CN114439725A - 一种压缩机用油位控制系统、工况控制系统及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机用油位控制系统、工况控制系统及其应用，当系统工作时，所述第二阀门控制所述油缸开口与所述压缩机之间连通，所述驱动机构通过驱动所述油缸吸入或排出油控制所述压缩机中的油量。本发明的技术方案大大提高了控制和实验效率，节省了控制和实验成本，加快了项目进度。

Description

一种压缩机用油位控制系统、工况控制系统及其应用

技术领域

本发明涉及压缩机控制领域，具体地说，涉及一种压缩机用油位控制系统、工况控制系统及其应用。

背景技术

压缩机是高速运转的复杂机器，保证压缩机曲轴、轴承、连杆、活塞等运动件的充分润滑是维持机器正常运转的基本要求。为此，压缩机制造商一般要求使用指定牌号润滑油，并要求定期检查润滑油油位和颜色。缺油是很容易辨别的压缩机故障之一，压缩机缺油时曲轴箱中油量很少甚至没有润滑油。

油位传感器能够准确和实时的监测到压缩机油箱中的油位的高低。

目前已有设计将油位传感器应用于压缩机内，从而就压缩机内部油面的情况进行实时反馈，若发生油量不足，油面低下的情况，传感器会实时给与系统反馈，系统对压缩机进行补油操作。

带油位传感器的压缩机的可靠性试验中，必不可少的一个试验是需要将油位传感器放置在压缩机内部相同的变化温度、变化压力的工况下，通过油面的变化，来检测传感器的适用性和可靠性。

但安装油位传感器需要在大批量应用前监测油位传感器的可靠性和稳定性。由于需要采用油位传感器的压缩机一般为商用或轻商用的多联机，压缩机一般规格较大，需要造成油面波动所要变化的油量较大，故若靠压缩机本身启停等油面变化最大的工况来进行油位传感器的试验，需要至少十个月的时间，大大增加了设计周期。

而如果油位传感器不放置在压缩机内部进行实验，要模拟压缩机内部相同的温度和压力变化已经很难，还需要同时模拟油面的油雾、气泡以及压缩机内部因运转时的磨耗产生的杂质等，难度相当大。

为此，本领域的技术人员致力于开发一种快速方便的压缩机用油位控制系统、工况控制系统及其应用。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种压缩机用油位控制系统，在压缩机运转时实时控制压缩机内部油面高度变化和变化的频率，大大提高了控制和实验效率，节省了控制和实验成本，加快了项目进度。

根据本发明的一方面，提供了一种压缩机用油位控制系统，包括驱动机构、油缸和压缩机，所述驱动机构与所述油缸相连，所述油缸上设有开口，所述油缸开口与所述压缩机相通，所述驱动机构驱动油从所述开口进入所述油缸中或从所述油缸中排出，所述油缸开口与所述压缩机之间的通道上设有第二阀门，所述第二阀门控制所述油缸开口与所述压缩机之间通道的通断，当系统工作时，所述第二阀门控制所述油缸开口与所述压缩机之间的通道连通，所述驱动机构通过驱动所述油缸吸入或排出油控制所述压缩机中的油量。

优选的：还包括油池，所述油池与所述油缸开口相通，所述油池与所述油缸开口之间的通道上设有第一阀门，所述第一阀门控制所述油池与所述油缸开口之间通道的通断，当系统加油时，所述第一阀门控制所述油池与所述油缸开口之间的通道连通，所述第二阀门控制所述油缸开口与所述压缩机之间的通道连通，所述油池中的油注入压缩机中；当系统工作时，所述第一阀门控制所述油池与所述油缸开口之间的通道断开，所述第二阀门控制所述油缸开口与所述压缩机之间的通道连通，所述驱动机构通过驱动所述油缸吸入或排出油控制所述压缩机中的油量。

优选的：所述油缸开口与所述压缩机之间还设有排气管道，所述排气管道上还设有第三阀门，所述第三阀门控制所述排气管道的通断，当系统排气时，所述第一阀门控制所述油缸开口与所述油池之间的通道断开，所述第二阀门控制所述油缸开口与所述压缩机之间的通道连通，所述第三阀门控制所述排气管道连通，系统内残存气体通过所述排气管道排出。

优选的：所述排气管道的一端与所述油缸开口和所述压缩机之间的通道相连，所述排气管道的另一端与所述油池的顶端相连。

优选的：所述排气管道的一端、所述油缸开口、所述压缩机之间通过第一三通阀相连，所述第一三通阀控制所述排气管道的一端、所述油缸开口、所述压缩机之间两两相通。

优选的：还包括抽真空机构，所述抽真空机构与所述油缸和压缩机之间的通道相连，当系统抽真空时，所述第一阀门控制所述油缸开口与所述油池之间的通道断开，所述第二阀门控制所述油缸开口与所述压缩机之间的通道连通，通过所述抽真空机构对所述压缩机进行抽真空操作。

优选的：所述压缩机包括相连的第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机。

根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机用工况控制系统，包括根据上述的压缩机用油位控制系统和制冷系统，所述制冷系统与所述压缩机相连，通过所述制冷系统和油位控制系统共同控制所述压缩机的工况。

根据本发明的另一方面，提供了一种根据上述的压缩机用油位控制系统和压缩机用工况控制系统在压缩机油位传感器试验中的应用。

本发明的一种压缩机用油位控制系统，在压缩机运转时实时控制压缩机内部油面高度变化和变化的频率，大大提高了控制和实验效率，节省了控制和实验成本，加快了项目进度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明的实施例的压缩机用油位控制系统的结构示意图；

图2是本发明的实施例的压缩机用油位控制系统的另一结构示意图；

图3是本发明的实施例的压缩机用油位控制系统的另一结构示意图。

附图标记

1 驱动机构

11 气缸

12 换向阀

2 油缸

21 油缸开口

3 油池

4 压缩机

41 第一压缩机

42 第二压缩机

43 第三压缩机

5 第一阀门

6 第二阀门

7 第三阀门

71 第四阀门

72 第五阀门

73 第六阀门

74 第七阀门

8 第一三通阀

81 第二三通阀

82 第三三通阀

9 抽真空机构

10 清洗口

100 制冷系统

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

如图1和图2中所示，在本发明的实施例中，提供了一种压缩机用油位控制系统、工况控制系统，包括驱动机构1、油缸2、油池3和压缩机4、抽真空机构9和制冷系统100。

如图1中所示，驱动机构1与油缸2相连，油缸2上设有开口21，驱动机构1驱动油从开口21进入油缸2中或从油缸2中排出，以控制压缩机4中的油位。

优选驱动机构1包括气缸11和换向阀12。气缸11和换向阀12相连。气缸11中设有相连的驱动杆和气活塞，气活塞将气缸11内分隔成第一缸和第二缸，第一缸和第二缸分别位于气活塞的两侧，通入第一缸可以驱动气活塞往第二缸的方向运动，通入第二缸可以驱动气活塞往第一缸的方向运动，从而可以驱动气活塞往两个相反的方向运动。

驱动杆与气活塞相连，在气活塞被通入第一缸和第二缸的气体推动时，被气活塞带动往两个相反的方向运动。

换向阀12上设有两个出气管，两个出气管分别与第一缸和第二缸相通。换向阀12上还连接有一个进气管。在进气管通入气体后，换向阀12可以选择气体进入的出气管，使得气体进入两个出气管之一，最终使得气体通入第一缸或第二缸，驱动气活塞往两个相反的方向运动。

优选气体为氮气。气缸11中通过氮气推动气活塞运动，从而带动驱动杆运动。不同方向的氮气可以带动驱动杆向不同方向运动。

优选驱动杆与油缸2上的油活塞相连，并带动油活塞运动。在工作时，油活塞一端的设有开口21的缸体中装有油，油活塞推动缸体中的油排出开口21或将油吸入缸体中。

如图1中所示，在本发明的实施例中，油缸2开口21与油池3相通，油池3中储存有油，其中的油可以从油池3通过开口21流入油缸2中。

优选油缸2开口21与油池3之间的通道上设有第一阀门5。第一阀门5控制油缸2开口21与油池3之间的通道的通断。

优选第一阀门5为开关阀和/或第一单向阀。第一单向阀允许从油池3流向油缸2方向的连通，阻止从油缸2流向油池3方向的连通，即油池3中的油可以流向油缸2，但油缸2中的油或空气不能流入油池3。

另如图1中所示，在本发明的实施例中，油缸2开口21与压缩机4相通，油缸2中的油可以流入压缩机4中。

油缸2开口21与压缩机4之间的通道上设有第二阀门6。第二阀门6控制油缸2开口21与压缩机4之间的通断。

当系统加油时，第一阀门5控制油缸2开口21与油池3之间的通道连通，第二阀门6控制油缸2开口21与压缩机4之间的通道连通，油池中的油注入压缩机4中；当系统工作时，第一阀门5控制油缸2开口21与油池3之间断开，第二阀门6控制油缸2开口21与压缩机4之间的通道的连通，驱动机构1通过驱动油缸2吸入或排出油，以控制压缩机4中的油量。

本发明实施例的一种压缩机用油位控制系统，通过油缸的抽放油实时控制压缩机运转时的内部油面高度变化和变化的频率，大大提高了实验效率，节省了实验成本，加快了项目进度。

如图1中所示，在本发明的实施例中，优选油缸2开口21与压缩机4之间的通道上还设有压力表，以实时监测压力。

另如图1中所示，在本发明的实施例中，油缸2开口21与压缩机4之间还设有排气管道，排气管道上还设有第三阀门7。

第三阀门7控制排气管道的通断。当系统排气时，第一阀门5控制油缸2开口与油池3之间断开，第二阀门6控制油缸2开口21与压缩机4之间连通，第三阀门7控制排气管道连通，以排出压缩机4的气体。

在本发明的实施例中，当系统加油时，第一阀门5控制油缸2开口21与油池3之间连通，第二阀门6控制油缸2开口21与压缩机4之间连通，第三阀门7控制排气管道断开；当系统工作时，第一阀门5控制油缸2开口21与油池3之间断开，第二阀门6控制油缸2开口21与压缩机4之间连通，第三阀门7控制排气管道断开。

优选排气管道的一端与油缸2开口和压缩机4之间相连，排气管道的另一端与油池3相连。

并优选第三阀门7为第二单向阀，第二单向阀允许从压缩机4流向油池3方向的连通，阻止从油池3流向压缩机4方向的连通。

如图1中所示，在本发明的实施例中，优选排气管道的一端、油缸2开口、压缩机4之间通过第一三通阀8相连，通过三通阀控制三者之间两两通断，即在排气时，控制油缸2开口21与排气管道之间连通，或者压缩机4与排气管道之间连通，排出废气；工作时，控制油缸2开口21与压缩机4之间连通，排气管道之间断开。

如图2中所示，在本发明的实施例中，还包括抽真空机构9。

抽真空机构9与油缸2和压缩机4之间的通道相连，当系统抽真空时，第一阀门5控制油缸2开口与油池3之间的通道断开，第二阀门6控制油缸2开口与压缩机4之间连通，通过抽真空机构9对压缩机4进行抽真空操作。

当抽真空机构9抽真空完毕后进行系统加油，此时，抽真空机构9关闭，第一阀门5控制油缸2开口与油池3之间的通道连通，第二阀门6控制油缸2开口与压缩机4之间的通道连通，第三阀门7控制排气管道断开，油池3中的油通过真空的负压流入压缩机4中，完成加油的操作。

此外，如图2中所示，在本发明的实施例中，油缸2开口21与压缩机4之间的通道上还设有清洗口10，对系统内的油进行过滤清洗。

另外，如图3中所示，在本发明的实施例中，压缩机4包括相连的第一压缩机41、第二压缩机42和第三压缩机43。第一压缩机41、第二压缩机42和第三压缩机43构成一个并联的压缩机组，共同实验油位传感器。压缩机组中各个压缩机与油缸2、油池3、抽真空机构9等的连接与压缩机4相同。

如图1-3中所示，在本发明的实施例中，通过压缩机用油位控制系统和制冷系统100组成的压缩机用工况控制系统共同控制压缩机4的运行工况。

另外，在本发明的实施例中，压缩机用油位控制系统和/或压缩机用工况控制系统通过控制压缩机4，来进行压缩机用油位传感器的试验，试验油位传感器的可靠性。

下面以具体的实施例描述本发明：

实施例1

如图3中所示，一种压缩机压缩机用油位控制系统、工况控制系统，包括驱动机构1、油缸2、油池3、压缩机4、抽真空机构9和制冷系统100。

驱动机构1包括相连的气缸11和换向阀12，气缸11中设有相连的驱动杆和气活塞，驱动杆与油缸2上的油活塞相连，并带动油活塞运动。油缸2中的油活塞又推动油缸2中油排出开口21或将油吸入油缸2中。

油缸2开口21与油池3相通，油缸2开口21与油池3之间的通道上设有第一阀门5，第一阀门5包括一个开关阀和单向阀。

油缸2开口21另通过第一三通阀8分别与第一压缩机41、油池3顶部开口相通。

油缸2开口21与第一三通阀8之间还设有第二阀门6。

第二压缩机42、第三压缩机43的连接方式与第一压缩机41相同，即第二压缩机42通过第二三通阀81分别与油缸2、油池3顶部开口相通。第三压缩机43通过第三三通阀82分别与油缸2、油池3顶部开口相通。

第一压缩机41、第二压缩机42、第三压缩机43与油池3顶部开口的通道上分别设有第三阀门7、第四阀门71、第五阀门72。

抽真空机构9与第二阀门6与第一三通阀8、第二三通阀81、第三三通阀82之间的通道连接并相通，抽真空机构9出口的通道上设有第六阀门73。

第二阀门6与第一三通阀8、第二三通阀81、第三三通阀82之间的通道上还设有清洗口10，清洗口10的出口通道上设有第七阀门74。

如图3中所示，系统工作时，按以下步骤进行：

(1)抽真空：关闭第一阀门5、第三阀门7、第四阀门71、第五阀门72、第七阀门74，打开第二阀门6、第六阀门73，采用真空泵对整个系统进行抽真空操作。

(2)系统加油：关闭第三阀门7、第四阀门71、第五阀门72、第六阀门73、第七阀门74，打开第一阀门5、第二阀门6。在系统抽真空停止后，利用压缩机(41、42、43)腔内抽真空后的低压，吸入油池3内的油。具体油量控制可以通过压缩机(41、42、43)上的视镜观察压缩机(41、42、43)内部油面位置，手动控制；或通过管径及加油时间，控制压缩机(41、42、43)内部油量。

(3)系统排气：关闭第一阀门5、第六阀门73、第七阀门74，打开第二阀门6、第三阀门7、第四阀门71、第五阀门72，将系统内部残存的气体进一步排空。

(4)实际工作状态：关闭第一阀门5、第三阀门7、第四阀门71、第五阀门72、第六阀门73、第七阀门74，打开第二阀门6，系统正式开始工作。此时压缩机(41、42、43)吸排气管连通系统台控制工况的一侧，压缩机(41、42、43)正常运转；同时，通过换向阀12切换气缸11背压，当换向阀12切换到(例如：氦气)增压一侧，系统气缸11背压高于压缩机(41、42、43)腔内的排气高压，气缸11推动油缸2内的油，压入压缩机(41、42、43)内部，实现油面升高的目的；当换向阀12切换到低压一侧，气缸11背压低于压缩机(41、42、43)腔内的排气高压，压缩机(41、42、43)内的油被抽回油缸内，实现压缩机(41、42、43)内部油面降低的目的。压缩机(41、42、43)内部油面波动的行程可以通过管径和时间进行计算并控制，也可以通过视镜观察进行手动控制。

如果通过调节工况来实现压缩机内部油面波动，带动传感器动作，一个动作周期约为15分钟。由于空调行业一般按10年的寿命周期来考核，确认传感器的长期寿命实验至少需要十个月的时间。本发明实施例的控制和试验系统，通过控制试验台的压缩机用油位控制系统和制冷系统100控制压缩机按对于油位传感器动作考核最恶劣的工况运转。同时通过换向阀，控制气缸的背压——当换向阀切换到外部加压，气缸背压高于压缩机内部的排气压力，气缸将油缸内的油压倒压缩机中来改变压缩机内部的油面位置；当换向阀切换到外部泄压，气缸背压低于压缩机内部压力，压缩机内的油回到油缸内部。并且通过气缸的动作频率及动作行程控制压缩机内部油面波动的位置，将油面波动的范围控制在正好应对油位传感器动作范围，可以将一个动作周期缩短到1分钟内完成，整个寿命实验的时间最短可以控制到1周完成，大大提高了实验效率，节省了实验成本，加快了项目进度。

综上，本发明的实施例的压缩机用油位控制系统、工况系统及其应用，同时控制油面变化的频率在压缩机运转时实时控制压缩机内部油面高度变化和变化的频率，大大提高了控制和实验效率，节省了控制和实验成本，加快了项目进度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种压缩机用油位控制系统，其特征在于，包括驱动机构(1)、油缸(2)和压缩机(4)，所述驱动机构(1)与所述油缸(2)相连，所述油缸(2)上设有开口(21)，所述油缸(2)开口(21)与所述压缩机(4)相通，所述驱动机构(1)驱动油从所述开口(21)进入所述油缸(2)中或从所述油缸(2)中排出，所述油缸(2)开口(21)与所述压缩机(4)之间的通道上设有第二阀门(6)，所述第二阀门(6)控制所述油缸(2)开口与所述压缩机(4)之间通道的通断，当系统工作时，所述第二阀门(6)控制所述油缸(2)开口(21)与所述压缩机(4)之间的通道连通，所述驱动机构(1)通过驱动所述油缸(2)吸入或排出油控制所述压缩机(4)中的油量。

2.根据权利要求1所述的压缩机用油位控制系统，其特征在于：还包括油池(3)，所述油池(3)与所述油缸(2)开口(21)相通，所述油池(3)与所述油缸(2)开口(21)之间的通道上设有第一阀门(5)，所述第一阀门(5)控制所述油池(3)与所述油缸(2)开口(21)之间通道的通断，当系统加油时，所述第一阀门(5)控制所述油池(3)与所述油缸(2)开口(21)之间的通道连通，所述第二阀门(6)控制所述油缸(2)开口(21)与所述压缩机(4)之间的通道连通，所述油池(2)中的油注入压缩机(4)中；当系统工作时，所述第一阀门(5)控制所述油池(3)与所述油缸(2)开口(21)之间的通道断开，所述第二阀门(6)控制所述油缸(2)开口与所述压缩机(4)之间的通道连通，所述驱动机构(1)通过驱动所述油缸(2)吸入或排出油控制所述压缩机(4)中的油量。

3.根据权利要求2所述的压缩机用油位控制系统，其特征在于：所述油缸(2)开口(21)与所述压缩机(4)之间还设有排气管道，所述排气管道上还设有第三阀门(7)，所述第三阀门(7)控制所述排气管道的通断，当系统排气时，所述第一阀门(5)控制所述油缸(2)开口与所述油池(3)之间的通道断开，所述第二阀门(6)控制所述油缸(2)开口与所述压缩机(4)之间的通道连通，所述第三阀门(7)控制所述排气管道连通，系统内残存气体通过所述排气管道排出。

4.根据权利要求3所述的压缩机用油位控制系统，其特征在于：所述排气管道的一端与所述油缸(2)开口(21)和所述压缩机(4)之间的通道相连，所述排气管道的另一端与所述油池(3)的顶端相连。

5.根据权利要求4所述的压缩机用油位控制系统，其特征在于：所述排气管道的一端、所述油缸(2)开口(21)、所述压缩机(4)之间通过第一三通阀(8)相连，所述第一三通阀(8)控制所述排气管道的一端、所述油缸(2)开口(21)、所述压缩机(4)之间两两相通。

6.根据权利要求2所述的压缩机用油位控制系统，其特征在于：还包括抽真空机构(9)，所述抽真空机构(9)与所述油缸(2)和压缩机(4)之间的通道相连，当系统抽真空时，所述第一阀门(5)控制所述油缸(2)开口(21)与所述油池(3)之间的通道断开，所述第二阀门(6)控制所述油缸(2)开口(21)与所述压缩机(4)之间的通道连通，通过所述抽真空机构(9)对压缩机(4)进行抽真空操作。

7.根据权利要求1所述的压缩机用油位控制系统，其特征在于：所述压缩机(4)包括相连的第一压缩机(41)、第二压缩机(42)和第三压缩机(43)。

8.一种压缩机用工况控制系统，其特征在于：包括根据权利要求1-7任一项所述的压缩机用油位控制系统和制冷系统(100)，所述制冷系统(100)与所述压缩机(4)相连，通过所述制冷系统(100)和油位控制系统共同控制所述压缩机(4)的工况。

9.一种根据权利要求1-7任一项所述的压缩机用油位控制系统在压缩机油位传感器试验中的应用。

10.一种根据权利要求8所述的压缩机用工况控制系统在压缩机油位传感器试验中的应用。

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