本發(fā)明涉及一種真空節(jié)能給氣系統(tǒng)，屬于工業(yè)氣壓傳動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)規(guī)模和綜合實(shí)力大幅增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了舉世矚目的成就，但也付出了不小的能源資源和環(huán)境代價(jià)。制造業(yè)、甚至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展面臨資源、能源和環(huán)境的嚴(yán)重制約，未來(lái)20年制造業(yè)的增長(zhǎng)，如果單純依靠數(shù)量增長(zhǎng)，這是資源、能源和環(huán)境所不能承受的。轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，走科學(xué)發(fā)展之路，已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的迫切要求，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)的根本途徑。因此我國(guó)必須依靠科技進(jìn)步，采取綠色制造技術(shù)，在提高產(chǎn)品質(zhì)量和附加值的同時(shí)，努力降低資源和能源消耗，這是未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展方向。在我國(guó)節(jié)能降耗已成為科學(xué)發(fā)展觀的本質(zhì)要求。 節(jié)能技術(shù)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，己成為工業(yè)中各行業(yè)的一個(gè)重要的課題。

氣動(dòng)技術(shù)是以壓縮氣體為工作介質(zhì)，靠氣體的壓力傳遞動(dòng)力或信息，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械化與自動(dòng)化的一門(mén)技術(shù)。從70年代開(kāi)始在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，至今已形成全球年銷(xiāo)售額約110億美元的市場(chǎng)規(guī)模，在中國(guó)年銷(xiāo)售額達(dá)到近50億人民幣。在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)了相當(dāng)大的使用比例。但氣動(dòng)系統(tǒng)的工作介質(zhì)——壓縮空氣的制造成本高，能量利用率相當(dāng)?shù)?。壓縮空氣系統(tǒng)能耗的96%為工業(yè)壓縮機(jī)的耗電。我國(guó)工業(yè)壓縮機(jī)的耗電量2006年1800億度，2007年高達(dá)2000億度，約占全國(guó)總耗電量的6%。而GDP為我國(guó)1.6倍的日本的工業(yè)壓縮機(jī)耗電量?jī)H為400億度。這說(shuō)明我們迫切的需要大力提高壓縮空氣系統(tǒng)的能源利用效率。因此，氣動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能降耗越來(lái)越引起人們的關(guān)注。尤其在原油日益高漲、能源問(wèn)題突出的今天，氣動(dòng)系統(tǒng)使用中浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題也引起了人們的關(guān)注，如何提高壓縮空氣的利用率在我國(guó)正成為一個(gè)重要而迫切的課題。

其中，在工業(yè)生產(chǎn)中，以真空為動(dòng)力源，作為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的一種手段，真空系統(tǒng)在許多方面得到了廣泛應(yīng)用，如完成搬運(yùn)作業(yè)等。真空的產(chǎn)生一般有兩種方法，一種是采用真空泵將容器內(nèi)的空氣抽出來(lái)產(chǎn)生真空，另一種為采用壓縮空氣，經(jīng)過(guò)真空發(fā)生器內(nèi)的噴嘴形成高速氣流，將氣體的壓力能轉(zhuǎn)化為氣流的動(dòng)能，因此在噴嘴出口處形成真空，從而產(chǎn)生真空抽吸的作用。后一種方法在自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種真空節(jié)能給氣系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種真空節(jié)能給氣系統(tǒng)，包括氣源、氣源處理單元、換向閥、真空發(fā)生器、第一氣容、第二氣容、工控機(jī)、節(jié)流閥、單向閥以及多個(gè)壓力傳感器，其中所述氣源與真空發(fā)生器連接，真空發(fā)生器還分別連接第一氣容和第二氣容，所述工控機(jī)分別與換向閥、真空發(fā)生器、第一氣容以及第二氣容連接，所述氣源和真空發(fā)生器之間設(shè)置有換向閥，所述真空發(fā)生器與第一氣容之間設(shè)置有節(jié)流閥，真空發(fā)生器與第二氣容之間設(shè)置有單向閥。

優(yōu)選的，上述氣源還配置有一氣源處理單元，設(shè)置在氣源和換向閥之間。

優(yōu)選的，上述多個(gè)壓力傳感器分別設(shè)置在換向閥和真空發(fā)生器、真空發(fā)生器和第一氣容、第一氣容和工控機(jī)、第二氣容和工控機(jī)之間。

優(yōu)選的，上述工控機(jī)與換向閥和真空發(fā)生器、真空發(fā)生器和第一氣容之間的壓力傳感器連接。

優(yōu)選的，上述真空發(fā)生器包括有噴嘴。

優(yōu)選的，上述系統(tǒng)首先打開(kāi)換向閥，氣體經(jīng)真空發(fā)生器在第二氣容內(nèi)產(chǎn)生真空，同時(shí)真空發(fā)生器排出的氣體填充第一氣容；壓力傳感器分別測(cè)量第一氣容內(nèi)的壓力變化、換向閥后的壓力變化、第二氣容內(nèi)的真空度；改變氣源的供氣壓力、真空發(fā)生器的噴嘴口徑、節(jié)流閥的有效截面積，第一氣容的壓力值、換向閥后的壓力值以及第二氣容的真空壓力值由壓力傳感器經(jīng)數(shù)據(jù)采集板卡輸入工控機(jī)。

優(yōu)選的，上述氣源給氣經(jīng)真空發(fā)生器可產(chǎn)生真空，同時(shí)該真空發(fā)生器的排氣可作為后繼氣路的氣源再利用。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的真空節(jié)能給氣系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)類(lèi)似設(shè)備無(wú)法調(diào)整和設(shè)置參數(shù)的缺陷，通過(guò)設(shè)置各種不同的條件和配置，實(shí)現(xiàn)了靈活配置，為真空節(jié)能的整體設(shè)備系統(tǒng)提供了保障。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明真空節(jié)能給氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明給氣狀態(tài)時(shí)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)狀態(tài)圖。

附圖標(biāo)記：1-氣源；2-氣源處理單元；3-換向閥；4-真空發(fā)生器；5-第一氣容；6-第二氣容；7-工控機(jī)；8-節(jié)流閥；9-單向閥；10-壓力傳感器。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種真空節(jié)能給氣系統(tǒng)，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明提供的真空節(jié)能給氣系統(tǒng)，包括氣源1、氣源處理單元2、換向閥3、真空發(fā)生器4、第一氣容5、第二氣容6、工控機(jī)7、節(jié)流閥8、單向閥9以及多個(gè)壓力傳感器10，其中所述氣源1與真空發(fā)生器4連接，真空發(fā)生器4還分別連接第一氣容5和第二氣容6，所述工控機(jī)7分別與換向閥3、真空發(fā)生器4、第一氣容5以及第二氣容6連接，所述氣源1和真空發(fā)生器4之間設(shè)置有換向閥3，所述真空發(fā)生器4與第一氣容5之間設(shè)置有節(jié)流閥8，真空發(fā)生器4與第二氣容6之間設(shè)置有單向閥9。

其中，氣源1還配置有一氣源處理單元2，設(shè)置在氣源1和換向閥3之間。多個(gè)壓力傳感器10分別設(shè)置在換向閥3和真空發(fā)生器4、真空發(fā)生器4和第一氣容5、第一氣容5和工控機(jī)7、第二氣容6和工控機(jī)7之間。工控機(jī)7與換向閥3和真空發(fā)生器4、真空發(fā)生器4和第一氣容5之間的壓力傳感器10連接。真空發(fā)生器4包括有噴嘴。

本發(fā)明提供的真空節(jié)能給氣系統(tǒng)的工作原理如下：氣源1給氣經(jīng)真空發(fā)生器4可產(chǎn)生真空，同時(shí)該真空發(fā)生器4的排氣可作為后繼氣路的氣源1再利用（如驅(qū)動(dòng)氣缸工作），在本實(shí)施例中將此排氣填充氣容。搭建的真空發(fā)生系統(tǒng)如圖1所示。氣源1設(shè)定為0.75MPa。壓縮空氣經(jīng)過(guò)氣源處理單元2后提供系統(tǒng)使用。

首先，換向閥3打開(kāi)，氣體經(jīng)真空發(fā)生器4在第二氣容6（B）內(nèi)產(chǎn)生真空，同時(shí)真空發(fā)生器4排出的氣體填充第一氣容5（A）。應(yīng)用壓力傳感器10分別測(cè)量第一氣容5（A）內(nèi)的壓力變化、換向閥3后的壓力變化、第二氣容6（B）內(nèi)的真空度。

在本實(shí)施例中，改變氣源1的供氣壓力、真空發(fā)生器4的噴嘴口徑、節(jié)流閥8的有效截面積，第一氣容5（A）的壓力值、換向閥3后的壓力值以及第二氣容6（B）的真空壓力值由壓力傳感器10經(jīng)數(shù)據(jù)采集板卡輸入工控機(jī)7。根據(jù)操作所得數(shù)據(jù)分析各參量對(duì)第二氣容6（B）內(nèi)真空度和響應(yīng)時(shí)間（達(dá)到穩(wěn)態(tài)真空度±2%的時(shí)間）的影響。

在給氣狀態(tài)下的實(shí)施研究中，需要調(diào)整的參數(shù)為三個(gè)，即氣源1壓力和真空發(fā)生器的噴嘴口徑和節(jié)流閥的有效面積（即調(diào)節(jié)節(jié)流閥開(kāi)關(guān)的圈數(shù)）。

本實(shí)施例中，選擇一組氣容：A=1518cm3、B=425cm3，氣源1對(duì)第一氣容5（A）的充氣壓力分別選擇0.2MPa、0.3 MPa、0.4 MPa、0.5 MPa、0.6 MPa、0.7 MPa，節(jié)流閥8的開(kāi)度分別從一圈到八圈。將上述條件進(jìn)行組合，如圖2所示。

在選定A-B組合下，每一種噴嘴口徑對(duì)應(yīng)六種不同氣源壓力條件；每一種氣源壓力條件對(duì)應(yīng)八圈節(jié)流閥8開(kāi)度，共330多種不同的條件組合。在實(shí)際操作中，根據(jù)真空產(chǎn)生的具體條件，進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減和調(diào)整。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的真空節(jié)能給氣系統(tǒng)，克服傳統(tǒng)類(lèi)似設(shè)備無(wú)法調(diào)整和設(shè)置參數(shù)的缺陷，通過(guò)設(shè)置各種不同的條件和配置，實(shí)現(xiàn)了靈活配置，為真空節(jié)能的整體設(shè)備系統(tǒng)提供了保障。

可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。