双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统的制作方法

1.本实用新型涉及螺杆压缩机组的启动技术，具体地指一种双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统。

背景技术：

2.双螺杆单级压缩机组运行时，阴阳转子组件在机体内旋转，通过阴阳转子的齿间啮合来完成吸气、压缩和排气过程。与压缩机组配套的电机用于提供整个压缩过程所需的能量和提升力，安装在机体内的容量调节滑阀可以控制排气过程的气量大小。因此，压缩机组所能获得的能量和由此得到的提升力是有一定限度的，且容量调节滑阀的调节空间也有很大的局限性。一般压缩机组的压比在 2.5～5.0之间比较稳定，在此区间内其提升力由电机提供，可以使得内外压平衡，从而稳定压缩机组的运行。
3.然而，在压缩机组启动时，其吸气侧压力非常高、而排气侧未经过压缩加压，系统所需的排气压力与吸气压力的差值小于1mpa，此时压缩机组处于低压比、高吸气压力工况。若在此工况下直接开机，吸气截止阀打开，由于吸气压力很高而排气压力很低，电机得电短暂时间内的扭力与能量较低，不足以克服高压吸气，可能会造成以下两个问题：其一，电机得电带动阴阳转子组件轻微的转动压缩吸气，气体会聚集在压缩基元容积内无法排出，造成容积腔内发生形变，此形变是不可逆的。其二，压缩腔内的高压气体无法有效排出，会抵抗阴阳转子组件的旋转，从而导致电机堵转，存在电机烧毁的风险。
4.另外，容量调节滑阀在压缩机组中的应用也非常普遍，其通过压缩过程中滑阀体所处的位置以及开口角度来调节排气过程中的气量。容量调节滑阀可分为无极调节和固定调节两种，取决于其液压缸与滑阀杆的数量与装配方式。当压缩机组运行负荷下降时，其能量位降低，滑阀体在液压腔内被滑阀杆推动，使得压缩机组作欠压缩；由于压缩腔距离有限，在一定程度上欠压缩的进程有限，此时仍然保持着较大的压比。但对于压缩机组处于低压比、高吸气压力等特定工况时，其前后压力都比较高，导致压比非常低，而常规的滑阀体开口较小，只能满足低吸气压力和正常压比下的运行，其已经不能很好地适应上述特定工况需求，因此需要对其泄放特性进行改进。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的就是要提供一种双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统，其结构简单实用、操作控制容易、维护维修方便，能够确保压缩机组在低压比、高吸气压力等恶劣工况下安全开机并稳定运行。
6.为实现上述目的，本实用新型所设计的双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统，包括双螺杆压缩机，所述双螺杆压缩机的机壳内部安装有阴阳转子组件，所述阴阳转子组件与机壳之间形成有吸气腔、压缩腔和排气腔；所述机壳内部还安装有容量调节滑阀，所述容量调节滑阀具有用于控制压缩腔与排气腔开闭程度的柱状滑阀体，所述柱状滑阀体通过键连接套装在滑阀杆头部、并通过设置在滑阀杆头端的锁紧螺母固定，所述滑阀杆尾
部连接有液压活塞驱动机构，所述液压活塞驱动机构安装在机壳内部的液压活塞腔中，所述滑阀杆上对应于柱状滑阀体的后面设置有复位弹簧。其特殊之处在于：它还包括设置在双螺杆压缩机外部的自动控制阀，所述自动控制阀的一端通过第一旁路管道与吸气腔相连，所述自动控制阀的另一端通过第二旁路管道与排气腔相连；并且，所述柱状滑阀体的头部上端面设置有可伸入排气腔的大切面开口。
7.本实用新型在压缩机组吸气腔与排气腔之间设置辅助旁路，并对容量调节滑阀的泄气口进行改良，在开机之前打开辅助旁路上的自动控制阀，连通压缩机组吸气侧与排气侧，可使前后压力平衡，进而使阴阳转子组件开机综合受力平衡，能够正常加载开机。同时，通过增大滑阀开口，可使压缩排气过程提前释放，减少气体吸收能量的过程，从而使压比减小，排压减小达到工艺所需参数。当压缩机组运行负荷高、能量位处于高位时，如果排压较高、压比较大，也可开启辅助旁路，将排气腔内的气体导入吸气腔，有效减小压缩机组运行的压比。
8.作为优选方案，所述第一旁路管道或第二旁路管道上设置有手动截止阀。手动截止阀的作用是在自动控制阀需要维修维护时手动控制，同时也具有备用功能。
9.进一步地，所述自动控制阀采用plc电磁控制阀。plc电磁控制阀技术成熟，性能稳定，能够保证辅助旁路长期稳定运行。
10.更进一步地，所述大切面开口由前部直边段开口和后部弧面段开口组合而成。前部直边段开口与后部弧面段开口结合，能够有效增大开口面积，有利于提前释放气体到排气腔中。
11.较佳地，所述大切面开口的前部直边段开口与后部弧面段开口沿柱状滑阀体中轴线方向的长度比值为1～2∶1。
12.更佳地，所述大切面开口的前部直边段开口与后部弧面段开口沿柱状滑阀体中轴线方向的长度比值为1.5∶1。
13.本实用新型具有如下几方面的优点：
14.其一，所设计的开机旁路辅助运行系统在压缩机组处于高吸气压力、低压比工况时，能够在压缩机组的吸气腔与排气腔之间有效平衡开启压力，保持开启时阴阳转子组件受力均衡，避免阴阳转子组件受阻导致电机堵转烧毁的风险，确保压缩机组在特定恶劣工况下安全开机。
15.其二，所设计的开机旁路辅助运行系统采用外置布局，避免了在压缩机组内部设置旁通回路制造难度高、维修维护困难、操作控制不易、运行稳定性差的缺陷，其结构简单实用，操作控制容易，维护维修方便，制造成本低廉，使用安全可靠。
16.其三，所设计的开机旁路辅助运行系统对容量调节滑阀进行改进，在其柱状滑阀体头部上端设置大切面开口，可在压缩过程结束时改变气体释放的间隙和角度，使压缩排气过程提前释放，减少气体能量吸收，维持压缩机组稳定运行所需的工艺参数。
17.其四，所设计的开机旁路辅助运行系统不仅适合压比在2.5～8.0 的压缩机组在高吸气压力、低压比工况下启动，而且对于压小于2.0 的压缩机组在吸气压力高时也可以采用，滑阀体的大切面开口能够在流量不变时减小容积效率，得到合适压比的排放压力，进一步扩展双螺杆单级压缩机组的应用范围。
附图说明
18.图1为一种双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统的连接结构示意图。
19.图2为图1中双螺杆压缩机的局部剖视结构示意图。
20.图3为图2中柱状滑阀体的剖视放大结构示意图。
21.图4为图3的俯视结构示意图。
22.图5为图3的右视结构示意图。
23.图中个部件标号如下：
24.双螺杆压缩机1，第一旁路管道2，自动控制阀3，手动截止阀4，第二旁路管道5，吸气腔6，压缩腔7，柱状滑阀体8，液压活塞驱动机构9，液压活塞腔10，滑阀杆11，复位弹簧12，锁紧螺母13，阴阳转子组件14，机壳15，排气腔16，大切面开口17(其中：前部直边段开口17.1、后部弧面段开口17.2)。
具体实施方式
25.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但该实施例不应该理解为对本实用新型的限制。
26.如图1～2所示，本实施例描述的双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统，包括双螺杆压缩机1，双螺杆压缩机1的机壳15 内部安装有阴阳转子组件14(图2的视角只能看到阳转子)，阴阳转子组件14与机壳15之间形成有吸气腔6、压缩腔7和排气腔16。机壳15内部还安装有容量调节滑阀，容量调节滑阀具有用于控制压缩腔7与排气腔16开闭程度的柱状滑阀体8，柱状滑阀体8通过键连接套装在滑阀杆11头部、并通过设置在滑阀杆11头端的锁紧螺母13固定。并且，柱状滑阀体8的头部上端面开设有可伸入排气腔16的大切面开口17。
27.在滑阀杆11尾部连接有液压活塞驱动机构9，液压活塞驱动机构9安装在机壳15内部的液压活塞腔10中。滑阀杆11上对应于柱状滑阀体8的后面套装有复位弹簧12，复位弹簧12的前端与柱状滑阀体8的尾部环槽抵接，复位弹簧12的后端与机壳15上开设的定位环台抵接。
28.在双螺杆压缩机1外部设置有由第一旁路管道2、自动控制阀 3、手动截止阀4、第二旁路管道5构成的辅助旁路。其中：自动控制阀3选用市场上成熟的plc电磁控制阀，其一端通过第一旁路管道2与吸气腔6相连，其另一端通过第二旁路管道5与排气腔16 相连；手动截止阀4既可以设置在第一旁路管道2上，也可以设置在第二旁路管道5上，本实施例将其设在第二旁路管道5上，正常工作时手动截止阀4总是开启的，维护维修时可通过手动截止阀4 关闭辅助旁路。
29.如图3～5所示，柱状滑阀体8的大切面开口17由前部直边段开口17.1和后部弧面段开口17.2组合而成。其中，前部直边段开口17.1与后部弧面段开口17.2沿柱状滑阀体8中轴线方向的长度比值为1～2∶1，本实施例中该长度比值大致为1.5∶1。由于前部直边段开口17.1加长和后部弧面段开口17.2扩大，使得其与排气腔16的接触面积更大，且对于阴阳转子组件14压缩后啮合处更加靠前，始终保持一个较大的开口面，从而能够提前泄放气体压力，满足双螺杆压缩机1的开机要求。
30.本实用新型适于在低压比、高吸气压力工况下使得双螺杆压缩机1启动和稳定运
行。开机前，吸气端压力大，需保持手动截止阀 4开启，同时自动控制阀3开启，此时气体通过第二旁路管道5、经过手动截止阀4和自动控制阀3，再通过第一旁路管道2连接吸气腔6，此时双螺杆压缩机1内外压平衡，作用在阴阳转子组件14 上的作用力消除；启动后，气体通过吸气腔6进入阴阳转子组件14 的吸气基元容积内，开始进入吸气过程，吸气过程结束后，气体进入齿间啮合压缩过程，压缩过程在压缩腔7完成；同时机壳15承载作用力，压缩过程会吸收能量，压力升高会传导至柱状滑阀体8、滑阀杆11和液压活塞驱动机构9，柱状滑阀体8通过滑阀杆11和复位弹簧12的作用沿液压活塞腔10前后移动；柱状滑阀体8最长可移动到最左侧，使其大切面开口17接触压缩末端，提前释放气体到排气腔16中，此时因为开口较大，气体吸收能量不完全，可使气体提前释放出来，容积效率降低，压比减小，实现双螺杆压缩机1安全启动。
31.综上所述，借助于本实用新型设计的辅助旁路结合增大滑阀体开口的方案，能够使得压缩机组在特定工作状态下安全开机。而且此方案无需对压缩机组做很大的改动，可以避免重新建模设计，其结构简单实用、操作控制容易、维护维修方便，能够确保机组稳定运行，扩展双螺杆单级压缩机组的应用范围。
32.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统，包括双螺杆压缩机(1)，所述双螺杆压缩机(1)的机壳(15)内部安装有阴阳转子组件(14)，所述阴阳转子组件(14)与机壳(15)之间形成有吸气腔(6)、压缩腔(7)和排气腔(16)；所述机壳(15)内部还安装有容量调节滑阀，所述容量调节滑阀具有用于控制压缩腔(7)与排气腔(16)开闭程度的柱状滑阀体(8)，所述柱状滑阀体(8)通过键连接套装在滑阀杆(11)头部、并通过设置在滑阀杆(11)头端的锁紧螺母(13)固定，所述滑阀杆(11)尾部连接有液压活塞驱动机构(9)，所述液压活塞驱动机构(9)安装在机壳(15)内部的液压活塞腔(10)中，所述滑阀杆(11)上对应于柱状滑阀体(8)的后面设置有复位弹簧(12)；其特征在于：它还包括设置在双螺杆压缩机(1)外部的自动控制阀(3)，所述自动控制阀(3)的一端通过第一旁路管道(2)与吸气腔(6)相连，所述自动控制阀(3)的另一端通过第二旁路管道(5)与排气腔(16)相连；并且，所述柱状滑阀体(8)的头部上端面设置有可伸入排气腔(16)的大切面开口(17)。2.根据权利要求1所述的双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统，其特征在于：所述第一旁路管道(2)或第二旁路管道(5)上设置有手动截止阀(4)。3.根据权利要求1所述的双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统，其特征在于：所述自动控制阀(3)采用plc电磁控制阀。4.根据权利要求1或2或3所述的双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统，其特征在于：所述大切面开口(17)由前部直边段开口(17.1)和后部弧面段开口(17.2)组合而成。5.根据权利要求4所述的双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统，其特征在于：所述大切面开口(17)的前部直边段开口(17.1)与后部弧面段开口(17.2)沿柱状滑阀体(8)中轴线方向的长度比值为1～2∶1。6.根据权利要求5所述的双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统，其特征在于：所述大切面开口(17)的前部直边段开口(17.1)与后部弧面段开口(17.2)沿柱状滑阀体(8)中轴线方向的长度比值为1.5∶1。

技术总结

本实用新型公开了一种双螺杆单级压缩机组的开机旁路辅助运行系统，包括双螺杆压缩机，双螺杆压缩机的机壳内部安装有阴阳转子组件，阴阳转子组件与机壳之间形成有吸气腔、压缩腔和排气腔；机壳内部还安装有容量调节滑阀，容量调节滑阀具有用于控制压缩腔与排气腔开闭程度的柱状滑阀体；它还包括设置在双螺杆压缩机(1)外部的自动控制阀，自动控制阀的一端通过第一旁路管道与吸气腔相连，自动控制阀的另一端通过第二旁路管道与排气腔相连；并且，柱状滑阀体的头部上端面设置有大切面开口。其结构简单实用、操作控制容易、维护维修方便，能够确保压缩机组在低压比、高吸气压力等恶劣工况下安全开机并稳定运行。恶劣工况下安全开机并稳定运行。恶劣工况下安全开机并稳定运行。