本发明涉及隔膜压缩机。
背景技术：
1、隔膜压缩机包括隔膜，该隔膜被致动以对用于各种目的的工艺气体加压。
技术实现思路
1、实施例的特征和益处是隔膜压缩机中的主动喷油系统，该主动喷油系统包括隔膜压缩机、液压回路和反馈机构。隔膜压缩机包括压缩机机头(压缩机头部)。压缩机机头包括作业油头部支承板、工艺气体头部支承板和金属隔膜。作业油头部支承板和工艺气体头部支承板在它们之间限定隔膜腔体。作业油头部支承板包括活塞腔体、入口和出口。隔膜压缩机还包括驱动器。金属隔膜安装在作业油头部支承板与工艺气体头部支承板之间，将隔膜腔体分隔成作业油区域和工艺气体区域。作业油区域与活塞腔体、入口和出口中的每一个单独连通。金属隔膜构造成从靠近作业油头部支承板的第一位置致动到靠近工艺气体头部支承板的第二位置，以将工艺气体区域中的工艺气体加压到工艺气体排放压力。驱动器构造成加强主作业油并将其供应至压缩机机头。该驱动器包括驱动器腔体、活塞和致动器。驱动器腔体从压缩机机头延伸，并经由活塞腔体与作业油区域连通。活塞安装在驱动器腔体中，并限定作业油区域的容积。致动器构造成向活塞提供动力。在排放循环期间，驱动器构造成向活塞提供动力以使其朝向压缩机机头运动，从而将作业油区域中的主作业油从第一压力加强到加强压力，从而将隔膜致动到第二位置。液压回路将作业油头部支承板的出口连接到作业油头部支承板的入口。液压回路包括贮油器、液压蓄能器和喷射器泵。贮油器构造成经由作业油头部支承板的出口从作业油区域收集超泵的作业油。液压蓄能器构造成向作业油头部支承板的入口提供补充作业油的供应。喷射器泵与液压蓄能器连通，并且构造成产生补充作业油的从贮油器到液压蓄能器的可变体积排量。喷射器泵包括泵和马达。该泵可操作地联接到液压蓄能器。马达构造成独立于驱动器为泵提供动力。释压机构可操作地联接到隔膜腔体的作业油区域。释压机构包括压力释放阀和控制阀。压力释放阀与作业油头部支承板的出口连通，并构造成释放来自作业油区域的加压作业油。压力释放阀包括液压释放设定值，该液压释放设定值对应于加压作业油相对于工艺气体排放压力的目标压力状态。控制阀构造成主动调节压力释放阀的液压释放设定值，以对应于工艺气体的当前状态。反馈机构构造成控制喷射器泵。反馈机构包括第一测量装置。第一测量装置可操作地联接到出口和压力释放阀中的一个或多个。测量装置构造成检测从作业油区域流过压力释放阀的加压作业油的当前状态。反馈机构构造成响应于检测到的当前状态来调节喷射器泵到液压蓄能器的体积排量。
2、在某些实施例中，液压释放设定值是比测得工艺气体排放压力至少高1-20％的压力。
3、在某些实施例中，贮油器与隔膜压缩机的驱动器流体连通。
4、在某些实施例中，隔膜压缩机的致动器包括曲柄滑块机构。贮油器包括曲柄滑块机构的曲轴箱。
5、在某些实施例中，液压回路还包括入口止回阀和出口止回阀。入口止回阀可操作地联接到作业油头部支承板的入口。入口止回阀构造成防止从作业油区域到液压蓄能器的回流。出口止回阀可操作地联接到作业油头部支承板的出口。出口止回阀构造成防止从液压回路到作业油区域的回流。
6、在某些实施例中，在隔膜压缩机在压缩机机头处的抽吸循环期间，隔膜压缩机的驱动器构造成使活塞运动远离压缩机机头，以使作业油区域减压，从而将隔膜拉到第一位置。在抽吸循环期间，液压蓄能器构造成向作业油头部支承板的入口供应一定喷射体积的补充作业油。
7、在某些实施例中，来自液压蓄能器的喷射体积对应于通过压力释放阀的加压作业油的超泵流量的体积。
8、在某些实施例中，在隔膜压缩机的排放循环期间，喷射器泵构造成对液压蓄能器进行充注。
9、在某些实施例中，在隔膜压缩机的排放循环和抽吸循环期间，喷射器泵都构造成对液压蓄能器进行充注。
10、在某些实施例中，喷射器泵的泵和马达所包括的泵和马达选自以下中一个：具有固定排量液压泵的变速马达、具有可变排量液压泵的定速马达、和具有可变排量液动泵的变速马达。
11、在某些实施例中，液压回路还包括可操作地联接到入口的计量致动器。计量致动器构造成在隔膜压缩机的抽吸循环和排放循环中的每一个的期间选择性地喷射补充作业油。
12、在某些实施例中，压力释放阀包括阀弹簧和可调节的气动压力偏置，控制阀构造成通过调节气动压力偏置来主动调节液压释放设定值。
13、在某些实施例中，反馈机构的第一测量装置包括以下中的一个或多个：出口下游的流量计、压力释放阀中的位置传感器、以及均位于压力释放阀的下游的具有温度换能器的压力换能器。
14、在某些实施例中，主动喷油系统还包括驱动隔膜压缩机的致动器的液压动力单元。
15、在某些实施例中，液压动力单元包括与主动喷油系统的液压回路的作业油分离的油的第二液压回路。
16、在某些实施例中，贮油器是与液压动力单元可操作地联接的液压箱。喷射器泵包括主动控制阀，该主动控制阀构造成选择性地将喷射器泵与隔膜压缩机的液压动力单元隔离。
17、在某些实施例中，隔膜压缩机的驱动器包括由多个压力轨道供应的液压驱动器，这些压力轨道构造成供应作业油以向油活塞提供动力。多个压力轨道包括低压轨道、中压轨道和高压轨道。低压轨道经由被动第一阀供应低压作业油。中压轨道经由主动三级第二阀供应中压作业油。高压轨道经由主动三级第三阀供应高压作业油。
18、在某些实施例中，隔膜压缩机的驱动器还包括液压动力单元，该液压动力单元向中压轨道和高压轨道提供作业油的供应。液压动力单元包括液压泵和马达。
19、实施例的一个特征和益处是隔膜压缩机中的主动喷油系统，该主动喷油系统包括隔膜压缩机、液压回路和反馈机构。隔膜压缩机包括第一压缩机机头、第二压缩机机头和驱动器。第一压缩机机头包括入口、出口、第一头部腔体和第一隔膜。第一隔膜将第一头部腔体划分为第一作业油区域和工艺气体区域。第一隔膜构造成致动以对工艺气体区域中的工艺气体加压。第二压缩机机头包括入口、出口、第二腔体和第二隔膜。第二隔膜将第二头部腔体划分为第二作业油区域和工艺气体区域。第二隔膜构造成致动以对工艺气体区域中的工艺气体加压。驱动器构造成加强作业油并交替地向第一和第二压缩机机头提供加强作业油。液压驱动器包括第一隔膜活塞、第二隔膜活塞和致动器。第一隔膜活塞构造成抵靠第一隔膜加强作业油。第二隔膜活塞构造成抵靠第二隔膜加强作业油。致动器构造成向第一隔膜活塞和第二隔膜活塞提供动力。第一隔膜活塞和第二隔膜活塞构造成交替地加强相应的第一隔膜或第二隔膜中的作业油。液压回路将第一压缩机机头的出口连接到第一压缩机机头的入口，并将第二压缩机机头的出口连接到第二压缩机机头的入口。液压回路包括贮油器、液压蓄能器和喷射器泵。贮油器构造成经由第一和第二压缩机机头的出口收集超泵的作业油。液压蓄能器构造成向第一和第二压缩机机头的入口提供补充供应的作业油。喷射器泵与液压蓄能器连通。喷射器泵构造成产生补充作业油的从贮油器到液压蓄能器的可变体积排量。喷射器泵包括泵和马达。该泵可操作地联接到液压蓄能器。马达构造成独立于驱动器为泵提供动力。释压机构包括第一压力释放阀、第一控制阀、第二压力释放阀和第二控制阀。第一压力释放阀与第一压缩机机头的出口连通，并构造成释放来自作业油区域的加压作业油的超泵。第一压力释放阀包括液压释放设定值，该液压释放设定值对应于加压作业油相对于工艺气体排放压力的第一目标压力状态。第一控制阀构造成主动调节第一压力释放阀的液压释放设定值，以对应于排放的工艺气体的当前状态。第二压力释放阀与第二压缩机机头的出口连通，并构造成释放来自作业油区域的加压作业油。压力释放阀包括液压释放设定值，该液压释放设定值对应于加压作业油相对于工艺气体排放压力的第二目标压力状态。第二控制阀构造成主动调节第二压力释放阀的液压释放设定值，以对应于当前状态。反馈机构构造成控制喷射器泵以维持第一和第二超泵目标状态。反馈机构包括一个或多个测量装置，该一个或更多个测量装置构造成为感测或测量当前状态。反馈机构构造成响应于当前状态来调节喷射器泵的体积排量。
20、在某些实施例中，压力释放阀的液压释放设定值是固定值，对应于比预先确定的工艺气体排放压力高约10-20％。
21、在某些实施例中，压力释放阀是可变的，释压机构还包括控制阀，该控制阀构造成主动调节压力释放阀的液压释放设定值以对应于当前状态。液压释放设定值是比工艺气体排放压力高10-20％的压力。
22、在某些实施例中，驱动器是包括液压致动器的液压驱动器。液压驱动器包括致动器壳体。致动器壳体包括在第一和第二压缩机机头之间延伸的驱动器腔体。驱动器腔体包括用于在一个或多个驱动压力下的作业油的一个或多个入口。第一隔膜活塞在第一隔膜活塞与第一压缩机机头的隔膜之间限定第一可变容积区域。第二隔膜活塞在第二隔膜活塞与第二压缩机机头的隔膜之间限定第二可变容积区域。
23、实施例的一个特征和益处是液压动力隔膜压缩机中的主动喷油系统，其包括液压动力隔膜压缩机、液压回路和反馈机构。液压动力隔膜压缩机包括第一压缩机机头、第二压缩机机头和驱动器。第一压缩机机头包括入口、出口、第一头部腔体和第一隔膜。第一隔膜将第一头部腔体划分为第一作业油区域和工艺气体区域。第一隔膜构造成致动以对工艺气体区域中的工艺气体加压。第二压缩机机头包括入口、出口、第二头部腔体和第二隔膜。第二隔膜将第二头部腔体划分为第二作业油区域和工艺气体区域。第二隔膜构造成致动以对工艺气体区域中的工艺气体加压。液压驱动器构造成加强作业油并交替地向第一和第二压缩机机头提供加强作业油。液压驱动器包括第一隔膜活塞、第二隔膜活塞和液压致动器。第一隔膜活塞构造成抵靠第一隔膜加强作业油。第二隔膜活塞构造成抵靠第二隔膜加强作业油。液压致动器构造成向第一和第二隔膜活塞提供动力。第一隔膜活塞和第二隔膜活塞构造成交替地将相应的第一或第二作业油区域中的作业油加强到加强压力，从而致动相应第一隔膜或第二隔膜。液压回路连接第一压缩机机头的出口，并将第二压缩机机头的出口连接到第二压缩机机头的入口。液压回路包括贮油器、液压蓄能器和喷射器泵。贮油器构造成经由第一和第二压缩机机头的出口收集超泵的作业油。液压蓄能器构造成向第一和第二压缩机机头的入口提供补充供应的作业油。喷射器泵与液压蓄能器连通。喷射器泵构造成产生补充作业油的从贮油器到液压蓄能器的可变体积排量。喷射器泵包括泵和马达。该泵可操作地联接到液压蓄能器。马达构造成独立于驱动器为泵提供动力。释压机构包括第一压力释放阀和第二压力释放阀。第一压力释放阀与第一压缩机机头的出口连通，并构造成释放来自作业油区域的加压作业油。第一压力释放阀包括液压释放设定值，该液压释放设定值对应于加压作业油相对于工艺气体排放压力的第一目标压力状态。第二压力释放阀与第二压缩机机头的出口连通，并且构造成释放来自作业油区域的加压作业油，该压力释放阀包括液压释放设定值，该液压释放设定值对应于加压作业油相对于工艺气体排放压力的第二目标压力状态。反馈机构构造成控制喷射器泵。反馈机构包括一个或多个测量装置，测量装置构造成感测或测量流出第一压缩机机头和第二压缩机机头中的一个或多个的加强作业油的当前状态。反馈机构构造成响应于当前状态来调节喷射器泵的体积排量。
24、本发明的各种代表性实施例的以上概述并不旨在描述本发明的每个所示实施例或每个实施方式。相反，选择和描述实施例使得本领域的其他技术人员能够了解并理解本发明的原理和实践。以下详细描述中的附图更具体地举例说明了这些实施例。