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2、摘要 本发明涉及一种双作用充液式余隙无级调 节执行机构。 该双作用充液式余隙无级调节执行 机构包括执行机构壳体、 余隙活塞、 密封组件、 位 移传感器及充液控制单元； 余隙活塞将执行机构 壳体分隔为余隙容积腔、 充液腔和控制腔， 充液 腔和控制腔分别与充液控制单元相连； 充液控制 单元和位移传感器配合用于控制充液腔和控制 腔内的充液量， 进而调节余隙容积腔的容积。 该 双作用充液式余隙无级调节执行机构余隙活塞 上不连接活塞杆， 通过控制充液腔和控制腔的充 放液， 实现余隙容积的无级调节。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 109882394 A 2019.06.14 CN 10988。
3、2394 A 1.一种双作用充液式余隙无级调节执行机构， 其特征在于， 包括执行机构壳体、 余隙活 塞、 密封组件、 位移传感器及充液控制单元； 余隙活塞将执行机构壳体分隔为余隙容积腔、 充液腔和控制腔， 所述充液腔和控制腔 分别与充液控制单元相连； 所述充液控制单元和位移传感器配合用于控制充液腔和控制腔内的充液量， 进而调节 余隙容积腔的容积。 2.根据权利要求1所述的双作用充液式余隙无级调节执行机构， 其特征在于， 所述密封 组件设于余隙活塞和执行机构壳体之间， 所述密封组件用于防止充液腔和控制腔内的液体 介质泄漏。 3.根据权利要求1所述的双作用充液式余隙无级调节执行机构， 其特征在于，。
4、 还包括设 于余隙活塞和执行机构壳体之间的泄漏监测腔， 所述泄漏监测腔用于监测密封组件的密封 性。 4.根据权利要求1-3任一项所述的双作用充液式余隙无级调节执行机构， 其特征在于， 所述充液控制单元包括控制腔排液阀、 充液腔出口阀、 限流阀、 溢流阀、 油箱、 液压泵、 单向 阀、 蓄能器、 充液腔进口阀、 控制腔进液阀和管道。 5.根据权利要求1-3任一项所述的双作用充液式余隙无级调节执行机构， 其特征在于， 所述充液腔由余隙活塞端面和执行机构壳体内表面形成； 在执行机构壳体内侧壁上设有限 程台阶， 所述限程台阶与余隙活塞配合用于限制余隙活塞与压缩机活塞发生碰撞， 所述限 程台阶、 执行机。
5、构壳体及余隙活塞外侧壁形成所述控制腔。 6.根据权利要求5所述的双作用充液式余隙无级调节执行机构， 其特征在于， 在余隙活 塞上设有凹进余隙活塞端面设置的腔室， 所述腔室与其所对应的执行机构壳体内表面形成 所述充液腔。 7.根据权利要求1-3任一项所述的双作用充液式余隙无级调节执行机构， 其特征在于， 所述充液控制单元的液体介质为液压油、 压缩机润滑油或沸点高于压缩机气缸最高工作温 度的液体介质。 8.根据权利要求1-3任一项所述的双作用充液式余隙无级调节执行机构， 其特征在于， 还包括换热组件， 所述换热组件设于充液腔内。 9.根据权利要求8所述的双作用充液式余隙无级调节执行机构， 其特征在。
6、于， 还包括压 力传感器、 和/或温度传感器。 10.根据权利要求9所述的双作用充液式余隙无级调节执行机构， 其特征在于， 所述压 力传感器、 温度传感器均设于充液腔的执行机构壳体端盖上。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109882394 A 2 一种双作用充液式余隙无级调节执行机构 技术领域 0001 本发明涉及往复式压缩机气量调节技术领域， 尤其涉及一种双作用充液式余隙无 级调节执行机构。 背景技术 0002 余隙无级调节气量是一种常见的往复式压缩机气量调节方法， 该技术将压缩机气 缸缸盖更换为余隙调节执行机构， 通过调节压缩机气缸余隙容积大小， 改变压缩机容积系 数， 从而实现压缩机。
7、气量的无级可调， 具有投资小、 安全可靠、 调节方便、 性能优越等优点。 0003 余隙无级调节执行机构的余隙腔容积是由余隙缸筒和余隙活塞控制。 目前的余隙 活塞均设置有活塞杆， 通过液压、 电动、 气动、 机械等方式进行驱动和锁紧。 因此执行机构结 构较长、 重量偏大， 有的还需要增加支撑， 有的改造后甚至影响到检维修空间。 发明内容 0004 本发明为了弥补现有技术的不足， 提供了一种双作用充液式余隙无级调节执行机 构， 余隙活塞上不连接活塞杆， 通过控制充液腔和控制腔的充放液， 实现余隙容积的无级调 节， 解决了现有技术中存在的问题。 0005 本发明是通过如下技术方案实现的： 0006。
8、 一种双作用充液式余隙无级调节执行机构， 包括执行机构壳体、 余隙活塞、 密封组 件、 位移传感器及充液控制单元； 0007 余隙活塞将执行机构壳体分隔为余隙容积腔、 充液腔和控制腔， 所述充液腔和控 制腔分别与充液控制单元相连； 0008 所述充液控制单元和位移传感器配合用于控制充液腔和控制腔内的充液量， 进而 调节余隙容积腔的容积。 0009 所述密封组件设于余隙活塞和执行机构壳体之间， 所述密封组件用于防止充液腔 和控制腔内的液体介质泄漏。 0010 所述双作用充液式余隙无级调节执行机构， 还包括设于余隙活塞和执行机构壳体 之间的泄漏监测腔， 所述泄漏监测腔用于监测密封组件的密封性。 0。
9、011 所述充液控制单元包括控制腔排液阀、 充液腔出口阀、 限流阀、 溢流阀、 油箱、 液压 泵、 单向阀、 蓄能器、 充液腔进口阀、 控制腔进液阀和管道。 0012 在余隙活塞一端面上设有凹进余隙活塞端面设置的腔室， 所述腔室与其所对应的 执行机构壳体内表面形成所述充液腔。 0013 在执行机构壳体3内侧壁上设有限程台阶3-6， 在余隙活塞4设有充液腔室7的一端 设有与所述限程台阶3-6配合的凸台， 所述限程台阶与余隙活塞配合用于限制余隙活塞与 压缩机活塞发生碰撞， 所述限程台阶、 执行机构壳体、 余隙活塞外侧壁及余隙活塞的凸台共 同形成所述控制腔6。 0014 所述泄漏监测腔设于限程台阶位。
10、置的执行机构壳体内侧壁上。 说明书 1/5 页 3 CN 109882394 A 3 0015 在限程台阶3-6位置处的执行机构壳体3内侧壁上设置泄漏监测槽3-2， 在泄漏监 测槽两侧的执行机构壳体3上设有密封组件槽I和密封组件槽II， 在密封组件槽I和密封组 件槽II内设置密封组件。 泄漏监测槽3-2与余隙活塞4侧面和密封组件槽I、 密封组件槽II处 的密封组件5共同形成泄漏监测腔8， 在执行机构壳体侧壁上设有与所述泄漏监测腔相连通 设置的输出管路。 0016 在余隙活塞的凸台外侧壁上设有密封组件槽， 在密封组件槽内设有密封组 件。 0017 所述充液控制单元的液体介质为液压油、 压缩机润滑。
11、油或沸点高于压缩机气缸最 高工作温度的液体介质。 0018 所述双作用充液式余隙无级调节执行机构还包括换热组件， 所述换热组件设于充 液腔内。 0019 所述换热组件用于冷却执行机构， 可延长密封组件使用寿命， 降低压缩过程指数， 节约压缩功， 稳定充液腔工作温度。 0020 所述换热组件为换热盘管。 0021 所述双作用充液式余隙无级调节执行机构还包括压力传感器、 和/或温度传感器。 0022 所述压力传感器、 温度传感器设于执行机构壳体端盖上。 0023 本发明的有益效果: 0024 该双作用充液式余隙无级调节执行机构结构紧凑、 调节方便、 安全可靠。 通过控制 充液腔和控制腔的充放液， 。
12、实现余隙活塞位置双向无级可调； 由于没有活塞杆， 大大缩短了 执行机构的轴向长度； 余隙活塞位置采用液力锁紧， 对气缸侧的压力变化能够起到缓冲作 用， 有利于延长执行机构的使用寿命； 通过设置限程台阶， 可防止余隙活塞与压缩机活塞发 生碰撞； 通过设置泄漏监测腔， 可监测密封组件是否失效。 附图说明 0025 图1为本发明实施例1的结构示意图； 0026 图2为图1中充液控制单元组成示意图； 0027 图3为图1中执行机构壳体结构示意图； 0028 图4为本发明实施例2的结构示意图。 0029 图中， 1充液控制单元、 2位移传感器、 3执行机构壳体、 4余隙活塞、 5密封组件、 6控 制腔、。
13、 7充液腔、 8泄漏监测腔、 9余隙容积腔、 10换热盘管、 11压力传感器、 12温度传感器、 1-1 控制腔排液阀、 1-2充液腔出口阀、 1-3限流阀、 1-4溢流阀、 1-5油箱、 1-6液压泵、 1-7单向阀、 1-8蓄能器、 1-9充液腔进口阀、 1-10控制腔进液阀、 3-1执行机构筒体、 3-2泄漏监测槽、 3-3 连接法兰、 3-4控制腔连通口、 3-5充液腔出口、 3-6限程台阶、 3-7执行机构壳体端盖、 3-8充 液腔进口； 3-9泄漏监测口、 3-10密封组件槽I、 3-11密封组件槽II、 3-12执行机构壳体内腔。 具体实施方式 0030 为能清楚说明本方案的技术。
14、特点， 下面通过具体实施方式， 并结合其附图， 对本发 明进行详细阐述。 0031 实施例1 说明书 2/5 页 4 CN 109882394 A 4 0032 如图1-图3所示， 该双作用充液式余隙无级调节执行机构由充液控制单元1、 位移 传感器2、 执行机构壳体3、 余隙活塞4、 密封组件5和管道构成。 充液控制单元1主要由控制腔 排液阀1-1、 充液腔出口阀1-2、 限流阀1-3、 溢流阀1-4、 油箱1-5、 液压泵1-6、 单向阀1-7、 蓄 能器1-8、 充液腔进口阀1-9、 控制腔进液阀1-10和管道等构成。 0033 余隙活塞将执行机构壳体分隔为余隙容积腔9、 充液腔7和控制腔。
15、6， 所述充液腔和 控制腔分别与充液控制单元1相连； 0034 所述充液控制单元1和位移传感器2配合用于控制充液腔7和控制腔6内的充液量， 进而调节余隙容积腔的容积。 0035 在余隙活塞4一端面上设有凹进余隙活塞端面设置的腔室， 所述腔室与其所对应 的执行机构壳体内表面形成所述充液腔7。 0036 在余隙活塞和执行机构壳体之间还设有泄漏监测腔8， 所述泄漏监测腔用于监测 密封组件的密封性。 0037 在执行机构壳体3内侧壁上设有限程台阶3-6， 在余隙活塞4设有充液腔室7的一端 设有与所述限程台阶3-6配合的凸台， 所述限程台阶与余隙活塞配合用于限制余隙活塞与 压缩机活塞发生碰撞， 所述限程。
16、台阶、 执行机构壳体、 余隙活塞外侧壁及余隙活塞的凸台共 同形成所述控制腔6。 0038 在限程台阶3-6余隙容积腔侧的执行机构壳体3内侧壁上设置泄漏监测槽3-2， 在 泄漏监测槽两侧的执行机构壳体3上设有密封组件槽I和密封组件槽II， 在密封组件槽I和 密封组件槽II内设置密封组件。 泄漏监测槽3-2与余隙活塞4侧面和密封组件槽I、 密封组件 槽II处的密封组件5共同形成泄漏监测腔8， 在执行机构壳体侧壁上设有与所述泄漏监测腔 相连通设置的输出管路。 0039 在余隙活塞凸台位置外侧壁上设有密封组件槽， 在密封组件槽内设有密封组 件。 0040 所述位移传感器2与充液控制腔一侧的余隙活塞侧壁。
17、相连， 用于确定余隙活塞在 执行机构壳体内的位置。 0041 初始状态， 打开控制腔进液阀1-10和充液腔出口阀1-2， 利用液压泵1-6向控制腔6 充液； 充入一定量的液体后， 关闭控制腔进液阀1-10和充液腔出口阀1-2， 打开控制腔排液 阀1-1和充液腔进口阀1-9， 利用液压泵1-6向充液腔7充液； 排净控制腔6和充液腔7内的气 体后， 关闭控制腔排液阀1-1和充液腔进口阀1-9。 0042 工作状态， 根据气量调节要求， 计算出余隙活塞的位置。 根据位移传感器2， 通过对 控制腔6与充液腔7进行充放液， 实现余隙活塞4的位置控制， 即可实现余隙容积腔9的容积 无级调节， 满足往复式压。
18、缩机气量无级调节的要求。 如需增加余隙容积， 打开控制腔进液阀 1-10和充液腔出口阀1-2， 利用液压泵1-6或蓄能器1-8向控制腔6充液， 驱动余隙活塞4， 减 少充液腔7内液体量， 根据位移传感器2控制充液腔出口阀1-2和控制腔进液阀1-10适时关 闭。 如需减小余隙容积， 打开控制腔排液阀1-1和充液腔进口阀1-9， 利用液压泵1-6或者蓄 能器1-8向充液腔7充液， 驱动余隙活塞4， 增加充液腔7内液体量， 根据位移传感器2控制充 液腔进口阀1-9和控制腔排液阀1-1适时关闭。 在不调节余隙活塞位置时， 打开控制腔进液 阀1-10， 利用蓄能器1-8的介质压力实现余隙活塞的液力锁紧。。
19、 执行机构壳体3设置泄漏监 测槽3-2， 与余隙活塞4侧面和设于泄漏监测槽3-2内的密封组件5共同形成泄漏监测腔8， 用 说明书 3/5 页 5 CN 109882394 A 5 于监测密封组件是否失效， 保障执行机构安全运行； 设置限程台阶3-6， 以防止余隙活塞与 压缩机活塞发生碰撞； 设置连接法兰3-3， 用于将执行机构与压缩机气缸相连。 控制腔6、 充 液腔7、 泄漏监测腔8、 余隙容积腔9之间通过执行机构壳体3内侧壁上和余隙活塞上的密封 组件5实现密封。 0043 实施例2 0044 如图4所示， 该双作用充液式余隙无级调节执行机构为带换热盘管的双作用充液 式余隙无级调节执行机构， 。
20、该双作用充液式余隙无级调节执行机构由充液控制单元1、 位移 传感器2、 执行机构壳体3、 余隙活塞4、 密封组件5、 换热盘管10、 压力传感器11、 温度传感器 12和管道等构成。 充液控制单元1主要由控制腔排液阀1-1、 充液腔出口阀1-2、 限流阀1-3、 溢流阀1-4、 油箱1-5、 液压泵1-6、 单向阀1-7、 蓄能器1-8、 充液腔进口阀1-9、 控制腔进液阀 1-10和管道等构成。 0045 余隙活塞将执行机构壳体分隔为余隙容积腔9、 充液腔7和控制腔6， 所述充液腔7 和控制腔6分别与充液控制单元1相连； 0046 所述充液控制单元1和位移传感器2配合用于控制充液腔和控制腔内。
21、的充液量， 进 而调节余隙容积腔9的容积。 0047 在余隙活塞4一端面上设有凹进余隙活塞端面设置的腔室， 所述腔室与其所对应 的执行机构壳体内表面形成所述充液腔7。 0048 在余隙活塞4和执行机构壳体3之间还设有泄漏监测腔8， 所述泄漏监测腔用于监 测密封组件的密封性。 0049 在执行机构壳体3内侧壁上设有限程台阶3-6， 在余隙活塞4设有充液腔室7的一端 外侧壁上设有与所述限程台阶3-6配合的凸台， 所述限程台阶与余隙活塞配合用于限制余 隙活塞与压缩机活塞发生碰撞， 所述限程台阶、 执行机构壳体、 余隙活塞外侧壁及余隙活塞 的凸台共同形成所述控制腔6。 0050 在限程台阶3-6余隙容。
22、积腔侧的执行机构壳体3内侧壁上设置泄漏监测槽3-2， 在 泄漏监测槽3-2两侧的执行机构壳体3上设有密封组件槽I和密封组件槽II， 在密封组件槽I 和密封组件槽II内设置密封组件5。 泄漏监测槽3-2与余隙活塞4侧面和密封组件槽I、 密封 组件槽II处的密封组件5共同形成泄漏监测腔8， 在执行机构壳体侧壁上设有与所述泄漏监 测腔相连通设置的输出管路。 0051 在余隙活塞凸台位置外侧壁上设有密封组件槽， 在密封组件槽内设有密封组 件5。 0052 在充液腔一侧的余隙活塞侧壁上可设一支杆， 在支杆上设有所述位移传感器2； 在 支杆外侧设置所述换热盘管10。 换热盘管的进口和出口分别穿出执行机构壳。
23、体端盖， 通过 换热盘管内的换热介质实现执行机构的冷却。 0053 初始状态， 打开控制腔进液阀1-10和充液腔出口阀1-2， 利用液压泵1-6向控制腔6 充液； 充入一定量的液体后， 关闭控制腔进液阀1-10和充液腔出口阀1-2， 打开控制腔排液 阀1-1和充液腔进口阀1-9， 利用液压泵1-6向充液腔7充液； 排净控制腔6和充液腔7内的气 体后， 关闭控制腔排液阀1-1和充液腔进口阀1-9。 0054 工作状态， 根据气量调节要求， 计算出余隙活塞4的位置。 根据位移传感器2， 通过 对控制腔6与充液腔7进行充放液， 实现余隙活塞4的位置控制， 即可实现余隙容积腔9的容 说明书 4/5 页。
24、 6 CN 109882394 A 6 积无级调节， 满足往复式压缩机气量无级调节的要求。 如需增加余隙容积， 打开控制腔进液 阀1-10和充液腔出口阀1-2， 利用液压泵1-6或蓄能器1-8向控制腔6充液， 驱动余隙活塞4， 减少充液腔7内液体量， 根据位移传感器2控制充液腔出口阀1-2和控制腔进液阀1-10适时 关闭。 如需减小余隙容积， 打开控制腔排液阀1-1和充液腔进口阀1-9， 利用液压泵1-6或者 蓄能器1-8向充液腔7充液， 驱动余隙活塞4， 增加充液腔7内液体量， 根据位移传感器2控制 充液腔进口阀1-9和控制腔排液阀1-1适时关闭。 在不调节余隙活塞位置时， 打开控制腔进 液。
25、阀1-10， 利用蓄能器1-8的介质压力实现余隙活塞的液力锁紧。 执行机构壳体3设置泄漏 监测槽3-2， 与余隙活塞4侧面和密封组件5共同形成泄漏监测腔8， 用于监测密封组件是否 失效， 保障执行机构安全运行； 设置限程台阶3-6， 以防止余隙活塞与压缩机活塞发生碰撞； 设置连接法兰3-3， 用于将执行机构与压缩机气缸相连。 控制腔6、 充液腔7、 泄漏监测腔8、 余 隙容积腔9之间通过密封组件5实现密封。 设置换热盘管10， 用于冷却执行机构， 不仅有利于 延长密封组件使用寿命， 而且能够降低压缩过程指数， 节约压缩功； 还可以稳定充液腔的工 作温度， 保持余隙容积的大小稳定。 设置压力传感。
26、器11和温度传感器12， 可以更好的观测执 行机构的运行状况， 为安全运行和故障诊断提供依据。 0055 本发明的实施例在双作用充液式余隙无级调节执行机构的充液腔内设置换热盘 管， 在执行机构端盖设置压力传感器11和温度传感器12， 使得余隙容积的调节操作更加稳 定可靠， 有利于余隙调节系统长周期安全运行。 0056 上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制， 对于本技术领域的技术人 员来说， 对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。 0057 本发明未详述之处， 均为本技术领域技术人员的公知技术。 说明书 5/5 页 7 CN 109882394 A 7 图1 图2 说明书附图 1/2 页 8 CN 109882394 A 8 图3 图4 说明书附图 2/2 页 9 CN 109882394 A 9 。
