本实用新型涉及压缩机的技术领域,具体涉及一种带有放空阀的鼓风机。
背景技术:
鼓风机,同压缩机,使用过程主要包括加载、稳定运行和卸载,压缩机的加载过程是一个从卸载(空载)状态,转入恒压控制达到压力设定值,给系统供风的过程。当控制系统接到加载的命令后,控制系统会比较系统的实际压力与设定压力,当系统设定压力大于实际压力时,进气导叶会从空载时的10%渐渐开大,电机电流上升;当电流超过230a(tl设定值)时,开始关小放空阀,进气导叶与放空阀一起调节,使电机的电流保持在230a,一直到三级压力升高,系统压力达到设定值,进入恒压控制状态。这个加载过程的快慢及能否加载成功,与控制参数比例度、积分时间的大小有关。当系统需求量大时,应将积分时间调大些,以达到压力设定值的速度;反之当系统需求量小时,应调小些,否则过于灵敏,反而会使阀振荡波动,加载失败。
稳定运行主要靠加载成功后的控制,由于系统风量需求是变化的,压缩机的任务是在系统需求发生变化时,能通过控制系统的调节,保持系统压力不变,起到一个恒压源的作用,它的控制是由进气导叶和放空阀共同调节来完成的。控制模式是高负荷限制、节流限制加比例积分算法。高负荷限制是在需要时限制进气导叶的最大开度,保护电机,节流限制是限制进气导叶的最小开度,保护压缩机。在压力控制回路中引入了电机电流,是这个回路的特点。引入电机电流的第一个作用是保护电机,防止过载,称为高负荷限制(highloadlimit,hll);第二个作用是确定放空阀开始打开的门槛,这个点称为节流限(throttlelimit,tl)。实际上进气导叶、放空阀是分程控制的。
卸载命令发出后,控制器会将进气导叶从现有开度滑到卸载点开度,即10%,而放空阀会全开。
但是目前使用的常规的放空阀不能对控制压力腔内的气压进行控制和调节,所以只能进行静态完全泄压,以便于空气压缩机的再次启动,而不能在空气压缩机的使用过程中对设备内的压力进行动态调节,不能对空气压缩机进行动态保护;而且常规的放空阀也不能根据实际需要对放空量进行调节,也无法让空气压缩机内保持一部分压力,会影响空气压缩机的继续工作,导致空气压缩机在实际使用过程中存在很多限制。
技术实现要素:
本实用新型意在提供一种带有放空阀的鼓风机,以解决现有技术的放空阀不能对控制压力腔的放空量进行调节,从而导致不能对鼓风机的放空量进行控制和调节的技术问题。
为达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种带有放空阀的鼓风机,包括鼓风机和放空阀,放空阀包括相互固定的阀盖、阀体和膜片,膜片位于阀盖和阀体之间,膜片和阀盖之间形成控制压力腔;阀盖上设有第一控制口和第二控制口,第一控制口和第二控制口均与控制压力腔连通,第一控制口上连通有第一电磁阀,第二控制口上连通有第二电磁阀;第一控制口和鼓风机的排气端连通。
本方案的原理及优点是:实际应用时,将第一控制口和压缩机的排气端相连,第一电磁阀控制第一控制口的连通状态;第二控制口和外界大气连通,第二电磁阀控制第二控制口的连通状态。
所以本方案能分别对第一控制口和第二控制口的连通状态进行控制,当第二电磁阀开通使第二控制口处于连通状态时,压缩机输出的高压气体从第一控制口进入控制压力腔,然后从第二控制口流出到外界大气中,所以控制压力腔内的气压处于动态平衡的状态;
当第二电磁阀关闭使第二控制口处于关闭状态时,压缩机输出的高压气体通过第一控制口输入到控制压力腔内后,会全部留存在控制压力腔内,使控制压力腔内的气压能快速上升,从而使折叠收缩状的膜片发生形变。所以使用本方案时,用户可以更方便地对控制压力腔的放空量进行调节,从而达到对膜片的形变量进行控制的目的;
同时,压缩机输出的高压气体快速进入控制压力腔内的过程中,高压气体的快速冲击会对膜片产生一定冲击作用,使膜片发生形变而使控制压力腔的内部空间增大,所以,压缩机在运行的过程发生波动而导致输出的气压不稳定时,本方案的膜片还能使控制压力腔的体积在一定范围内变化,从而对控制压力腔内的气压变化产生一个缓冲的效果,相比于控制压力腔的四周壁都是刚性结构的情况,本方案能更好地预防控制压力腔因气压快速突变而导致受损的情况。
优选的,作为一种改进,阀体上设有排气口和放气孔,排气口和放气孔常态下连通;膜片位于排气口的正上方,膜片整体呈下凹状,膜片的侧壁上设有波浪形的褶皱,且膜片的底部能对排气口进行封堵。
使用本方案时,压缩机输出的高压气流经过第一控制口进入控制压力腔内,使控制压力腔内的气压增大时,膜片受力而向下撑开,使膜片的底部产生向下的位移,对排气口进行封堵,所以用户可以通过对控制压力腔内的压强进行控制,达到对排气口的连通状态进行控制的目的,最终达到对压缩机的放空量进行控制的目的;同时,膜片的侧壁上设有波浪形的褶皱,所以膜片向下撑开后,膜片的受力面积增大,控制压力腔内的高压气体为膜片提供的压力增大,所以膜片对排气口进行封堵的作用力更大,从而使膜片对排气口的封堵更稳定。
优选的,作为一种改进,膜片上固定设有阀轴,阀轴上固定设有用于对排气口进行封堵的阀板。
使用时,控制压力腔内的压力增大时,膜片向下延展伸长,带动阀轴向下滑动,阀轴带动阀板向下滑动,当阀板下滑到与排气口的上端相抵的位置后,排气口处于关闭状态,排气口和放气孔之间的通道处于断开状态,从而实现了根据压力控制腔内的压强自动调整排气口的连通状态的目的;相比于直接使用膜片对排气口进行封堵,本方案能避免膜片受力发生形变而无法与排气口贴合紧密的情况,提高了密封性能。
优选的,作为一种改进,膜片上还固定设有下层板,下层板位于膜片的上侧,且下层板和阀轴固定。
本方案的下层板能对膜片的底部进行定型保护,一是能避免从第一控制口进入的高压气体直接对膜片进行冲击而导致膜片变形受损的情况;二是能避免控制压力腔内的压强增大时,膜片的底部出现向下的鼓包的情况,从而使膜片的底部向下延伸时的宽度保持一致,以保证对排气口的有效封堵。
优选的,作为一种改进,阀盖上固定设有导向杆,导向杆与阀轴同轴设置,且导向杆和阀轴沿轴向滑动连接。
本方案的导向杆能对阀轴的运动方向进行限位,使阀轴只能沿轴向进行滑动,从而使阀轴能带动阀板稳定地向下滑动对排气口进行封堵,避免了阀轴发生径向跳动而导致阀板和排气口发生错位的情况。
优选的,作为一种改进,阀板的下端固定设有密封圈。
本方案使阀板的下端和排气口之间的密封性更强,从而避免了漏气的情况。
优选的,作为一种改进,膜片上还固定设有下层板,下层板位于膜片的下侧,且下层板和阀轴固定,下层板和阀体滑动连接。
本方案的下层板能对膜片的底部进行定型保护,避免控制压力腔内的压强增大时,膜片的底部出现向下的鼓包,导致膜片的底部向下滑动的位移量不均匀的情况;同时,下层板与阀体滑动连接,能对膜片的撑开方向进行限定,所以控制压力腔内的压强增大时,膜片的底部不会发生横向跳动,只能竖直向下撑开,从而使控制压力腔内的压力和膜片下滑的位移成线性关系,更便于精确控制排气口的连通状态。
优选的,作为一种改进,膜片的底部直径大于排气口的内径。
压缩机输出的气体压强相同,所以压缩机刚刚启动时,控制压力腔和排气口内的压强相同,但是膜片的截面面积大于排气口的截面面积,所以控制压力腔对膜片施加的压力更大,所以膜片会被撑开而朝排气口的方向移动,从而达到了对控制压力腔和排气口内的气压进行动态调节的目的。
优选的,作为一种改进,阀体上固定设有凸缘,凸缘上设有螺栓孔。
使用时,可以通过凸缘将阀体固定在预设的位置,从而实现对放空阀的固定,避免气压冲击导致放空阀发生振动或偏移的情况,使放空阀的运行更稳定。
优选的,作为一种改进,第二控制口上还连通有反比例阀。
本方案的反比例阀能对第二控制口的连通量进行控制,使用户能更精确地对放空量进行控制。
附图说明
图1为本实用新型一种带有放空阀的鼓风机实施例一和实施例二中放空阀的主视剖视图。
图2为本实用新型实施例三中放空阀的主视剖视图。
图3为本实用新型实施例四中放空阀的主视剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:阀体1、阀盖2、膜片3、下层板4、导向杆5、第一螺母6、第一垫片7、阀轴8、阀板9、第二螺母10、第一控制口11、第二控制口12、排气口13、放气孔14、密封圈15。
实施例一
一种带有放空阀的鼓风机,包括鼓风机和放空阀,此处以离心鼓风机为例,实际应用时,也可以应用到无油螺杆式鼓风机或其他鼓风机上;放空阀包括相互固定的阀体1、膜片3和阀盖2,阀盖2位于顶部,膜片3位于阀盖2和阀体1之间,阀体1、膜片3和阀盖2通过螺栓固定,具体是阀体1的上端和阀盖2上均径向凸出形成连接凸缘,膜片3的上端向外扩张形成圆环形的连接部,阀体1、膜片3和阀盖2上的连接凸缘从下到上依次排列,连接凸缘上设有供螺栓穿过的通孔,从而使阀体1、膜片3和阀盖2通过螺栓固定;膜片3整体下凹而与阀盖2之间围合形成控制压力腔,膜片3的中部呈折叠收缩状,使膜片3的底部能在竖直方向上产生一定位移。
阀体1的底部设有排气口13,排气口13位于膜片3的正下方,且排气口13的连通状态由膜片3控制,具体是:膜片3的底部贴附固定有下层板4,膜片3底部的直径和下层板4的宽度均大于排气口13的口径,膜片3和下层板4上共同穿设有阀轴8,阀轴8的上端螺纹配合有第一螺母6,从而将阀轴8的上端与膜片3固定,第一螺母6和膜片3之间还套设有第一垫片7,用以提高第一螺母6的稳定性,同时还能避免膜片3被第一螺母6刮伤,还能提高膜片3和阀轴8连接部位的气密性;下层板4的边缘和阀体1的内周壁之间具有间隙,使下层板4能在阀体1内进行竖直滑动;阀轴8的下端固定设有用于控制排气口13连通状态的阀板9,具体是阀板9上设有通孔,阀轴8的下端穿过通孔并螺纹配合有第二螺母10,从而将阀轴8的下端与阀板9固定,第二螺母10和阀板9之间的阀轴8上套设有垫片;阀板9的下端面上卡接固定设有密封圈15,密封圈15采用聚酯型的橡胶。阀体1的右侧还设有放气孔14,排气口13和放气孔14常态下连通。阀体1的底部同轴一体成型有凸缘,凸缘上设有螺栓孔,便于将阀体1固定在所需的位置。
阀盖2上设有第一控制口11和第二控制口12,此处为方便说明,将左侧的命名为第一控制口11,右侧的命名为第二控制口12,第一控制口11和第二控制口12均与控制压力腔连通,第一控制口11上连通有第一电磁阀,第二控制口12上连通有第二电磁阀,第一控制口11和鼓风机的排气端连通,第二控制口12与外界大气连通,放气孔14与需要使用高压气体的输入端连通。
本发明构思的运行过程如下:
鼓风机未启动之前,排气口13、放气孔14和控制压力腔都是大气压,排气口13和放气孔14处于常开的状态,鼓风机和放空阀的内部均处于放空状态;此时,膜片3处于如图1所示的收缩状态;
压缩机启动时,第一电磁阀和第二电磁阀均处于连通状态,压缩机输出的高压气体从第一控制口11进入控制压力腔,然后从第二控制口12流出到外界大气中,所以控制压力腔内的气压处于动态平衡的状态,膜片3的底部不会产生明显的下滑位移,所以不会带动下层板4和阀轴8产生明显的下移,排气口13到放气孔14之间的通道处于常开状态,所以压缩机可以正常放空而输出高压气体;
当压缩机内的气压下降到最低运行气压时,关闭第二电磁阀,使第二控制口12处于关闭状态,此时,通过第一控制口11进入控制压力腔内的高压气体将全部停留在控制压力腔内,使控制压力腔的压强快速增大,膜片3向下撑开,从而使膜片3的底部产生向下的位移,膜片3的底部下移还会带动下层板4和阀轴8向下滑动,阀轴8带动阀板9向下滑动,逐渐对排气口13进行关闭;当控制压力腔对膜片3施加的向下的作用力大到能克服膜片3恢复弹性形变的拉力后,阀板9下滑到排气口13的上端并与排气口13相抵,使排气口13到放气孔14之间的通道完全关闭,所以压缩机内的气体不能继续放空,压缩机内的气压能快速上升,直到上升到压缩机能正常运行的气压,从而避免了压缩机需要重启才能继续工作的情况;
当压缩机内的气压上升到正常运转的范围后,再次打开第二电磁阀,使第二控制口12恢复连通状态,此时,控制压力腔内的气体能通过第二控制口12排出,所以,控制压力腔内的气压会逐渐下降,控制压力腔为膜片3提供的向下的压力减小,当膜片3受到的向下的压力不能克服膜片3恢复弹性形变的拉力后,膜片3会向上滑动,同时带动阀轴8和阀板9向上滑动,从而使排气口13和放气孔14之间的通道再次处于连通状态,压缩机内的气体可以通过排气口13进行放空,避免了压缩机内部压强持续上升而导致超压的情况,从而保证了压缩机的运行安全。
所以本方案能让压缩机的内部压力保持在正常运行范围内,避免压缩机内的气压过小而导致压缩机必须重启才能继续工作的情况,使压缩机的整体运行过程更稳定;同时又能避免压缩机内部压强过大而超压的情况,保证了压缩机的运行安全。
同时,膜片3的撑开程度不同时,阀板9和排气口13之间的距离不同,气体经排气口13流入放气孔14的难易程度不同,排气口13处的气流压强和流速均不同。比如:当膜片3向下撑开到阀板9与排气口13抵紧的位置时,排气口13到放气孔14之间的通道完全关闭,压缩机中输出的气流不能经排气口13和放气孔14进行放空,压缩机内的气压快速增大;当膜片3向下延伸到阀板9靠近排气口13上端的位置时,阀板9和排气口13之间仍留有间隙,气体能经过该间隙放空,但由于此情况下间隙宽度较小,气体排出时的压强较大;当膜片3向下延伸的程度很小时,阀板9和排气口13之间的间隙宽度较大,压缩机放出的气流能快速流经排气口13和放气孔14之间的间隙进行放空。
所以,使用本方案的用户还可以通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的连通状态,对压缩机的放空程度进行动态控制,比如:当压缩机内的气压处于持续下降的状态,可能会导致气压过低而熄火的情况时,用户可以先关闭第二电磁阀,使膜片3向下撑开,带动阀轴8和阀板9向下滑动一定距离,使阀板9和排气口13之间的间隙宽度减小,使压缩机输出的高压气体难以经排气口13流入放气孔14而进行排空,从而使压缩机的放空速度减慢,压缩机产生的高压气体能部分残留在压缩机内,使压缩机的内部气压增大,此时,用户可以关闭第一电磁阀,使膜片3和阀板9维持该位置和状态,直到压缩机内部气压增大到正常运行状态,从而达到避免压缩机内部气压下降到熄火的情况。当压缩机的运行恢复正常后,用户再打开第一电磁阀和第二电磁阀,使放空阀恢复压缩机刚启动时的状态而正常运行。
本方案的膜片3中部呈折叠收缩状,使膜片3能在竖直方向发生一定量的形变;同时,本方案的下层板4能对膜片3进行导向,使膜片3只能在竖直方向滑动,不会发生歪斜等情况;而且,下层板4还能对膜片3起到保护的作用,避免控制压力腔内的压强增大时,导致膜片3的底部出现鼓包的情况,从而使膜片3的底部向下延伸时的宽度保持一致,以保证对排气口13的有效封堵。而且,膜片3的侧壁上设有波浪形的褶皱,所以膜片3向下撑开后,膜片3的受力面积增大,控制压力腔内的高压气体为膜片3提供的压力增大,所以膜片3对排气口13进行封堵的作用力更大,从而使膜片3对排气口13的封堵更稳定。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于第二控制口12上还连通有反比例阀。
使用本方案时,用户可以通过反比例阀对第二控制口12的连通量进行控制,从而达到精确控制放空量的目的。比如,第二电磁阀连通的状态下,用户可以通过反比例阀使第二控制口12的连通量只有一半,从而使第二控制口12的放空速度降低,使第一控制口11的进气速度和第二控制口12的放气速度之间的差值更大,进而达到增大控制压力腔内的压力的目的;控制压力腔内的压力增大会带动阀轴8向下滑动相应的距离,使阀板9和排气口13之间的距离更近,从而对排气口13处的连通程度进行控制,最终达到对空气压缩机的放空量进行控制的目的。
实施例三
如图2所示,本实施例与实施例一的区别在于下层板4粘附于膜片3底部的上表面,阀轴8的上端从下到上依次穿过膜片3和下层板4并螺纹配合有第一螺母6,从而使膜片3和下层板4均固定到阀轴8上。
本方案的下层板4能对膜片3起到保护的作用,一是能避免从第一控制口11进入的高压气体直接对膜片3进行冲击而导致膜片3变形受损的情况;二是能避免控制压力腔内的压强增大时,膜片3的底部出现鼓包的情况,从而使膜片3的底部向下延伸时的宽度保持一致,以保证对排气口13的有效封堵,提高了放空阀的稳定性。
实施例四
如图3所示,本实施例与实施例一的区别在于阀盖2上通过螺母固定设有导向杆5,导向杆5与阀轴8同轴设置,阀轴8的上端设有供导向杆5滑动的导向槽,导向杆5的下端和导向槽的内周壁滑动连接,此处以轴孔配合的方式作为示例。
本方案的导向杆5能对阀轴8的运动方向进行限位,使阀轴8只能沿轴向进行滑动,避免了阀轴8发生径向跳动而导致阀板9和排气口13发生错位的情况,从而使阀轴8能带动阀板9稳定地向下滑动对排气口13进行封堵。
实施例五
本实施例与实施例一的区别在于膜片3为能发生形变的橡胶材质。
本方案的膜片3成本低廉,容易获取,且橡胶恢复形变的能力强,能多次发生弹性形变而对排气口13的连通状态进行动态调节。
以上所述的仅是本实用新型的实施例,方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围,这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
1.一种带有放空阀的鼓风机,包括鼓风机和放空阀,其特征在于:放空阀包括相互固定的阀盖、阀体和膜片,膜片位于阀盖和阀体之间,膜片和阀盖之间形成控制压力腔;阀盖上设有第一控制口和第二控制口,第一控制口和第二控制口均与控制压力腔连通,第一控制口上连通有第一电磁阀,第二控制口上连通有第二电磁阀;第一控制口和鼓风机的排气端连通。
2.根据权利要求1所述的一种带有放空阀的鼓风机,其特征在于:所述阀体上设有排气口和放气孔,排气口和放气孔常态下连通;膜片位于排气口的正上方,膜片整体呈下凹状,膜片的侧壁上设有波浪形的褶皱,且膜片的底部能对排气口进行封堵。
3.根据权利要求2所述的一种带有放空阀的鼓风机,其特征在于:所述膜片上固定设有阀轴,阀轴上固定设有用于对排气口进行封堵的阀板。
4.根据权利要求3所述的一种带有放空阀的鼓风机,其特征在于:所述膜片上还固定设有下层板,下层板位于膜片的上侧,且下层板和阀轴固定。
5.根据权利要求3所述的一种带有放空阀的鼓风机,其特征在于:所述阀盖上固定设有导向杆,导向杆与阀轴同轴设置,且导向杆和阀轴沿轴向滑动连接。
6.根据权利要求3所述的一种带有放空阀的鼓风机,其特征在于:所述阀板的下端固定设有密封圈。
7.根据权利要求3所述的一种带有放空阀的鼓风机,其特征在于:所述膜片上还固定设有下层板,下层板位于膜片的下侧,且下层板和阀轴固定,下层板和阀体滑动连接。
8.根据权利要求2所述的一种带有放空阀的鼓风机,其特征在于:所述膜片的底部直径大于排气口的内径。
9.根据权利要求1所述的一种带有放空阀的鼓风机,其特征在于:所述阀体上固定设有凸缘,凸缘上设有螺栓孔。
10.根据权利要求1所述的一种带有放空阀的鼓风机,其特征在于:所述第二控制口上还连通有反比例阀。
技术总结