[发明专利]一种恒压变容式气动系统储气装置

说明书

本发明提供一种恒压变容式气动系统储气装置，恒压储气气缸的无杆腔侧用于接收来自空压机的压缩空气并向用气回路输出恒压压缩空气；受压气缸的无杆腔侧密封有压缩惰性气体；所述异形凸轮为中空结构；所述异形凸轮设置有豁口Ⅰ和豁口Ⅱ，所述豁口Ⅰ包括限位边Ⅰ以及曲线滑动边，活塞杆Ⅰ端部设置横杆Ⅰ，所述横杆Ⅰ两端分别位于两个所述豁口Ⅰ内且能够沿所述曲线滑动边滑动；所述豁口Ⅱ包括限位边Ⅱ以及直线滑动边，所述受压气缸的活塞杆Ⅱ端部设置横杆Ⅱ，所述横杆Ⅱ两端分别位于两个所述豁口Ⅱ内且能够沿所述直线滑动边滑动。本发明的技术方案解决了传统定容式储气罐功能单一，无法实现恒压输出压缩空气特性，不能满足降压节能需求的问题。

技术领域

本发明涉及机械组件技术领域，具体而言，尤其涉及一种恒压变容式气动系统储气装置。

背景技术

气动技术使用压缩空气作为工作介质，空气廉价，但是压缩空气却是昂贵的能源载体，为生产压缩空气需要消耗大量的电能，其中50％～85％的电能都以热能的形式浪费掉。在整个气动系统中，需要通过空压机获得压力较大的压缩空气，将压缩空气存储于储气罐中，然后经过减压阀，再将压缩空气送入工作气路中，可见气动系统中最高的压力区间位于空压机和减压阀之间，空压机增加空气压力，减压阀将压缩空气压力降低并稳定在工作气路所需的压力值，中间必须有储气罐对压缩空气存储缓冲。在压缩空气的压力一高一低的变化过程中，增加了对能量的消耗。最理想的情况是产气侧压力等于用气侧压力，而传统的定容式储气罐主要用来储气，缓冲稳压和分离杂质，无法实现气动系统中产气侧和用气侧的动态平衡，也就无法实现理想的降压节能。

目前正在研究的能够实现降压节能的方法主要是通过空压机(集群)先进控制来实现产气侧和用气侧的压缩空气和流量的近实时平衡，但是当前气动系统恒压变量节能控制的实际应用效果并不理想，主要存在以下四个缺点：(1)压力流量预测算法不够准确，先进控制技术的核心在于高精度的压力流量预测算法，但是当前并没有一种很好的预测算法被提出；(2)不具有普适性，目前已有的压缩机(集群)控制技术普适性差、实际应用限制条件多；(3)要使用笨重的大体积储气罐，恒压变量控制系统中传统储气罐的储气压力低，能量密度小，为满足间歇性大流量工况需求，就必须使用比传统控制系统容量大得多的储气罐；(4)压缩空气生产成本高，大多数中小企业仍未意识到压缩空气生产的高成本才是气动系统全生命周期总成本的绝对主导因素。

发明内容

根据上述提出传统定容式储气罐功能单一，无法实现恒压输出压缩空气特性，不能满足降压节能的需求的技术问题，而提供一种恒压变容式气动系统储气装置。本发明主要使用异形凸轮实现恒压变容储气，不需要高级的控制方式，即可实现气动系统降压节能，能够取代传统的定容式储气罐。

本发明采用的技术手段如下：

一种恒压变容式气动系统储气装置，包括恒压储气气缸、受压气缸和异形凸轮；

所述恒压储气气缸的无杆腔侧为压缩空气存储区，用于接收来自空压机的压缩空气并向用气回路输出恒压压缩空气；

所述受压气缸的无杆腔侧密封有压缩惰性气体；

所述异形凸轮为中空结构，所述恒压储气气缸和所述受压气缸分别设置于所述异形凸轮的两侧；

所述异形凸轮朝向所述恒压储气气缸的一端设置有两个呈中心对称的豁口Ⅰ，所述豁口Ⅰ包括一条与所述恒压储气气缸的活塞杆Ⅰ相平行的限位边Ⅰ以及一条曲线滑动边，所述活塞杆Ⅰ端部设置与所述活塞杆Ⅰ相互垂直的横杆Ⅰ，所述横杆Ⅰ两端分别位于两个所述豁口Ⅰ内且能够沿所述曲线滑动边滑动；

所述异形凸轮朝向所述受压气缸的一端设置有两个呈中心对称的豁口Ⅱ，所述豁口Ⅱ包括一条与所述受压气缸的活塞杆Ⅱ相平行的限位边Ⅱ以及一条直线滑动边，所述活塞杆Ⅱ端部设置与所述活塞杆Ⅱ相互垂直的横杆Ⅱ，所述横杆Ⅱ两端分别位于两个所述豁口Ⅱ内且能够沿所述直线滑动边滑动；

所述豁口Ⅰ与所述豁口Ⅱ的位置一一对应。