CN112113617B - 一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置及其方法，具体涉及往复式压缩机监测及故障诊断领域，包括气缸，所述气缸外部设有排/吸气阀主体，所述排/吸气阀主体连接端可拆卸设有分导管，所述气缸底端一侧开口处可拆卸设置有第一连接机构。本发明通过第一连接机构和第二连接机构的设置，并由分导管作为转接头，对温度变送器和高频压力传感器同时接入往复式压缩机管路，可同时对往复式压缩机工作时气缸内的实时压力和温度进行监测，且排气端盖、连接杆和端盖螺母的连同配合和组装，并由各密封垫圈对个组件间起到密封效果，在对往复式压缩机起到保护效果的前提下，便于使用者的安装，且结构简单，保证其使用效果。

Description

一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置及其方法

技术领域

本发明涉及往复式压缩机检测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置及其方法。

背景技术

往复式压缩机是指通过气缸内活塞或隔膜的往复运动使缸体容积周期变化并实现气体的增压和输送的一种压缩机。属容积型压缩机。根据作往复运动的构件分为活塞式和隔膜式压缩机。曲轴带动连杆，连杆带动活塞，活塞做上下往复运动。活塞运动使气缸内的容积发生变化，当活塞向下运动的时候，汽缸内有效容积逐渐增大，此过程进气阀打开，排气阀关闭，空气被吸进来，完成进气过程；当活塞向上运动的时候，气缸内有效容积逐渐减小，缸内压力逐渐增大，出气阀打开，进气阀关闭，完成压缩过程。通常活塞上有活塞环和支撑环,来密封气缸和活塞之间的间隙。由于设计原理的关系，就决定了活塞压缩机的很多特点。因运动部件较多，有进气阀、排气阀、活塞、活塞环、连杆、曲轴、轴瓦等；如受力不均衡，没有办法控制往复惯性力；需要多级压缩，结构复杂；同时由于是往复运动，压缩空气不是连续排出、有脉动等。

往复式压缩机在使用过程中需对其运行时的实时缸内压力值及缸内温度值进行采集监测，能更直观的将压缩机运行效率表现出来，同时也能对压缩机部分故障提前预警，提高压缩机使用寿命；现有部分往复式压缩机虽然配以检测装置，但大都仅限于压缩机缸体外围检测，而在实际的使用过程中缸内的温度及压力检测能更好的体现压缩运行效率及健康状态，若忽视对缸内温度及压力的检测，仅对缸体外围进行检测，则在往复式压缩机的运行效率及安全防控上会出现运行效率未知及安全隐患状态。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置及其方法，本发明所要解决的技术问题是：如何同时解决往复式压缩机使用时压力值和温度值无法同时检测的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置，包括气缸，所述气缸外部设有排/吸气阀主体，所述排/吸气阀主体连接端可拆卸设有分导管，所述气缸底端一侧开口处可拆卸设置有第一连接机构，所述气缸底端另一侧开口处可拆卸设置有第二连接机构，所述第一连接机构远离气缸一端设有温度变送器，所述第二连接机构远离气缸一端设有高频压力传感器，所述温度变送器和高频压力传感器与分导管的两个连接口之间均设有导气管；

所述第一连接机构和第二连接机构均包括排气端盖和连接杆，所述排气端盖顶端与连接杆端之间可拆卸设有端盖螺母；

所述排气端盖包括端盖本体，所述端盖本体底部设有第一密封垫圈，所述端盖本体顶部设有第二密封垫圈，所述端盖本体边沿处呈圆形阵列开设有多个固定孔，所述端盖本体底部与第一密封垫圈连接处设有第一收纳槽，所述端盖本体中心处纵向贯穿设置有第一安装通槽，所述第一安装通槽顶部与第二密封垫圈连接处设有第二收纳槽；

所述连接杆包括第一主体杆，所述第一主体杆一端固定设有第二主体杆，所述第二主体杆远离第一主体杆一端开设有进气连接槽，所述第一主体杆远离第二主体杆一端开设有出气连接槽，所述进气连接槽与出气连接槽之间开设有导气通腔，所述进气连接槽内部设有第三密封垫圈，所述第二主体杆与第三密封垫圈连接处设有第三收纳槽；

所述端盖螺母包括螺杆体，所述螺杆体顶端固定设有螺母头，所述螺母头与螺杆体之间纵向贯穿开设有第二安装通槽，所述第二安装通槽内部设有多个第四密封垫圈，所述第二安装通槽内壁与第四密封垫圈连接处设有第四收纳槽。

在一个优选地实施方式中，所述分导管、温度变送器和高频压力传感器与导气管连接处均设有连接头，所述第一连接机构和第二连接机构与气缸连接处设有固定螺栓。

在一个优选地实施方式中，所述排气端盖、连接杆和端盖螺母均由GB/T699-1999优质碳素结构钢材料铸造成型，所述第一密封垫圈、第二密封垫圈、第三密封垫圈和第四密封垫圈均由橡胶材料制成。

在一个优选地实施方式中，所述第四密封垫圈和第二安装通槽内径均与第一主体杆外径相等，所述第二主体杆外径大于第二安装通槽内径。

在一个优选地实施方式中，所述连接杆和端盖螺母均采用HRC22～25的热处理，所述排气端盖和端盖螺母均作0.3×45°的锐边倒钝，所述连接杆作0.5×45°的锐边倒钝，所述连接杆和端盖螺母均进行发黑表面处理。

在一个优选地实施方式中，所述螺杆体外壁和第一安装通槽内壁均设有螺纹，所述螺杆体外壁与第一安装通槽螺纹连接。

本发明还包括一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集方法，具体检测步骤如下：

S1：先按照第一密封垫圈与第一收纳槽、第二密封垫圈与第二收纳槽、第三密封垫圈与第三收纳槽、第四密封垫圈与第四收纳槽位置对应放置的方式，将各密封垫圈对应安装到指定位置，完成排气端盖、连接杆和端盖螺母各零件的成型组装；

S2：随后将第一主体杆由第二安装通槽底端穿过，由第二安装通槽对第二主体杆的位置限定，及第四密封垫圈对第一主体杆外壁的限位，完成对连接杆与端盖螺母的位置组装；

S3：随后由第一安装通槽将连接杆穿过，经螺杆体与第一安装通槽的螺纹连接完成第一连接机构的整体组装；

S4：随后按照步骤S1-S3的顺序步骤完成对第二连接机构的组装；

S5：经第一连接机构的进气连接槽与温度变送器连接，再通过第二连接机构的进气连接槽与高频压力传感器连接，使用固定螺栓经固定孔分别将第一连接机构和第二连接机构与气缸底端两出口相连；

S6：随后将排/吸气阀主体的输出端连接三通口的分导管，选用两导气管分别将温度变送器和高频压力传感器的检测端与分导管的通口处连通；

S7：开启排/吸气阀主体，经温度变送器和高频压力传感器上数值可直接同时进行温度实时采集和压力实时采集。

在一个优选地实施方式中，所述步骤S6中对导气管连接时需配与之相配的密封垫。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过第一连接机构和第二连接机构的设置，并由分导管作为转接头，对温度变送器和高频压力传感器同时接入往复式压缩机管路，可同时对往复式压缩机工作时的实时压力和温度进行检测，且排气端盖、连接杆和端盖螺母的连同配合和组装，并由各密封垫圈对个组件间起到密封效果，在对往复式压缩机起到保护效果的前提下，便于使用者的安装，且结构简单，保证其使用效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的第一连接机构结构示意图；

图3为本发明的排气端盖爆炸结构示意图；

图4为本发明的端盖本体剖面结构示意图；

图5为本发明的连接杆结构示意图；

图6为本发明的端盖螺母爆炸结构示意图；

图7为本发明的端盖螺母剖面结构示意图；

附图标记说明：1气缸、2排/吸气阀主体、3分导管、4第一连接机构、41排气端盖、411端盖本体、412第一密封垫圈、413第二密封垫圈、414固定孔、415第一收纳槽、416第一安装通槽、417第二收纳槽、42连接杆、421第一主体杆、422第二主体杆、423进气连接槽、424出气连接槽、425导气通腔、426第三密封垫圈、43端盖螺母、431螺杆体、432螺母头、433第二安装通槽、434第四密封垫圈、435第四收纳槽、5第二连接机构、6温度变送器、7高频压力传感器、8导气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-7所示的一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置，包括气缸1，所述气缸1外部设有排/吸气阀主体2，所述排/吸气阀主体2连接端可拆卸设有分导管3，所述气缸1底端一侧开口处可拆卸设置有第一连接机构4，所述气缸1底端另一侧开口处可拆卸设置有第二连接机构5，所述第一连接机构4远离气缸1一端设有温度变送器6，所述第二连接机构5远离气缸1一端设有高频压力传感器7，所述温度变送器6和高频压力传感器7与分导管3的两个连接口之间均设有导气管8；

所述第一连接机构4和第二连接机构5均包括排气端盖41和连接杆42，所述排气端盖41顶端与连接杆42端之间可拆卸设有端盖螺母43；

所述排气端盖41包括端盖本体411，所述端盖本体411底部设有第一密封垫圈412，所述端盖本体411顶部设有第二密封垫圈413，所述端盖本体411边沿处呈圆形阵列开设有多个固定孔414，所述端盖本体411底部与第一密封垫圈412连接处设有第一收纳槽415，所述端盖本体411中心处纵向贯穿设置有第一安装通槽416，所述第一安装通槽416顶部与第二密封垫圈413连接处设有第二收纳槽417；

所述连接杆42包括第一主体杆421，所述第一主体杆421一端固定设有第二主体杆422，所述第二主体杆422远离第一主体杆421一端开设有进气连接槽423，所述第一主体杆421远离第二主体杆422一端开设有出气连接槽424，所述进气连接槽423与出气连接槽424之间开设有导气通腔425，所述进气连接槽423内部设有第三密封垫圈426，所述第二主体杆422与第三密封垫圈426连接处设有第三收纳槽；

所述端盖螺母43包括螺杆体431，所述螺杆体431顶端固定设有螺母头432，所述螺母头432与螺杆体431之间纵向贯穿开设有第二安装通槽433，所述第二安装通槽433内部设有多个第四密封垫圈434，所述第二安装通槽433内壁与第四密封垫圈434连接处设有第四收纳槽435。

所述分导管3、温度变送器6和高频压力传感器7与导气管8连接处均设有连接头，所述第一连接机构4和第二连接机构5与气缸1连接处设有固定螺栓，所述排气端盖41、连接杆42和端盖螺母43均由GB/T699-1999优质碳素结构钢材料铸造成型，所述第一密封垫圈412、第二密封垫圈413、第三密封垫圈426和第四密封垫圈434均由橡胶材料制成，所述第四密封垫圈434和第二安装通槽433内径均与第一主体杆421外径相等，所述第二主体杆422外径大于第二安装通槽433内径，所述连接杆42和端盖螺母43均采用HRC22～25的热处理，所述排气端盖41和端盖螺母43均作0.3×45°的锐边倒钝，所述连接杆42作0.5×45°的锐边倒钝，所述连接杆42和端盖螺母43均进行发黑表面处理，所述螺杆体431外壁和第一安装通槽416内壁均设有螺纹，所述螺杆体431外壁与第一安装通槽416螺纹连接。

本发明还包括一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集方法，具体检测步骤如下：

S1：先按照第一密封垫圈412与第一收纳槽415、第二密封垫圈413与第二收纳槽417、第三密封垫圈426与第三收纳槽、第四密封垫圈434与第四收纳槽435位置对应放置的方式，将各密封垫圈对应安装到指定位置，完成排气端盖41、连接杆42和端盖螺母43各零件的成型组装；

S2：随后将第一主体杆421由第二安装通槽433底端穿过，由第二安装通槽433对第二主体杆422的位置限定，及第四密封垫圈434对第一主体杆421外壁的限位，完成对连接杆42与端盖螺母43的位置组装；

S3：随后由第一安装通槽416将连接杆42穿过，经螺杆体431与第一安装通槽416的螺纹连接完成第一连接机构4的整体组装；

S4：随后按照步骤S1-S3的顺序步骤完成对第二连接机构5的组装；

S5：经第一连接机构4的进气连接槽423与温度变送器6连接，再通过第二连接机构5的进气连接槽423与高频压力传感器7连接，使用固定螺栓经固定孔414分别将第一连接机构4和第二连接机构5与气缸1底端两出口相连；

S6：随后将排/吸气阀主体2的输出端连接三通口的分导管3，选用两导气管8分别将温度变送器6和高频压力传感器7的检测端与分导管3的通口处连通，对导气管8连接时需配与之相配的密封垫；

S7：开启排/吸气阀主体2，经温度变送器6和高频压力传感器7上数值可直接同时进行温度实时采集和压力实时采集。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置，包括气缸（1），其特征在于：所述气缸（1）外部设有排/吸气阀主体（2），所述排/吸气阀主体（2）连接端可拆卸设有分导管（3），所述气缸（1）底端一侧开口处可拆卸设置有第一连接机构（4），所述气缸（1）底端另一侧开口处可拆卸设置有第二连接机构（5），所述第一连接机构（4）远离气缸（1）一端设有温度变送器（6），所述第二连接机构（5）远离气缸（1）一端设有高频压力传感器（7），所述温度变送器（6）和高频压力传感器（7）与分导管（3）的两个连接口之间均设有导气管（8）；

所述第一连接机构（4）和第二连接机构（5）均包括排气端盖（41）和连接杆（42），所述排气端盖（41）顶端与连接杆（42）端之间可拆卸设有端盖螺母（43）；

所述排气端盖（41）包括端盖本体（411），所述端盖本体（411）底部设有第一密封垫圈（412），所述端盖本体（411）顶部设有第二密封垫圈（413），所述端盖本体（411）边沿处呈圆形阵列开设有多个固定孔（414），所述端盖本体（411）底部与第一密封垫圈（412）连接处设有第一收纳槽（415），所述端盖本体（411）中心处纵向贯穿设置有第一安装通槽（416），所述第一安装通槽（416）顶部与第二密封垫圈（413）连接处设有第二收纳槽（417）；

所述连接杆（42）包括第一主体杆（421），所述第一主体杆（421）一端固定设有第二主体杆（422），所述第二主体杆（422）远离第一主体杆（421）一端开设有进气连接槽（423），所述第一主体杆（421）远离第二主体杆（422）一端开设有出气连接槽（424），所述进气连接槽（423）与出气连接槽（424）之间开设有导气通腔（425），所述进气连接槽（423）内部设有第三密封垫圈（426），所述第二主体杆（422）与第三密封垫圈（426）连接处设有第三收纳槽；

所述端盖螺母（43）包括螺杆体（431），所述螺杆体（431）顶端固定设有螺母头（432），所述螺母头（432）与螺杆体（431）之间纵向贯穿开设有第二安装通槽（433），所述第二安装通槽（433）内部设有多个第四密封垫圈（434），所述第二安装通槽（433）内壁与第四密封垫圈（434）连接处设有第四收纳槽（435）。

2.根据权利要求1所述的一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置，其特征在于：所述分导管（3）、温度变送器（6）和高频压力传感器（7）与导气管（8）连接处均设有连接头，所述第一连接机构（4）和第二连接机构（5）与气缸（1）连接处设有固定螺栓。

3.根据权利要求1所述的一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置，其特征在于：所述排气端盖（41）、连接杆（42）和端盖螺母（43）均由GB/T699-1999优质碳素结构钢材料铸造成型，所述第一密封垫圈（412）、第二密封垫圈（413）、第三密封垫圈（426）和第四密封垫圈（434）均由橡胶材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置，其特征在于：所述第四密封垫圈（434）和第二安装通槽（433）内径均与第一主体杆（421）外径相等，所述第二主体杆（422）外径大于第二安装通槽（433）内径。

5.根据权利要求1所述的一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置，其特征在于：所述连接杆（42）和端盖螺母（43）均采用HRC22～25的热处理，所述排气端盖（41）和端盖螺母（43）均作0.3×45°的锐边倒钝，所述连接杆（42）作0.5×45°的锐边倒钝，所述连接杆（42）和端盖螺母（43）均进行发黑表面处理。

6.根据权利要求1所述的一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置，其特征在于：所述螺杆体（431）外壁和第一安装通槽（416）内壁均设有螺纹，所述螺杆体（431）外壁与第一安装通槽（416）螺纹连接。

7.一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集方法，应用于如权利要求1-6中任一项所述的往复式压缩机缸内压力与温度实时采集装置，其特征在于：具体检测步骤如下：

S1：先按照第一密封垫圈（412）与第一收纳槽（415）、第二密封垫圈（413）与第二收纳槽（417）、第三密封垫圈（426）与第三收纳槽、第四密封垫圈（434）与第四收纳槽（435）位置对应放置的方式，将各密封垫圈对应安装到指定位置，完成排气端盖（41）、连接杆（42）和端盖螺母（43）各零件的成型组装；

S2：随后将第一主体杆（421）由第二安装通槽（433）底端穿过，由第二安装通槽（433）对第二主体杆（422）的位置限定，及第四密封垫圈（434）对第一主体杆（421）外壁的限位，完成对连接杆（42）与端盖螺母（43）的位置组装；

S3：随后由第一安装通槽（416）将连接杆（42）穿过，经螺杆体（431）与第一安装通槽（416）的螺纹连接完成第一连接机构（4）的整体组装；

S4：随后按照步骤S1-S3的顺序步骤完成对第二连接机构（5）的组装；

S5：经第一连接机构（4）的进气连接槽（423）与温度变送器（6）连接，再通过第二连接机构（5）的进气连接槽（423）与高频压力传感器（7）连接，使用固定螺栓经固定孔（414）分别将第一连接机构（4）和第二连接机构（5）与气缸（1）底端两出口相连；

S6：随后将排/吸气阀主体（2）的输出端连接三通口的分导管（3），选用两导气管（8）分别将温度变送器（6）和高频压力传感器（7）的检测端与分导管（3）的通口处连通；

S7：开启排/吸气阀主体（2），经温度变送器（6）和高频压力传感器（7）上数值可直接同时进行温度实时采集和压力实时采集。

8.根据权利要求7所述的一种往复式压缩机缸内压力与温度实时采集方法，其特征在于：所述步骤S6中对导气管（8）连接时需配与之相配的密封垫。

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