技术领域
[0001] 本
发明涉及往复式
压缩机气量调节技术领域，尤其涉及一种双作用充液式余隙无级调节执行机构。
背景技术
[0002] 余隙无级调节气量是一种常见的往复式压缩机气量调节方法，该技术将压缩机
气缸缸盖更换为余隙调节执行机构，通过调节压缩机气缸
余隙容积大小，改变压缩机容积系数，从而实现压缩机气量的无级可调，具有投资小、安全可靠、调节方便、性能优越等优点。
[0003] 余隙无级调节执行机构的余隙腔容积是由余隙缸筒和余隙
活塞控制。目前的余隙活塞均设置有
活塞杆，通过液压、电动、
气动、机械等方式进行驱动和
锁紧。因此执行机构结构较长、重量偏大，有的还需要增加
支撑，有的改造后甚至影响到检维修空间。
发明内容
[0004] 本发明为了弥补
现有技术的不足，提供了一种双作用充液式余隙无级调节执行机构，余隙活塞上不连接活塞杆，通过控制充液腔和控制腔的充放液，实现余隙容积的无级调节，解决了现有技术中存在的问题。
[0005] 本发明是通过如下技术方案实现的：
[0006] 一种双作用充液式余隙无级调节执行机构，包括执行机构壳体、余隙活塞、密封组件、位移
传感器及充液控制单元；
[0007] 余隙活塞将执行机构壳体分隔为余隙容积腔、充液腔和控制腔，所述充液腔和控制腔分别与充液控制单元相连；
[0008] 所述充液控制单元和位移传感器配合用于控制充液腔和控制腔内的充液量，进而调节余隙容积腔的容积。
[0009] 所述密封组件设于余隙活塞和执行机构壳体之间，所述密封组件用于防止充液腔和控制腔内的液体介质
泄漏。
[0010] 所述双作用充液式余隙无级调节执行机构，还包括设于余隙活塞和执行机构壳体之间的泄漏监测腔，所述泄漏监测腔用于监测密封组件的
密封性。
[0011] 所述充液控制单元包括控制腔排液
阀、充液腔出口阀、限流阀、溢流阀、油箱、
液压泵、
单向阀、
蓄能器、充液腔进口阀、控制腔进液阀和管道。
[0012] 在余隙活塞一端面上设有凹进余隙活塞端面设置的腔室，所述腔室与其所对应的执行机构壳体内表面形成所述充液腔。
[0013] 在执行机构壳体3内
侧壁上设有限程台阶3-6，在余隙活塞4设有充液腔室7的一端设有与所述限程台阶3-6配合的凸台，所述限程台阶与余隙活塞配合用于限制余隙活塞与
压缩机活塞发生碰撞，所述限程台阶、执行机构壳体、余隙活塞外侧壁及余隙活塞的凸台共同形成所述控制腔6。
[0014] 所述泄漏监测腔设于限程台阶
位置的执行机构壳体内侧壁上。
[0015] 在限程台阶3-6位置处的执行机构壳体3内侧壁上设置泄漏监测槽3-2，在泄漏监测槽两侧的执行机构壳体3上设有密封组件槽I和密封组件槽II，在密封组件槽I和密封组件槽II内设置密封组件。泄漏监测槽3-2与余隙活塞4侧面和密封组件槽I、密封组件槽II处的密封组件5共同形成泄漏监测腔8，在执行机构壳体侧壁上设有与所述泄漏监测腔相连通设置的输出管路。
[0016] 在余隙活塞的凸台外侧壁上设有密封组件槽Ⅲ，在密封组件槽Ⅲ内设有密封组件。
[0017] 所述充液控制单元的液体介质为液压油、压缩机
润滑油或沸点高于压缩机气缸最高
工作温度的液体介质。
[0018] 所述双作用充液式余隙无级调节执行机构还包括换热组件，所述换热组件设于充液腔内。
[0019] 所述换热组件用于冷却执行机构，可延长密封组件使用寿命，降低压缩过程指数，节约压缩功，稳定充液腔工作温度。
[0020] 所述换热组件为换热盘管。
[0021] 所述双作用充液式余隙无级调节执行机构还包括
压力传感器、和/或温度传感器。
[0022] 所述
压力传感器、温度传感器设于执行机构壳体端盖上。
[0023] 本发明的有益效果:
[0024] 该双作用充液式余隙无级调节执行机构结构紧凑、调节方便、安全可靠。通过控制充液腔和控制腔的充放液，实现余隙活塞位置双向无级可调；由于没有活塞杆，大大缩短了执行机构的轴向长度；余隙活塞位置采用液力锁紧，对气缸侧的压力变化能够起到缓冲作用，有利于延长执行机构的使用寿命；通过设置限程台阶，可防止余隙活塞与压缩机活塞发生碰撞；通过设置泄漏监测腔，可监测密封组件是否失效。
附图说明
[0026] 图2为图1中充液控制单元组成示意图；
[0027] 图3为图1中执行机构壳体结构示意图；
[0028] 图4为本发明实施例2的结构示意图。
[0029] 图中，1充液控制单元、2位移传感器、3执行机构壳体、4余隙活塞、5密封组件、6控制腔、7充液腔、8泄漏监测腔、9余隙容积腔、10换热盘管、11压力传感器、12温度传感器、1-1控制腔排液阀、1-2充液腔出口阀、1-3限流阀、1-4溢流阀、1-5油箱、1-6
液压泵、1-7单向阀、1-8蓄能器、1-9充液腔进口阀、1-10控制腔进液阀、3-1执行机构筒体、3-2泄漏监测槽、3-3连接
法兰、3-4控制腔连通口、3-5充液腔出口、3-6限程台阶、3-7执行机构壳体端盖、3-8充液腔进口；3-9泄漏监测口、3-10密封组件槽I、3-11密封组件槽II、3-12执行机构壳体内腔。
具体实施方式
[0030] 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，对本发明进行详细阐述。
[0031] 实施例1
[0032] 如图1-图3所示，该双作用充液式余隙无级调节执行机构由充液控制单元1、位移传感器2、执行机构壳体3、余隙活塞4、密封组件5和管道构成。充液控制单元1主要由控制腔排液阀1-1、充液腔出口阀1-2、限流阀1-3、溢流阀1-4、油箱1-5、液压泵1-6、单向阀1-7、蓄能器1-8、充液腔进口阀1-9、控制腔进液阀1-10和管道等构成。
[0033] 余隙活塞将执行机构壳体分隔为余隙容积腔9、充液腔7和控制腔6，所述充液腔和控制腔分别与充液控制单元1相连；
[0034] 所述充液控制单元1和位移传感器2配合用于控制充液腔7和控制腔6内的充液量，进而调节余隙容积腔的容积。
[0035] 在余隙活塞4一端面上设有凹进余隙活塞端面设置的腔室，所述腔室与其所对应的执行机构壳体内表面形成所述充液腔7。
[0036] 在余隙活塞和执行机构壳体之间还设有泄漏监测腔8，所述泄漏监测腔用于监测密封组件的密封性。
[0037] 在执行机构壳体3内侧壁上设有限程台阶3-6，在余隙活塞4设有充液腔室7的一端设有与所述限程台阶3-6配合的凸台，所述限程台阶与余隙活塞配合用于限制余隙活塞与压缩机活塞发生碰撞，所述限程台阶、执行机构壳体、余隙活塞外侧壁及余隙活塞的凸台共同形成所述控制腔6。
[0038] 在限程台阶3-6余隙容积腔侧的执行机构壳体3内侧壁上设置泄漏监测槽3-2，在泄漏监测槽两侧的执行机构壳体3上设有密封组件槽I和密封组件槽II，在密封组件槽I和密封组件槽II内设置密封组件。泄漏监测槽3-2与余隙活塞4侧面和密封组件槽I、密封组件槽II处的密封组件5共同形成泄漏监测腔8，在执行机构壳体侧壁上设有与所述泄漏监测腔相连通设置的输出管路。
[0039] 在余隙活塞凸台位置外侧壁上设有密封组件槽Ⅲ，在密封组件槽Ⅲ内设有密封组件。
[0040] 所述位移传感器2与充液控制腔一侧的余隙活塞侧壁相连，用于确定余隙活塞在执行机构壳体内的位置。
[0041] 初始状态，打开控制腔进液阀1-10和充液腔出口阀1-2，利用液压泵1-6向控制腔6充液；充入一定量的液体后，关闭控制腔进液阀1-10和充液腔出口阀1-2，打开控制腔排液阀1-1和充液腔进口阀1-9，利用液压泵1-6向充液腔7充液；排净控制腔6和充液腔7内的气体后，关闭控制腔排液阀1-1和充液腔进口阀1-9。
[0042] 工作状态，根据气量调节要求，计算出余隙活塞的位置。根据位移传感器2，通过对控制腔6与充液腔7进行充放液，实现余隙活塞4的位置控制，即可实现余隙容积腔9的容积无级调节，满足往复式压缩机气量无级调节的要求。如需增加余隙容积，打开控制腔进液阀1-10和充液腔出口阀1-2，利用液压泵1-6或蓄能器1-8向控制腔6充液，驱动余隙活塞4，减少充液腔7内液体量，根据位移传感器2控制充液腔出口阀1-2和控制腔进液阀1-10适时关闭。如需减小余隙容积，打开控制腔排液阀1-1和充液腔进口阀1-9，利用液压泵1-6或者蓄能器1-8向充液腔7充液，驱动余隙活塞4，增加充液腔7内液体量，根据位移传感器2控制充液腔进口阀1-9和控制腔排液阀1-1适时关闭。在不调节余隙活塞位置时，打开控制腔进液阀1-10，利用蓄能器1-8的介质压力实现余隙活塞的液力锁紧。执行机构壳体3设置泄漏监测槽3-2，与余隙活塞4侧面和设于泄漏监测槽3-2内的密封组件5共同形成泄漏监测腔8，用于监测密封组件是否失效，保障执行机构安全运行；设置限程台阶3-6，以防止余隙活塞与压缩机活塞发生碰撞；设置连接法兰3-3，用于将执行机构与压缩机气缸相连。控制腔6、充液腔7、泄漏监测腔8、余隙容积腔9之间通过执行机构壳体3内侧壁上和余隙活塞上的密封组件5实现密封。
[0043] 实施例2
[0044] 如图4所示，该双作用充液式余隙无级调节执行机构为带换热盘管的双作用充液式余隙无级调节执行机构，该双作用充液式余隙无级调节执行机构由充液控制单元1、位移传感器2、执行机构壳体3、余隙活塞4、密封组件5、换热盘管10、压力传感器11、温度传感器12和管道等构成。充液控制单元1主要由控制腔排液阀1-1、充液腔出口阀1-2、限流阀1-3、溢流阀1-4、油箱1-5、液压泵1-6、单向阀1-7、蓄能器1-8、充液腔进口阀1-9、控制腔进液阀
1-10和管道等构成。
[0045] 余隙活塞将执行机构壳体分隔为余隙容积腔9、充液腔7和控制腔6，所述充液腔7和控制腔6分别与充液控制单元1相连；
[0046] 所述充液控制单元1和位移传感器2配合用于控制充液腔和控制腔内的充液量，进而调节余隙容积腔9的容积。
[0047] 在余隙活塞4一端面上设有凹进余隙活塞端面设置的腔室，所述腔室与其所对应的执行机构壳体内表面形成所述充液腔7。
[0048] 在余隙活塞4和执行机构壳体3之间还设有泄漏监测腔8，所述泄漏监测腔用于监测密封组件的密封性。
[0049] 在执行机构壳体3内侧壁上设有限程台阶3-6，在余隙活塞4设有充液腔室7的一端外侧壁上设有与所述限程台阶3-6配合的凸台，所述限程台阶与余隙活塞配合用于限制余隙活塞与压缩机活塞发生碰撞，所述限程台阶、执行机构壳体、余隙活塞外侧壁及余隙活塞的凸台共同形成所述控制腔6。
[0050] 在限程台阶3-6余隙容积腔侧的执行机构壳体3内侧壁上设置泄漏监测槽3-2，在泄漏监测槽3-2两侧的执行机构壳体3上设有密封组件槽I和密封组件槽II，在密封组件槽I和密封组件槽II内设置密封组件5。泄漏监测槽3-2与余隙活塞4侧面和密封组件槽I、密封组件槽II处的密封组件5共同形成泄漏监测腔8，在执行机构壳体侧壁上设有与所述泄漏监测腔相连通设置的输出管路。
[0051] 在余隙活塞凸台位置外侧壁上设有密封组件槽Ⅲ，在密封组件槽Ⅲ内设有密封组件5。
[0052] 在充液腔一侧的余隙活塞侧壁上可设一支杆，在支杆上设有所述位移传感器2；在支杆外侧设置所述换热盘管10。换热盘管的进口和出口分别穿出执行机构壳体端盖，通过换热盘管内的换热介质实现执行机构的冷却。
[0053] 初始状态，打开控制腔进液阀1-10和充液腔出口阀1-2，利用液压泵1-6向控制腔6充液；充入一定量的液体后，关闭控制腔进液阀1-10和充液腔出口阀1-2，打开控制腔排液阀1-1和充液腔进口阀1-9，利用液压泵1-6向充液腔7充液；排净控制腔6和充液腔7内的气体后，关闭控制腔排液阀1-1和充液腔进口阀1-9。
[0054] 工作状态，根据气量调节要求，计算出余隙活塞4的位置。根据位移传感器2，通过对控制腔6与充液腔7进行充放液，实现余隙活塞4的位置控制，即可实现余隙容积腔9的容积无级调节，满足往复式压缩机气量无级调节的要求。如需增加余隙容积，打开控制腔进液阀1-10和充液腔出口阀1-2，利用液压泵1-6或蓄能器1-8向控制腔6充液，驱动余隙活塞4，减少充液腔7内液体量，根据位移传感器2控制充液腔出口阀1-2和控制腔进液阀1-10适时关闭。如需减小余隙容积，打开控制腔排液阀1-1和充液腔进口阀1-9，利用液压泵1-6或者蓄能器1-8向充液腔7充液，驱动余隙活塞4，增加充液腔7内液体量，根据位移传感器2控制充液腔进口阀1-9和控制腔排液阀1-1适时关闭。在不调节余隙活塞位置时，打开控制腔进液阀1-10，利用蓄能器1-8的介质压力实现余隙活塞的液力锁紧。执行机构壳体3设置泄漏监测槽3-2，与余隙活塞4侧面和密封组件5共同形成泄漏监测腔8，用于监测密封组件是否失效，保障执行机构安全运行；设置限程台阶3-6，以防止余隙活塞与压缩机活塞发生碰撞；设置连接法兰3-3，用于将执行机构与压缩机气缸相连。控制腔6、充液腔7、泄漏监测腔8、余隙容积腔9之间通过密封组件5实现密封。设置换热盘管10，用于冷却执行机构，不仅有利于延长密封组件使用寿命，而且能够降低压缩过程指数，节约压缩功；还可以稳定充液腔的工作温度，保持余隙容积的大小稳定。设置压力传感器11和温度传感器12，可以更好的观测执行机构的运行状况，为安全运行和故障诊断提供依据。
[0055] 本发明的实施例在双作用充液式余隙无级调节执行机构的充液腔内设置换热盘管，在执行机构端盖设置压力传感器11和温度传感器12，使得余隙容积的调节操作更加稳定可靠，有利于余隙调节系统长周期安全运行。
[0056] 上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于
本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
[0057] 本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
