CN205330918U - 内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构 - Google Patents

Abstract

一种内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，包括一中空的油缸缸筒，在油缸缸筒一侧设有一油缸端盖，在油缸缸筒内滑动设有一伺服液压油缸活塞，伺服液压油缸活塞通过传感器测杆与一设在油缸端盖外侧的位移传感器变送器相连，在伺服液压油缸活塞与油缸缸筒之间设有伺服液压油缸活塞密封组合，伺服液压油缸活塞将油缸缸筒分隔成第一液压油腔和第二液压油腔，在油缸端盖内设有一与第一液压油腔相连通的第一过油通道，在油缸缸筒侧壁内设有一与第二液压油腔相连通的第二过油通道。将冷却水直接注入执行机构内部，冷却水直接与余隙活塞、活塞杆直接接触，冷却效果非常好，更大程度地确保压缩机及余隙无级气量调节系统长周期安全可靠地运行。

Description

内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构

技术领域：

本实用新型涉及一种内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构。

背景技术：

目前，往复活塞式压缩机已经广泛应用于炼油、煤制油、化工、钢铁等行业，但它在设计之初及在实际应用过程中有相当多的未满负荷运行，这就有了节能改造的空间。针对往复活塞式压缩机的节能改造技术，目前应用较为广泛的有顶开吸气阀节能改造技术和余隙无级气量调节技术，而余隙无级气量调节技术是利用余隙原理,把往复活塞式压缩机的各个气缸缸盖拆除后更换为具有无级调节功能的执行机构，再配置上电液控制装置，实现了自动无级调节功能,进而实现了往复活塞式压缩机改造节能的目的。但以上所述执行机构与炼化装置的大型滑阀、蝶阀或闸阀应用的执行机构有着本质的不同，它是一端敞口的气液复合型结构，其敞口端与压缩机活塞运行通道相通，其敞口端的运行活塞称之为余隙活塞(或称为气活塞)，而封闭一端为液压油工作端，其液压油工作活塞称之为伺服液压油缸活塞(或称为油缸活塞)，连接余隙活塞和伺服液压油缸活塞的部件称之为活塞杆。但是，由于这种连接结构的特点，余隙活塞、伺服液压油缸活塞和活塞杆必须成为一个整体进行直线位移运动，在压缩机工作过程中，压缩机会不断地进行膨胀、吸气、压缩、排气的工作循环，气体介质在被压缩过程中产生大量的热，导致压缩后气体温度升高，这样压缩气体时所产生的热量，除了大部分留在气体中使气体温度升高外，还有一部分传给了压缩机气缸及执行机构的余隙活塞，使余隙活塞温度升高，再者，时间长了过热则会影响到密封件的使用寿命，严重时则会导致气体泄漏，影响压缩机及执行机构的正常工作，严重时会发生不可预见的安全事故，因此，需要对执行机构特别是余隙活塞进行冷却降温，现有的冷却降温方式都是在执行机构的外侧，通过传递的方式进行冷却降温，没法和余隙活塞、活塞杆、余隙缸缸筒等直接接触，没有起到真正意义上的冷却降温作用，冷却效果极差，几乎达不到预期的冷却效果。

实用新型内容：

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，它结构设计合理，将冷却水直接注入执行机构内部，冷却水直接与余隙活塞、活塞杆和余隙缸缸筒直接接触，冷却效果非常好，更大程度地确保压缩机及余隙无级气量调节系统长周期安全可靠地运行，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，包括一中空的油缸缸筒，在油缸缸筒一侧设有一油缸端盖，在油缸缸筒内滑动设有一伺服液压油缸活塞，伺服液压油缸活塞通过传感器测杆与一设在油缸端盖外侧的位移传感器变送器相连，在伺服液压油缸活塞与油缸缸筒之间设有伺服液压油缸活塞密封组合，伺服液压油缸活塞将油缸缸筒分隔成第一液压油腔和第二液压油腔，在油缸端盖内设有一与第一液压油腔相连通的第一过油通道，在油缸缸筒侧壁内设有一与第二液压油腔相连通的第二过油通道，第一过油通道和第二过油通道分别通过管线经阀门与油箱相连，一设在第二液压油腔内与伺服液压油缸活塞固连的活塞杆的一端密封穿出油缸缸筒外侧与一余隙活塞相连，在活塞杆与油缸缸筒之间设有活塞杆密封组合，余隙活塞靠近油缸缸筒的一侧固连一套设在油缸缸筒及活塞杆外侧的泄漏监测腔缸筒，在油缸缸筒、泄漏监测腔缸筒及余隙活塞外侧设有一余隙缸缸筒，余隙缸缸筒一端与靠近油缸端盖处的油缸缸筒外侧相连，另一端设有与余隙活塞相配合的限位装置，在余隙活塞与余隙缸缸筒之间设有余隙活塞密封组合，在泄漏监测腔缸筒靠近油缸缸筒的一端与余隙缸缸筒之间设有泄漏监测腔缸筒密封组合，在泄漏监测腔缸筒、余隙缸缸筒及余隙活塞之间设有泄漏监测腔，在油缸缸筒、活塞杆、余隙活塞、泄漏监测腔缸筒及余隙缸缸筒之间设有冷却水腔，在油缸缸筒下部的侧壁内还设有一与冷却水腔相连通的冷却水进口，在余隙缸缸筒上部侧壁内设有一与冷却水腔相连通的冷却水出口。

在冷却水腔内设有一冷却水进水管，冷却水进水管的一端与冷却水进口相连，另一端与油缸缸筒远离油缸端盖的一端齐平。

在冷却水进水管的另一端设有一花洒式喷头，所述花洒式喷头包括一与冷却水进水管相连的喷嘴，在喷嘴侧壁内沿圆周设有若干个与冷却水进水管相连通的倾斜设置的出水通道。

在余隙缸缸筒下部侧壁内设有一与冷却水腔相连通的低点排液口。

所述油缸活塞密封组合与泄漏监测腔缸筒密封组合结构相同，包括自油缸活塞至压缩机方向依次设置的孔用Y型圈、PTFE挡圈、PTFE支承环、格莱圈和PTFE支承环。

所述活塞杆密封组合包括自活塞杆至压缩机方向依次设置的PTFE支承环、轴用Y型圈、PTFE挡圈、PTFE支承环和格莱圈。

所述余隙活塞密封组合包括自余隙活塞至压缩机方向依次设置的PTFE支承环、格莱圈、格莱圈、PTFE挡圈、孔用Y型圈和PTFE支承环。

所述活塞杆的端部与余隙活塞螺纹配合旋紧后插装在余隙活塞的凹槽内，在活塞杆靠近余隙活塞的位置设有一环形卡槽，两个相对接的半圆形卡键分别卡装在环形卡槽内，两半圆形卡键分别通过紧固螺钉与余隙活塞相连。

在油缸端盖上设有一与第一液压油腔相连通的排气阀接口。

在泄漏监测腔外侧的余隙缸缸筒上设有一泄漏监测接口。

本实用新型采用上述方案，结构设计合理，将冷却水直接注入执行机构内部，冷却水直接与余隙活塞、活塞杆和余隙缸缸筒直接接触，冷却效果非常好，更大程度地确保压缩机及余隙无级气量调节系统长周期安全可靠地运行，解决了现有技术中存在的问题。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的花洒式喷头的结构示意图。

图3为本实用新型的油缸活塞密封组合与泄漏监测腔缸筒密封组合的结构示意图。

图4为本实用新型的活塞杆密封组合的结构示意图。

图5为本实用新型的余隙活塞密封组合的结构示意图。

图6为本实用新型的活塞杆与余隙活塞连接部位的结构示意图。

图7为本实用新型的两半圆形卡键相对接的结构示意图。

图中，1、油缸缸筒，2、油缸端盖，3、伺服液压油缸活塞，4、传感器测杆，5、位移传感器变送器，6、油缸活塞密封组合，7、第一液压油腔，8、第二液压油腔，9、第一过油通道，10、第二过油通道，11、活塞杆，12、余隙活塞，13、活塞杆密封组合，14、泄漏监测腔缸筒，15、余隙缸缸筒，16、限位装置，17、余隙活塞密封组合，18、泄漏监测腔缸筒密封组合，19、泄漏监测腔，20、冷却水腔，21、冷却水进口，22、冷却水出口，23、冷却水进水管，24、花洒式喷头，25、喷嘴，26、出水通道，28、低点排液口，29、孔用Y型圈，30、PTFE挡圈，31、PTFE支承环，32、格莱圈，33、轴用Y型圈，34、凹槽，35、环形卡槽，36、半圆形卡键，37、紧固螺钉，38、排气阀接口，39、泄漏监测接口。

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，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-7所示，一种内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，包括一中空的油缸缸筒1，在油缸缸筒1一侧设有一油缸端盖2，在油缸缸筒1内滑动设有一伺服液压油缸活塞3，伺服液压油缸活塞3通过传感器测杆4与一设在油缸端盖2外侧的位移传感器变送器5相连，在伺服液压油缸活塞3与油缸缸筒1之间设有油缸活塞密封组合6，伺服液压油缸活塞3将油缸缸筒1分隔成第一液压油腔7和第二液压油腔8，在油缸端盖2内设有一与第一液压油腔7相连通的第一过油通道9，在油缸缸筒1侧壁内设有一与第二液压油腔8相连通的第二过油通道10，第一过油通道9和第二过油通道10分别通过管线经阀门与油箱相连，一设在第二液压油腔8内与伺服液压油缸活塞3固连的活塞杆11的一端密封穿出油缸缸筒1外侧与一余隙活塞12相连，在活塞杆11与油缸缸筒1之间设有活塞杆密封组合13，余隙活塞12靠近油缸缸筒1的一侧固连一套设在油缸缸筒1及活塞杆11外侧的泄漏监测腔缸筒14，在油缸缸筒1、泄漏监测腔缸筒14及余隙活塞12外侧设有一余隙缸缸筒15，余隙缸缸筒15一端与靠近油缸端盖2处的油缸缸筒1外侧相连，另一端设有与余隙活塞12相配合的限位装置16，在余隙活塞12与余隙缸缸筒15之间设有余隙活塞密封组合17，在泄漏监测腔缸筒14靠近油缸缸筒1的一端与余隙缸缸筒15之间设有泄漏监测腔缸筒密封组合18，在泄漏监测腔缸筒14、余隙缸缸筒15及余隙活塞12之间设有泄漏监测腔19，在油缸缸筒1、活塞杆11、余隙活塞12、泄漏监测腔缸筒14及余隙缸缸筒15之间设有冷却水腔20，在油缸缸筒1下部的侧壁内还设有一与冷却水腔20相连通的冷却水进口21，在余隙缸缸筒15上部侧壁内设有一与冷却水腔20相连通的冷却水出口22。

在冷却水腔20内设有一冷却水进水管23，冷却水进水管23的一端与冷却水进口21相连，另一端与油缸缸筒1远离油缸端盖2的一端齐平，可防止余隙活塞12向油缸缸筒1方向移动时触碰到冷却水进水管23。

在冷却水进水管23的另一端设有一花洒式喷头24，所述花洒式喷头24包括一与冷却水进水管23相连的喷嘴25，在喷嘴25侧壁内沿圆周设有若干个与冷却水进水管23相连通的倾斜设置的出水通道26。花洒式喷头24的设计，可使进入冷却水腔20的冷却水形成蠕动，从而提高冷却水的冷却效果。

在余隙缸缸筒15下部侧壁内设有一与冷却水腔20相连通的低点排液口28，通过低点排液口28，可将冷却水腔20内的冷却水及杂质等完全排出。

所述油缸活塞密封组合6与泄漏监测腔缸筒密封组合18结构相同，包括自油缸活塞3至压缩机方向依次设置的孔用Y型圈29、PTFE挡圈30、PTFE支承环31、格莱圈32和PTFE支承环31。密封效果好，油缸活塞密封组合6可防止第一液压油腔7和第二液压油腔8内的液压油互窜，泄漏监测腔缸筒密封组合18可防止冷却水腔20内的冷却水进入泄漏监测腔19。

所述活塞杆密封组合13包括自活塞杆11至压缩机方向依次设置的PTFE支承环31、轴用Y型圈33、PTFE挡圈30、PTFE支承环31和格莱圈32。密封效果更好，可防止油缸缸筒1内的液压油进入冷却水腔20内。

所述余隙活塞密封组合17包括自余隙活塞12至压缩机方向依次设置的PTFE支承环31、格莱圈32、格莱圈32、PTFE挡圈30、孔用Y型圈29和PTFE支承环31。密封效果最好，可有效防止压缩机的气体进入泄漏监测腔19。所述格莱圈32中的O型圈材料为FPM。

所述活塞杆11的端部与余隙活塞12螺纹配合旋紧后插装在余隙活塞12的凹槽34内，在活塞杆11靠近余隙活塞12的位置设有一环形卡槽35，两个相对接的半圆形卡键36分别卡装在环形卡槽35内，两半圆形卡键36分别通过紧固螺钉37与余隙活塞12相连。活塞杆11与余隙活塞12采用螺纹配合连接加卡键形式连接的双安全连接，解决了以往单一螺纹连接时间长了容易松动的问题，加上卡键连接后，螺纹配合连接紧固且不会松动，双安全连接形式使得活塞杆11与余隙活塞12更加牢固可靠，保证了长时间安全稳定可靠工作。

在油缸端盖2上设有一与第一液压油腔7相连通的排气阀接口38，通过排气阀接口38可将第一液压油腔7内的气体彻底排出，解决了以往第一液压油腔7内残留气体形成气阻后导致油缸活塞3无法移动至所需位置的问题。

在泄漏监测腔19外侧的余隙缸缸筒15上设有一泄漏监测接口39，通过泄漏监测接口39可连接监测装置，对气体泄漏进行监测。

工作时，安装在油缸端盖2上的位移传感器变送器5可事先检查伺服液压油缸活塞3的位置并提供反馈信号给控制装置，控制装置根据接收到的信号控制油箱和阀门动作向第一过油通道9或第二过油通道10供油，当向油缸端盖2上的第一过油通道9进油时，液压油进入第一液压油腔7，伺服液压油缸活塞3在液压油的压力作用下沿油缸缸筒1内壁向右运动，伺服液压油缸活塞3通过活塞杆11带动余隙活塞12沿着余隙缸缸筒15内壁向右运动，伺服液压油缸活塞3向右运动时同时压缩第二液压油腔8内的液压油通过第二过油通道10回流到油箱，在限位装置16的作用下，余隙活塞12向右运动受到限位装置16的阻挡也不会伸进压缩机内撞击到压缩机活塞。当向油缸缸筒1侧壁上的第二过油通道10进油时，液压油进入第二液压油腔8，伺服液压油缸活塞3在液压油的压力作用下沿油缸缸筒1内壁向左运动，伺服液压油缸活塞3通过活塞杆11带动余隙活塞12沿着油缸缸筒1内壁和余隙缸缸筒15内壁向左运动，伺服液压油缸活塞3向左运动时同时压缩第一液压油腔7内的液压油通过第一过油通道9回流到油箱。在往复运动过程中，余隙活塞12温度升高，此时可通过冷却水进口21注入冷却水，冷却水经冷却水进水管23进入冷却水腔20，冷却水在冷却水腔20内与余隙活塞12、活塞杆11和余隙缸缸筒15直接接触，冷却效果好，延长了密封件的寿命，从本质上保证了执行机构的安全性，可以确保往复式压缩机及其节能装备系统均能安全可靠地长周期运行，进而实现往复式压缩机长周期节能的目的。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，其特征在于：包括一中空的油缸缸筒，在油缸缸筒一侧设有一油缸端盖，在油缸缸筒内滑动设有一伺服液压油缸活塞，伺服液压油缸活塞通过传感器测杆与一设在油缸端盖外侧的位移传感器变送器相连，在伺服液压油缸活塞与油缸缸筒之间设有伺服液压油缸活塞密封组合，伺服液压油缸活塞将油缸缸筒分隔成第一液压油腔和第二液压油腔，在油缸端盖内设有一与第一液压油腔相连通的第一过油通道，在油缸缸筒侧壁内设有一与第二液压油腔相连通的第二过油通道，第一过油通道和第二过油通道分别通过管线经阀门与油箱相连，一设在第二液压油腔内与伺服液压油缸活塞固连的活塞杆的一端密封穿出油缸缸筒外侧与一余隙活塞相连，在活塞杆与油缸缸筒之间设有活塞杆密封组合，余隙活塞靠近油缸缸筒的一侧固连一套设在油缸缸筒及活塞杆外侧的泄漏监测腔缸筒，在油缸缸筒、泄漏监测腔缸筒及余隙活塞外侧设有一余隙缸缸筒，余隙缸缸筒一端与靠近油缸端盖处的油缸缸筒外侧相连，另一端设有与余隙活塞相配合的限位装置，在余隙活塞与余隙缸缸筒之间设有余隙活塞密封组合，在泄漏监测腔缸筒靠近油缸缸筒的一端与余隙缸缸筒之间设有泄漏监测腔缸筒密封组合，在泄漏监测腔缸筒、余隙缸缸筒及余隙活塞之间设有泄漏监测腔，在油缸缸筒、活塞杆、余隙活塞、泄漏监测腔缸筒及余隙缸缸筒之间设有冷却水腔，在油缸缸筒下部的侧壁内还设有一与冷却水腔相连通的冷却水进口，在余隙缸缸筒上部侧壁内设有一与冷却水腔相连通的冷却水出口。

2.根据权利要求1所述的内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，其特征在于：在冷却水腔内设有一冷却水进水管，冷却水进水管的一端与冷却水进口相连，另一端与油缸缸筒远离油缸端盖的一端齐平。

3.根据权利要求2所述的内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，其特征在于：在冷却水进水管的另一端设有一花洒式喷头，所述花洒式喷头包括一与冷却水进水管相连的喷嘴，在喷嘴侧壁内沿圆周设有若干个与冷却水进水管相连通的倾斜设置的出水通道。

4.根据权利要求1所述的内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，其特征在于：在余隙缸缸筒下部侧壁内设有一与冷却水腔相连通的低点排液口。

5.根据权利要求1所述的内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，其特征在于：所述伺服液压油缸活塞密封组合与泄漏监测腔缸筒密封组合结构相同，包括自伺服液压油缸活塞至压缩机方向依次设置的孔用Y型圈、PTFE挡圈、PTFE支承环、格莱圈和PTFE支承环。

6.根据权利要求1所述的内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，其特征在于：所述活塞杆密封组合包括自活塞杆至压缩机方向依次设置的PTFE支承环、轴用Y型圈、PTFE挡圈、PTFE支承环和格莱圈。

7.根据权利要求1所述的内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，其特征在于：所述余隙活塞密封组合包括自余隙活塞至压缩机方向依次设置的PTFE支承环、格莱圈、格莱圈、PTFE挡圈、孔用Y型圈和PTFE支承环。

8.根据权利要求1所述的内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，其特征在于：所述活塞杆的端部与余隙活塞螺纹配合旋紧后插装在余隙活塞的凹槽内，在活塞杆靠近余隙活塞的位置设有一环形卡槽，两个相对接的半圆形卡键分别卡装在环形卡槽内，两半圆形卡键分别通过紧固螺钉与余隙活塞相连。

9.根据权利要求1所述的内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，其特征在于：在油缸端盖上设有一与第一液压油腔相连通的排气阀接口。

10.根据权利要求1所述的内冷式压缩机余隙气量调节系统执行机构，其特征在于：在泄漏监测腔外侧的余隙缸缸筒上设有一泄漏监测接口。