專利名稱：一種基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)驅(qū)動的移動式螺桿壓縮機(jī)分為兩種，一種是為半風(fēng)動的鑿巖鉆機(jī)和潛孔鉆機(jī)提供壓縮空氣的移動式螺桿壓縮機(jī)，另一種是為全風(fēng)動的鑿巖鉆機(jī)和潛孔鉆機(jī)提供壓縮空氣的移動式螺桿壓縮機(jī)。對于為全風(fēng)動的鑿巖鉆機(jī)和潛孔鉆機(jī)提供壓縮空氣的移動式螺桿壓縮機(jī)，其提供的壓縮空氣用于驅(qū)動鉆機(jī)實現(xiàn)鉆孔、排渣、回轉(zhuǎn)和移位等動作。柴油機(jī)驅(qū)動的移動式螺桿壓縮機(jī)的一個很大的應(yīng)用場合是需要進(jìn)行土石方開挖的采礦和鉆爆行業(yè)， 壓縮機(jī)提供的壓縮空氣驅(qū)動全風(fēng)動鑿巖鉆機(jī)或潛孔鉆機(jī)破碎巖石鉆孔并排渣。鉆機(jī)鉆孔作業(yè)時需要的壓縮空氣量大，需要的壓縮空氣壓力高；鉆機(jī)換鉆桿和行走移位時需要的壓縮空氣量小，需要的壓縮空氣壓力低?，F(xiàn)有的柴油機(jī)驅(qū)動的壓縮機(jī)，在鉆機(jī)換鉆桿和行走移位工作時，不能自動降低壓縮空氣壓力，壓縮機(jī)工作在略高于鉆孔作業(yè)時的排氣壓力下，此時，機(jī)組的高速運轉(zhuǎn)造成燃油的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的首先提供一種基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油系統(tǒng)，包括進(jìn)氣管、壓縮機(jī)、微壓差開關(guān)、電磁閥、第一壓力調(diào)節(jié)閥、第二壓力調(diào)節(jié)閥、 梭閥和進(jìn)氣控制閥；所述進(jìn)氣管、進(jìn)氣控制閥、壓縮機(jī)和梭閥依次連接，所述微壓差開關(guān)連接在進(jìn)氣管上，所述第二壓力調(diào)節(jié)閥與電磁閥連接，所述梭閥分別與第一壓力調(diào)節(jié)閥和第二壓力調(diào)節(jié)閥連接，所述微壓差開關(guān)分別與梭閥和電磁閥連接，所述進(jìn)氣控制閥分別連接第一壓力調(diào)節(jié)閥和電磁閥，所述第一壓力調(diào)節(jié)閥與所述第二壓力調(diào)節(jié)閥并聯(lián)。優(yōu)選的，所述微壓差開關(guān)通過皮托管檢測進(jìn)氣管的空氣流量。優(yōu)選的，所述皮托管利用U型管兩端液體的高度差檢測進(jìn)氣管中空氣的流量。優(yōu)選的，所述U型管用塑料制成。優(yōu)選的，所述微壓差開關(guān)通過中間繼電器控制電磁閥的動作。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油方法，包括以下步驟
Sl 設(shè)定微壓差開關(guān)的觸發(fā)值；
S2:用第一壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)置鉆機(jī)工作時壓縮機(jī)的最高工作壓力，用第二壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)置鉆機(jī)換桿或行走移位工作時壓縮機(jī)的工作壓力；
S3:當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔作業(yè)時，需要的壓縮空氣量高于微壓差開關(guān)的觸發(fā)值，微壓差開關(guān)不觸發(fā)電訊號，電磁閥關(guān)閉，壓縮機(jī)在正常運行壓力下工作；
S4:當(dāng)鉆機(jī)換桿或行走移位工作時，需要的壓縮空氣量低于微壓差開關(guān)的觸發(fā)值，微壓差開關(guān)觸發(fā)電訊號，電磁閥打開，壓縮機(jī)在較低壓力下工作。采用上述技術(shù)方案，進(jìn)氣控制閥的作用是根據(jù)用氣量的大小調(diào)節(jié)開度以維持進(jìn)氣量和用氣量的平衡。它打開時是靠減壓閥輸出的氣體力推動動作的，關(guān)閉時是靠壓力調(diào)節(jié)閥輸出的氣體力推動動作的。第一壓力調(diào)節(jié)閥和第二壓力調(diào)節(jié)閥的輸出用于關(guān)閉進(jìn)氣控制閥和通過調(diào)速氣缸控制柴油機(jī)降速。通過壓力調(diào)節(jié)閥可以實現(xiàn)設(shè)定螺桿壓縮機(jī)的卸載壓力。它的工作原理是，當(dāng)輸入壓力低于設(shè)定值時，沒有輸出壓力；當(dāng)輸入壓力達(dá)到設(shè)定值時，開始有輸出壓力， 并且輸出壓力的增值與輸入壓力的增值存在一個大于1的比值。卸載壓力就是當(dāng)進(jìn)氣閥完全關(guān)閉時的排氣壓力。如果不采用節(jié)油系統(tǒng)，卸載壓力就會大于額定工作壓力。先設(shè)定微壓差開關(guān)的觸發(fā)值，設(shè)定第一壓力調(diào)節(jié)閥和第二壓力調(diào)節(jié)閥的輸出氣壓。壓縮機(jī)工作時，微壓差開關(guān)不間斷的檢測進(jìn)氣管中的空氣流量，鉆機(jī)的負(fù)載和進(jìn)氣管空氣的流量相關(guān)，鉆機(jī)的負(fù)載越大，進(jìn)氣管的空氣流量越大。當(dāng)鉆機(jī)鉆孔作業(yè)時，需要的壓縮空氣壓力高，需要的壓縮空氣量高于微壓差開關(guān)的觸發(fā)值，微壓差開關(guān)不觸發(fā)電訊號，電磁閥關(guān)閉，控制氣從第一壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)入進(jìn)氣控制閥，使壓縮機(jī)在較高壓力下工作；當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)行換鉆桿或行走移位作業(yè)時，需要的壓縮空氣壓力低，需要的壓縮空氣量小于微壓差開關(guān)的觸發(fā)值，微壓差開關(guān)觸發(fā)電訊號，電磁閥打開，控制氣通過第二壓力調(diào)節(jié)閥自動切換壓縮機(jī)工作在較低壓力下，壓縮機(jī)負(fù)荷降低，需要的燃料也隨之降低。
優(yōu)選的，所述微壓差開關(guān)的觸發(fā)值為10立方米/分鐘。優(yōu)選的，所述第一壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)置的鉆機(jī)工作時壓縮機(jī)的最高工作壓力大于 2Ibarο優(yōu)選的，所述第二壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)置的鉆機(jī)換桿或行走移位工作時壓縮機(jī)的工作壓力為8至20bar。本發(fā)明的有益效果是當(dāng)鉆機(jī)換桿或行走移位作業(yè)時，通過微壓差開關(guān)控制梭閥和電磁閥動作，使控制氣從梭閥穿過第二壓力調(diào)節(jié)閥，進(jìn)入進(jìn)氣控制閥并調(diào)節(jié)進(jìn)氣控制閥的開度，從而使壓縮機(jī)在較低壓力下運行，大大降低了壓縮機(jī)的負(fù)荷，有顯著的節(jié)油效果； 鉆機(jī)換鉆桿或行走移位作業(yè)的時間在占整個工作周期中比例的1/5 1/3，本發(fā)明中的移動壓縮機(jī)在1. 7MPa^2. 4MPa的空氣壓力下工作時，其在換鉆桿和行走移位時的單位時間燃油消耗比采用現(xiàn)有控制系統(tǒng)的中高壓移動壓縮機(jī)的單位時間燃油消耗可降低1(Γ20%。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖； 圖2為本發(fā)明中皮托管的原理圖3為本發(fā)明中微壓差開關(guān)動作示意圖。圖中標(biāo)記1-微壓差開關(guān)；2-電磁閥；3-第二壓力調(diào)節(jié)閥；4-第一壓力調(diào)節(jié)閥； 5-梭閥；6-進(jìn)氣控制閥；7-皮托管；8-進(jìn)氣管；9-壓縮機(jī)；10中間繼電器。
具體實施例方式具體實施例1，參見圖1和圖3，本發(fā)明提供了一種基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油方法，該方法包括以下步驟
51將微壓差開關(guān)1的觸發(fā)值設(shè)為10m3/min ；
52用第一壓力調(diào)節(jié)閥4將鉆機(jī)工作時壓縮機(jī)9的最高工作壓力設(shè)置為21bar，用第二壓力調(diào)節(jié)閥3將鉆機(jī)換桿或行走移位工作時壓縮機(jī)9的工作壓力設(shè)置為8 bar ；
53當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔作業(yè)時，微壓差開關(guān)1測得進(jìn)氣管8中的空氣流量為M m3/min, 微壓差開關(guān)1不觸發(fā)電訊號，電磁閥2關(guān)閉，壓縮機(jī)9在22 bar的壓力下工作；
54當(dāng)鉆機(jī)換桿或行走移位工作時，微壓差開關(guān)1測得進(jìn)氣管8中的空氣流量為7 m3/ min，微壓差開關(guān)1觸發(fā)電訊號，電磁閥2打開，壓縮機(jī)9在10 bar壓力下工作。壓縮機(jī)9工作時，微壓差開關(guān)1不間斷的檢測進(jìn)氣管8中的空氣流量，鉆機(jī)的負(fù)載和進(jìn)氣管8空氣的流量相關(guān)，鉆機(jī)的負(fù)載越大，進(jìn)氣管8的空氣流量越大。當(dāng)鉆機(jī)鉆孔作業(yè)時，需要的壓縮空氣壓力高，微壓差開關(guān)1測得進(jìn)氣管8中的空氣流量為M m3/min,微壓差開關(guān)1不觸發(fā)電訊號，電磁閥2關(guān)閉，控制氣從第一壓力調(diào)節(jié)閥4進(jìn)入進(jìn)氣控制閥6，使壓縮機(jī)9在22 bar壓力下工作；當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)行換鉆桿或行走移位作業(yè)時，需要的壓縮空氣壓力低，微壓差開關(guān)1測得進(jìn)氣管8中的空氣流量為7 m3/min，微壓差開關(guān)1觸發(fā)電訊號，電磁閥2打開，控制氣通過第二壓力調(diào)節(jié)閥3自動切換壓縮機(jī)9工作在9 bar壓力下，壓縮機(jī)9 負(fù)荷降低，需要的燃料也隨之降低。本方法節(jié)約用油15%。具體實施例2，參見圖1-3，本技術(shù)方案提供了一種基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油系統(tǒng)，包括進(jìn)氣管8，壓縮機(jī)9，微壓差開關(guān)1，電磁閥2，第一壓力調(diào)節(jié)閥4，第二壓力調(diào)節(jié)閥3，梭閥5，進(jìn)氣控制閥6，進(jìn)氣管8、進(jìn)氣控制閥6、壓縮機(jī)9、梭閥5依次連接，微壓差開關(guān)1連接在進(jìn)氣管8上，第二壓力調(diào)節(jié)閥3與電磁閥2連接，梭閥5分別與第一壓力調(diào)節(jié)閥 4、第二壓力調(diào)節(jié)閥3連接，微壓差開關(guān)1分別與梭閥5、電磁閥2連接，進(jìn)氣控制閥6分別連接第一壓力調(diào)節(jié)閥4和電磁閥2。所述微壓差開關(guān)1通過皮托管7檢測進(jìn)氣管8的空氣流量。皮托管7利用U型管兩端液體的高度差檢測進(jìn)氣管8中空氣的流量。所述第一壓力調(diào)節(jié)閥4與所述第二壓力調(diào)節(jié)閥3并聯(lián)。壓縮機(jī)9運行時，空氣從進(jìn)氣管8穿過進(jìn)氣控制閥6，進(jìn)入壓縮機(jī)9，經(jīng)過壓縮機(jī)9 壓縮后，控制氣進(jìn)入梭閥5，壓縮機(jī)9工作時，微壓差開關(guān)1不間斷的檢測進(jìn)氣管8中的空氣流量。當(dāng)鉆機(jī)鉆孔作業(yè)時，微壓差開關(guān)1測得進(jìn)氣管8中的空氣流量為22 m3/min，微壓差開關(guān)1不觸發(fā)電訊號，電磁閥2關(guān)閉，梭閥5滑向第一壓力調(diào)節(jié)閥4，控制氣穿過梭閥5，從第一壓力調(diào)節(jié)閥4進(jìn)入進(jìn)氣控制閥6，使壓縮機(jī)9工作壓力為2;3bar ；當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)行換鉆桿或行走移位作業(yè)時，微壓差開關(guān)1測得進(jìn)氣管8中的空氣流量為9m3/min，微壓差開關(guān)1觸發(fā)電訊號，電磁閥2打開，梭閥5滑向第二壓力調(diào)節(jié)閥3，控制氣穿過梭閥5，通過第二壓力調(diào)節(jié)閥3自動切換壓縮機(jī)9工作在Ilbar壓力下，同時減小進(jìn)氣控制閥6的開度，從而控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降速，壓縮機(jī)9負(fù)荷降低，需要的燃料也隨之降低。本發(fā)明中，節(jié)約用油14%。具體實施例3，參見圖1-3，與具體實施例1-2不同的是所述微壓差開關(guān)1通過中間繼電器10控制電磁閥2的動作。微壓差開關(guān)1閉合時，中間繼電器10通電，電磁閥2導(dǎo)通，控制氣通過第二壓力調(diào)節(jié)閥3。本發(fā)明中，節(jié)約用油16%。以上所述之具體實施方式
為本發(fā)明的較佳實施方式，并非以此限定本發(fā)明的具體實施范圍，本發(fā)明的范圍包括并不限于本具體實施方式
，凡依照本發(fā)明之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油系統(tǒng)，其特征在于，包括進(jìn)氣管、壓縮機(jī)、 微壓差開關(guān)、電磁閥、第一壓力調(diào)節(jié)閥、第二壓力調(diào)節(jié)閥、梭閥和進(jìn)氣控制閥；所述進(jìn)氣管、 進(jìn)氣控制閥、壓縮機(jī)和梭閥依次連接，所述微壓差開關(guān)連接在進(jìn)氣管上，所述第二壓力調(diào)節(jié)閥與電磁閥連接，所述梭閥分別與第一壓力調(diào)節(jié)閥和第二壓力調(diào)節(jié)閥連接，所述微壓差開關(guān)分別與梭閥和電磁閥連接，所述進(jìn)氣控制閥分別連接第一壓力調(diào)節(jié)閥和電磁閥，所述第一壓力調(diào)節(jié)閥與所述第二壓力調(diào)節(jié)閥并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油系統(tǒng)，其特征在于，所述微壓差開關(guān)通過皮托管檢測進(jìn)氣管的空氣流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油系統(tǒng)，其特征在于，所述皮托管利用U型管兩端液體的高度差檢測進(jìn)氣管中空氣的流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油系統(tǒng)，其特征在于，所述U型管用塑料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油系統(tǒng)，其特征在于，所述微壓差開關(guān)通過中間繼電器控制電磁閥的動作。
6.一種基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油方法，其特征在于，包括以下步驟51設(shè)定微壓差開關(guān)的觸發(fā)值；52用第一壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)置鉆機(jī)工作時壓縮機(jī)的最高工作壓力，用第二壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)置鉆機(jī)換桿或行走移位工作時壓縮機(jī)的工作壓力；S3:當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔作業(yè)時，需要的壓縮空氣量高于微壓差開關(guān)的觸發(fā)值，微壓差開關(guān)不觸發(fā)電訊號，電磁閥關(guān)閉，壓縮機(jī)在正常運行壓力下工作；S4:當(dāng)鉆機(jī)換桿或行走移位工作時，需要的壓縮空氣量低于微壓差開關(guān)的觸發(fā)值，微壓差開關(guān)觸發(fā)電訊號，電磁閥打開，壓縮機(jī)在較低壓力下工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油方法，其特征在于，所述微壓差開關(guān)的觸發(fā)值為10立方米/分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油方法，其特征在于，所述第一壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)置的鉆機(jī)工作時壓縮機(jī)的最高工作壓力大于21bar。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油方法，其特征在于，所述第二壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)置的鉆機(jī)換桿或行走移位工作時壓縮機(jī)的工作壓力為8至20bar。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油系統(tǒng)及方法。基于流量監(jiān)測的移動式壓縮機(jī)節(jié)油系統(tǒng)，包括進(jìn)氣管、壓縮機(jī)、微壓差開關(guān)、電磁閥、第一壓力調(diào)節(jié)閥、第二壓力調(diào)節(jié)閥、梭閥和進(jìn)氣控制閥；所述進(jìn)氣管、進(jìn)氣控制閥、壓縮機(jī)和梭閥依次連接，所述微壓差開關(guān)連接在進(jìn)氣管上，所述第二壓力調(diào)節(jié)閥與電磁閥連接，所述梭閥分別與第一壓力調(diào)節(jié)閥和第二壓力調(diào)節(jié)閥連接，所述微壓差開關(guān)分別與梭閥和電磁閥連接，所述進(jìn)氣控制閥分別連接第一壓力調(diào)節(jié)閥和電磁閥，所述第一壓力調(diào)節(jié)閥與所述第二壓力調(diào)節(jié)閥并聯(lián)。
文檔編號F04C28/28GK102434462SQ201110398429
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者任蕾, 劉慶衛(wèi), 張書澤, 鄭震 申請人:深圳壽力亞洲實業(yè)有限公司