用于使压缩机减压的方法和装置制造方法及图纸

公开了一种用于使空气压缩机减压的方法、计算机可读介质和装置。所述方法包括：压缩空气，该压缩空气通过第一路径穿过第一止回阀流动到第一接收器；以及响应于用以使空气压缩机卸载的命令，关闭空气压缩机的空气入口阀，以阻止空气进入空气压缩机，打开从空气压缩机的空气出口到近似大气压力的第二路径，以降低空气压缩机的空气入口处的空气压力，停止从第一接收器到空气压缩机的第一油流，其中第一油流用于冷却压缩机，停止从用于工作空气的分离器到空气压缩机的第二油流，以及使油从第一接收器流动到空气压缩机，用于润滑。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使压缩机减压的方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求2012年9月21日提交的美国临时申请第61/704,022号的利益，其内容通过引用以其整体并入本文。专利技术背景在下面的专利技术背景的论述中，引用了某些结构和/或方法。然而，下面的引用不应认为承认这些结构和/或方法构成现有技术。申请人明确地保留论证这样的结构和/或方法不具备现有技术资格的权利。空气压缩机递送可以执行许多有用的功能的压缩空气源。使用空气压缩机的场景的一个示例是用于钻机装置。尽管下面的阐述限于钻机装置，但是应理解的是，所公开的空气压缩机系统及其操作方法不限于钻机装置。一些钻机装置操作如下。钻柱(其是一个或多个连接在一起的钻管)的钻头旋转，以在地面(即在泥土和/或岩石中)中钻孔。为了在钻孔时冲洗来自孔的切屑，可以使用空气压缩机来递送加压空气，该加压空气向下穿过钻柱通到钻头的前面。切屑被从钻头捕捉到空气流中且随着空气向上沿着钻柱的外部行进而被带到地表面。加压空气还可以用于冷却钻头的切削元件。这是压缩空气可以被钻机装置使用的一种方式。压缩空气还可以在冲击钻进中使用，在冲击钻凿时，使用压缩空气来使撞击活塞往复运动，撞击活塞将来自活塞的冲击打击施加到旋转钻头上，以提高切削作用。活塞可以布置在地表面下方，紧接钻头(即，所谓的潜孔锤)上方，或者，活塞可以布置在钻孔的表面上方。在许多压缩空气应用中，通过发动机(例如燃料驱动发动机或电驱动电机)驱动空气压缩机是常见的，其也可以驱动其它装备，比如可用于执行以下功能的液压系统：为液压系统提供动力，以升高和降低钻柱、经由齿轮箱使钻柱旋转、随着钻凿进行而向钻柱添加钻杆、随着钻柱被从钻孔撤出而将钻杆从钻柱移除、升高和降低钻凿井架、升高和降低调平用千斤顶以及推进钻机装置(在可移动钻机装置的情形中)。发动机还可以驱动液压泵和冷却系统的冷却风扇。这种钻凿机器的压缩空气需求与供应用以冲洗切屑的冲洗空气相关联和/或与驱动冲击工具的撞击活塞和/或驱动可以由钻机装置使用的其它辅助装置相关联。在钻机装置的操作期间，可能不需要加压空气，比如在钻杆的添加或移除、重新定位钻机装置、设置钻机装置、午休时间期间。尽管在这些时段期间不需要使压缩空气循环来冲洗切屑或使撞击活塞往复运动，但是可能仍需要驱动发动机(其驱动空气压缩机和液压装置两者)，以便继续给液压装置提供动力。在一些空气压缩系统中，空气压缩机和发动机之间的驱动连接使得每当发动机被驱动时都驱动空气压缩机，尽管事实是：在不进行钻凿时，空气压缩机的连续操作是不必要的。可以采取某些措施以进一步减小不必要的能量消耗。例如，可以在发动机和空气压缩机之间设置离合器，以在低空气需求的时段期间卸载压缩机，但是这将增加相当大的装备成本，且离合器将在压缩机必须频繁地卸载的情形中快速磨损。另外，以频繁的时间间隔开启和关闭压缩机是不经济的和不切合实际的。此外，即使在不需要大量压缩空气的时段期间，可能仍需要较小的量，使得空气压缩机可能必须循环开和关以保持空气储器(来自空气压缩机的加压空气可以被储存的地方)足够地被加压较小的量。另一种可能的节省能量的措施包括设置变速齿轮驱动来卸载空气压缩机，但是这种驱动是复杂的且相对昂贵，就像具有离合器的两速齿轮驱动一样。利用变速齿轮驱动，来自驱动空气压缩机的马达的每分钟转数(RPM)可被降低，以降低能量消耗。另一种可能的措施包括利用液压马达驱动空气压缩机，液压马达能够轻易在低压需求的时段期间停止或减慢。例如，当钻杆被添加到钻柱时。然而，这种驱动相对低效(许多最高为80％的效率)，因此在低压缩空气消耗的时段期间实现的任何能量节省将可能在高压缩空气消耗的时段期间损失。因此，提供一种利用能量有效的、发动机-驱动的空气压缩机的空气压缩系统将是值得期望的。
技术实现思路
公开了用于使空气压缩机减压的方法、计算机可读介质和装置，其以有效方式使空气压缩机脱机，以便不对驱动发动机加负担。公开了一种空气压缩机系统。该空气压缩机系统可包括：空气压缩机，其具有空气入口和空气出口，所述空气压缩机构造用以压缩来自空气入口的空气并将一定体积的压缩空气递送到空气出口；可调节的空气入口阀，其连接到空气压缩机的空气入口，其中可调节的空气入口阀构造用以能够调节，以调节多少空气能够流入到空气压缩机的空气入口；第一接收器，其具有空气入口和空气出口，所述第一接收器构造用以存储压缩空气；主空气排放通道，其连接到空气压缩机的空气出口和第一接收器的空气入口；第一止回阀，其布置在主空气排放通道中，处在空气压缩机的空气出口和接收器的空气入口之间。空气压缩机系统可包括第二接收器，其具有空气入口和空气出口，所述第二接收器构造用以存储压缩空气；辅助排放通道，在第一止回阀的上游，该辅助排放通道连接到第二接收器的空气入口和主空气排放通道；油分离器，其布置在第一接收器中；第一油管线，其布置用以允许油从油分离器流动到空气压缩机；第一油截止阀，其布置在第一油管线中且构造成具有打开位置和关闭位置，在所述第一油截止阀的打开位置，油能够在油分离器和空气压缩机的空气入口之间流动，在所述第一油截止阀的关闭位置，油不能够在油分离器和空气压缩机的空气入口之间流动；第二油管线，其布置用以允许油从第一接收器流动到空气压缩机；第二油截止阀，其布置在第二油管线中且构造成具有打开位置和关闭位置，在所述第二油截止阀的打开位置，油能够从第一接收器流动到空气压缩机，在所述第二油截止阀的关闭位置，油不能够从第一接收器流动到空气压缩机；隔离阀，其布置在位于主空气排放通道和第二接收器的空气入口之间的空气流中，其中隔离阀构造成具有打开位置和关闭位置，在隔离阀的打开位置，来自主空气排放通道的空气能够流动通过辅助排放通道，在隔离阀的关闭位置，来自主空气排放通道的空气不能够流动通过辅助排放通道；以及控制器，其与可调节的空气入口阀和隔离阀通信，其中所述控制器构造用以通过关闭可调节的空气入口阀和打开隔离阀来使空气压缩机卸载，其中第一油截止阀和第二油截止阀构造成：当空气压缩机加载时，第一油截止阀和第二油截止阀打开，并且在空气压缩机卸载时，第一油截止阀和第二油截止阀关闭。空气压缩机系统可包括第二止回阀，其布置在位于辅助排放通道和第二接收器的空气出口之间的空气流中。空气压缩机系统可包括第三油管线，其构造用以允许油从第一接收器流动到空气压缩机。控制器可进一步构造用以首先关闭可调节的入口阀，然后在等待预定时间之后打开隔离阀。第二止回阀可构造用以将第二接收器维持在近似大气压力下。空气压缩机系统可包括发动机，其构造用以驱动空气压缩机。第一接收器的空气压力可以大于第二接收器的空气压力。第二止回阀可布置在第二接收器的空气出口和大气空气之间。空气压缩机系统可包括辅助空气压缩机，其具有空气入口和空气出口，其中空气入口布置用以压缩来自压缩机的空气出口的空气，以将一定体积的压缩空气递送到第二接收器的空气入口，且其中控制器进一步构造用以在打开隔离阀和关闭可调节的空气入口阀之后打开辅助空气压缩机。空气压缩机可包括压力传感器，其与控制器通信且布置用以测量第一接收器的压力，其中控制器还构造用以至少部分地基于测量到的第一接收器的空气压力来确定何时卸载空气压缩机，并且其中控制器构造用以通过关闭可调节的空气入口阀、打开隔离阀和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气压缩机系统，包括：空气压缩机，所述空气压缩机具有空气入口和空气出口，所述空气压缩机构造用以压缩来自所述空气入口的空气并将一定体积的压缩空气递送到所述空气出口；可调节的空气入口阀，所述可调节的空气入口阀连接到所述空气压缩机的所述空气入口，其中所述可调节的空气入口阀构造成能够调节，以调节多少空气能够流入到所述空气压缩机的所述空气入口；第一接收器，所述第一接收器具有空气入口和空气出口，所述第一接收器构造用以存储压缩空气；主空气排放通道，所述主空气排放通道连接到所述空气压缩机的所述空气出口和所述第一接收器的所述空气入口；第一止回阀，所述第一止回阀布置在所述主空气排放通道中，处在所述空气压缩机的所述空气出口和所述接收器的所述空气入口之间；第二接收器，所述第二接收器具有空气入口和空气出口，所述第二接收器构造用以将油从压缩空气分离；辅助排放通道，在所述第一止回阀的上游，所述辅助排放通道连接到所述第二接收器的所述空气入口和所述主空气排放通道；油分离器，所述油分离器布置在所述第一接收器中；第一油管线，所述第一油管线布置用以允许油从所述油分离器流动到所述空气压缩机；第一油截止阀，所述第一油截止阀布置在所述第一油管线中且构造成具有打开位置和关闭位置，在所述第一油截止阀的所述打开位置，油能够在所述油分离器和所述空气压缩机的所述空气入口之间流动，在所述第一油截止阀的所述关闭位置，油不能够在所述油分离器和所述空气压缩机的所述空气入口之间流动；第二油管线，所述第二油管线布置用以允许油从所述第一接收器流动到所述空气压缩机；第二油截止阀，所述第二油截止阀布置在所述第二油管线中且构造成具有打开位置和关闭位置，在所述第二油截止阀的打开位置，油能够从所述第一接收器流动到所述空气压缩机，在所述第二油截止阀的关闭位置，油不能够从所述第一接收器流动到所述空气压缩机；隔离阀，所述隔离阀布置在位于所述主空气排放通道和所述第二接收器的所述空气入口之间的空气流中，其中所述隔离阀构造成具有打开位置和关闭位置，在所述隔离阀的打开位置，来自所述主空气排放通道的空气能够流动通过所述辅助排放通道，在所述隔离阀的关闭位置，来自所述主空气排放通道的空气不能够流动通过所述辅助排放通道；以及控制器，所述控制器与所述可调节的空气入口阀和所述隔离阀通信，其中所述控制器构造用以通过关闭所述可调节的空气入口阀和打开所述隔离阀来使所述空气压缩机卸载，其中所述第一油截止阀和所述第二油截止阀构造成：当所述空气压缩机加载时，所述第一油截止阀和所述第二油截止阀打开，并且在所述空气压缩机卸载时，所述第一油截止阀和所述第二油截止阀关闭。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.21 US 61/704,0221.一种空气压缩机系统，包括：空气压缩机，所述空气压缩机具有空气入口和空气出口，所述空气压缩机构造用以压缩来自所述空气入口的空气并将一定体积的压缩空气递送到所述空气出口；可调节的空气入口阀，所述可调节的空气入口阀连接到所述空气压缩机的所述空气入口，其中所述可调节的空气入口阀构造成能够调节，以调节多少空气能够流入到所述空气压缩机的所述空气入口；第一接收器，所述第一接收器具有空气入口和空气出口，所述第一接收器构造用以存储压缩空气；主空气排放通道，所述主空气排放通道连接到所述空气压缩机的所述空气出口和所述第一接收器的所述空气入口；第一止回阀，所述第一止回阀布置在所述主空气排放通道中，处在所述空气压缩机的所述空气出口和所述第一接收器的所述空气入口之间；第二接收器，所述第二接收器具有空气入口和空气出口，所述第二接收器构造用以将油从压缩空气分离；辅助排放通道，在所述第一止回阀的上游，所述辅助排放通道连接到所述第二接收器的所述空气入口和所述主空气排放通道；油分离器，所述油分离器布置在所述第一接收器中；第一油管线，所述第一油管线布置用以允许油从所述油分离器流动到所述空气压缩机；第一油截止阀，所述第一油截止阀布置在所述第一油管线中且构造成具有打开位置和关闭位置，在所述第一油截止阀的所述打开位置，油能够在所述油分离器和所述空气压缩机的所述空气入口之间流动，在所述第一油截止阀的所述关闭位置，油不能够在所述油分离器和所述空气压缩机的所述空气入口之间流动；第二油管线，所述第二油管线布置用以允许油从所述第一接收器流动到所述空气压缩机；第二油截止阀，所述第二油截止阀布置在所述第二油管线中且构造成具有打开位置和关闭位置，在所述第二油截止阀的打开位置，油能够从所述第一接收器流动到所述空气压缩机，在所述第二油截止阀的关闭位置，油不能够从所述第一接收器流动到所述空气压缩机；隔离阀，所述隔离阀布置在位于所述主空气排放通道和所述第二接收器的所述空气入口之间的空气流中，其中所述隔离阀构造成具有打开位置和关闭位置，在所述隔离阀的打开位置，来自所述主空气排放通道的空气能够流动通过所述辅助排放通道，在所述隔离阀的关闭位置，来自所述主空气排放通道的空气不能够流动通过所述辅助排放通道；以及控制器，所述控制器与所述可调节的空气入口阀和所述隔离阀通信，其中所述控制器构造用以通过关闭所述可调节的空气入口阀和打开所述隔离阀来使所述空气压缩机卸载，其中所述第一油截止阀和所述第二油截止阀构造成：当所述空气压缩机加载时，所述第一油截止阀和所述第二油截止阀打开，并且在所述空气压缩机卸载时，所述第一油截止阀和所述第二油截止阀关闭。2.根据权利要求1所述的空气压缩机系统，还包括：第二止回阀，所述第二止回阀布置在位于所述辅助排放通道和所述第二接收器的所述空气出口之间的空气流中。3.根据权利要求2所述的空气压缩机系统，其中所述第二止回阀构造用以将所述第二接收器维持在近似大气压力下。4.根据权利要求1-3中任一项所述的空气压缩机系统，还包括：第三油管线，所述第三油管线构造用以允许油从所述第一接收器流动到所述空气压缩机。5.根据权利要求1-3中任一项所述的空气压缩机系统，其中所述控制器进一步构造用以首先关闭所述可调节的空气入口阀，然后在等待预定时间之后打开所述隔离阀。6.根据权利要求1-3中任一项所述的空气压缩机系统，还包括：发动机，所述发动机构造用以驱动所述空气压缩机。7.根据权利要求2或3所述的空气压缩机系统，其中所述第二止回阀布置在所述第二接收器的所述空气出口和大气空气之间。8.根据权利要求1-3中任一项所述的空气压缩机系统，还包括：辅助空气压缩机，所述辅助空气压缩机具有空气入口和空气出口，其中所述空气入口布置用以压缩来自所述空气压缩机的空气出口的空气，以将一定体积的压缩空气递送到所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：格朗特·安德鲁·菲尔德，西莫·坦纳，
申请(专利权)人：山特维克露天开采公司，
类型：发明
国别省市：美国;US