一种先导型电子式卸荷阀及配装有该卸荷阀的压缩机系统技术方案

本发明专利技术属于流体机械电子控制技术领域，涉及一种先导型电子式卸荷阀，采用主要电子元器件为非接触高压气体的布局形式，有效提高了电子卸荷阀的工作可靠性；采用外挂快插装配总体设计型式，有效达成快捷灵活安装并降低了生产成本及后期运维成本；采用先进的先导型卸荷方式，从原理上实现了电子卸荷阀的高工作可靠性与长运行寿命。只需通以弱电流甚至无需电流而仅借助弱弹力复位弹簧，就可达成主卸荷管道长期常闭亦即实现卸荷阀弱电流致常闭值机，籍此可采用低载荷设计原则处置机械零部件与电子元器件，故能提高卸荷阀的工作可靠性。本发明专利技术还在压缩机系统上配装此电子式卸荷阀，有效保障了压缩机系统的工作可靠性并能降低其生产成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种先导型电子式卸荷阀及配装有该卸荷阀的压缩机系统

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[0001]本专利技术属于流体机械电子控制
，涉及一种可管理流体机械工质压力状况并进而对流体机械装置运行可靠性产生影响的电子式卸荷阀，具体地说涉及一种包含有压力逻辑控制与时序逻辑控制的可达成提高流体机械装置及系统工作可靠性并能降低其生产与运维成本的电子式卸荷阀、以及配置有该电子式卸荷阀的压缩机装置及其系统。

技术介绍
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[0002]在流体机械装置及其控制
，比如空压机、真空泵、液压泵、液压马达、水泵等流体机械装置与系统，它们往往都需要配装一些可以对其输出或者输入的流体工质进行压力管理与调控的装置或者元器件。特别是对于那些存在有间歇性工作运行停顿需求的装置与系统，为了能够让它们顺利地实现软启动以避免对电网及装置造成强冲击，需要在再启动时让这些装置的起步载荷处在一个相对较小的数值范围内，此时往往需要对它们的下位机或者下位管路系统等进行适当的卸荷操作，也就是把输出高压流体工质的那些上位装置的工作背压降下来。一个典型的场景是空压机系统，在该系统当中，压缩机输出的高压空气往往需要预先储存在一个气罐之内，再经由这个气罐输配给其它各个下位装置或者下位工具，一旦气罐达到了预设的压力数值时则空压机就应该暂停运转以停止向气罐输气；而当因下位装置用气等原因导致气罐压力下降时，则空压机就应当重新启动运行以对气罐进行补气。如此反反复复不断循环工作，又或者说压缩机的运转是断续的和间歇性的。很显然，类似空压机这样一类流体装置系统，其启停是经常性的反复性的乃至频繁性的。通常来讲，为了避免气罐内的高压气体倒灌回压缩机内，一般都会在气罐的入口端设置一个逆止阀 (该逆止阀只准压缩机排气管的气体工质进入气罐而不许气罐内的气体返回排气管)，并同时在压缩机的输出端设置一个排气单向阀(该单向阀只准压缩机排出气体工质进入排气管内而不许排气管内的气体返回压缩机)，换句话说从压缩机到气罐的这一段管路内即使是在压缩机停止供气期间它也会保存有较高压力的气体工质，这些高压的气体工质事实上构成了压缩机的所谓背压。毫无疑问，压缩机的每一次启动都需要克服上述背压才能进行，而压缩机在高背压工况下进行启动将会导致三个弊端：1)首先是压缩机的启动负载比较高，以至于它对电网产生有较大的冲击，同时它还需要消耗掉较多的电能，也因此这种运行工况对安全运行及节能降耗均不利；2)其次是高背压的启动环境对压缩机的负面影响极大，其后果是对压缩机的活塞、曲轴乃至轴承等都会产生很大的冲击，以至于这些压缩机的核心零部件工作寿命较短工作可靠性变差；3)还有就是在一些小型空压机系统场合，高背压的工况往往很容易会造成压缩机无法顺利启动，结果导致无法向气罐进行及时补气，从而影响整个系统的正常工作。上述情形表明，在压缩机再启动运行时，既有需要且有必要对压缩机至气罐这一段管路内的高压状态进行卸荷降载，以便保障压缩机及其与之相关的装置及系统的安全可靠性，同时也为压缩机的顺利启动创造出有利条件，这就是对空压机系统实施背压卸荷的由来。
[0003]对空压机系统而言，对其背压实施再启动卸荷有着特别重要的意义，它的原理和
出发点是：在压缩机启动的最初的很短时间内，由于压缩机至气罐的管路容积很小，以至于前次卸荷所创造出的低背压环境很快会因管路被迅速充满而不复存在，也就是说压缩机立马又再次进入高背压模式，注意到此时压缩机的转速因机械惯性还未达到标定转速而尚处在较低速的运行工况，于是处于爬坡状态的电机极易被憋死从而造成压缩机启动失败，这种情况下需要压缩机在启动开机时能迅速卸荷并创造出低背压环境，而且还需要在压缩机启动的最初时段内让上述管路仍然暂时保持低背压状态，如此则可留出足够的时间来让压缩机的转速爬升至较高的标定转速，于是则可借助已达高速状态的电机转子、压缩机曲轴以及平衡块等转动件所形成的大转动惯性来帮助电机度过启动难关，而获得上述让压缩机启动最初时段让管路内仍暂时保持低背压状态的方法就是卸荷保持。传统卸荷保持的方法是在压缩机至储气罐之间的管路上开设一个常开的并与外界大气相通的小孔，这样当压缩机暂停运转时管路内的高压气体工质就被泄漏到外界大气当中而籍此实现低背压，同时，在压缩机再次启动时该常通的小孔还能够延缓排气管内压力的上升速度，以此获得卸荷保持。但是，这样做法的弊端是显而易见的，因为它会导致压缩机系统一直处在泄漏状态而不节能；于是人们又想到了采用电磁阀来控制上述泄漏孔，让它在需要卸荷时让其打开而在不需要卸荷时则让它关闭同时在需要卸荷保持时让它延时关闭，这就是电磁延时阀的由来，电磁延时阀也统称为电子式卸荷阀。
[0004]现有电子式卸荷阀几乎都是紧固在或者内置在相应目标装置与系统上的，尤其是它们所采用的用以管控目标管道与外界进行卸载与否之卸荷孔其通断状况的电磁阀几乎都是强电流致常闭型卸荷阀，亦即该卸荷阀在得电时其电磁阀首先相对延迟关闭卸荷孔以达到卸荷的目的，当短暂时段的卸荷完毕后其电磁阀依靠通过其线圈上的较大电流产生吸合动作以封堵卸荷孔并将该闭合状况一直保持到主电机停机为止。比如CN201921209318.5所公开的“带延时关闭电磁卸荷阀的电子压力开关”就属于这种强电流致常闭型卸荷阀，或者说该电子开关的电磁卸荷阀需要在压缩机运行期间均通有大电流，故为强电流长待值机类卸荷阀。
[0005]现有技术中的上述强电流长待值机类的强电流致常闭型电子式卸荷阀虽然较之传统简单粗暴型的机械式卸荷手段有明显进步，但同时它们依然有不足之处，归结起来主要有以下几点：1)紧固类或者内置型卸荷阀存在生产及运维使用成本较高的弊病，原因之一在于它们的位置通常不能随便变更，并且对安装部位的制造要求以及对卸荷阀的安装操作要求均比较高，致使生产成本较高；原因之二在于紧固型特别是内置型卸荷阀其使用运维成本比较高，因为它更换十分不便并且难以通用，故其维护维修成本较高。2)强电流致常闭型卸荷阀使得其生产成本变高，一方面是由于这种类型的卸荷阀依靠电磁力来克服弹簧的复位力以保持卸荷孔得以常闭，由此必须将线圈的匝数做多或/和将线圈的线径做大，无疑必将导致成本上升，另一方面是由于这种类型的电磁阀必须与高压气体保持紧密接触状态，也因此为了防止发生泄漏，该电磁阀必须设置有专门的要求很高的防泄漏密封元器件，结果必然导致成本提高；3)强电流致常闭型卸荷阀还容易导致卸荷阀的工作可靠性变差，盖因在工作期间它必须保持有较大的电流长期间地通过电磁阀的线圈以产生封堵力来保持卸荷孔常闭，该强大的电流较长时间地通过卸荷阀，必然会对其电子元器件的寿命产生负面影响，一方面容易导致相关电子元器件老化而致使卸荷阀工作可靠性变差，另一方面大的电流通过也极易造成电子卸荷阀各个组成零部件容易诱发故障而使工作可靠性变差。
综上，当下的强电流致常闭型电子式卸荷阀还有进一步改进提升的空间。

技术实现思路
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[0006]针对现有强电流致常闭型电子式卸荷阀存在的不足，本专利技术提出一种先导型电子式卸荷阀，其目的在于：有效提高电子式卸荷阀的工作可靠性；有效提高电子式卸荷阀的使用寿命；有效降低电子式卸荷阀的生产及维修成本；进一步，有效提高配装有该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种先导型电子式卸荷阀，它包括有电磁阀，该电磁阀包含有一个阀芯、一个吸合线圈和一根复位弹簧，其特征在于：该卸荷阀还包括有接载管道、分隔膜、主卸荷管道、先导过渡孔、先导泄压孔和密封件；所述的分隔膜具有弹性，分隔膜的一面朝向主卸荷管道与接载管道、并依赖其是否触抵封堵主卸荷管道的端口来决定主卸荷管道与接载管道是否发生连通，当主卸荷管道与接载管道发生连通时接载管道内的背压工质可经由该主卸荷管道排出卸荷阀；分隔膜的另一面参与构造先导腔，先导腔内的压力则参与决定分隔膜是否触抵封堵主卸荷管道；所述的先导过渡孔常态将先导腔与接载管道连通，所述的先导泄压孔其一端的端口与先导腔连通、其另一端的端口朝向所述密封件，并且由这个密封件来控制该先导泄压孔的通断状态，当先导泄压孔呈开通状态时部分经由先导过渡孔进入先导腔的接载管道背压工质可从该先导泄压孔排出；所述的复位弹簧产生有弹力并且该弹力总是企图驱使所述密封件去抵靠封堵先导泄压孔，所述的电磁阀其吸合线圈与阀芯可以产生电磁力并且这个电磁力总是企图去克服复位弹簧产生的弹力而让密封件产生有解封先导泄压孔的趋势或者动作。2.根据权利要求1所述的一种先导型电子式卸荷阀，其特征在于：所述的复位弹簧通过一个杠杆件去施加作用力给予密封件。3.根据权利要求2所述的一种先导型电子式卸荷阀，其特征在于：所述的杠杆件它至少有部分结构或者构造或者附件采用为可磁性吸合材料制作，所述的电磁阀其产生的电磁力乃通过这个杠杆件去达成克服复位弹簧的弹力。4.根据权利要求3所述的一种先导型电子式卸荷阀，其特征在于：所述的先导泄压孔开设在卸荷阀本体上，所述的先导过渡孔开设在分隔膜或/和卸荷阀本体上。5.根据权利要求4所述的一种先导型电子式卸荷阀，其特征在于：所述的密封件呈薄膜状并具有弹性，在卸荷阀本体或其附件上开设有副卸荷通道，该密封件将电磁阀的阀芯、吸合线圈、复位弹簧、杠杆件与所述的先导泄压孔及副卸荷通道密封隔断，从先导泄压孔排出的背压工质经由该副卸荷通道再排出卸荷阀。6.根据权利要求5所述的一种先导型电子式卸荷阀，其特征在于：所述的电磁阀上并联有一个由第五电阻与发光二极管串接而成的得电指示元件。7.根据权利要求1至6任意一项所述的先导型电子式卸荷阀，其特征在于：所述卸荷阀它的电磁阀的控制时序是，跟随目标卸荷控制对象装置的得失电状态，通过电磁阀的电流标志为：
①
自目标卸荷控制对象装置得电的同一时刻，流经电磁阀的电流将瞬变为强电流i；
②
电磁阀自某得电瞬间起在设定时长Δt时段内均维持得电状态且一直保有强电流i通过；
③
在电磁阀从得电瞬间起开始累计计时的时针指向时长Δt时段后沿的那一刻，电磁阀内通过的电流瞬间从强电流i降为弱电流io；
④
电磁阀自降为弱电流io时起至目标卸荷控制对象装置失电停机，期间流经电磁阀的电流一直维持为弱电流io；
⑤
电磁阀从目标卸荷控制对象装置失电停机的那一瞬间时刻起流经电磁阀的电流变为零，并且这种状态伴随目标卸荷控制对象装置的整个关机停机期间。8.根据权利要求7所述的先导型电子式卸荷阀，其特征在于：所述先导型电子式卸荷阀配置有一个可以控制电磁阀通电瞬间吸合并能延时断开的延时电路，该延时电路包括有一个桥式整流器、一个三极管、一个单向可控硅、一个电容、一个第一电阻、一个第二电阻、一个第三电阻和一个第四电阻，其中三极管的第一极与桥式整流器的正极相连接或者该三极

【专利技术属性】
技术研发人员：陈威龙，阮勤江，陈君立，耿爱农，
申请(专利权)人：浙江鸿友压缩机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：