本發(fā)明涉及一種空氣壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙向活塞式壓縮機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

雙向活塞式壓縮機(jī)應(yīng)用于加氣子站，其作用是將移動(dòng)氣源中壓力在2.5MPa～10MPa的壓縮天然氣進(jìn)行增壓，經(jīng)增壓后的天然氣儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐中或通過(guò)售氣系統(tǒng)輸送到以天然氣為燃料的車輛的儲(chǔ)氣瓶中?；钊綁嚎s機(jī)是活塞直線驅(qū)動(dòng)的，無(wú)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，具有工作狀況平穩(wěn)，震動(dòng)小，工作壽命長(zhǎng)，效率高，操作簡(jiǎn)單，泄漏率低等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于雙向活塞式壓縮機(jī)的活塞行程受兩端液室的換向點(diǎn)變化、換向精度等因素的影響而產(chǎn)生改變，使得活塞沒(méi)有固定的止點(diǎn)，從而在壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生了活塞在氣室位置的變化，活塞兩端氣室的吸氣和壓縮行程不平衡，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程偏離理想行程，降低氣體壓縮效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種設(shè)置位移控制裝置控制控制活塞運(yùn)動(dòng)行程的，可實(shí)現(xiàn)雙向壓縮均衡且壓縮效率高的雙向活塞式壓縮機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種雙向活塞式壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)構(gòu)和位移控制系統(tǒng)；

其中，壓縮機(jī)構(gòu)包括缸體、固定于缸體中部的連接體、缸體內(nèi)的通過(guò)活塞桿連接的第一活塞和第二活塞、第一活塞端面與缸體端面圍成的第一氣室、第一活塞另一端面與連接體端面圍成的第一液室、第二活塞端面與缸體端面圍成的第二氣室、第二活塞另一端面與連接體端面圍成的第二液室、分別與第一氣室連通的第一排氣閥和第一進(jìn)氣閥、及分別與第二氣室 連通的第二排氣閥和第二進(jìn)氣閥，第一氣室和第二氣室相對(duì)于第一液室和第二液室對(duì)稱布置；

位移控制系統(tǒng)包括控制器、設(shè)于缸體一端用于檢測(cè)活塞位置的位移傳感器以及通過(guò)液壓管路連接第一液室和第二液室的電磁換向閥，控制器接收位移傳感器信號(hào)并反饋至電磁換向閥。

進(jìn)一步地，位移控制系統(tǒng)還包括分別與第一排氣閥和第二排氣閥連接的兩個(gè)壓力變送器、與第一液室的進(jìn)油支路并聯(lián)的第一調(diào)壓支路以及與第二液室的進(jìn)油支路并聯(lián)的第二調(diào)壓支路，第一調(diào)壓支路和第二調(diào)壓支路分別包括串聯(lián)的調(diào)壓電磁閥和壓力調(diào)節(jié)器、以及設(shè)在進(jìn)油支路上的油路電磁閥，控制器接收壓力變送器信號(hào)并反饋至壓力調(diào)節(jié)器。

優(yōu)選地，電磁換向閥為三位四通電磁閥。

優(yōu)選地，位移傳感器為磁致伸縮位移傳感器。

一種雙向活塞式壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

在控制器中預(yù)設(shè)位移行程兩端的位移數(shù)據(jù)作為換向點(diǎn)，位移傳感器檢測(cè)活塞位置數(shù)據(jù)，并將信號(hào)反饋至控制器，當(dāng)?shù)竭_(dá)一換向點(diǎn)時(shí)，控制器發(fā)送換向信號(hào)控制電磁換向閥換向，原進(jìn)油液室回油，原回油液室開(kāi)始進(jìn)油，實(shí)現(xiàn)活塞反向壓縮；

當(dāng)檢測(cè)到出氣壓力發(fā)生波動(dòng)時(shí)，控制器控制壓力調(diào)節(jié)器打開(kāi)，對(duì)進(jìn)行進(jìn)油做功的液室壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)和吸收。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的雙向壓縮活塞控制系統(tǒng)通過(guò)控制器可采集位移傳感器檢測(cè)的活塞位置數(shù)據(jù)，發(fā)出信號(hào)控制換向電磁閥及時(shí)換向，使得活塞在一理想行程內(nèi)移動(dòng)，提高換向精度，保證了氣體的壓縮效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.第一排氣閥，2.位移傳感器，3.第一端板，4.第一進(jìn)氣閥，5.第一氣室，6.第一活塞，7.第一液室，8.連接體，9.第二液室，10.第二活塞，11.第二氣室，12.缸體，13.第二端板，14.第二進(jìn)氣閥，15.第 二排氣閥，16.電磁換向閥，17.第一調(diào)壓支路。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，一種雙向活塞式壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)構(gòu)和位移控制系統(tǒng)；

其中，壓縮機(jī)構(gòu)包括缸體12、固定于缸體12中部的連接體8、缸體12內(nèi)的通過(guò)活塞桿連接的第一活塞6和第二活塞10、第一活塞6端面與缸體12端面的第一端板3圍成的第一氣室5、第一活塞6另一端面與連接體8端面圍成的第一液室7、第二活塞10端面與缸體12另一端面的第二端板13圍成的第二氣室11、第二活塞10另一端面與連接體8端面圍成的第二液室9、分別與第一氣室5連通的第一排氣閥1和第一進(jìn)氣閥4、及分別與第二氣室11連通的第二排氣閥15和第二進(jìn)氣閥14，第一氣室5和第二氣室11相對(duì)于第一液室7和第二液室9對(duì)稱布置，第一進(jìn)氣閥4和第一排氣閥1設(shè)在第一端板3上，并與第一氣室5連通，第二進(jìn)氣閥14和第二排氣閥15設(shè)在第二端板13上，并與第二氣室11連通；

位移控制系統(tǒng)包括控制器、設(shè)于缸體12一端用于檢測(cè)活塞位置的位移傳感器2以及通過(guò)液壓管路連接第一液室7和第二液室9的電磁換向閥16，電磁換向閥16還與液壓總管連接，控制器接收位移傳感器2信號(hào)并反饋至電磁換向閥16，電磁換向閥16優(yōu)選為一個(gè)三位四通電磁閥，位移傳感器2優(yōu)選為磁致伸縮位移傳感器2。

本發(fā)明的三位四通電磁閥的左位切通時(shí)，液壓油進(jìn)入第二液室9，同時(shí)第一液室7回油，第二活塞10在液壓油推動(dòng)下向下移動(dòng)，對(duì)第二氣室11內(nèi)的天然氣進(jìn)行壓縮，壓縮后的高壓天然氣經(jīng)第二排氣閥15排出；另一方面，通過(guò)第一活塞6也向下移動(dòng)，第一氣室5體積增大，低壓天然氣經(jīng)第一進(jìn)氣閥4吸進(jìn)入第一氣室5內(nèi)。當(dāng)位移傳感器2檢測(cè)到第一活塞6運(yùn)行到下部的換向點(diǎn)時(shí)，控制器發(fā)出換向信號(hào)，電磁換向閥16換向，液壓油進(jìn)入第一液室7，同時(shí)第二液室9回油，第一活塞6上移對(duì)第一氣室 5的天然氣進(jìn)行壓縮,如此反復(fù)實(shí)現(xiàn)雙向壓縮供氣。

該雙向壓縮活塞控制系統(tǒng)通過(guò)控制器可采集位移傳感器2檢測(cè)的活塞位置數(shù)據(jù)，發(fā)出信號(hào)控制換向電磁閥及時(shí)換向，使得活塞在一理想行程內(nèi)移動(dòng)，提高換向精度，保證了氣體的壓縮效率。

本例中，位移控制系統(tǒng)還包括分別與第一排氣閥1和第二排氣閥15連接的的兩個(gè)壓力變送器、與第一液室7的進(jìn)油支路并聯(lián)的第一調(diào)壓支路17以及與第二液室9的進(jìn)油支路并聯(lián)的第二調(diào)壓支路，第一調(diào)壓支路17和第二調(diào)壓支路分別包括串聯(lián)的調(diào)壓電磁閥和壓力調(diào)節(jié)器以及設(shè)在進(jìn)油支路上油路電磁閥，當(dāng)任一排氣閥的排氣壓力波動(dòng)過(guò)大時(shí)，根據(jù)兩個(gè)壓力變送器的壓力差啟動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)行各個(gè)液室調(diào)壓，控制器接收壓力變送器信號(hào)并反饋至壓力調(diào)節(jié)器，同時(shí)關(guān)閉油路電磁閥，開(kāi)啟調(diào)壓電磁閥，液壓油從調(diào)壓支路調(diào)壓后輸入液室。

一種雙向活塞式壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

在控制器中預(yù)設(shè)位移行程兩端的位移數(shù)據(jù)作為換向點(diǎn)，位移傳感器2檢測(cè)活塞位置數(shù)據(jù)，并將信號(hào)反饋至控制器，當(dāng)?shù)竭_(dá)一換向點(diǎn)時(shí)，控制器發(fā)送換向信號(hào)控制電磁換向閥16換向，原進(jìn)油液室回油，原回油液室開(kāi)始進(jìn)油，實(shí)現(xiàn)活塞反向壓縮；

當(dāng)檢測(cè)到出氣壓力發(fā)生波動(dòng)，且出口壓力偏差大于8％時(shí)，控制器控制壓力調(diào)節(jié)器打開(kāi)，對(duì)進(jìn)行進(jìn)油做功的液室壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)和吸收。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。