一种基于动态矩阵的空压机自动控制装置的制作方法

1.本发明涉及空压机技术领域，尤其涉及一种基于动态矩阵的空压机自动控制装置。


背景技术：

2.空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆，空压机需要与膨胀机配合实现空气压缩，空压机在使用时通过自动控制装置进行控制，目前，存在基于动态矩阵的自动控制装置，其在工作时，首先进行建模，包括空压机储气罐子建模、电机子建模、控制子建模，然后通过建立的模型进行动态特性分析，结合分析结果进行自动负荷控制，跟随负荷目标值的设定，调节膨胀机喷嘴开度、空压机导叶开度。
3.但是，现有技术中，自动控制装置对膨胀机喷嘴开度及空压机导叶开度进行独立控制，难以掌握二者的开度比例，导致进气排气不协调，进而降低控制精度，影响空压机的正常工作。
4.因此，有必要提供一种新的基于动态矩阵的空压机自动控制装置解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明解决的技术问题是提供一种使用方便、可以同时控制膨胀机喷嘴开度及空压机导叶开度，且方便控制二者的开度比例，控制精准，使进气排气协调，保证空压机正常工作的基于动态矩阵的空压机自动控制装置。
6.为解决上述技术问题，本发明提供的基于动态矩阵的空压机自动控制装置包括：壳体；第一转轴，所述第一转轴转动安装在所述壳体上，且所述第一转轴的一端延伸至壳体内；第二转轴，所述第二转轴转动安装在所述壳体内；第一皮带轮，所述第一皮带轮固定安装在所述第一转轴上；第二皮带轮，所述第二皮带轮固定安装在所述第二转轴的一端；皮带，所述皮带套设在所述第一皮带轮和第二皮带轮上；第一摩擦盘，所述第一摩擦盘固定安装在所述第二转轴的另一端；第三转轴，所述第三转轴转动安装在所述壳体上，且所述第三转轴的一端延伸至所述壳体内；第一连接壳，所述第一连接壳滑动安装在所述第三转轴上；第二摩擦盘，所述第二摩擦盘固定安装在所述第一连接壳上，且所述第二摩擦盘与所述第一摩擦盘相对应；第一摩擦锥轮，所述第一摩擦锥轮固定安装在所述第三转轴上；第二连接壳，所述第二连接壳滑动安装在所述第一转轴上，且所述第二连接壳与所述第一连接壳相连接；第二摩擦锥轮，所述第二摩擦锥轮固定安装在所述第二连接壳上，且所述第二摩擦锥轮与所述第一摩擦锥轮相对应；气缸，所述气缸固定安装在所述壳体内，且所述气缸的输出轴与所述第二连接壳固定连接。
7.优选的，所述第一转轴上固定安装有第一直齿轮，所述壳体内固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴上固定安装有第二直齿轮，所述第二直齿轮与第一直齿轮相啮
合，所述第一连接壳上转动安装有连动杆，所述连动杆与第二连接壳转动连接。
8.优选的，所述第一皮带轮包括第一连接杆，所述第一连接杆的两端均固定安装有第一转盘，所述第一转盘上对称开设有多个第一滑动槽，所述第一滑动槽内固定安装有第一滑动杆，所述第一滑动杆上滑动安装有第一滑块，两个相对应的第一滑块上固定安装有同一个第一摩擦杆。
9.优选的，所述第一滑动杆上滑动套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与第一滑动槽的内壁和第一滑块固定连接。
10.优选的，所述第二皮带轮包括第二连接杆，所述第二连接杆的两端均固定安装有第二转盘，所述第二转盘上对称开设有多个第二滑动槽，所述第二滑动槽内固定安装有第二滑动杆，所述第二滑动杆上滑动安装有第二滑块，两个相对应的第二滑块上固定安装有同一个第二摩擦杆。
11.优选的，所述第二连接杆上开设有腔体，所述第二连接杆上对称滑动安装有多个支撑杆，所述支撑杆的一端与第二摩擦杆固定连接，所述支撑杆的另一端延伸至腔体内。
12.优选的，所述腔体内固定安装有第二电机，所述第二电机的输出轴上固定安装有转动板，所述转动板上对称转动安装有多个铰接杆，所述铰接杆与对应的支撑杆转动连接。
13.优选的，所述第一摩擦杆和第二摩擦杆上均固定安装有防滑垫。
14.优选的，所述第一转轴和第三转轴上均开设有限位槽，所述第一连接壳和第二连接壳内均固定安装有限位块，所述限位块与对应的限位槽的内壁滑动连接。
15.优选的，所述壳体内固定安装有挡板，所述挡板与第一转轴和第二转轴转动连接。
16.与相关技术相比较，本发明提供的基于动态矩阵的空压机自动控制装置具有如下有益效果：
17.1)通过设置第一转轴、第二转轴和第三转轴，且通过第一转轴和第三转轴分别控制膨胀机喷嘴开度及空压机导叶开度，进而实现同时控制；
18.2)通过设置第一摩擦盘、第二摩擦盘、第一摩擦锥轮和第二摩擦锥轮，可以使第一转轴和第三转轴同向或反向转动，从而实现膨胀机喷嘴及空压机导叶同向调节及反向调节，进而使膨胀机喷嘴及空压机导叶二者开度达到任意比例；
19.3)通过设置气缸，可以实现自动控制，使操作更加方便。
附图说明
20.图1为本发明提供的基于动态矩阵的空压机自动控制装置的一种较佳实施例的结构示意图；
21.图2为本发明中第一皮带轮和第二皮带轮的剖视结构示意图；
22.图3为图2所示的剖视结构示意图；
23.图4为图2所示的侧视剖视结构示意图；
24.图5为本发明中第一摩擦锥轮和第二摩擦锥轮的剖视结构示意图。
25.图中标号：1、壳体；2、第一转轴；3、第二转轴；4、第一皮带轮；401、第一连接杆；402、第一转盘；403、第一滑动槽；404、第一滑动杆；405、第一滑块；406、弹簧；407、第一摩擦杆；5、第二皮带轮；501、第二连接杆；502、第二转盘；503、第二滑动槽；504、第二滑动杆；505、第二滑块；506、第二摩擦杆；507、腔体；508、支撑杆；509、第二电机；510、转动板；511、
铰接杆；6、皮带；7、第一摩擦盘；8、第三转轴；9、第一连接壳；10、第二摩擦盘；11、第一摩擦锥轮；12、第二连接壳；13、第二摩擦锥轮；14、气缸；15、第一直齿轮；16、第一电机；17、第二直齿轮；18、连动杆。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
27.请结合参阅图1
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5，基于动态矩阵的空压机自动控制装置包括：壳体1；第一转轴2，所述第一转轴2转动安装在所述壳体1上，且所述第一转轴2的一端延伸至壳体1内；第二转轴3，所述第二转轴3转动安装在所述壳体1内；第一皮带轮4，所述第一皮带轮4固定安装在所述第一转轴2上；第二皮带轮5，所述第二皮带轮5固定安装在所述第二转轴3的一端；皮带6，所述皮带6套设在所述第一皮带轮4和第二皮带轮5上；第一摩擦盘7，所述第一摩擦盘7固定安装在所述第二转轴3的另一端；第三转轴8，所述第三转轴8转动安装在所述壳体1上，且所述第三转轴8的一端延伸至所述壳体1内；第一连接壳9，所述第一连接壳9滑动安装在所述第三转轴8上；第二摩擦盘10，所述第二摩擦盘10固定安装在所述第一连接壳9上，且所述第二摩擦盘10与所述第一摩擦盘7相对应；第一摩擦锥轮11，所述第一摩擦锥轮11固定安装在所述第三转轴8上；第二连接壳12，所述第二连接壳12滑动安装在所述第一转轴2上，且所述第二连接壳12与所述第一连接壳9相连接；第二摩擦锥轮13，所述第二摩擦锥轮13固定安装在所述第二连接壳12上，且所述第二摩擦锥轮13 与所述第一摩擦锥轮11相对应；气缸14，所述气缸14固定安装在所述壳体1内，且所述气缸14的输出轴与所述第二连接壳12固定连接，可以通过第一摩擦锥轮11和第二摩擦锥轮13实现第一转轴2和第三转轴8同时反向转动；通过第二转轴3、第一摩擦盘7和第二摩擦盘10，可以实现第一转轴2和第三转轴8同时同向转动，进而保证膨胀机喷嘴开度及空压机导叶开度可以达到所需比例，调节方便且精准。
28.所述第一转轴2上固定安装有第一直齿轮15，所述壳体1内固定安装有第一电机16，所述第一电机16的输出轴上固定安装有第二直齿轮17，所述第二直齿轮17与第一直齿轮15相啮合，所述第一连接壳9上转动安装有连动杆18，所述连动杆18与第二连接壳12 转动连接，可以使第一转轴2和第三转轴8同时转动，且在控制第一连接壳9和第二连接壳12运动时，不影响其转动。
29.所述第一皮带轮4包括第一连接杆401，所述第一连接杆401的两端均固定安装有第一转盘402，所述第一转盘402上对称开设有多个第一滑动槽403，所述第一滑动槽403内固定安装有第一滑动杆 404，所述第一滑动杆404上滑动安装有第一滑块405，两个相对应的第一滑块405上固定安装有同一个第一摩擦杆407。
30.所述第一滑动杆404上滑动套设有弹簧406，所述弹簧406的两端分别与第一滑动槽403的内壁和第一滑块405固定连接，可以改变第一皮带轮4的转动半径。
31.所述第二皮带轮5包括第二连接杆501，所述第二连接杆501的两端均固定安装有第二转盘502，所述第二转盘502上对称开设有多个第二滑动槽503，所述第二滑动槽503内固定安装有第二滑动杆 504，所述第二滑动杆504上滑动安装有第二滑块505，两个相对应的第二滑块505上固定安装有同一个第二摩擦杆506。
32.所述第二连接杆501上开设有腔体507，所述第二连接杆501上对称滑动安装有多个支撑杆508，所述支撑杆508的一端与第二摩擦杆506固定连接，所述支撑杆508的另一端
延伸至腔体507内。
33.所述腔体507内固定安装有第二电机509，所述第二电机509的输出轴上固定安装有转动板510，所述转动板510上对称转动安装有多个铰接杆511，所述铰接杆511与对应的支撑杆508转动连接，可以主动控制第二皮带轮5的转动半径，且可以配合第一皮带轮4保证皮带6处于张紧状态。
34.所述第一摩擦杆407和第二摩擦杆506上均固定安装有防滑垫，可以通过第一摩擦杆407和第二摩擦杆506带动皮带6转动。
35.所述第一转轴2和第三转轴8上均开设有限位槽，所述第一连接壳9和第二连接壳12内均固定安装有限位块，所述限位块与对应的限位槽的内壁滑动连接，可以通过第一转轴2带动第二连接壳12转动，通过第一连接壳9带动第三转轴8转动。
36.所述壳体1内固定安装有挡板，所述挡板与第一转轴2和第二转轴3转动连接，能够使第一转轴2和第二转轴3转动更加稳定。
37.本发明提供的基于动态矩阵的空压机自动控制装置的工作原理如下：
38.将第一转轴2和第三转轴8分别与膨胀机喷嘴及空压机导叶相连接，通过第一转轴2和第三转轴8转动可以对膨胀机喷嘴开度及空压机导叶开度进行调节；
39.如说明书附图1所示，此时，第一摩擦锥轮11和第二摩擦锥轮 13相接触，启动第一电机16，第一电机16带动第二直齿轮17转动，第二直齿轮17带动第一直齿轮15转动，第一直齿轮15带动第一转轴2转动，第一转轴2带动第二连接壳12和第二摩擦锥轮13转动，第二摩擦锥轮13带动第一摩擦锥轮11转动，且第二摩擦锥轮13和第一摩擦锥轮11转向相反，第一摩擦锥轮11带动第三转轴8转动，此时，可以使第一转轴2和第三转轴8同时且反向转动，进而对膨胀机喷嘴及空压机导叶同时且反向调节；
40.当需要对膨胀机喷嘴及空压机导叶同时且同向调节时，启动气缸 14，气缸14收缩带动第二连接壳12运动，使第二摩擦锥轮13与第一摩擦锥轮11分离，同时，第二连接壳12带动第一连接壳9运动，使第二摩擦盘10与第一摩擦盘7相接触，此时，第一转轴2转动时，在第一皮带轮4、第二皮带轮5和皮带6的作用下，使第二转轴3转动，第二转轴3通过第二摩擦盘10与第一摩擦盘7，使第三转轴8 转动，且第一转轴2和第三转轴8同时且同向转动，可以对膨胀机喷嘴及空压机导叶同时且同向调节。
41.当需要改变膨胀机喷嘴及空压机导叶调节速比时，启动第二电机 509，第二电机509带动转动板510转动，转动板510通过铰接杆511 带动支撑杆508滑动，支撑杆508带动对应的第二摩擦杆506运动，使多个第二摩擦杆506相互远离或相互靠近运动，当多个第二摩擦杆 506相互远离运动时，此时，通过皮带6带动多个第一摩擦杆407相互靠近运动，弹簧406被压缩；当多个第二摩擦杆506相互靠近运动时，此时，在弹簧406的弹力作用下，多个第一摩擦杆407相互远离运动，可以使皮带6保持张力，因此，可以通过改变第一皮带轮4和第二皮带轮5的转动半径进而改变传动比，实现调节速比，使调节更加精准。
42.与相关技术相比较，本发明提供的基于动态矩阵的空压机自动控制装置具有如下有益效果：
43.1)通过设置第一转轴2、第二转轴3和第三转轴8，且通过第一转轴2和第三转轴8分别控制膨胀机喷嘴开度及空压机导叶开度，进而实现同时控制；
44.2)通过设置第一摩擦盘7、第二摩擦盘10、第一摩擦锥轮11和第二摩擦锥轮13，可
以使第一转轴2和第三转轴8同向或反向转动，从而实现膨胀机喷嘴及空压机导叶同向调节及反向调节，进而使膨胀机喷嘴及空压机导叶二者开度达到任意比例；
45.3)通过设置气缸14，可以实现自动控制，使操作更加方便。
46.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。