[发明专利]往复式压缩机自动电驱全流量余隙无级调节系统及方法

说明书

一种往复式压缩机自动电驱全流量余隙无级调节系统及方法，涉及往复式压缩机领域。该调节系统，在压缩机每个气缸轴侧、盖侧均安装有电动执行机构，流量调节范围为0%～100%全流量调节，调节范围远大于目前的电液伺服控制的调节范围；电驱方式取代液压驱动，取消了液压油站和相应的液压管路，不存在液压油泄漏和由此可能引发的火灾、设备损坏和对压缩机气缸内气体的污染，最大限度减少安装、维护费用，将是往复式压缩机节能的最佳方式之一。

技术领域

本发明涉及往复式压缩机领域，特别涉及往复式压缩机自动电驱全流量余隙无级调节系统及方法。

背景技术

由于往复式活塞压缩机通常按照最大工况流量定制，而实际运行工况所需流量通常小于设计流量，所以导致大量压缩机存在能源浪费现象。余隙调节是往复式活塞压缩机流量调节一种节能的调节方式，工作原理为压缩机气缸内余隙容积的大小与流量成反比，通过改变余隙容积的大小，可以改变压缩机流量，压缩机主电机轴功率随流量变化几乎成正比例变化，可以简单理解为余隙容积大小与主电机轴功率大小成反比。

目前采用电液伺服控制的余隙自动无级调节系统技术已经应用于石油、化工和气体工业往复压缩机。

采用电液伺服控制的余隙无级调节装置，一般仅调节压缩机气缸盖侧气量，气量调节范围一般为额定流量的60%～100%，不能对压缩机进行全流量调节；需要配备大型、精密的液压油站，对操作、维护的要求高；需要在现场配置复杂的液压管路，液压油的跑冒滴漏情况很难避免，一旦发生管路断裂会导致火灾、设备损坏和影响压缩机运行；余隙调节执行机构的液压油缸活塞杆漏油会导致污染压缩机气缸内气体。不能完全满足石油、化工和气体工业对无油润滑、防火防爆和长周期安全运行的要求，高昂的投资也限制了在小型压缩机上的应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种往复式压缩机自动电驱全流量余隙无级调节系统及方法。

本发明所采用的技术方案是： 一种往复式压缩机自动电驱全流量余隙无级调节系统，包括可调余隙缸、电动执行机构和控制系统，其中的可调余隙缸主要由余隙缸筒、余隙活塞、活塞杆和法兰组成，其技术要点是，所述的电动执行机构包括电动机、扭矩控制器、减速箱和传动锁位机构，所述传动锁位机构主要由安装在推力轴承座内的第一推力轴承、安装在冷却水套内的第二推力轴承、丝杠及丝母组成,所述的电动机与扭矩控制器连接，扭矩控制器与减速箱连接，减速箱与推力轴承座连接，推力轴承座与冷却水套连接，冷却水套通过法兰分别与余隙缸筒和压缩机气缸连接，减速箱通过键与带有推力盘的丝杠连接，所述的推力盘位于第一推力轴承和第二推力轴承之间，丝杠与固定在活塞杆上的丝母螺接，活塞杆一端与安装在余隙缸筒内的余隙活塞连接，在余隙缸筒上还设有防止余隙活塞与压缩机活塞发生碰撞的限位止口，余隙活塞上安装有防止余隙活塞转动的导向杆，丝杠随电动机旋转带动丝母左右移动，余隙活塞随丝母一起在余隙缸筒内左右移动，用于改变压缩机余隙容积。

上述方案中，在余隙缸筒壳体上还设有用于降低余隙缸筒温度的散热翘片。

上述方案中，余隙活塞外还设有用来防止余隙活塞发生自转的导套。

上述方案中，在法兰上还连接传感器套筒，导向杆位于传感器套筒内，在传感器套筒上安装位置传感器，位置传感器的磁环安装在导向杆上，磁环随着余隙活塞移动，用于实时反馈余隙活塞的位置给控制系统。

上述方案中，在法兰上设置有平衡孔，所述的平衡孔与余隙活塞的平衡腔相贯通，通过调节平衡腔的压力来平衡余隙活塞两侧压力，使余隙调节电动机功率降低。

上述方案中，在所述的余隙活塞与余隙缸筒之间设有用于隔离余隙活塞左右气体的密封圈。

上述方案中，在所述的活塞杆与法兰之间设有用于阻止平衡腔内气体向冷却水套方向泄漏的第一密封圈和用于阻止通过第一密封圈的气体向冷却水套泄漏的第二密封圈。