技术领域

[0001] 本发明涉及一种防污染真空气缸排气系统， 属于工业气压传动设备领域。

背景技术

[0002] 当前我国经济规模和综合实力大幅增长， 经济发展取得了举世瞩目的成就， 但 也付出了不小的能源资源和环境代价。 制造业、 甚至整个国民经济的发展面临 资源、 能源和环境的严重制约， 未来 20年制造业的增长， 如果单纯依靠数量增 长， 这是资源、 能源和环境所不能承受的。 转变经济增长方式， 走科学发展之 路， 已成为经济社会发展的迫切要求， 同吋也是实现节能降耗目标的根本途径 。 因此我国必须依靠科技进步， 采取绿色制造技术， 在提高产品质量和附加值 的同吋， 努力降低资源和能源消耗， 这是未来制造业的发展方向。 在我国节能 降耗已成为科学发展观的本质要求。 节能技术研究具有重要的现实意义， 己成 为工业中各行业的一个重要的课题。

[0003] 气动技术是以压缩气体为工作介质， 靠气体的压力传递动力或信息， 以实现生 产机械化与自动化的一门技术。 从 70年代幵始在工业自动化领域得到了越来越 广泛的应用， 至今已形成全球年销售额约 110亿美元的市场规模， 在中国年销售 额达到近 50亿人民币。 在工业生产中占据了相当大的使用比例。 但气动系统的 工作介质一压缩空气的制造成本高， 能量利用率相当低。 压缩空气系统能耗 的 96%为工业压缩机的耗电。 我国工业压缩机的耗电量 2006年 1800亿度， 2007年 高达 2000亿度， 约占全国总耗电量的 6%。 而 GDP为我国 1.6倍的日本的工业压缩 机耗电量仅为 400亿度。 这说明我们迫切的需要大力提高压缩空气系统 的能源利 用效率。 因此， 气动系统的节能降耗越来越引起人们的关注。 尤其在原油日益 高涨、 能源问题突出的今天， 气动系统使用中浪费严重等问题也引起了人们 的 关注， 如何提高压缩空气的利用率在我国正成为一个 重要而迫切的课题。

技术问题

[0004] 其中， 在工业生产中， 以真空为动力源， 作为实现自动化的一种手段， 真空系 统在许多方面得到了广泛应用， 如完成搬运作业等。 真空的产生一般有两种方 法， 一种是采用真空泵将容器内的空气抽出来产生 真空， 另一种为采用压缩空 气， 经过真空发生器内的喷嘴形成高速气流， 将气体的压力能转化为气流的动 育 ， 因此在喷嘴出口处形成真空， 从而产生真空抽吸的作用。 后一种方法在自 动化生产设备中的应用非常广泛。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 鉴于上述现有技术的不足之处， 本发明的目的在于提供一种防污染真空气缸排 气系统。

[0006] 为了达到上述目的， 本发明采取了以下技术方案：

[0007] 本发明提供了一种防污染真空气缸排气系统， 包括气源、 气源处理单元、 第一 电磁阀、 真空发生器、 气缸、 气容、 工控机、 多个调速阀、 单向阀、 多个压力 传感器、 消声器以及第二电磁阀， 所述气源与第一电磁阀连接， 气源处理单元 设置在气源与第一电磁阀之间， 第一电磁阀还分别与真空发生器和气缸连接， 真空发生器还与气容连接， 在真空发生器和气容之间设置有第二电磁阀， 所述 气源处理单元和第一电磁阀之间、 第一电磁阀和真空发生器之间的连接处分别 设置有压力传感器， 这些压力传感器与工控机连接。

[0008] 优选的， 上述第一电磁阀和气缸之间设置有多个调速阀 ， 调速阀分别连接工控 机， 在调速阀和工控机之间分别设置有压力传感器 。

[0009] 优选的， 上述真空发生器还连接一消声器。

[0010] 优选的， 上述第二电磁阀连接一单向阀。

[0011] 优选的， 上述气容与工控机连接， 中间设置一压力传感器。

[0012] 优选的， 上述气源通过第一电磁阀给气缸充气， 气缸往复运动， 排出气体经过 真空发生器产生真空， 由气容收容； 用压力传感器分别测量气缸两端的压力、 真空发生器前端压力和气源的压力， 压力传感器测量气容内的真空度； 压力传 感器采集的数据经板卡输入工控机； 改变气源的充气压力值、 调速阀的截面积 和真空发生器的喷嘴口径， 观察气缸运动的变化， 以及真空收集系统真空度的 变化。 发明的有益效果

有益效果

[0013] 本发明提供的防污染真空气缸排气系统， 利用气缸排气产生真空的气动回路， 实现了参数化调节后的可控检测， 达到很高的真空度， 响应吋间少。

对附图的简要说明

附图说明

[0014] 图 1为本发明防污染真空气缸排气系统结构示意� �；

[0015] 图 2为本发明排气操作第一步骤数据状态图；

[0016] 图 3为本发明排气操作第二步骤数据状态图；

[0017] 图 4为本发明排气操作第三步骤数据状态图。

[0018] 附图标记： 1-气源； 2-气源处理单元； 3-第一电磁飼； 4-真空发生器； 5-气缸； 6-气容； 7-工控机； 8-调速阀； 9-单向阀； 10-压力传感器； 11-消声器； 12-第二 电磁阀。

本发明的实施方式

[0019] 本发明提供一种防污染真空气缸排气系统， 为使本发明的目的、 技术方案及效 果更加清楚、 明确， 以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细 说明。 应当 理解， 此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。

[0020] 如图 1所示， 本发明提供的防污染真空气缸排气系统， ， 气缸 5在往复运动的同 吋排气系统通过真空发生器 4， 在气容 6中产生真空。

[0021] 本发明提供的防污染真空气缸排气系统， 具体包括气源 1、 气源处理单元 2、 第 一电磁阀 3、 真空发生器 4、 气缸 5、 气容 6、 工控机 7、 多个调速阀 8、 单向阀 9、 多个压力传感器 10、 消声器 11以及第二电磁阀 12， 气源 1与第一电磁阀 3连接， 气源处理单元 2设置在气源 1与第一电磁阀 3之间， 第一电磁阀 3还分别与真空发 生器 4和气缸 5连接， 真空发生器 4还与气容 6连接， 在真空发生器 4和气容 6之间 设置有第二电磁阀 12， 气源处理单元 2和第一电磁阀 3之间、 第一电磁阀 3和真空 发生器 4之间的连接处分别设置有压力传感器 10， 这些压力传感器 10与工控机 7 连接。

[0022] 其中， 第一电磁阀 3和气缸 5之间设置有多个调速阀 8， 调速阀 8分别连接工控机 7， 在调速阀 8和工控机 7之间分别设置有压力传感器 10。 真空发生器 4还连接一 消声器 11。 第二电磁阀 12连接一单向阀 9。 气容 6与工控机 7连接， 中间设置一压 力传感器 10。

[0023] 本发明提供的防污染真空气缸排气系统的工作 原理如下： 气源 1通过一个二位 5 通电磁阀 （第一电磁阀） 3给气缸 5充气， 气缸 5往复运动， 排出气体经过真空发 生器 4产生真空， 由气容 6收容， 可用于其他相关工业生产使用。 在本实施例中 ， 选择连接真空气容 6与真空发生器的不同元器件一第二电磁阀 12和单向阀 9 在该节能系统中起到的不同作用。

[0024] 在本实施例中， 用压力传感器 10分别测量气缸 5两端的压力、 真空发生器 4前端 压力和气源 1压力， 压力传感器 10测量气容 6内的真空度。 压力传感器 10采集的 数据经板卡输入工控机 7。 在本实施例中， 改变气源 1的充气压力值、 调速阀 8的 截面积和真空发生器 4的喷嘴口径， 观察气缸 5运动的变化， 以及真空收集系统 真空度的变化。

[0025] 在利用气缸排气产生真空的过程中， 影响真空度的参数主要有： 双作用气缸 5 内径及行程、 调速阀 8幵度、 真空发生器 4喷嘴口径、 气源 1压力、 气容 6容积等 。 通过改变其中部分参数， 讨论其对气缸 5的工作状态及气容 6内真空度的影响

[0026] 气源 1压力分另 'J选择 0.3 MPa、 0.4 MPa、 0.5 MPa、 0.6 MPa、 0.7 MPa， 真空发 生器 4喷嘴口径有 6种规格， 调速阀 8的幵度分为三组。

[0027] 通过对气缸 5行程、 内径、 气容 6的容积的选择设计操作步骤， 对于回路中真空 收集气容 6前不同的元器件一电磁阀 （3、 12) 或节流阀， 分别进行测试， 每 种操作过程的步骤基本类似。

[0028] 该操作过程又可分为如下三个部分， 见图 2、 图 3、 图 4所示。

[0029] 如图 2所示， 为气容 =686cm3， 气缸选取不同的内径；

[0030] 如图 3所示， 为气容 =686cm3， 气缸选取不同的行程；

[0031] 如图 4所示， 为气容的容积改变。 [0032]

[0033] 本发明提供的防污染真空气缸排气系统， 利用气缸排气产生真空的气动回路， 实现了参数化调节后的可控检测， 达到很高的真空度， 响应吋间少。

[0034]

[0035] 可以理解的是， 对本领域普通技术人员来说， 可以根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变， 而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的 权利要求的保护范围。