滑阀式配气机构及其配气方法与流程

本发明涉及传动驱动领域，具体涉及一种滑阀式配气机构及其配气方法。

背景技术

压缩机、真空机、气动马达等气动装备，在生产生活中存在广泛的应用需求，是不可或缺的重要动力设备。配气机构作为压缩机、真空泵和气动马达的必备结构，是压缩机和气动马达设计的关键机构之一。传统的单向活门式配气机构，虽然原理简单，功能实用，但存在一定的固有缺陷：

1、配气门狭窄、配气活门开度小致使配气活门两边压差交大，形成节流效应，降低了配气效率。

2、配气活门及其辅助机构结构松散，体积大、零部件多。

3、配气活门作为活动型开闭控制机构，不利于气密，且驱动复杂。

4、不能与转缸形式工作的压缩机、真空机、气动马达良好配合，且功能单一。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供滑阀式配气机构及其配气方法，能够简化配气机构的结构，改善配气过程，提升配气效率，并实现功能的多样化。

本发明的滑阀式配气机构，包括进气道、排气道和配气块，所述配气块可被驱动的形成往复滑动用以打开或者封闭进气道或排气道，使得进气道和排气道与对应的气缸交替连通。

进一步，通过控制配气块往复滑动进而控制进气道或排气道与对应气缸的连通相位差。

进一步，所述配气块往复滑动的轨迹为弧形。

进一步，所述进气道和排气道呈环状分布且进气道和排气道两端部之间分别对应设置有第一隔离区和第二隔离区，所述第一隔离区和第二隔离区分别与活塞上止点和活塞下止点对应。

进一步，所述配气块为弧形块，该弧形块以沿周向滑动的方式内嵌于第二隔离区且配气块两端分别滑动设置于进气道或排气道。

进一步，所述进气道和排气道均为弧形且宽度不同，所述配气块的一端适形滑动内嵌于进气道或排气道。

进一步，还包括用于控制配气块的控制组件，所述控制组件包括单自由度转动设置的驱动杆和用于控制驱动杆转动的驱动器，所述驱动杆的外圆设置有外螺纹，所述配气块为沿周向单自由度往复滑动设置的弧形配气块，所述配气块的外侧壁设置有与所述外螺栓啮合的传动齿。

本发明还公开了一种利用上述滑阀式配气机构的配气方法：。

(1)作为压缩配气机构时，所述配气块适形滑动设置于排气道中，所述进气道与进气气路相通，所述排气道与高压气路相通，检测排气道压力和进气道压力或气缸压力，根据排气道压力和进气道压力或配气块末端气缸压力控制配气块滑动，进而控制进气道与对应气缸的连通相位差，使气缸与排气道连通时两边压力相等，实现气流滑阀式等压流动，从而实现气体的稳定压缩和收集存储。

(2)作为做功配气机构时，所述配气块适形滑动设置于进气道中，所述进气道与高压气路相通，所述排气道与排气气路相通，根据工况需求控制配气块滑动，进而控制进气道与对应气缸的连通相位差，改变充入气缸内参与膨胀的高压气体量，精确控制单缸工况。

本发明的有益效果是：

1、采用可调配气结构，通过控制弧形配气块位置，调节气门开度，实现气流在压力条件下流动，消除节气效应及配气噪声，提高配气效率。

2、突破了传统气门直径限制，可最大条件适配气缸尺寸，提升配气效率。

3、一组配气机构完成所有气缸配气，极大的简化了结构，无极调节控制，提高了配气控制精度。

4、专门针对转缸工作形式的压缩机、真空机、气动马达设计，能够在各种工况下满足配气需求，且一套机构可同时满足压缩机、真空机、气动马达等不同气动循环的配气需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的外部视图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明的外部视图，如图所示，本实施例中的滑阀式压缩配气机构，包括进气道73、排气道74和配气块72，所述配气块72可被驱动的形成往复滑动用以打开或者封闭进气道，使得进气道或排气道与对应的气缸交替连通；所述进气道73、排气道74开设于配气基体71上，缸体的端面设置有用于连通于气缸与进气道(或排气道)之间的配气口，配气口优选为气缸的端部开口，配气块72可被驱动的形式往复滑动并封堵配气口，通过控制配气块72打开或者封闭进气道或排气道，通过控制对应气缸与进气道或排气道之间的连通相位角，进而控制进入对应气缸的气体量或压缩空气收集时机，实现控制气体压缩存储和膨胀排放过程；周向表示沿旋转气缸的旋转方向，当然，根据气缸31a的旋转方向改变，对应的进气道73和排气道74的气流方向应互换。

本实施例中，通过控制配气块72往复滑动进而控制进气道73或排气道与对应气缸的连通相位差；进气道与对应气缸的连通相位差表示对应气缸在一个周期旋转过程中与进气道或排气道连通状态下对应的旋转圆心角，通过控制该旋转圆心角，易于控制对应气缸的进气量或配气时机，保证控制精度高。

本实施例中，所述配气块72往复滑动的轨迹为弧形；弧形轨迹与气缸的运动轨迹对应，简化控制结构，实现无极调节，提高控制稳定性。

本实施例中，所述进气道73和排气道74呈环状分布且进气道和排气道两端部之间分别对应设置有第一隔离区75和第二隔离区76，所述第一隔离区75和第二隔离区76分别与活塞上止点和活塞下止点对应；本实施例中，所述配气块为弧形块，该弧形块以沿周向滑动的方式内嵌于第二隔离区且配气块两端分别滑动设置于进气道和排气道；配气块安装结构简单紧凑，往复滑动的稳定好，调节控制连贯。

本实施例中，所述进气道和排气道均为弧形且宽度不同，所述配气块的一端适形滑动内嵌于进气道与排气道中并与内嵌段配合实现对对应气缸封堵，进一步提高配气块运动稳定性。

本实施例中，还包括用于控制配气块的控制组件，所述控制组件包括单自由度转动设置的驱动杆77和用于控制驱动杆转动的驱动器(未画出)，所述驱动杆的外圆设置有外螺纹，所述配气块为沿周向单自由度往复滑动设置的弧形配气块，所述配气块的外侧壁设置有与所述外螺栓啮合的传动齿；所述驱动器可为与驱动杆传动配合的控制电机，通过将控制信号输入控制电机，控制电机控制驱动杆77的转角，进而实现配气块周向位置调节，驱动结构简单且传动稳定。

本发明还公开了一种利用上述滑阀式配气机构的配气方法：

(1)作为压缩配气机构，所述配气块72适形滑动设置于排气道73中，所述进气道74与进气气路相通，所述排气道73与高压气路相通，所述进气道74的宽度大于排气道73的宽度，所述弧形配气块72适形内套于排气道73内，配气块与第一隔离区之间形成气门，作为压缩空气通道；

根据排气道73压力和进气道74压力或弧形配气块72气门端封闭气缸内压力，控制所述气门开度，使气缸与排气道74联通时两边压力相等，实现气流等压平衡流动，从而实现气体的稳定压缩和收集存储。

(2)作为做功配气机构时，所述配气块72适形滑动设置于进气道73中，所述进气道73与高压气路相通，所述排气道74与排气气路相通，所述进气道73的宽度小于排气道74的宽度，所述弧形配气块72适形内套于进气道73内，配气块与第一隔离区之间形成气门，作为高压气体通道；

根据工况需求，控制所述气门开度，改变充入气缸参与膨胀的高压气体量，精确控制单缸工况。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。