专利名称：气动高压增压器控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气动高压增压器控制系统，具体地说是涉及一种使用气 动元件驱动的气动高压增压器控制系统。
背景技术：
流体传动技术利用流体压力和液体动能进行能量传递，是机电产品向高 速化、自动化、高效率、高精度、高可靠性、轻量化、多样化方向发展的关 键技术之一。
气动技术是以空气压縮机为动力源，以压縮空气为工作介质，进行能量 和信号传递的工程技术。气动技术与电子电器技术和液压技术一样，都是实 现生产自动控制的重要手段之一，广泛应用于采矿、冶金、各类机械制造、 航空、交通运输、轻工和化工等各行业。随着工业机械化和自动化的发展， 气动技术广泛应用于生产自动化的各个领域，形成了现代气动技术。
生产中传动和自动控制技术的主要方式有机械方式、电气方式、电子 方式、液压方式和气动方式。气动技术是其中一种传动与控制技术，与其他 技术相比，其特点如下
1、优点
(1) 、机器结构简单、轻便，便于安装维护；压力等级低，使用安全。
(2) 、工作介质是在地表随处可取的空气；若采用将润滑油事先密封的无 给油系统，排气会变得相当清洁，且在大多数场合，排气可无需处理直接 进入大气。
(3) 、能容易地得到直线往复运动，并具有相当的功率，速度变化范围广， 既可实现高速驱动，也可实现低速驱动。 一般气缸的平均运动速度为50 500mm/s，最低可到0. 5 l腿/s，用于高压气动中最高可达100m/s。
(4) 、利用空气的可压縮性，可存储能量，实现集中供气。可在短时间内 释放能量，以得到间歇运动中的高速响应和大冲击力。可实现缓冲，对冲击 负载和过负载有较强的适应能力，使气动装置在一定条件下有自保护能力。
(5) 、全气动控制具有防火、防爆、耐潮的能力，与液压方式和电气方式相比，气动方式可在高温场合中应用。
(6)、由于空气流动损失小，压縮空气可集中供应，远距离输送。 2、气体增压器的特点及其应用 一 气体增压器是高压固定式压縮机的另一种机型。这种增压器不需要电力 和润滑，结构紧凑重量轻，因此可以更加灵活、有效地输送高压气体。气体 增压器可将诸如氮气和氩气等气体压縮至15000psi压力，而若使用特殊的密 封和净化方法，则可将氧气压縮至5000psi。它还可以压縮包括氢气、天然 气、乙烯、 一氧化碳、氖气、二氧化碳、 一氧化碳和呼吸用空气等各种各样 的其他气体。
在需要输出压力高而供气压力低的应用场合，可以将气体增压器串联运 行。为了获得更大的气体流量，两台或更多台增压器可以作为一套装置并联 运行。
综上所述，气动增压技术在现代工业的各个方法将会获得越来越广泛的 应用，而如何简化其气动控制系统，并有效地实现气动高压增压器的控制就 为本发明的提出和应用提供了有利的保障。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种可以很方便地对气 动高压增压器的出口压力和出气流量等进行控制，有利于消除气动高压增压 器的死区容积，实现气动髙压增压器的有效控制，能提高其可靠性和运行稳 定性，从而可提高气动控制系统效率的气动高压增压器控制系统。
按照本发明提供的技术方案，气动高压增压器控制系统采用在驱动活塞 左右分别安装驱动气缸左端板及驱动气缸右端板， 一级气缸组件连接驱动气 缸左端板，二级气缸组件连接驱动气缸右端板， 一级气缸组件与二级气缸组 件通过一二级冷却腔连接管连接；工作气缸冷却腔连接管组件一端连接一级 气缸组件，另一端连接单气控二位五通阀；连接管一端通过单气控二位五通 阀与工作气缸冷却腔连接管组件连接，另一端与右端板上驱动气缸进气口连 接，单气控二位五通阀进气口与单气控二位五通阀常通输出口相连通；单气 控二位五通阀进气口与单气控二位五通阀输出口相连通；单气控二位五通阀 输出口与单气控二位五通阀排气口相连通；单气控二位五通阀常通输出口与 单气控二位五通阔排气口；驱动气体连接管组件与单气控二位五通阀进气口相连通；单气控二位五通阀常通输出口与连接管相连通。
所述驱动气缸左端板上分别设置有左端板上先导阀进气口、左端板先导 阀排气口 、单气控二位五通阀控制气体进口及左端板上驱动气缸进气口 。
所述驱动气缸右端板上设置有右端板上先导阀进气口 、右端板上排气口 及右端板上驱动气缸进气口。
所述左端板先导阀排气口及右端板上先导阀进气口两者之间连接的管路 中设置有截止阀。
所述驱动气缸右端板上安装右端板上先导阀；所述驱动气缸左端板上安 装左端板上先导阀；所述二级气缸组件上安装工作气缸排气消声器。 本发明与己有技术相比具有以下优点
本发明充分利用了单气控二位五通换向阀和双作用气缸，以及先导阀等 辅助装置，可以很方便地对气动高压增压器的出口压力和出气流量等进行控 制，有利于消除气动高压增压器的死区容积，实现气动高压增压器的有效控 制，提高其可靠性和运行稳定性，并且本发明比传统的增压器控制系统构造 简单，加工、安装均很方便。
图l是本发明的气动高压增压器控制系统图。 图2是本发明的气动高压增压器控制系统与气缸连接示意图。
具体实施例方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述
如图1 图2所示包括驱动气缸左端板l、左端板上先导阀进气口2、 左端板先导阀排气口 3、左端板上驱动气缸进气口 4、截止阀5、驱动气缸右 端板6、右端板上先导阀进气口7、右端板上排气口8、右端板上驱动气缸进 气口9、单气控二位五通阀IO、单气控二位五通阀常通输出口 11、单气控二 位五通阀排气口 12、单气控二位五通阀进气口 13、工作气缸冷却腔连接管组 件14、单气控二位五通阀排气口 15、单气控二位五通阀输出口 16、单气控 二位五通阈控制气体进口 17、驱动气体连接管组件18、 一级气缸组件19、 左端板上先导阀20、单气控二位五通阀输出口 14与右端板上驱动气缸进气 口9之间的连接管21、右端板上先导阀22、工作气缸排气消声器23、 二级 气缸组件24、驱动活塞25、 一二级冷却腔连接管26等。本发明采用在驱动活塞25左右分别安装驱动气缸左端板1及驱动气缸右 端板6, —级气缸组件19连接驱动气缸左端板1， 二级气缸组件24连接驱动 气缸右端板6， 一级气缸组件19与二级气缸组件24通过一二级冷却腔连接 管26连接；工作气缸冷却腔连接管组件14一端连接一级气缸组件19，另一 端连接单气控二位五通阀10;连接管21 —端通过单气控二位五通阀10与工 作气缸冷却腔连接管组件14连接，另一端与右端板上驱动气缸进气口9连接， 单气控二位五通阀进气口 13与单气控二位五通阀常通输出口 ll相连通；单 气控二位五通阀进气口 13与单气控二位五通阀输出口 16相连通；单气控二
位五通阀输出口 16与单气控二位五通阀排气口 15相连通；单气控二位五通 阀常通输出口 ll与单气控二位五通阀排气口 12;驱动气体连接管组件18与 单气控二位五通阀进气口 13相连通；单气控二位五通阀常通输出口 11与连
接管21相连通。
所述驱动气缸左端板1上分别设置有左端板上先导阀进气口 2、左端板 先导阀排气口 3、单气控二位五通阀控制气体进口 17及左端板上驱动气缸进 气口 4。
所述驱动气缸右端板6上设置有右端板上先导阀进气口 7、右端板上排 气口 8及右端板上驱动气缸进气口 9。
所述左端板先导阀排气口 3及右端板上先导阀进气口 7两者之间连接的 管路中设置有截止阀5。
所述驱动气缸右端板6上安装右端板上先导阀22;所述驱动气缸左端板 1上安装左端板上先导阀20;所述二级气缸组件24上安装工作气缸排气消声 器23。
所述工作气缸冷却腔连接管组件14及驱动气体连接管组件18均由铜管 与管接头组成。
本发明工作流程单气控二位五通换向阀控制口 17在无压力时，单气控 二位五通阀进气口 13与单气控二位五通阀常通输出口 ll相通，即单气控二 位五通阀的常通输出口 11与驱动气缸右端板6通过连接导管相连。
本发明启动流程
设增压器在停机状态时左端板先导阀排气口 3、右端板上先导阀进气口 7 管路中没有压力，即单气控二位五通换向阀控制口 17没有压力，此时单气控二位五通阀进气口 13与单气控二位五通阀常通输出口 ll相通，单气控二位 五通阀输出口 16与单气控二位五通阀排气口 15联通；驱动气体经过驱动气 体连接管组件18和单气控二位五通阀进气口 13，以及单气控二位五通阀常 通输出口 11和连接管21，从右侧进入驱动气缸，推动驱动活塞25向左侧运 动；左侧驱动气体由左端板上驱动气缸进气口 4，经过单气控二位五通阀输 出口 16、单气控二位五通阔排气口 15和工作气缸冷却腔连接管组件14进入 冷却腔，并通过一二级冷却腔连接管26进入二级气缸组件24中的冷却腔， 然后从工作气缸排气消声器23排向大气。
当驱动活塞25移动至驱动气缸左端板1时，触动驱动气缸左端板1上 先导阀20接通，即驱动气缸左端板1上左端板上先导阀进气口 2和左端板先 导阀排气口 3接通，控制气体由驱动气缸左端板l上左端板上先导阀进气口 2和左端板先导阀排气口 3和过渡导管进入到单气控二位五通换向阀控制口 17，导致单气控二位五通阀换向，此时单气控二位五通阀进气口 13和单气控 二位五通阀输出口 16连通，单气控二位五通阀常通输出口 ll和单气控二位 五通阀排气口 12连通，驱动气体从驱动气体连接管组件18从单气控二位五 通阀进气口 13、单气控二位五通阀输出口 16和左端板上驱动气缸进气口 4 从驱动气缸左端板1进入驱动气缸，推动驱动活塞25向右侧运动，右侧驱动 气体左侧由右端板上驱动气缸进气口 9，经过单气控二位五通阀输出口 10、 单气控二位五通阀排气口 12和工作气缸冷却腔连接管组件14进入冷却腔， 并通过一二级冷却腔连接管26进入二级气缸组件24中的冷却腔，然后从工 作气缸排气消声器23排向大气。
当驱动活塞25移动至右端板时，触动右端板上先导阀22接通，即右端 板上先导阀进气口 7和右端板上排气口 8接通，控制气体由单气控二位五通 阀控制气体进口 17、右端板上先导阀进气口 7和右端板上排气口放空，在单 气控二位五通换向阀本身弹簧的作用下，导致单气控二位五通阀换向，回到 启动时状态，完成循环。
1、 假设增压器在停机状态时，左端板先导阀排气口 3和右端板上先导阀 进气口 7以及两者之间的连接管路中有压力，则驱动活塞26先往右侧运动， 同样能完成循环。
2、 截止阀5用于检修时，左端板先导阀排气口3、右端板上先导阀进气
8口 7两者之间的连接管路中以及驱动气缸内驱动气体的防空，以保证安全。
所述气动高压增压器控制系统中的所有管路，使用不锈钢管或者紫铜管， 管子直径范围为3. 5mm 200mm，管子壁厚位于0. 5mm 15mm之间。
所述气动高压增压器控制系统中的所有部件，使用不锈钢或超硬铝，板 材的厚度位于2mm 300腿，板材的尺寸范围位于500mm见方。
所述气动高压增压器控制系统中的单气控二位五通阀各个控制口、先导 阀的控制口、驱动气缸、冷却气缸均由连接管路相接而成。
所述气动高压增压器控制系统管子和其他部件的连接，可以使用螺纹连 接、焊接和快速接头等多种形式。
所述气动高压增压器控制系统可以对包括氧气在内的所有需要增压的气 体进行增压。对于使用氧气的增压器，其二级增压腔的出口压力可以达到 350bar。除氧气以往的其他工质，其增压后的出口压力就会更高，可以达到 和超过1500bar。
本发明的应用范围并不仅仅局限于氧气增压器，对于气动驱动的其他工 质增压器如氮气均同样具有作用。
权利要求
1、一种气动高压增压器控制系统，其特征是采用在驱动活塞(25)左右分别安装驱动气缸左端板(1)及驱动气缸右端板(6)，一级气缸组件(19)连接驱动气缸左端板(1)，二级气缸组件(24)连接驱动气缸右端板(6)，一级气缸组件(19)与二级气缸组件(24)通过一二级冷却腔连接管(26)连接；工作气缸冷却腔连接管组件(14)一端连接一级气缸组件(19)，另一端连接单气控二位五通阀(10)；连接管(21)一端通过单气控二位五通阀(10)与工作气缸冷却腔连接管组件(14)连接，另一端与右端板上驱动气缸进气口(9)连接，单气控二位五通阀进气口(13)与单气控二位五通阀常通输出口(11)相连通；单气控二位五通阀进气口(13)与单气控二位五通阀输出口(16)相连通；单气控二位五通阀输出口(16)与单气控二位五通阀排气口(15)相连通；单气控二位五通阀常通输出口(11)与单气控二位五通阀排气口(12)；驱动气体连接管组件(18)与单气控二位五通阀进气口(13)相连通；单气控二位五通阀常通输出口(11)与连接管(21)相连通。
2、根据权利要求l所述的气动高压增压器控制系统，其特征在于所述 的驱动气缸左端板(1)上分别设置有左端板上先导阀进气口 (2)、左端板先 导阀排气口 (3)、单气控二位五通阀控制气体进口 (17)及左端板上驱动气 缸进气口 (4)。
3、 根据权利要求1所述的气动高压增压器控制系统，其特征在于所述驱 动气缸右端板(6)上设置有右端板上先导阀进气口 (7)、右端板上排气口 (8) 及右端板上驱动气缸进气口 (9)。
4、 根据权利要求2所述的气动高压增压器控制系统，其特征在于所述 左端板先导阀排气口 (3)及右端板上先导阀进气口 (7)两者之间连接的管 路中设置有截止阀(5)。
5、 根据权利要求1所述的气动高压增压器控制系统，其特征在于所述驱 动气缸右端板(6)上安装右端板上先导阀(22)。
6、 根据权利要求1所述的气动高压增压器控制系统，其特征在于所述驱动气缸左端板(1)上安装左端板上先导阀(20)。
7、根据权利要求1所述的气动高压增压器控制系统，其特征在于所述二 级气缸组件(24)上安装工作气缸排气消声器(23)。
全文摘要
本发明涉及一种气动高压增压器控制系统，特征是采用在驱动活塞左右分别安装驱动气缸左端板及驱动气缸右端板，一级气缸组件与二级气缸组件通过一二级冷却腔连接管连接；工作气缸冷却腔连接管组件分别连接一级气缸组件及单气控二位五通阀；单气控二位五通阀进气口与单气控二位五通阀常通输出口相连通；单气控二位五通阀进气口与单气控二位五通阀输出口相连通；单气控二位五通阀输出口与单气控二位五通阀排气口相连通；单气控二位五通阀常通输出口与单气控二位五通阀排气口。本发明可以很方便地对气动高压增压器的出口压力和出气流量等进行控制，有利于消除气动高压增压器的死区容积，实现气动高压增压器的有效控制，提高其可靠性和运行稳定性。
文档编号F15B3/00GK101566181SQ200910027460
公开日2009年10月28日 申请日期2009年5月7日 优先权日2009年5月7日
发明者刘益才, 吴文莉, 耘 周, 朱为宇, 荣 王, 郁文恺 申请人:无锡压缩机股份有限公司