卸载螺旋压缩机的方法和装置制造方法及图纸

一种连接到马达的螺旋压缩机，即使在低的压缩空气消耗期间亦被马达驱动。在此期间，螺旋压缩机至少部分卸载，使得较容易和较低成本地驱动压缩机。通过从压缩机中除去空气实施卸载。优选地，通过将小容量真空装置的空气入口和螺旋压缩机的空气出口连通实施卸载。来自真空装置的吸力传递到螺旋压缩机的空气出口以便吸出螺旋压缩机的空气来减少旋转螺旋压缩机所需的发动机马力。真空装置也用于增加空气容积和／或空气压力。该系统可用于在地内钻孔的钻台。用来自预先施压的液压蓄力器的加压的流体通过临时地驱动真空装置在马达的起动过程中卸载螺旋压缩机。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空气压缩系统，尤其是使用马达驱动的螺旋压缩机的系统，所述马达例如有柴油发动机或电动机，马达也驱动其它设备，并且即使在低的压缩空气消费量期间，仍然连续地驱动这种设备及螺旋压缩机。
技术介绍
马达驱动的螺旋压缩机提供了一个压缩空气源，其履行许多有用的功能。由于螺旋压缩机系统的耐用性、紧凑性和可靠性，它们已经获得了认同和长远的发展。设计为长期(通常超过100,000小时)连续运转，它们提供了高达98％的不停机可用性。它们的低维护费用结合它们的高能量效率使运转费用最小化。转子的平稳运转作用使得螺旋压缩机能够无振动地处理难控气体、污染物或液体废料。钻机是众多的使用螺旋压缩机的机器之一，其中钻具组的钻头旋转地在地面钻孔，即，在土地和/或岩石内。当钻孔时，为了吹去来自孔的切屑，一般的是使用一个螺旋压缩机产生加压的空气，其向下通过钻具组到达钻头的前端。在空气流中切屑被带走并且当空气沿着钻具组的外部向上移动时被带到表面。加压的空气也用于冷却钻头的切削件。在称作冲击工具的情况中，加压的空气也起着往复驱动一个冲击活塞的作用，该活塞施加来自活塞的冲击气流到旋转的钻头以增强切削作用。该活塞直接设置在地表面之下钻头之上(即，称作潜孔锤)。在许多压缩空气的应用中，共同的是用马达(即，燃油驱动的发动机或电驱动的电机)驱动螺旋压缩机，其也驱动其它设备，例如液压系统，液压系统的作用是驱动液压马达提升和降低钻具组，在钻孔进行中将一个钻杆增加到钻具组和当钻具组从孔抽出时从钻具组移去钻杆，提升和降低钻柱，提升和降低平整锤，和推进钻台(在可移动钻台情况下)。马达也驱动一个液压泵和一个冷却系统风扇。这种钻孔机器需要的压缩空气和供给的冲击空气一起用于冲击切削和/或驱动一个冲击工具的冲击活塞。这样在长时间的钻台运转过程不需要加压空气，例如在增加或移去钻杆、重置钻台、架起钻台、午间休息等过程。虽然在那些时间内不需要循环压缩空气去冲击切削或往复运动冲击活塞，为了供给液压动力还需要驱动马达。在一个典型的空气压缩系统中，螺旋压缩机和马达之间的驱动连接使得只要马达被驱动螺旋压缩机就被驱动，尽管不钻孔时不需要连续的运转螺旋压缩机。在减少这种浪费的能源消耗的努力中，关闭了螺旋压缩机的空气入口，但该效果也许仅减少了驱动螺旋压缩机所需能源的25％，因为即使入口被关闭，螺旋压缩机还是在它的出口压缩空气，即，在压缩机出口和通常连接出口的压缩空气贮存器之间被收集的空气。有一种措施用于进一步减少不需要的能源损耗。例如，一个离合器设置在发动机和螺旋压缩机之间，以在低的空气需求期间卸载压缩机，但对于设备增加了值得考虑的费用，而且离合器在压缩机必须被频繁卸载的位置迅速磨损。对于间隔频繁地在开和关之间转换压缩机是不经济的和不实际的。在这方面，即使在不需要大量的压缩空气，仅需要较少的压缩空气的过程中，螺旋压缩机必须循环的开和关以保持空气贮存器有足够的压力。另一个可能的节能措施涉及为卸载压缩机提供可变速齿轮驱动，但这种驱动是复杂和相当昂贵的，诸如带有离合器的双速齿轮驱动。由于可变速齿轮驱动，为了减少能耗压缩机的转速被减小。一个相对低成本的措施涉及用液压马达驱动螺旋压缩机，在低压需求期间，其能容易的停止和减慢。然而这种驱动是相当低效的(最大80％)，因此，任何在低压缩空气消耗期间实现的节能在高压缩空气消耗期间将失去。因此，需要提供一种使用马达驱动的螺旋压缩机的空气压缩系统，其尽管在低的压缩空气消耗期间被马达驱动，却能以相对便宜、简单和可靠的方式使动力消耗最小化。
技术实现思路
本专利技术涉及的螺旋压缩机卸载系统包括有一个空气入口和一个空气出口的螺旋压缩机。提供一个用于关闭空气入口的入口阀。提供一个真空装置，其最大容量比螺旋压缩机的小。真空装置有一个空气入口和一个空气出口。真空装置的空气入口可以和螺旋压缩机的空气出口连通，使得真空装置在空气入口阀关闭时能够通过在空气入口和螺旋压缩机的空气出口处基本上平衡各自的压力，以便使得真空装置卸载螺旋压缩机。本专利技术也涉及一种通过从其中移去空气而至少部分地卸载螺旋压缩机的方法，此时螺旋压缩机正处于关闭空气入口的驱动中。优选的使用真空装置实现卸载。用于卸载螺旋压缩机的方法和装置，使得马达的起动容易，或马达在低的压缩空气需求期间驱动螺旋压缩机以降低马达的操作成本。附图简述本专利技术的目的和优点在下面结合伴随的附图详细描述的优选实施例显现，附图中同样的数字指示同样的元件，其中附图说明图1是使用螺旋压缩机的传统的空气压缩系统的示意图。图2是被马达驱动的传统的螺旋压缩机的示意图，螺旋压缩机以横截面表示。图3是根据本专利技术的第一实施例的空气压缩系统的示意图。图4是根据本专利技术的第二实施例的空气压缩系统的示意图。图5是根据本专利技术的第三实施例的空气压缩系统的示意图。图6是用于在地面钻孔的传统的钻装置的侧视图，其中能有效地利用本专利技术。图7是根据本专利技术的第四实施例的空气压缩系统的示意图。具体实施例方式图1描述了一个传统的空气压缩机系统，其中空气被螺旋压缩机10压缩，压缩的空气被导入通过有排泄出口14a的主空气排泄通道14，出口14a连接到空气贮存器12的入口。空气贮存器12贮存压缩的空气且包含通过导管11供给到主螺旋压缩机10的润滑油来润滑、密封和冷却主螺旋压缩机。由于空气贮存器和主螺旋压缩机之间的压力差该润滑油被喷射入主螺旋压缩机。或者使用一个泵(未示)用于喷射润滑油进入主螺旋压缩机。提供一个阀13用于在马达18和主螺旋压缩机10已经停机时关闭导管11。如图2所示，主螺旋压缩机10优选地使用一对互相啮合的螺杆16a、16b。螺杆被马达18通过一个合适的驱动联结器20驱动。在马达18和主螺旋压缩机10之间的联结器20的特征是只要马达18被驱动，压缩机10就被驱动，并且即使对压缩空气的需求降到最小时马达继续被驱动。也就是，甚至对压缩空气有很少或没有要求时，对于马达驱动至少另一个装置22(例如，液压泵)是必需的，因此马达继续运转。这样主螺旋压缩机10继续被驱动并且在完成比所需大的多的空气压缩功能时消耗相当多的能量。因为在空气出口28处压缩机继续压缩空气，即使关闭设置在主螺旋压缩机10的空气入口26的空气入口阀24，也会产生这种情况。如先前指出的，在马达和压缩机之间使用离合器，变速驱动等能消除或减少不需要的能量消耗，但那些机构将导致更大的成本、复杂性和/或涉及维护需要。根据本专利技术，通过一个相当简单、便宜和可靠的机构，即使主压缩机继续被马达全速驱动，被主压缩机消耗的能量也能相当大地减少。在这方面，参考图3，其描述了一个根据本专利技术的优选实施例的空气压缩机系统。表示在此的对应于图1和2的部件以相同的数字标识。这样可知图3的主螺旋压缩机10对应于图1和图2中被马达18驱动的压缩机10。在此使用的术语“马达”意指任何合适的动力设备，无论例如被燃料驱动(例如，内燃机或柴油机)或被电力驱动。还提供一个小的真空装置30，其有一个空气入口32和一个空气出口34。真空装置可以是任何能形成真空的装置，例如真空泵或压缩机(例如，一个小的螺旋压缩机)。提供任何合适的驱动机构用于驱动真空装置，例如，有皮带驱动和离合器的电动机，或图3所示的一个液压系统，该系统包括被液压泵36驱动的变速液压马达35。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋压缩机卸载系统，包括：　　　　包含空气入口和空气出口的螺旋压缩机，所述空气入口具有用于关闭该空气入口的入口阀；和　　　　最大容量远远小于螺旋压缩机的真空装置，所述真空装置具有空气入口和空气出口，真空装置的空气入口与压缩机的空气出口连通，以便当入口阀关闭时，使得真空装置通过吸出螺旋压缩机中的空气而卸载螺旋压缩机。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亚尔莫莱佩宁，
申请(专利权)人：山特维克公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]