CN109209884B - 一种空压机进气阀的控制方法 - Google Patents

一种空压机进气阀的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空压机进气阀的控制方法，包括加载控制过程，所述加载控制过程包括进气阀打开过程和进气阀闭合过程，所述进气阀打开过程包括：获取设定的目标打开时间，控制进气阀打开，其中，所述进气阀的开度与运行时间之间的关系满足打开控制数学模型，所述进气阀闭合过程包括获取设定的目标闭合时间，控制进气阀闭合，其中，所述进气阀的开度与运行时间之间的关系满足闭合控制数学模型。通过打开控制数学模型和闭合控制数学模型，限定了在加载控制过程和进气阀闭合过程中，进气阀开度与运行时间的关系，使得进气阀开度在运行时，缓慢增加，避免压缩机在瞬间高负荷工作，损害空压机。该方法属于空压机领域，可用于空压机的控制工作中。

Description

一种空压机进气阀的控制方法
技术领域
本发明涉及空气压缩技术领域，特别涉及一种空压机进气阀的控制方法。
背景技术
螺杆式空压机的进气阀可以用于加载控制，加载运行时进气阀打开，空压机进行有效的吸气、压缩与排气；在加载过程中，存在进气阀由关闭到开启，进气阀从开启到关闭，当进气阀从关闭得到开启过程中，进气阀通电，阀门打开，空压机吸气，空气压缩机吸入到压缩腔中。在储气罐的压力上升到设定的最大压力时，此时进气阀闭合，空压机排气，空压机不能通过进气口吸入气体进行压缩，但电动机处于高速转动状态；进气阀芯处会有一个常开的小孔，允许进入少量气体维持油循环过程所需压力。
现有的进气阀在加载控制中，容易存在快开和快闭，从而导致压缩机的负荷瞬间增大，而造成空压机的损坏。
发明内容
本发明的目的是：提供一种空压机进气阀的控制方法，避免现有控制方式中存在的调节过快而导致设备损害的情况。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种空压机进气阀的控制方法，包括加载控制过程，所述加载控制过程包括进气阀打开过程和进气阀闭合过程，所述进气阀打开过程包括：获取设定的目标打开时间，控制进气阀打开，其中，所述进气阀的开度与运行时间之间的关系满足打开控制数学模型，所述打开控制数学模型为：
Figure GDA0002337900280000021
在所述打开控制数学模型中，kv表示为进气阀的开度，kv,min表示为进气阀关闭时的最小开度，tload表示为目标打开时间，t表示为运行时间；
所述进气阀闭合过程包括：获取设定的目标闭合时间，控制进气阀闭合，其中，所述进气阀的开度与运行时间之间的关系满足闭合控制数学模型，所述闭合控制数学模型为：
Figure GDA0002337900280000022
在所述闭合控制数学模型中，kv表示为进气阀的开度，kv,min表示为进气阀关闭时的最小开度，tunload表示为目标闭合时间，t表示为运行时间；
上述kv和kv,min的单位均为％，tload、tunload和t的单位均为min。
进一步，所述进气阀为等百分比阀门，在单位时间内，所述等百分比阀门的进气质量与其开度的数学关系满足：
Figure GDA0002337900280000023
其中，mi表示为对应开度时的进气质量，mi,100表示为所述等百分比阀门的开度为100％时单位时间内的进气质量，kv表示为进气阀的开度，kv的单位为％，mi和mi,100的单位均为kg。
本发明的有益效果是：通过打开控制数学模型和闭合控制数学模型，限定了在加载控制过程和进气阀闭合过程中，进气阀开度与运行时间的关系，使得进气阀开度在运行时，缓慢增加，避免压缩机在瞬间高负荷工作，损害空压机。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1，一种空压机进气阀的控制方法，包括加载控制过程，所述加载控制过程包括进气阀打开过程和进气阀闭合过程，所述进气阀打开过程包括：获取设定的目标打开时间，控制进气阀打开，其中，所述进气阀的开度与运行时间之间的关系满足打开控制数学模型，所述打开控制数学模型为：
Figure GDA0002337900280000041
在所述打开控制数学模型中，kv表示进气阀的开度，kv,min表示为进气阀关闭时的最小开度，tload表示为目标打开时间，t表示为运行时间；
通过打开控制数学模型来控制进气阀的开度与运行时间的关系，从打开控制数学模型可知，当运行时间t在0到目标打开时间tload之间时，进气阀的开度kv与运行时间t之间呈二次方关系，即进气阀的开度kv在运行时间t的前期缓慢打开，避免压缩机在瞬间高负荷工作，损害空压机。
在进气阀闭合过程中，所述进气阀闭合过程包括：获取设定的目标闭合时间，控制进气阀闭合，其中，所述进气阀的开度与运行时间之间的关系满足闭合控制数学模型，所述闭合控制数学模型为：
Figure GDA0002337900280000042
在所述闭合控制数学模型中，kv表示进气阀的开度，kv,min表示为进气阀关闭时的最小开度，tunload表示为目标闭合时间，t表示为运行时间；
通过闭合控制数学模型来控制进气阀的开度与运行时间的关系，从闭合控制数学模型可知，当运行时间t在0到目标闭合时间tunload之间时，进气阀的开度kv与运行时间t之间呈二次方关系，即进气阀的开度kv在运行时间t的前期缓慢关闭，从而防止因出气速度过快而避免压缩机在瞬间高负荷工作，损害空压机。
其中，在打开控制数学模型和闭合控制数学模型中，所述kv和kv,min的单位均为％，tload、tunload和t的单位均为min。进气阀的开度用百分比来表示，即0-100％，当进气阀的开度为0时，即进气阀完全关闭，当进气阀的开度为100％时，即进气阀完全打开。
作为上述实施方式的进一步优化，所述进气阀为等百分比阀门，在单位时间内，所述等百分比阀门的进气质量与其开度的数学关系满足：
Figure GDA0002337900280000051
其中，mi表示对应开度时的进气质量，mi,100表示所述等百分比阀门的开度为100％时单位时间内的进气质量，kv表示进气阀的开度，kv的单位为％，mi和mi,100的单位均为kg。
通过等百分比阀门可进一步限制了进入和流出压缩腔的空气质量。其中，主要在进气阀打开过程中，可避免大量的空气进入瞬间进入压缩腔，造成压缩腔瞬间压力激增，损坏压缩腔。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (2)

1.一种空压机进气阀的控制方法，包括加载控制过程，所述加载控制过程包括进气阀打开过程和进气阀闭合过程，其特征在于，所述进气阀打开过程包括：获取设定的目标打开时间，控制进气阀打开，其中，所述进气阀的开度与运行时间之间的关系满足打开控制数学模型，所述打开控制数学模型为：
Figure FDA0002337900270000011
在所述打开控制数学模型中，kv表示为进气阀的开度，kv,min表示为进气阀关闭时的最小开度，tload表示为目标打开时间，t表示为运行时间；
所述进气阀闭合过程包括：获取设定的目标闭合时间，控制进气阀闭合，其中，所述进气阀的开度与运行时间之间的关系满足闭合控制数学模型，所述闭合控制数学模型为：
Figure FDA0002337900270000012
在所述闭合控制数学模型中，kv表示为进气阀的开度，kv,min表示为进气阀关闭时的最小开度，tunload表示为目标闭合时间，t表示为运行时间；
上述kv和kv,min的单位均为％，tload、tunload和t的单位均为min。
2.根据权利要求1所述的一种空压机进气阀的控制方法，其特征在于，所述进气阀为等百分比阀门，在单位时间内，所述等百分比阀门的进气质量与其开度的数学关系满足：
Figure FDA0002337900270000021
其中，mi表示为对应开度时的进气质量，mi,100表示为所述等百分比阀门的开度为100％时单位时间内的进气质量，kv表示为进气阀的开度，kv的单位为％，mi和mi,100的单位均为kg。
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