CN112832995A - 一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种往复式压缩机气量调节系统，尤其涉及一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构。包括：壳体，所述壳体内设有活塞，所述活塞与壳体之间滑动密封连接，所述活塞内部设有柱形空腔，壳体的敞口侧与活塞端面之间形成余隙腔，余隙腔的容积随活塞的位置变化而无级调节；导向隔板，所述导向隔板将活塞内部的柱形空腔分为液压工作腔I和液压工作腔Ⅱ两部分，所述导向隔板与活塞之间滑动密封连接，所述导向隔板与壳体固定相连，液压油经两条过流通道分别进入液压工作腔I和液压工作腔Ⅱ以驱动活塞相对于导向隔板运动或锁定。该执行机构安全可靠、结构紧凑、运动部件少、维修方便，尤其适用于安装空间受限的往复式压缩机余隙无级调节系统。
Description
技术领域：
本发明涉及一种往复式压缩机气量调节系统，尤其涉及一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构。
背景技术：
实际生产中，要求往复式压缩机能在一定范围内进行气量的调节。余隙无级调节技术通过改变补充余隙容积，调整压缩机的容积系数，进而实现压缩机的气量调节，是一种节能、方便、可靠的无级气量调节方法。
余隙无级调节系统一般通过液压系统控制执行机构实现补充余隙容积的无级调节改变。目前的余隙无级调节执行机构多采用油活塞、活塞杆、气活塞串联的型式，当行程较大时，执行机构轴向尺寸偏长，对于安装空间受限的场合不能适用。
发明内容：
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构，安全可靠、结构紧凑、运动部件少、维修方便，解决了以往的余隙无级调节执行机构轴向尺寸偏长、不能适用安装空间受限场合的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构，包括：
壳体，所述壳体内设有活塞，所述活塞与壳体之间滑动密封连接，所述活塞内部设有柱形空腔，壳体的敞口侧与活塞端面之间形成余隙腔，余隙腔的容积随活塞的位置变化而无级调节；
导向隔板，所述导向隔板将活塞内部的柱形空腔分为液压工作腔I和液压工作腔Ⅱ两部分，所述导向隔板与活塞之间滑动密封连接，所述导向隔板与壳体固定相连，所述导向隔板内部设置两条过流通道分别与液压工作腔I和液压工作腔Ⅱ相通，液压油经两条过流通道分别进入液压工作腔I和液压工作腔Ⅱ以驱动活塞相对于导向隔板运动或锁定。
所述壳体包括筒体和端盖，端盖设有内件安装口，筒体和端盖之间形成柱形空腔，筒体外侧设有安装法兰，所述安装法兰用于壳体与压缩机气缸之间的连接。
所述筒体或端盖上设有泄漏监测口，所述泄漏监测口用于连接泄漏监测系统。
所述活塞包括通过连接件相连的活塞主体和活塞端盖，所述活塞主体和活塞端盖之间设有密封件，所述活塞主体和活塞端盖中间形成柱形液压腔，活塞端盖中间开设导向杆配合孔和密封组件I安装槽，槽内放置密封组件I，活塞主体外壁设置密封组件Ⅱ安装槽，槽内放置密封组件Ⅱ。
所述导向隔板包括相连接的导向杆和隔板，两条过流通道设在导向杆内部，隔板外柱面设置密封组件Ⅲ安装槽，槽内放置密封组件Ⅲ。
所述导向杆为一根，两条过流通道设在同一根导向杆内。
所述导向杆为两根，两条过流通道分别设在两根导向杆内。
所述壳体封闭侧内壁与活塞端面之间形成封闭腔，所述封闭腔用作助力平衡腔或冷却腔或泄漏监测腔。
所述壳体上设有位移仪表，所述位移仪表用于实时反馈活塞的位置。
所述壳体的外壁设有夹套，用于实现外冷。
本发明采用上述方案，具有以下优点：
利用壳体、带过流通道的导向隔板和带液压腔的活塞形成紧凑型余隙无级调节执行机构，仅有活塞一个运动部件，活塞内部具有柱形空腔，用导向隔板将活塞内部柱形空腔分为两个液压工作腔，导向隔板与壳体相连，导向隔板内部设置两条过流通道，且分别与两个液压工作腔相通，利用经过流通道进入液压工作腔的液压油对活塞进行驱动或锁紧，使壳体敞口侧内壁与活塞端面之间形成的余隙腔容积无级可调。该执行机构安全可靠、结构紧凑、运动部件少、维修方便，尤其适用于安装空间受限的往复式压缩机余隙无级调节系统。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明壳体的结构示意图。
图3为本发明活塞的结构示意图。
图4为本发明导向隔板的结构示意图。
图5为本发明实施例1单杆内冷式余隙无级调节执行机构的结构示意图。
图6为本发明实施例2双杆外冷式余隙无级调节执行机构的结构示意图。
图中，1、壳体；2、活塞；3、导向隔板；4、余隙腔；5、液压工作腔I；6、液压工作腔Ⅱ；7、封闭腔；8、密封组件I；9、密封组件Ⅱ；10、密封组件Ⅲ；11、位移仪表；12、冷却水进口；13、冷却水出口；14、夹套。
1-1、筒体；1-2、端盖；1-3、泄漏监测口；1-4、内件安装口；1-5、柱形空腔；1-6、安装法兰。
2-1、活塞主体；2-2、活塞端盖；2-3、液压腔；2-4、密封组件Ⅱ安装槽；2-5、连接件；2-6、密封件；2-7、导向杆配合孔；2-8、密封组件I安装槽。
3-1、导向杆；3-2、过流通道I；3-3、过流通道Ⅱ；3-4、隔板；3-5、密封组件Ⅲ安装槽。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
实施例1：
如图1-图5所示，本发明为单杆内冷式余隙无级调节执行机构，包括：
壳体1，所述壳体1内设有活塞2，所述活塞2与壳体1之间滑动密封连接，所述活塞2内部设有柱形空腔，壳体1的敞口侧与活塞2端面之间形成余隙腔4，余隙腔4的容积随活塞2的位置变化而无级调节；
导向隔板3，所述导向隔板3将活塞2内部的柱形空腔分为液压工作腔I5和液压工作腔Ⅱ6两部分，所述导向隔板3与活塞2之间滑动密封连接，所述导向隔板3与壳体1固定相连，所述导向隔板3内部设置两条过流通道分别与液压工作腔I5和液压工作腔Ⅱ6相通，液压油经两条过流通道分别进入液压工作腔I5和液压工作腔Ⅱ6以驱动活塞2相对于导向隔板3运动或锁定。
活塞2与壳体1之间通过密封组件Ⅱ9实现动密封，活塞2与导向隔板3之间通过密封组件I8和密封组件Ⅲ10实现动密封。密封组件I8、密封组件Ⅱ9和密封组件Ⅲ10由Y型圈、格莱圈、斯特封、导向带等组成。
所述壳体1包括筒体1-1和端盖1-2，端盖1-2设有内件安装口1-4，筒体1-1和端盖1-2之间形成柱形空腔1-5，筒体1-1外侧设有安装法兰1-6，所述安装法兰1-6用于壳体1-1与压缩机气缸之间的连接。
所述筒体1-1或端盖1-2上设有泄漏监测口1-3，所述泄漏监测口1-3用于连接泄漏监测系统。
所述活塞2包括通过连接件2-5相连的活塞主体2-1和活塞端盖2-2，所述活塞主体2-1和活塞端盖2-2之间设有密封件2-6，所述活塞主体2-1和活塞端盖2-2中间形成柱形液压腔2-3，活塞端盖2-2中间开设导向杆配合孔2-7和密封组件I安装槽2-8，槽内放置密封组件I8，活塞主体2-1外壁设置密封组件Ⅱ安装槽2-4，槽内放置密封组件Ⅱ9。
所述导向隔板3包括相连接的导向杆3-1和隔板3-4，过流通道I3-2和过流通道Ⅱ3-3设在导向杆3-1内部，隔板3-4外柱面设置密封组件Ⅲ安装槽3-5，槽内放置密封组件Ⅲ10。导向杆3-1通过内件安装口1-4与壳体1实现固定连接。
所述导向杆3-1为一根，两条过流通道设在同一根导向杆3-1内。
所述壳体1封闭侧内壁与活塞2端面之间形成封闭腔7，所述封闭腔7用作冷却腔用于实现内冷。筒体1-1贴近端盖1-2处正下方开设冷却水进口12，正上方开设冷却水出口13，筒体1-1内壁、端盖1-2内壁与活塞端盖2-2侧壁之间形成冷却腔，冷却水经冷却水进口12流入冷却腔，经冷却水出口13流出，实现内冷，冷却效果优于外冷。
所述壳体1上设有位移仪表11，所述位移仪表11用于实时反馈活塞2的位置，为余隙容积无级调节提供控制信号。
实施例2：
如图6所示，本发明为双杆外冷式余隙无级调节执行机构，包括：
壳体1，所述壳体1内设有活塞2，所述活塞2与壳体1之间滑动密封连接，所述活塞2内部设有柱形空腔，壳体1的敞口侧与活塞2端面之间形成余隙腔4，余隙腔4的容积随活塞2的位置变化而无级调节；
导向隔板3，所述导向隔板3将活塞2内部的柱形空腔分为液压工作腔I5和液压工作腔Ⅱ6两部分，所述导向隔板3与活塞2之间滑动密封连接，所述导向隔板3与壳体1固定相连，所述导向隔板3内部设置两条过流通道分别与液压工作腔I5和液压工作腔Ⅱ6相通，液压油经两条过流通道分别进入液压工作腔I5和液压工作腔Ⅱ6以驱动活塞2相对于导向隔板3运动或锁定。
活塞2与壳体1之间通过密封组件Ⅱ9实现动密封，活塞2与导向隔板3之间通过密封组件I8和密封组件Ⅲ10实现动密封。密封组件I8、密封组件Ⅱ9和密封组件Ⅲ10由Y型圈、格莱圈、斯特封、导向带等组成。
所述壳体1包括筒体1-1和端盖1-2，端盖1-2设有内件安装口1-4，筒体1-1和端盖1-2之间形成柱形空腔1-5，筒体1-1外侧设有安装法兰1-6，所述安装法兰1-6用于壳体1-1与压缩机气缸之间的连接。
所述筒体1-1或端盖1-2上设有泄漏监测口1-3，所述泄漏监测口1-3用于连接泄漏监测系统。
所述活塞2包括通过连接件2-5相连的活塞主体2-1和活塞端盖2-2，所述活塞主体2-1和活塞端盖2-2之间设有密封件2-6，所述活塞主体2-1和活塞端盖2-2中间形成柱形液压腔2-3，活塞端盖2-2中间开设导向杆配合孔2-7和密封组件I安装槽2-8，槽内放置密封组件I8，活塞主体2-1外壁设置密封组件Ⅱ安装槽2-4，槽内放置密封组件Ⅱ9。
所述导向隔板3包括相连接的导向杆3-1和隔板3-4，过流通道I3-2和过流通道Ⅱ3-3设在导向杆3-1内部，隔板3-4外柱面设置密封组件Ⅲ安装槽3-5，槽内放置密封组件Ⅲ10。导向杆3-1通过内件安装口1-4与壳体1实现固定连接。
所述导向杆3-1为两根，两条过流通道分别设在两根导向杆3-1内。
所述壳体1的外壁设有夹套14，用于实现外冷。
所述壳体1封闭侧内壁与活塞2端面之间形成封闭腔7，所述封闭腔7用作助力平衡腔或泄漏监测腔。助力平衡腔用于高压往复式压缩机余隙无级调节气量，泄漏监测腔用于监测密封组件是否失效。
所述壳体1上设有位移仪表11，所述位移仪表11用于实时反馈活塞的位置，为余隙容积无级调节提供控制信号。
本发明利用壳体1、带过流通道的导向隔板3和带液压腔的活塞2形成紧凑型余隙无级调节执行机构。该执行机构安全可靠、结构紧凑、运动部件少、维修方便，尤其适用于安装空间受限的往复式压缩机余隙无级调节系统。实施例1为单杆内冷结构，实施例2为双杆外冷结构，改变壳体、导向隔板或活塞的结构型式还可以形成其他型式的紧凑型余隙无级调节执行机构。实施例2尤其适用于大直径的执行机构，该结构刚度好、过流通道加工方便，且可避免因活塞旋转引起的密封组件损坏，能够延长执行机构的使用寿命，提高可靠性；该执行机构可以非常方便地与助力平衡腔结构配合使用，用于高压往复式压缩机余隙无级调节气量。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构，其特征在于：包括：
壳体，所述壳体内设有活塞，所述活塞与壳体之间滑动密封连接，所述活塞内部设有柱形空腔，壳体的敞口侧与活塞端面之间形成余隙腔，余隙腔的容积随活塞的位置变化而无级调节；
导向隔板，所述导向隔板将活塞内部的柱形空腔分为液压工作腔I和液压工作腔Ⅱ两部分，所述导向隔板与活塞之间滑动密封连接，所述导向隔板与壳体固定相连，所述导向隔板内部设置两条过流通道分别与液压工作腔I和液压工作腔Ⅱ相通，液压油经两条过流通道分别进入液压工作腔I和液压工作腔Ⅱ以驱动活塞相对于导向隔板运动或锁定。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构，其特征在于：所述壳体包括筒体和端盖，端盖设有内件安装口，筒体和端盖之间形成柱形空腔，筒体外侧设有安装法兰，所述安装法兰用于壳体与压缩机气缸之间的连接。
3.根据权利要求2所述的一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构，其特征在于：所述筒体或端盖上设有泄漏监测口，所述泄漏监测口用于连接泄漏监测系统。
4.根据权利要求1所述的一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构，其特征在于：所述活塞包括通过连接件相连的活塞主体和活塞端盖，所述活塞主体和活塞端盖之间设有密封件，所述活塞主体和活塞端盖中间形成柱形液压腔，活塞端盖中间开设导向杆配合孔和密封组件I安装槽，槽内放置密封组件I，活塞主体外壁设置密封组件Ⅱ安装槽，槽内放置密封组件Ⅱ。
5.根据权利要求1所述的一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构，其特征在于：所述导向隔板包括相连接的导向杆和隔板，两条过流通道设在导向杆内部，隔板外柱面设置密封组件Ⅲ安装槽，槽内放置密封组件Ⅲ。
6.根据权利要求5所述的一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构，其特征在于：所述导向杆为一根，两条过流通道设在同一根导向杆内。
7.根据权利要求5所述的一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构，其特征在于：所述导向杆为两根，两条过流通道分别设在两根导向杆内。
8.根据权利要求1所述的一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构，其特征在于：所述壳体封闭侧内壁与活塞端面之间形成封闭腔，所述封闭腔用作助力平衡腔或冷却腔或泄漏监测腔。
9.根据权利要求1所述的一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构，其特征在于：所述壳体上设有位移仪表，所述位移仪表用于实时反馈活塞的位置。
10.根据权利要求1或7所述的一种紧凑型余隙无级调节气量执行机构，其特征在于：所述壳体的外壁设有夹套，用于实现外冷。
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