專利名稱：活塞在氣缸中能夠自動定心的迷宮壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及一種壓縮機，尤其涉及一種通過磁懸浮實現(xiàn)活塞在氣缸中定心的迷宮壓
縮機。
背景技術(shù)：
目前公知的迷宮壓縮機活塞組件的導(dǎo)向定心，主要有活塞與活塞桿的同軸度、活 塞組件在十字頭上的定位、活塞桿導(dǎo)向軸承、氣缸與曲軸箱的同軸度四方面來保證?；钊?氣缸中處于懸臂狀態(tài)，活塞在運動過程中，易于發(fā)生偏心，導(dǎo)致泄漏增大以及活塞和氣缸的 磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)的迷宮壓縮機活塞組件在氣缸中不易定心的不足，從 而開發(fā)一種活塞在氣缸中能夠自動定心的迷宮壓縮機。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種活塞在氣缸中 能夠自動定心的迷宮壓縮機，其特征在于活塞上裝有若干磁鐵(可以同時采用永磁鐵和 電磁鐵)；所述磁鐵線圈與偏心量控制電路相連接。
本發(fā)明的技術(shù)方案還可以進一步完善； 作為優(yōu)選，偏心量控制電路含有位移檢測電路，與位移檢測電路相連的控制器將 該位移信號轉(zhuǎn)換為控制信號，經(jīng)功率放大器放大后驅(qū)動磁鐵，對活塞位移進行控制。
作為位移檢測電路的一種優(yōu)選方案，包括若干個布置在活塞內(nèi)部的傳感器，傳感 器輸出的位移信號經(jīng)放大后輸入到控制器，由控制器轉(zhuǎn)換成控制信號，經(jīng)功率放大器放大 后驅(qū)動磁鐵，對活塞位移進行控制。 作為位移檢測電路的另一種優(yōu)選方案，位移檢測電路采用PffiV信號作為測試信 號，測試信號中載有位移信息，經(jīng)變換后輸入到控制器，控制器將該位移信號轉(zhuǎn)換為控制信 號，經(jīng)功率放大器放大后驅(qū)動磁鐵，對活塞位移進行控制。 作為優(yōu)選，位移檢測電路由帶通電路、 一級放大電路、差動檢測電路、解調(diào)電路、低 通濾波電路依次組成，采用高頻小信號作為測試信號。 上面所指的位移檢測電路是指輸入到控制器以前的含有活塞位移信息的變換電 路。 活塞位移指的是活塞相對于氣缸壁的徑向位移。
作為優(yōu)選，磁鐵在活塞內(nèi)壁沿圓周方向布置。
作為優(yōu)選，活塞內(nèi)安裝有支架，所述磁鐵安裝在支架上。
作為優(yōu)選，活塞桿內(nèi)設(shè)有導(dǎo)線穿孔。 因此，本發(fā)明有益效果是通過活塞偏心量控制電路對活塞位移進行控制，實現(xiàn)活 塞在氣缸中的自動定心，其結(jié)構(gòu)簡單，控制精度高，使泄漏量減少，同時減少活塞和氣缸的 磨損。


附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是圖1的剖面圖； 附圖3是實施例一的活塞位移自檢測原理圖；
附圖4是實施例二的活塞位移自檢測原理圖；
附圖5是實施例三的活塞位移自檢測原理圖。
具體實施例方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
實施例1 : 如圖1 、圖2所示，活塞由活塞端蓋一 8 、活塞端蓋二 2 、筒體6組成，活塞桿7中間 設(shè)有導(dǎo)線孔，通過螺母3固定在活塞上，并用定位銷4定位。支架10固定在筒體6上，本實 施例采用上下兩層，支架10上連接有電磁鐵1。圖中9為氣缸壁。圖2所示電磁鐵為U形。 因為線圈的電感是活塞位移的函數(shù)，故其兩端的電壓也為活塞位移的函數(shù)，
如圖3所示，該電路由帶通電路la、一級放大電路2a、差動檢測電路3a、解調(diào)電路 4a、低通濾波電路5a組成。在磁鐵線圈的線性功放的輸入端，注入一高頻信號作為活塞位 置的測試信號，其兩端的電壓除了作用在電阻上的直流分量外，還有在電感上高頻信號的 交流分量。帶通電路la用來提取含有活塞位移的中心頻率"。成分，濾除直流電壓和2"。 以上的交流電壓。 一般檢測的結(jié)果信號較微弱，通常需要經(jīng)過一級放大電路2a放大后，上 下兩路信號再通過差動相減電路3a相減得到含有中心頻率"。的正弦信號，由解調(diào)電路4a 整流后轉(zhuǎn)換為脈動的直流電壓，再通過低通濾波電路5a濾去交流信號，即可獲得與活塞偏 心量成比例的直流電壓。含有活塞位移的直流信號，經(jīng)由控制器6a和功率放大器8a-l對 轉(zhuǎn)子位移進行閉環(huán)控制，本實施例的控制器采用PID控制器。
實施例2 : 圖4是活塞偏心量自檢測系統(tǒng)原理圖。該電路由偏置電路、檢測電路、和控制電路 三部分組成。 脈寬調(diào)制信號(P麗)發(fā)生裝置9a產(chǎn)生的信號輸入到偏置電路10a中，在電磁鐵中 產(chǎn)生偏置磁場。由于電磁鐵電感系數(shù)是轉(zhuǎn)子位移的函數(shù)，因此從控制電磁鐵上提取P麗的 載波電壓(或電流)成分中包含有活塞位移信息。由于控制電流在控制電壓(電流)中 除偏置線圈互感過來的P麗的載波成分外，還有控制電流在控制電磁鐵線圈上產(chǎn)生的電壓 (包括自感電壓)。因此，控制電磁鐵線圈上輸出的電壓必須經(jīng)過檢測系統(tǒng)的諧振電路lla 提取具有位移信息的P麗載波信號。將提取的信號經(jīng)過全波整流電路12a整流后，由低通 濾波電路5a-2變?yōu)楹谢钊灰菩畔⒌牡皖l信號。再通過控制器轉(zhuǎn)換為控制信號，經(jīng)功率 放大器8a-2放大后驅(qū)動控制電磁鐵，對活塞位置進行閉環(huán)控制。本實施例的控制器6a-2 采用PID控制器。
實施例3 : 在本實施例中，活塞上裝有傳感器。 圖5是活塞偏心量自檢測系統(tǒng)原理圖。該電路由傳感器14a、控制器6a-3、功率放大器一 8a-3及功率放大器二 8a-4、位移轉(zhuǎn)換電路13a組成。 當(dāng)活塞偏心時，傳感器14a檢測到位移信號經(jīng)位移轉(zhuǎn)換電路13a轉(zhuǎn)換后，經(jīng)控制器 6a-3和功率放大器8a-3變換為控制電流，調(diào)節(jié)電磁鐵的電磁力，使活塞與氣缸對中。
上述實施例中如果采用同時采用永磁鐵和電磁鐵，電磁鐵的鐵心可以采用E型鐵 心。
權(quán)利要求
一種活塞在氣缸中能夠自動定心的迷宮壓縮機，其特征在于活塞上裝有若干磁鐵；所述磁鐵線圈與偏心量控制電路相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞在氣缸中能夠自動定心的迷宮壓縮機，其特征在于偏 心量控制電路含有位移檢測電路，與位移檢測電路相連的控制器將該位移信號轉(zhuǎn)換為控制 信號，經(jīng)功率放大器放大后驅(qū)動磁鐵，對活塞位移進行控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的活塞在氣缸中能夠自動定心的迷宮壓縮機，其特征在于位 移檢測電路包括若干個布置在活塞上的傳感器，傳感器輸出的位移信號經(jīng)位移轉(zhuǎn)換電路變 換后輸入到控制器，由控制器轉(zhuǎn)換成控制信號，經(jīng)功率放大器放大后驅(qū)動磁鐵，對活塞位移 進行控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的活塞在氣缸中能夠自動定心的迷宮壓縮機，其特征在于位 移檢測電路采用脈寬調(diào)制信號作為測試信號，測試信號中載有位移信息，經(jīng)變換后輸入到 控制器，控制器將該位移信號轉(zhuǎn)換為控制信號，經(jīng)功率放大器放大后驅(qū)動磁鐵，對活塞位移 進行控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的活塞在氣缸中能夠自動定心的迷宮壓縮機，其特征在于位 移檢測電路由帶通電路、一級放大電路、差動檢測電路、解調(diào)電路、低通濾波電路依次組成， 位移檢測電路采用高頻小信號作為測試信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的活塞在氣缸中能夠自動定心的迷宮壓縮機，其特征在于磁鐵在活塞內(nèi)壁沿圓周方向布置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的活塞在氣缸中能夠自動定心的迷宮壓縮機，其特征在于活塞內(nèi)安裝有支架，所述磁鐵安裝在支架上。
8. 據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的活塞在氣缸中能夠自動定心的迷宮壓縮機，其特征在于活塞桿內(nèi)設(shè)有導(dǎo)線穿孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種活塞在氣缸中能夠自動定心的迷宮壓縮機?；钊涎b有磁鐵，從控制磁鐵線圈的兩端提取因偏置磁通隨位移變化而互感的誘導(dǎo)電壓(電流)，作為反饋信號構(gòu)成閉環(huán)控制，實現(xiàn)活塞的自動定心；控制電路部分由帶通電路、一級放大電路、差動檢測電路、解調(diào)電路、低通濾波電路等部分組成。本發(fā)明實現(xiàn)活塞在氣缸中的自動定心，其結(jié)構(gòu)簡單，控制精度高，使泄漏量減少，同時減少活塞和氣缸的磨損。
文檔編號F04B49/06GK101787968SQ20091009580
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月24日
發(fā)明者楊灝 申請人:楊灝