在不脱离本发明公开的内容的精神和范围的条件下,本领域的技术人员可对本文做出各种更改、代替或变更。
Claims (19)
1.一种用于压缩机的卸载组件,所述卸载组件包括:
一个或多个指状物,所述一个或多个指状物被配置为接合所述压缩机的吸入阀的一个或多个阀元件,所述一个或多个阀元件被配置为从关闭位置向下运动至打开位置,并且朝所述关闭位置被偏压;
偏压构件,所述偏压构件与所述一个或多个指状物相联,并被配置成向下偏压所述一个或多个指状物,使得所述一个或多个指状物跟随所述一个或多个阀元件;
致动杆,所述致动杆与所述一个或多个指状物相联并从所述指状物纵向延伸;
第一贮槽,所述第一贮槽容纳有智能流体并适于接收所述致动杆;
壳体,所述一个或多个指状物和所述致动杆至少部分地设置在所述壳体中;
压力平衡管线,所述压力平衡管线从所述壳体内延伸至所述第一贮槽,使得所述第一贮槽中的压力与所述壳体中的压力相关联;以及
线圈,所述线圈设置在靠近第一贮槽的位置和该第一贮槽内的位置中的至少一个位置处,所述线圈被配置成当向所述线圈供给电流时产生场,以改变所述智能流体的一种或多种粘弹性质。
2.根据权利要求1所述的卸载组件,其中,所述一种或多种粘弹性质包括粘度。
3.根据权利要求1所述的卸载组件,其中,所述线圈被配置成,通过改变提供给所述线圈的电流而跨一定范围值地改变所述智能流体的所述一种或多种粘弹性质。
4.根据权利要求1所述的卸载组件,其中,所述场为电场,所述智能流体包括电流变流体。
5.根据权利要求1所述的卸载组件,其中,所述场为磁场,所述智能流体包括磁流变流体。
6.根据权利要求1所述的卸载组件,其中:
所述壳体在该壳体中限定了孔口,所述致动杆通过所述孔口可滑动地被接收并延伸到所述第一贮槽中;并且
所述致动杆还包括肩部,所述肩部从所述致动杆向外延伸并且被配置为用于与所述壳体接合,以便防止所述致动杆进一步地滑动穿过所述孔口进入所述第一贮槽中。
7.根据权利要求1所述的卸载组件,所述卸载组件还包括:
第二贮槽,所述第二贮槽也容纳有所述智能流体;
循环管线,所述循环管线与所述第一贮槽及所述第二贮槽流体连通,所述循环管线被配置成允许所述智能流体从所述第一贮槽流至所述第二贮槽;以及
返回管线,所述返回管线与所述第一贮槽及所述第二贮槽连通,所述返回管线被配置成允许所述智能流体从所述第二贮槽流至所述第一贮槽。
8.根据权利要求7所述的卸载组件,其中,所述循环管线和所述返回管线均包括止回阀和开孔中的至少一个。
9.一种用于卸载压缩机的吸入阀的方法,包括:
使所述吸入阀的一个或多个阀元件与卸载组件接合;
朝所述一个或多个阀元件偏压所述卸载组件,使得所述卸载组件和所述一个或多个阀元件彼此相应地平移;
通过向设置在靠近容纳有智能流体的第一贮槽的位置和该第一贮槽内的位置中的至少一个位置处的线圈提供电流,从而改变所述智能流体的一种或多种粘弹性质,来阻止所述卸载组件的运动以延迟所述一个或多个阀元件的关闭,所述卸载组件部分地设置于所述第一贮槽中;以及
平衡第一贮槽和壳体之间的压力,其中,所述卸载组件至少部分地设置在所述壳体中。
10.根据权利要求9所述的方法,所述方法还包括:改变提供给所述线圈的电流以改变所述智能流体的一种或多种粘弹性质。
11.根据权利要求9所述的方法,其中,当向线圈供给电流时,至少一部分所述智能流体由具有较低粘度的流体悬浮液变为具有较高粘度的凝胶、粘弹固体或其组合。
12.根据权利要求9所述的方法,其中,
所述卸载组件包括:延伸到所述第一贮槽中的致动杆、与所述致动杆相联的柱塞板和从所述柱塞板延伸的一个或多个指状物;
使所述一个或多个阀元件接合包括:使所述一个或多个阀元件与所述一个或多个指状物的端部接合;并且
偏压所述卸载组件包括:将一个或多个弹簧附接到所述柱塞板上。
13.根据权利要求9所述的方法,所述方法还包括:
经由循环管线将所述智能流体从所述第一贮槽泵送至第二贮槽;
在所述第二贮槽中冷却智能流体;以及
将所述智能流体从所述第二贮槽泵送回所述第一贮槽。
14.根据权利要求12所述的方法,所述方法还包括:
经由循环管线将所述智能流体从所述第一贮槽泵送至第二贮槽;
在所述第二贮槽中冷却智能流体;以及
将所述智能流体从所述第二贮槽泵送回所述第一贮槽。
15.根据权利要求14所述的方法,其中:
将所述智能流体从所述第一贮槽泵送至所述第二贮槽包括:允许所述致动杆随着所述一个或多个阀元件朝关闭位置运动而向上运动;并且
将所述智能流体从所述第二贮槽泵送回所述第一贮槽包括:允许所述致动杆随着所述一个或多个阀元件背离所述关闭位置运动而向下运动。
16.根据权利要求9所述的方法,其中,阻止所述卸载组件的运动包括下列步骤中的至少一个步骤:
利用线圈生成作用在所述智能流体上的电场,所述智能流体包括电流变流体;和
生成作用在所述智能流体上的磁场,所述智能流体包括磁流变流体。
17.根据权利要求9所述的方法,所述方法还包括:通过停止向所述线圈提供电流来消除对所述卸载组件运动的阻止,使得所述一个或多个阀元件自由地运动至关闭位置。
18.一种用于卸载往复式压缩机的吸入阀的设备,所述设备包括:
第一贮槽,所述第一贮槽容纳有智能流体,所述智能流体包括电流变流体或磁流变流体,或者包括电流变流体和磁流变流体;
一个或多个线圈,所述一个或多个线圈靠近所述智能流体设置并与电流源相联,使得当为所述一个或多个线圈提供电流时,所述智能流体从较低粘度的流体变为较高粘度的凝胶、粘弹固体或其组合;
壳体,所述壳体设置在所述第一贮槽和所述吸入阀之间,并在所述第一贮槽和所述吸入阀之间纵向延伸;
一个或多个密封件,所述一个或多个密封件设置在所述壳体和所述第一贮槽之间;
致动杆,所述致动杆从所述第一贮槽内穿过在所述壳体中限定的孔口延伸至所述壳体中,所述致动杆被配置为相对于所述第一贮槽和所述壳体纵向地平移;
柱塞板,所述柱塞板与所述致动杆相联,并被配置成随该致动杆纵向地平移;
一个或多个指状物,所述一个或多个指状物与所述柱塞板相联并从所述柱塞板纵向延伸,并且被配置成随所述柱塞板纵向地平移,所述一个或多个指状物还被配置为被接收在所述吸入阀的一个或多个端口中并与所述吸入阀的一个或多个阀元件接合,所述一个或多个阀元件被朝向关闭位置偏压并被配置为在存在压差时朝向打开位置运动;
偏压构件,所述偏压构件与所述柱塞板相联,并被配置为朝所述一个或多个阀元件偏压所述柱塞板,使得所述指状物跟随所述一个或多个阀元件的运动;
压力平衡管线,所述压力平衡管线在所述壳体和所述第一贮槽之间延伸,并被配置成将压力从所述壳体连通至所述第一贮槽;以及
ISC控制器,所述ISC控制器与电流源可传输地相联,所述ISC控制器被配置成将电流从所述电流源发送至所述线圈,使得所述智能流体阻止所述致动杆的运动。
19.根据权利要求18所述的设备,所述设备还包括:
第二贮槽,所述第二贮槽也容纳有智能流体并与冷却装置相联,所述冷却装置被配置成从所述智能流体中移除热量;
循环管线,所述循环管线在所述第一贮槽和所述第二贮槽之间延伸并且包括止回阀,所述止回阀被配置为允许智能流体从所述第一贮槽流向所述第二贮槽,但不允许智能流体从所述第二贮槽流向所述第一贮槽;以及
返回管线,所述返回管线在所述第一贮槽和第二贮槽之间延伸并且包括开孔,所述返回管线被配置为允许智能流体从所述第二贮槽流向所述第一贮槽,但不允许智能流体从所述第一贮槽流向所述第二贮槽。
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