CN106640841A - 真空节能气缸排气系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种真空节能气缸排气系统，包括气源（1）、气源处理单元（2）、第一电磁阀（3）、真空发生器（4）、气缸（5）、气容（6）、工控机（7）、多个调速阀（8）、单向阀（9）、多个压力传感器（10）、消声器（11）以及第二电磁阀（12），所述气源（1）与第一电磁阀（3）连接，气源处理单元（2）设置在气源（1）与第一电磁阀（3）之间，第一电磁阀（3）还分别与真空发生器（4）和气缸（5）连接，真空发生器（4）还与气容（6）连接。本发明提供的真空节能气缸排气系统，利用气缸排气产生真空的气动回路，实现了参数化调节后的可控检测，达到很高的真空度，响应时间少。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空节能气缸排气系统，属于工业气压传动设备领域。
背景技术
当前我国经济规模和综合实力大幅增长，经济发展取得了举世瞩目的成就，但也付出了不小的能源资源和环境代价。制造业、甚至整个国民经济的发展面临资源、能源和环境的严重制约，未来20年制造业的增长，如果单纯依靠数量增长，这是资源、能源和环境所不能承受的。转变经济增长方式，走科学发展之路，已成为经济社会发展的迫切要求，同时也是实现节能降耗目标的根本途径。因此我国必须依靠科技进步，采取绿色制造技术，在提高产品质量和附加值的同时，努力降低资源和能源消耗，这是未来制造业的发展方向。在我国节能降耗已成为科学发展观的本质要求。 节能技术研究具有重要的现实意义，己成为工业中各行业的一个重要的课题。
气动技术是以压缩气体为工作介质，靠气体的压力传递动力或信息，以实现生产机械化与自动化的一门技术。从70年代开始在工业自动化领域得到了越来越广泛的应用，至今已形成全球年销售额约110亿美元的市场规模，在中国年销售额达到近50亿人民币。在工业生产中占据了相当大的使用比例。但气动系统的工作介质——压缩空气的制造成本高，能量利用率相当低。压缩空气系统能耗的96%为工业压缩机的耗电。我国工业压缩机的耗电量2006年1800亿度，2007年高达2000亿度，约占全国总耗电量的6%。而GDP为我国1.6倍的日本的工业压缩机耗电量仅为400亿度。这说明我们迫切的需要大力提高压缩空气系统的能源利用效率。因此，气动系统的节能降耗越来越引起人们的关注。尤其在原油日益高涨、能源问题突出的今天，气动系统使用中浪费严重等问题也引起了人们的关注，如何提高压缩空气的利用率在我国正成为一个重要而迫切的课题。
其中，在工业生产中，以真空为动力源，作为实现自动化的一种手段，真空系统在许多方面得到了广泛应用，如完成搬运作业等。真空的产生一般有两种方法，一种是采用真空泵将容器内的空气抽出来产生真空，另一种为采用压缩空气，经过真空发生器内的喷嘴形成高速气流，将气体的压力能转化为气流的动能，因此在喷嘴出口处形成真空，从而产生真空抽吸的作用。后一种方法在自动化生产设备中的应用非常广泛。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种真空节能气缸排气系统。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
本发明提供了一种真空节能气缸排气系统，包括气源、气源处理单元、第一电磁阀、真空发生器、气缸、气容、工控机、多个调速阀、单向阀、多个压力传感器、消声器以及第二电磁阀，所述气源与第一电磁阀连接，气源处理单元设置在气源与第一电磁阀之间，第一电磁阀还分别与真空发生器和气缸连接，真空发生器还与气容连接，在真空发生器和气容之间设置有第二电磁阀，所述气源处理单元和第一电磁阀之间、第一电磁阀和真空发生器之间的连接处分别设置有压力传感器，这些压力传感器与工控机连接。
优选的，上述第一电磁阀和气缸之间设置有多个调速阀，调速阀分别连接工控机，在调速阀和工控机之间分别设置有压力传感器。
优选的，上述真空发生器还连接一消声器。
优选的，上述第二电磁阀连接一单向阀。
优选的，上述气容与工控机连接，中间设置一压力传感器。
优选的，上述气源通过第一电磁阀给气缸充气，气缸往复运动，排出气体经过真空发生器产生真空，由气容收容；用压力传感器分别测量气缸两端的压力、真空发生器前端压力和气源的压力，压力传感器测量气容内的真空度；压力传感器采集的数据经板卡输入工控机；改变气源的充气压力值、调速阀的截面积和真空发生器的喷嘴口径，观察气缸运动的变化，以及真空收集系统真空度的变化。
本发明提供的真空节能气缸排气系统，利用气缸排气产生真空的气动回路，实现了参数化调节后的可控检测，达到很高的真空度，响应时间少。
附图说明
图1为本发明真空节能气缸排气系统结构示意图；
图2为本发明排气操作第一步骤数据状态图；
图3为本发明排气操作第二步骤数据状态图；
图4为本发明排气操作第三步骤数据状态图。
附图标记：1-气源；2-气源处理单元；3-第一电磁阀；4-真空发生器；5-气缸；6-气容；7-工控机；8-调速阀；9-单向阀；10-压力传感器；11-消声器；12-第二电磁阀。
具体实施方式
本发明提供一种真空节能气缸排气系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供的真空节能气缸排气系统，，气缸5在往复运动的同时排气系统通过真空发生器4，在气容6中产生真空。
本发明提供的真空节能气缸排气系统，具体包括气源1、气源处理单元2、第一电磁阀3、真空发生器4、气缸5、气容6、工控机7、多个调速阀8、单向阀9、多个压力传感器10、消声器11以及第二电磁阀12，气源1与第一电磁阀3连接，气源处理单元2设置在气源1与第一电磁阀3之间，第一电磁阀3还分别与真空发生器4和气缸5连接，真空发生器4还与气容6连接，在真空发生器4和气容6之间设置有第二电磁阀12，气源处理单元2和第一电磁阀3之间、第一电磁阀3和真空发生器4之间的连接处分别设置有压力传感器10，这些压力传感器10与工控机7连接。
其中，第一电磁阀3和气缸5之间设置有多个调速阀8，调速阀8分别连接工控机7，在调速阀8和工控机7之间分别设置有压力传感器10。真空发生器4还连接一消声器11。第二电磁阀12连接一单向阀9。气容6与工控机7连接，中间设置一压力传感器10。
本发明提供的真空节能气缸排气系统的工作原理如下：气源1通过一个二位5通电磁阀（第一电磁阀）3给气缸5充气，气缸5往复运动，排出气体经过真空发生器4产生真空，由气容6收容，可用于其他相关工业生产使用。在本实施例中，选择连接真空气容6与真空发生器的不同元器件——第二电磁阀12和单向阀9在该节能系统中起到的不同作用。
在本实施例中，用压力传感器10分别测量气缸5两端的压力、真空发生器4前端压力和气源1压力，压力传感器10测量气容6内的真空度。压力传感器10采集的数据经板卡输入工控机7。在本实施例中，改变气源1的充气压力值、调速阀8的截面积和真空发生器4的喷嘴口径，观察气缸5运动的变化，以及真空收集系统真空度的变化。
在利用气缸排气产生真空的过程中，影响真空度的参数主要有：双作用气缸5内径及行程、调速阀8开度、真空发生器4喷嘴口径、气源1压力、气容6容积等。通过改变其中部分参数，讨论其对气缸5的工作状态及气容6内真空度的影响。
气源1压力分别选择0.3 MPa、0.4 MPa、0.5 MPa、0.6 MPa、0.7 MPa，真空发生器4喷嘴口径有6种规格，调速阀8的开度分为三组。
通过对气缸5行程、内径、气容6的容积的选择设计操作步骤，对于回路中真空收集气容6前不同的元器件——电磁阀（3、12）或节流阀，分别进行测试，每种操作过程的步骤基本类似。
该操作过程又可分为如下三个部分，见图2、图3、图4所示。
如图2所示，为气容=686cm3，气缸选取不同的内径；
如图3所示，为气容=686cm3，气缸选取不同的行程；
如图4所示，为气容的容积改变。
本发明提供的真空节能气缸排气系统，利用气缸排气产生真空的气动回路，实现了参数化调节后的可控检测，达到很高的真空度，响应时间少。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种真空节能气缸排气系统，其特征在于：所述真空节能气缸排气系统包括气源（1）、气源处理单元（2）、第一电磁阀（3）、真空发生器（4）、气缸（5）、气容（6）、工控机（7）、多个调速阀（8）、单向阀（9）、多个压力传感器（10）、消声器（11）以及第二电磁阀（12），所述气源（1）与第一电磁阀（3）连接，气源处理单元（2）设置在气源（1）与第一电磁阀（3）之间，第一电磁阀（3）还分别与真空发生器（4）和气缸（5）连接，真空发生器（4）还与气容（6）连接，在真空发生器（4）和气容（6）之间设置有第二电磁阀（12），所述气源处理单元（2）和第一电磁阀（3）之间、第一电磁阀（3）和真空发生器（4）之间的连接处分别设置有压力传感器（10），这些压力传感器（10）与工控机（7）连接。
2.如权利要求1所述的真空节能气缸排气系统，其特征在于：所述第一电磁阀（3）和气缸（5）之间设置有多个调速阀（8），调速阀（8）分别连接工控机（7），在调速阀（8）和工控机（7）之间分别设置有压力传感器（10）。
3.如权利要求1所述的真空节能气缸排气系统，其特征在于：所述真空发生器（4）还连接一消声器（11）。
4.如权利要求1所述的真空节能气缸排气系统，其特征在于：所述第二电磁阀（12）连接一单向阀（9）。
5.如权利要求1所述的真空节能气缸排气系统，其特征在于：所述气容（6）与工控机（7）连接，中间设置一压力传感器（10）。
6.如权利要求1所述的真空节能气缸排气系统，其特征在于：所述气源（1）通过第一电磁阀（3）给气缸（5）充气，气缸（5）往复运动，排出气体经过真空发生器（4）产生真空，由气容（6）收容；用压力传感器（10）分别测量气缸（5）两端的压力、真空发生器（4）前端压力和气源（1）的压力，压力传感器（10）测量气容（6）内的真空度；压力传感器（10）采集的数据经板卡输入工控机（7）；改变气源（1）的充气压力值、调速阀（8）的截面积和真空发生器（4）的喷嘴口径，观察气缸（5）运动的变化，以及真空收集系统真空度的变化。
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