CN104583592B - 用于压缩机的比例式空气流动输送控制 - Google Patents

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Abstract

本文提供了***，该***使得能够成比例地控制空气压缩机的气流输送。一种***包括气动空气压缩***，该气动空气压缩***具有流动控制元件并适于接收入口空气并压缩该入口空气以产生压缩空气。***还包括气动流动控制***，该气动流动控制***包括具有可成比例变化的激活状态的比例控制阀。改变比例控制阀的激活状态以调节作用在流动控制元件上的压力，从而以可变的方式调节由气动空气压缩***产生的压缩空气流，并进一步以可变的方式通过气动空气压缩***调节施加于发动机上的电力需求。

Description

用于压缩机的比例式空气流动输送控制
背景技术
本发明总体上涉及用于空气压缩机的控制***和方法，并且更具体地，涉及用于空气压缩机的比例式空气流动输送控制。
例如作业车辆的服务包的原动机(例如，发动机)通常驱动各种负载，如空气压缩机、发电机和液压泵。这各种负载可能潜在地使原动机超负荷，降低燃料效率，增加污染物的排放等。例如，在原动机驱动空气压缩机的实例中，空气流动在给定压力下的持续输送可能需要原动机输出的相当一部分用于操作空气压缩机。在这样的实例中，空气压缩机的操作能量需求可有效地限制原动机可用于支持其它负载的能量。
虽然空气压缩机的操作能量需求可限制原动机能够支持的设备的量，或可导致需要利用更大的原动机，在各种应用中可能仍需要这样的空气压缩机。例如，由于它们的便携性和效率(相对于具有可比性能的设备)，这样的空气压缩机通常被用于期望将电流转换为气动压力形式的机械能的应用中。例如，空气压缩机可用于工业、商业或家庭维护应用，或压缩空气可用于驱动设备的操作的任何其他应用中。因此，可能需要提供改进的空气压缩机***，该空气压缩机***解决了与典型的空气压缩机的操作相关联的一些缺点。
发明内容
下面阐述了与原始要求保护的发明的范围相应的某些方面。但是应当理解的是，这些方面被提出以仅为读者提供本发明可能采用的某些形式的简要概述，并且这些方面并不旨在限制本发明的范围。实际上，本发明可包含各种可能未在下面阐述的各个方面。
在一个实施例中，***包括发动机和由发动机驱动的气动空气压缩***。气动空气压缩***具有流动控制元件并且适于接收入口空气并压缩入口空气以产生压缩空气。该***还包括气动流动控制***，其包括比例控制阀，该比例控制阀具有可成比例变化的激活状态。改变比例控制阀的激活状态调节作用在流动控制元件上的压力，从而以可变的方式调节由气动空气压缩***产生的压缩空气，并进一步以可变的方式通过气动空气压缩***调节施加于发动机上的能量需求。
在另一个实施例中，***包括发动机和由发动机驱动并适于由入口空气产生压缩空气的气动空气压缩***。气动空气压缩***包括：入口阀和入口阀控制活塞，该入口阀控制活塞适于经由入口阀控制活塞内的压力来致动入口阀。***还包括气动流动控制***，其包括比例控制阀，该比例控制阀具有可成比例变化的激活状态。进一步地，***包括控制器，其适于改变比例控制阀的激活状态以调节入口阀控制活塞内的压力，从而成比例地调节入口阀的位置，进而以可变的方式调节由气动空气压缩***产生的压缩空气流，并进一步以可变的方式通过气动空气压缩***调节施加于发动机上的能量需求。
在另一个实施例中，***包括发动机和气动空气压缩***，该气动空气压缩***由发动机驱动，具有流动控制元件，以及适于接收入口空气并压缩入口空气以产生压缩空气。***还包括气动流动控制***，其包括具有可成比例变化的激活状态的手动控制阀。改变比例控制阀的激活状态调节作用在流动控制元件上的压力，从而以可变的方式调节由气动空气压缩***产生的压缩空气流，并进一步以可变的方式通过气动空气压缩***调节施加于发动机上的能量需求。
附图说明
在参考附图阅读下述具体描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将得到更好理解，在整个附图中，相同的标记表示相同的部件，其中：
图1是根据一个实施例的具有服务包的作业车辆的示意图，该服务包具有能够输送成比例的空气流动的空气压缩机；
图2是图1的作业车辆的能量***的实施例的示意图，示出了与作业车辆发动机的支持***分离且独立的服务包的支持***；
图3是图1的作业车辆的能量***的实施例的示意图，示出了与作业车辆发动机的支持***集成的服务包的支持***；
图4是示出了包括比例流动控制组件的空气压缩机***的实施例的框图；以及
图5是示出了可包含在图4的比例流动控制组件中的比例控制阀的实施例的示意。
具体实施方式
以下介绍了一个或更多个具体实施例。为了致力于提供这些实施例的简要介绍，并未在说明书内描述具体实施方式中的所有特征。应当意识到在开发任何这样的具体实施方式时，例如在任何的工程或设计项目中，都必须做出大量的实施方式专用决策，以实现开发者的特定目标，例如符合与***相关和业务相关的约束条件，而这些特定目标在不同的实施方式中可能有所不同。而且，应该意识到尽管这样的开发工作可能是复杂且耗时的，但对受益于本公开的本领域普通技术人员来说这仍然是一种从事设计、制造和加工的常规手段。
在介绍本发明不同实施例的要素时，冠词“一”、“一个”和“这个”和“所述”旨在指存在一个或更多个所述的要素。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在包含在内并意味着除了列举的要素之外还可以有另外的要素。
如下面更详细地描述的，在此提供的是空气压缩***的实施例，在该空气压缩***中，来自上述***的压缩空气流是以可变的方式提供的，以及以给定的压力从压缩机提供空气流所需的能量被控制。更具体地，目前公开的实施例提供空气压缩机输送的空气流动的直接控制，并且提供为空气压缩机的操作供能所需的能量的量的控制和限制。上述特征可以为***提供明显的优势，在该***中，原动机(例如，发动机)为多个设备供能，因为前述实施例可以使除了加压空气流动之外的多个负载放置在***上，而不需要使原动机超负荷。此外，上述特征可使更小、更紧凑且更有效的原动机在低压下输送高的空气流动速率，同时还提供在较低的、被调节的空气流动速率下的高压。目前构思的实施例的这些和其他特征将在下面更详细地描述。
在某些实施例中，控制***可配置成控制空气压缩机以提供期望的空气流动，并且空气压缩机可以是安装在作业车辆或其它移动应用中的服务包的一部分。控制***可确保空气压缩机基于施加到空气压缩机的负载输送足够量的空气压力。但是，应该指出的是，虽然空气压缩机和/或控制***的某些实施例可以是用于作业车辆的服务包的一部分，但是下面提供的***的其他实施例可以在其它环境中使用。实际上，所提供的空气压缩***和控制上述***的方法可以在多种特定实施方式的***环境中使用，而不限于仅作为示例的目的在下文中提供的环境。
现在转向示出的示例，图1示出了根据一个目前公开的实施例的作业车辆10。作业车辆10被示出为工作卡车，虽然可以使用用于作业车辆10的任何合适的配置。在图示的实施例中，作业车辆10包括用于提供电力、压缩空气和液压动力到一系列应用的服务包12，其总体上由附图标记14指示。作业车辆10具有基于作业车辆发动机18周围的主车辆动力装置16。虽然本发明并不限于任何特定的构造或设备，这种类型的作业车辆发动机典型地是柴油发动机，虽然汽油发动机也可在一些车辆中使用。
车辆动力装置16可包括多个传统的支持***。例如，作业车辆发动机18可消耗来自燃料储存器20(典型地是一个或更多个液体燃料罐)的燃料。进气口或空气清洁***22可将空气供给作业车辆发动机18，在某些应用中，该作业车辆发动机18可以是涡轮增压的或超负荷的。可提供用于冷却作业车辆发动机18的冷却***24，该冷却***24典型地可包括散热器、循环泵、恒温控制阀和风扇。电气***26可包括交流发电机或发电机，以及一个或更多个***电池、用于这些***的电缆(cabl ing)和路由能量至熔丝盒或其它分配***电缆组件等。可典型地包含用于许多发动机类型例如柴油发动机的润滑油***28。上述润滑油***28典型地从柴油发动机曲轴箱取油，并且如果存在过滤器和冷却器的话，使油循环通过过滤器和冷却器以将油保持在良好的工作状态。最后，动力装置16可由排气***30服务，该排气***30可包括催化转换器、***以及相关联的导管。
服务包12可包括由服务发动机32驱动的一个或更多个服务***。在一实施例中，服务包12可提供用于各种应用14的电力、液压动力以及压缩空气。在图1的图示中，例如服务发动机32可驱动发电机34，液压泵36和空气压缩机38。服务发动机32可以是任何期望的类型，例如柴油发动机。然而，某些实施例可使用汽油发动机或其它类型的发动机。发电机34可由服务发动机32直接驱动，例如通过将发电机34紧紧地联接到服务发动机32，或可以是带驱动或链驱动的。发电机34可包括三相无刷型，能够为一系列应用产生电力。然而，可以采用其他类型的发电机34，包括单相发电机和能够产生多种电力输出的发电机。液压泵36可以基于任何传统的技术，例如活塞泵、齿轮泵、叶片泵等，并且可以与压力和/或流动的闭环控制一起使用或不与压力和/或流动的闭环控制一起使用。
此外，空气压缩机38也可以是空气压缩机的任何合适的特定实施方式的类型。然而，由空气压缩机38提供的空气流动能够以可变的方式调节，以提供由原动机所承受的可变能量消耗水平，该原动机向空气压缩机38供能。也就是说，如在下面更详细描述的，空气压缩机38以减小的能量水平提供压缩空气流，因此使原动机还支持各种其它负载。
服务包12的***可包括适当的导管、配线(wiring)、管线等，用于将由这些部件产生的服务输送到接入点40。方便的接入点40可围绕作业车辆10周边。在当前考虑的实施例中，所有的服务可引导到公共的接入点40，虽然当然可以使用多个接入点40。图1的图示示出了联接到电力电缆42(用于交流电源)和44(用于12伏直流电源)的发电机34，而液压泵36联接到液压电路46，以及空气压缩机38联接到空气电路48。用于所有三个***的配线和电路典型地包括用于电力的保护电路(例如，保险丝、断路器等)，以及用于液压和空气服务的阀门。对于电力的供给，某些类型的电力可被调制(例如，滤波、过滤等)，12伏电源输出可以通过交流输出的整流、过滤和调节来提供。通过举例的方式，用于液压动力输出的阀门可包含卸压阀、止回阀、中止阀以及方向控制阀门。
在某些实施例中，发电机34可联接到作业车辆电气***26，并且尤其是联接到作业车辆电池50。因此，如下所述，不仅服务包12可以允许为12伏负载供能而不需要操作主作业车辆发动机18，而且作业车辆电池50可以作为共享电池，并且通过服务包发电机输出可保持在良好的充电状态。
电缆，电路和导管42，44，46和48可直接从与服务包12的连接处为所有的这些***引导服务。例如，可以在服务包12的接入点40处或靠近服务包12的接入点40提供连接，使得可以容易地进行连接，而不需要打开接入点40的外罩。此外，某些控制功能可从控制和服务面板52获得。控制和服务面板52可位于作业车辆10的任何表面上或在作业车辆10上的多个位置，并且可通过门或其它保护结构覆盖。控制和服务面板52不需要位于同一地点，或甚至位于到服务包12的电气，液压和压缩空气输出点的接入点40附近的位置。例如，控制和服务面板52可提供在通道门覆盖的后室。控制和服务面板52可允许，例如通过键控点火装置或启动按钮启动和停止服务发动机32。也可以设置在控制和服务面板52上提供用于服务发动机32的其他控制。控制和服务面板52还可以提供用于监控服务发动机32的操作者界面，例如燃料水平计，压力计，以及用于参数例如压力、速度等的各种灯和指示器。控制和服务面板52还可以包括停止、断开或禁用开关，其允许操作者例如在运输过程中阻止服务发动机32的启动。
还如图1所示，还可以提供可与控制和服务面板52通信或直接与服务包12无线通信的远程控制面板或装置54。操作者可以启动和停止服务发动机32，并控制服务包12的某些功能(例如，离合器部件如空气压缩机38的接合或分离)而不直接访问服务包12内的部件或控制和服务面板52。
如上所述，任何期望的位置可被选取作为方便的接入点40用于服务包12的***中的一个或更多个。在示出的实施例中，例如，可提供一个或更多个交流电流电输出，该交流电流电输出采用电气插座56(用于交流电)和58(用于12伏直流电)的形式。类似地，可提供一个或更多个气动连接60，该气动连接60典型地以快速断开装配的形式。类似地，可提供液压动力和返回连接62，该液压动力和返回连接62也采用快速断开装配的形式。
在图1所示的实施例中，应用14可以通过与由交流电气插座56提供的输出接合联接到服务包12。例如，便携式焊机64可联接到交流电气插座56，并且可以提供适于焊接应用66的电力。更具体地说，便携式焊机64可从发电机34的电输出接收电力，并且可以包含设计成提供给适于焊接应用66的电缆的输出电力提供适当调节的电路。当前构思的实施例包括焊机、等离子切割机等，其可以根据许多传统的焊接技术中的任何一种操作，诸如粘结焊、钨极惰性气体(TIG)焊接、金属惰性气体(MIG)焊接等。虽然未在图1中示出，这些焊接技术中的某些焊接技术可能需要或便于使用送丝器以提供连续的送丝焊条以及保护气体和其他保护供给。上述送丝器可联接到服务包12，并且由服务包12供电。
类似地，直流负载可联接到直流插座58。上述负载可包括灯68或其他由主作业车辆发动机18的操作供电的任何其他负载。服务包12的12伏直流输出也可以用于保持作业车辆电池的充电，并为操作者在工作期间可能需要的任何辅助负载(例如，驾驶室灯、液压***控制等)供电。
气动和液压应用可以类似地联接到服务包12，如图1中所示。例如，软管70或其它导管可以从在出口60处的压缩空气源引导到气动负载72，如冲击扳手。然而，可以使用许多其他类型的气动负载72。类似地，液压负载74，例如往复式液压缸可通过适合的软管或导管76联接到液压服务62。如上所述，这些应用中的某些应用，特别是液压应用，可能需要使用额外的阀门。上述阀门可合并到作业车辆10内，或者可以在应用本身或者在服务包12和液压致动器之间单独提供。还应当指出，在图1中示出的应用14中的某些应用可以合并到作业车辆10内。例如，作业车辆10可设计成包含主升降机、剪叉式升降机、液压尾门或联接到服务包12并由主作业车辆发动机18单独驱动的任何其它驱动***。
服务包12可以实体地放置在作业车辆10的任何合适的位置。例如，服务发动机32可安装在车辆床或车辆驾驶室后部的工作平台上、下方或旁边。在许多上述的作业车辆10中，例如，作业车辆底盘可提供用于服务发动机32和服务包12的其他部件中的某些部件的方便的机械支持。例如，钢管、导轨或在作业车辆10的前后轴之间延伸的其它支承结构可用作服务发动机32的支承件。基于所选择的***部件和服务包12的放置，也可以提供存储器用于存储液压流体和压缩空气，如液压存储器78和空气存储器80。然而，液压存储器78可放置在各个位置或甚至集成在服务包12的外罩内。类似地，基于所选择的空气压缩机38，没有空气存储器80可用于压缩空气。
服务包12可以为完全独立于作业车辆发动机18的现场应用提供能量。即，服务发动机32通常可在作业车辆10从一个服务位置运输到另一个服务位置或从服务车库或设施到服务站点的过程中不被供能。一旦位于服务站点，作业车辆10可停在方便的位置，并且主作业车辆发动机18可以关闭。服务发动机32可接着被供能以提供来自于前述的一个或更多个服务***的服务。在某些实施例中，可提供离合器或其他机械接合装置用于发电机34、液压泵36和空气压缩机38中的一个或更多个的接合和分离。此外，在作业车辆10或任何***的稳定性是有利的情况下，作业车辆10可包括支腿，稳定装置等，其可在停放作业车辆10之后和服务包12的操作之前展开。
几种不同的方案可被执行以驱动服务包12的部件以及将服务包12的支持***与作业车辆动力装置16的支持***集成或分离。一种上述方法示出于图2，其中，服务包12是完全独立的，并且完全独立于作业车辆动力装置16操作。在图2中所示的实施例中，用于作业车辆动力装置16的支持***以前述方式联接到作业车辆发动机18。在该实施例中，服务包12可再现用于服务发动机32的操作的部分或全部支持***。例如，这些支持***可以包括独立的燃料存储器82、独立的进气口或空气清洁***84、独立的冷却***86、独立的电气保护和分配***88、独立的润滑油***90以及独立的排气***92。
许多或所有这些支持***可在服务发动机32本地提供，换言之，在作业车辆10上支撑服务发动机32的位置。在较大的作业车辆10上，通向服务发动机32和服务包12的位置通常可由地面上方的作业车辆10的相对提升的间隙来促进。因此，部件，如燃料存储器82、进气口或空气清洁***84、冷却***86、电气保护和分配***88等，可以方便地放置使得这些部件可易于被服务。另外，液压泵36和空气压缩机38可由(如通过一个或带或链94)从发电机34延伸的轴来驱动。如上所述，这些部件的一个或两者，或发电机34本身也可以设置有离合器或其他机械分离器以允许它们闲置，而服务包12的其他***是运转的。
图3表示替换配置，其中，服务包12支持***与主作业车辆动力装置16的支持***作业车辆动力装置16的支持***高度集成。在图3所示的实施例中，例如，前述所有***可与作业车辆发电设施16的制成***至少部分集成。因此，冷却剂管路96可被引导到作业车辆10的作业车辆冷却***24和从作业车辆10的作业车辆冷却***24被引导出来，而空气供应导管98可从作业车辆10的进气口或空气清洁***22引导出来。类似地，排气导管100可将废气从作业车辆10的服务发动机32引导到排气***30。图3的实施例还示出了作业车辆10和服务包12的电气***的集成，如通常由电气电缆102所指示，其可将电力引导到作业车辆10的分配***26和将电力从作业车辆10的分配***26引导出来。该***还可集成润滑油的功能，使得润滑油可从共同的由导管104所指示的两个曲轴箱抽出，以便清洁和冷却。最后，燃料导管106可以从作业车辆10的主燃料存储器20抽取燃料，或在作业车辆10上存在多个存储器的情况下从多个存储器抽取燃料。
在目前设想的实施例中，特别感兴趣的集成***包括电气和燃料***。例如，虽然服务包12的发电机34可为某些应用提供110伏交流电，其提供12伏直流输出的能力特别吸引用于补充作业车辆电池50上的充电、为其他电池充电等。然而，对于这两种电力类型的规定使得***的用途更多，使得(例如，用于工具、焊机等的)110伏交流负载以及12伏直流负载(例如，外部电池充电器、便携式或驾驶室安装的加热器或空调等)能被供电。
也可以利用图2和3的集成解决方案。例如，因为功能和机械原因，某些支持***在作业车辆10中可以是独立的。因而本发明的实施例考虑了图2和图3所示的各种解决方案，并且在一定程度上消除这些***之间的冗余。例如，用于主作业车辆发动机18的支持***中的至少某些支持***可用于支持服务包12。例如，至少燃料供给和电气***可至少部分地集成以减少这些***的冗余。因此电气***可在发动机18关闭时提供某些支持功能：消除对电气***的依赖，或为车辆电池50充电。类似地，加热、通风和空调***可由服务包发动机32支持，例如，在主作业车辆发动机18关闭时加热作业车辆10。因此，更高或更低的集成度和冗余的消除成为可能。
现在转到图4，示出了空气压缩***110，该空气压缩***110以例如空气压缩机38的形式提供，该空气压缩机38为在图1至图3中的实施例提供加压空气。空气压缩***110包括气动空气压缩***112和气动流动控制***114。在操作过程中，气动流动控制***114呈现为控制气动空气压缩***112的至少一种部件从而以可变的方式调节来自于入口空气118的压缩的流出空气116的流动，如在下面更详细讨论的。应当指出的是，前述直接呈现的对压缩的流出空气116的输送的控制间接导致对以给定压力输送流出空气116所需的能量的量的控制，由此使整个***的能量需求减少。
在图示的实施例中，气动流动控制***114包括比例流动控制组件120。比例流动控制组件120包括比例控制阀122和控制器124。此外，气动空气压缩***112包括入口阀控制活塞***126，其与气动空气压缩***112的各种其他的特定实施的部件和外部部件协作以压缩入口空气118，从而产生由比例流动控制组件120控制的流出空气116。但是，应该指出的是，在其他实施例中，阀控制活塞***126可以由任何合适的气流控制***替代，该气流控制***具有合适的流动控制元件，该流动控制元件可以是但不限于活塞、卷轴、隔板、提升阀等。
在空气压缩***110的操作过程中，入口空气118在例如周围环境的外界温度和压力下被抽取。空气过滤器128过滤空气118以去除微粒状物质。然后空气被引导通过可定位在打开位置、闭合位置，或在打开和闭合位置之间的任何位置的比例入口阀130。在某些实施例中，调节比例入口阀130的位置，由此调节空气通过气动空气压缩***112的流动以及控制由压缩***输送的空气流动。
例如，在所示实施例中，入口阀控制活塞132经由活塞内的压力致动入口阀130，并且该压力与作用在入口阀130上的弹簧力抵抗。在图4的示意中，进口孔134表示对流到控制活塞132的空气的限制。此外，出口孔136表示对离开控制活塞132并返回到入口气流的限制。在所示实施例中，出口孔136与比例流动控制组件120一起操作以直接调节控制活塞132的压力从而实现入口阀130的位置的间接调节。
更具体地说，比例控制阀122由控制器124控制在打开位置、闭合位置，或者在打开位置和闭合位置之间的任何期望的位置。控制器124调节比例控制阀122的位置以控制先导空气的量和压力，该先导空气能够从空气先导管路125流至流动控制组件120，该空气先导管路125引导先导空气压力和流动。最后，控制器124与控制活塞压力传感器140通信，该活塞压力传感器140在给定时间提供与作用在控制活塞上的压力相关的反馈。此外，为了调节***的空气压力，控制器124与压力传感器162通信。更进一步地，应该指出的是，比例控制阀122可定位在打开位置或闭合位置，以使得远程定位的控制器能够远程设置用于服务包***的压力调节设定点。
此外，利用泄放孔142连同先导压力和空气流动以调节作用在控制活塞132上的压力。此外，当压缩机已停止并且比例控制阀122处于打开位置时，泄放孔142还可使内部压缩机压力泄放至大气压力。
应当指出的是，虽然上面描述的实施例利用入口阀控制活塞132，但是在其他实施例中，可利用各种其它的流动控制元件。例如，合适的流动控制元件，包括但不限于：活塞、卷轴、隔板和提升阀。另外，当比例控制阀的激活状态被改变以调节作用在流动控制元件上的压力时，施加于原动机(例如，发动机)上驱动气动空气压缩***的能量需求也被改变。也就是说，经由调节比例控制阀，施加于原动机上为空气压缩***供能的能量需求也被调节。
更进一步地，在另外的实施例中，气动流动控制***114的一个或更多个组件可直接联接到入口阀130，以使得能够直接调节入口阀130的位置。例如，在一个实施例中，比例电磁阀可直接联接到入口阀130，以提供对入口阀130的直接控制，由此提供对由空气压缩机输送的空气流动的控制。以这种方式，***110可在某些实施例中重新配置，以提供比例控制阀122到入口阀130的联接，从而提供空气压缩机的操作供电所需的电量的控制和限制。
在图示的实施例中，一旦入口空气118流经入口阀130，则压缩机空气端144抽取空气，压缩空气到更高的压力，并输送所压缩的空气到出口。压缩机中的一个或更多个组件可能需要油来润滑，并且因此，提供了与上述油的使用相关联的***。具体地说，在图示的实施例中，恒温调节阀组件146用于调节润滑油的温度。在油已达到预设的温度之前，油经由润滑油过滤器150通入压缩机空气端144，该滑油过滤器150将微粒状物质从油中去除。然而，当预设的温度已达到时，油在被送到滤波器150之前通过热交换器148以降低其温度，并减少或防止油过热的可能性。
另外，空气存储器/分离器152将由压缩机空气端144输送的空气/油混合物分离并获取油，并且油/空气分离器154进一步将油从空气中分离并经由油净化止回阀156和油净化孔158将油排回到压缩机空气端144。虽然油被引导回到压缩机空气端144，被压缩的空气向气动空气压缩***112的出口引导。在图示的实施例中，压缩空气流经最小压力止回阀160，该最小压力止回阀160仅使已达到最小预设的压力水平的空气作为流出空气116流出***112。流出空气压力传感器162测量流出空气116的压力，并将该阀电联接到一个或更多个适合的***控制器，以控制***110或控制***110所在的更高级别的***。
更进一步地，在操作期间，温度开关164向闭合位置偏置，但是当达到超过预定值的温度时，开关164打开，并闭合***112(例如，驱动压缩机的离合器分离)。此外，减压阀166在正常操作期间向闭合位置偏置，但是，当达到预设的过压极限时，阀166打开并排空压缩机到大气中。此外，空气压力计168为操作者提供空气压缩机内的压力的视觉表示，并且手动减压阀170可由操作者手动打开以释放压缩机的内部压力，例如，当单元关掉但高压力仍然存在于该单位内时。
图5示意性地示出可包含在图4的比例流动控制组件120中的比例控制阀122的实施例。如箭头172所指示的，在该实施例中，阀122是可变电磁阀。如所示的，第一封皮174和第二封皮176表示具有闭合位置偏置的二位阀，如箭头178所指示的。但是，由于阀122是可变的，该阀122可被控制为处于打开位置、闭合位置，或在打开位置和闭合位置之间的任何位置。也就是说，即使图示的阀122向闭合位置偏置，如果完全通电，阀可保持在完全打开位置。应当指出的是，图示的比例控制阀122仅是示例，并且根据目前设想的实施例，阀122可以是能够***纵到打开和闭合位置之间的多个位置的电动或手动激活阀，而不限于在此所示和描述的阀。
虽然仅示出和描述了本发明的某些特征和实施例，但是对本领域技术人员来说可以进行许多改进和变更。因此，应当理解的是，所附权利要求旨在覆盖落入本发明真实精神内的所有上述修改和变更。

Claims (43)

1.一种配置成安装在作业车辆上的服务包***，包括：
发动机；
发电机，其由所述发动机驱动并配置成将电力提供给由所述作业车辆携带的车辆焊机，其中所述发电机将能量需求施加于所述发动机上以提供电力给所述车辆焊机；
气动空气压缩***，其由所述发动机驱动并包括流动控制元件，并且所述气动空气压缩***配置成接收入口空气并压缩所述入口空气以产生压缩空气；以及
气动流动控制***，其包括具有可成比例变化的激活状态的比例控制阀，其中，所述气动流动控制***配置成在操作中改变所述比例控制阀的激活状态以使其处于打开位置、闭合位置或在打开位置和闭合位置之间的任何其他可变位置，从而调节作用在所述流动控制元件上的压力，其中所述气动流动控制***配置成通过改变所述比例控制阀在可变位置之间的激活状态，从而以可变的方式调节由所述气动空气压缩***产生的所述压缩空气的流动，进而调节施加于所述发动机上的能量需求，从而允许所述发动机提供电力给所述发动机上的一个或多个负载同时仍然驱动所述气动空气压缩***。
2.根据权利要求1所述的服务包***，其中，所述比例控制阀包括电子致动的可变电磁阀。
3.根据权利要求1所述的服务包***，其中，所述流动控制元件包括入口阀控制活塞，并且所述服务包***包括配置成测量作用在所述入口阀控制活塞上的压力的控制活塞压力传感器。
4.根据权利要求1所述的服务包***，其中，所述流动控制元件包括入口阀控制活塞，并且所述气动空气压缩***包括配置成由入口阀控制活塞致动的入口阀。
5.根据权利要求4所述的服务包***，其中，所述入口阀包括比例阀。
6.根据权利要求4所述的服务包***，包括压缩机空气端，该压缩机空气端联接到所述入口阀并配置成从所述入口阀接收空气并将所接收的空气压缩到更高的压力。
7.根据权利要求1所述的服务包***，包括配置成由操作者打开以释放所述气动空气压缩***的内部压力的手动压力释放阀。
8.根据权利要求1所述的服务包***，其中，所述气动空气压缩***包括最小压力止回阀，该最小压力止回阀配置成当所述压缩空气的压力低于预定的压力水平时禁止所述压缩空气从所述气动空气压缩***离开。
9.根据权利要求1所述的服务包***，包括空气压力计，所述空气压力计联接到所述气动空气压缩***并包括配置成显示所述气动空气压缩***内的压力水平的显示器。
10.根据权利要求1所述的服务包***，其中，所述比例控制阀配置成定位在打开位置或闭合位置，以使远程定位的控制器能够远程设定用于所述服务包***的压力调节设定点。
11.一种配置成安装在作业车辆上的服务包***，包括：
发动机；
发电机，其由所述发动机驱动并配置成将电力提供给由所述作业车辆携带的车辆焊机，其中所述发电机将能量需求施加于所述发动机上以提供电力给所述车辆焊机；
气动空气压缩***，其由所述发动机驱动并配置成将入口空气产生为压缩空气，其中所述气动空气压缩***包括：
入口阀；以及
入口阀控制活塞，其配置成经由所述入口阀控制活塞内的压力来致动所述入口阀；
气动流动控制***，其包括具有可成比例变化的激活状态的比例控制阀；以及
控制器，其配置成在操作中通过以下方式来调节施加于所述发动机上的能量需求，从而允许所述发动机提供电力给所述发动机上的一个或多个负载同时仍然驱动所述气动空气压缩***：改变所述比例控制阀在打开位置、闭合位置或在打开位置和闭合位置之间的任何其他可变位置之间的激活状态，以调节所述入口阀控制活塞内的压力和成比例地调节所述入口阀的位置，从而调节由所述气动空气压缩***产生的所述压缩空气的流动。
12.根据权利要求11所述的服务包***，包括联接到进口孔和所述气动流动控制***的泄放孔，所述进口孔限制气流进入所述入口阀控制活塞。
13.根据权利要求11所述的服务包***，其中所述比例控制阀包括电子致动的可变电磁阀。
14.根据权利要求11所述的服务包***，包括配置成引导先导空气压力和流动到所述气动流动控制***的空气先导管路。
15.根据权利要求11所述的服务包***，包括控制活塞压力传感器，所述控制活塞压力传感器配置成测量作用在所述入口阀控制活塞上的压力并将所测量的压力传送到所述控制器。
16.根据权利要求11所述的服务包***，其中，所述入口阀包括电子致动的可变电磁阀。
17.根据权利要求11所述的服务包***，包括压缩机空气端，该压缩机空气端联接到所述入口阀并配置成从所述入口阀接收空气并将所接收的空气压缩到更高的压力。
18.一种配置成安装在作业车辆上的服务包***，包括：
发动机；
发电机，其由所述发动机驱动并配置成将电力提供给由所述作业车辆携带的车辆焊机，其中所述发电机将能量需求施加于所述发动机上以提供电力给所述车辆焊机；
气动空气压缩***，其由所述发动机驱动并包括流动控制元件，并且所述气动空气压缩***配置成接收入口空气并压缩所述入口空气以产生压缩空气；以及
气动流动控制***，其包括具有可成比例变化的激活状态的手动控制阀，其中，所述手动控制阀配置成通过以下方式来调节施加于所述发动机上的能量需求，从而允许所述发动机提供电力给所述发动机上的一个或多个负载同时仍然驱动所述气动空气压缩***：改变所述手动控制阀的激活状态以使其处于打开位置、闭合位置或在打开位置和闭合位置之间的任何其他位置，以调节作用在所述流动控制元件上的压力，从而以可变的方式调节由所述气动空气压缩***产生的所述压缩空气的流动。
19.根据权利要求18的服务包***，其中，所述手动控制阀包括针形阀。
20.一种配置成安装在作业车辆上的服务包***，包括：
发动机；
发电机，其由所述发动机驱动并配置成将电力提供给由所述作业车辆携带的一个或多个负载，其中所述发电机将能量需求施加于所述发动机上以提供电力给所述一个或多个负载；
气动空气压缩***，其由所述发动机驱动并包括入口阀，其中，所述气动空气压缩***配置成接收入口空气并压缩所述入口空气以产生压缩空气；以及
气动流动控制***，其包括比例控制阀，所述比例控制阀具有可成比例变化的激活状态并联接到所述入口阀，其中，所述气动流动控制***配置成在操作中通过以下方式来调节施加于所述发动机上的能量需求，从而允许所述发动机提供电力给所述一个或多个负载同时仍然驱动所述气动空气压缩***：改变所述比例控制阀的激活状态以调节所述入口阀的位置使其处于打开位置、闭合位置或在打开位置和闭合位置之间的任何其他位置，从而以可变的方式调节由所述气动空气压缩***产生的所述压缩空气的流动。
21.根据权利要求20所述的服务包***，其中，所述比例控制阀包括电子致动的可变电磁阀。
22.一种配置成安装在作业车辆上的服务包***，包括：
发动机；
发电机，其由所述发动机驱动并配置成将电力提供给由所述作业车辆携带的便携式焊机，其中所述发电机将能量需求施加于所述发动机上以提供电力给所述便携式焊机；
气动空气压缩***，其由所述发动机驱动并包括流动控制元件，并且所述气动空气压缩***配置成接收入口空气并压缩所述入口空气以产生压缩空气；以及
气动流动控制***，其包括具有可成比例变化的激活状态的比例控制阀，其中，改变所述比例控制阀的激活状态能够调节作用在所述流动控制元件上的压力，从而以可变的方式调节由所述气动空气压缩***产生的所述压缩空气的流动，并且改变所述比例控制阀的激活状态能够进一步以可变的方式调节所述气动空气压缩***施加于所述发动机上的能量需求，从而允许所述发动机提供电力给所述便携式焊机同时仍然驱动所述气动空气压缩***。
23.根据权利要求22所述的服务包***，其中，所述比例控制阀包括电子致动的可变电磁阀。
24.根据权利要求22所述的服务包***，其中，所述流动控制元件包括入口阀控制活塞，并且所述服务包***包括配置成测量作用在所述入口阀控制活塞上的压力的控制活塞压力传感器。
25.根据权利要求22所述的服务包***，其中，所述气动流动控制***包括控制器，该控制器配置成控制所述比例控制阀的操作以将所述比例控制阀定位在完全打开位置和完全闭合位置之间。
26.根据权利要求22所述的服务包***，其中，所述流动控制元件包括入口阀控制活塞，并且所述气动空气压缩***包括配置成由所述入口阀控制活塞致动的入口阀。
27.根据权利要求26所述的服务包***，其中，所述入口阀包括比例阀。
28.根据权利要求26所述的服务包***，包括压缩机空气端，该压缩机空气端联接到所述入口阀并配置成从所述入口阀接收空气并将所接收的空气压缩到更高的压力。
29.根据权利要求22所述的服务包***，包括配置成由操作者打开以释放所述气动空气压缩***的内部压力的手动压力释放阀。
30.根据权利要求22所述的服务包***，其中，所述气动空气压缩***包括最小压力止回阀，该最小压力止回阀配置成当所述压缩空气的压力低于预定的压力水平时禁止所述压缩空气从所述气动空气压缩***离开。
31.根据权利要求22所述的服务包***，包括空气压力计，所述空气压力计联接到所述气动空气压缩***并包括配置成显示所述气动空气压缩***内的压力水平的显示器。
32.根据权利要求22所述的服务包***，其中，所述比例控制阀配置成定位在打开位置或闭合位置，以使远程定位的控制器能够远程设定用于所述服务包***的压力调节设定点。
33.一种配置成安装在作业车辆上的服务包***，包括：
发动机；
发电机，其由所述发动机驱动并配置成将电力提供给由所述作业车辆携带的便携式焊机，其中所述发电机将能量需求施加于所述发动机上以提供电力给所述便携式焊机；
气动空气压缩***，其由所述发动机驱动并配置成将入口空气产生为压缩空气，其中所述气动空气压缩***包括：
入口阀；以及
入口阀控制活塞，其配置成经由所述入口阀控制活塞内的压力来致动所述入口阀；
气动流动控制***，其包括具有可成比例变化的激活状态的比例控制阀；以及
控制器，其配置成：改变所述比例控制阀的激活状态以调节所述入口阀控制活塞内的压力，从而成比例地调节所述入口阀的位置，进而以可变的方式调节由所述气动空气压缩***产生的所述压缩空气的流动，并且改变所述比例控制阀的激活状态来以可变的方式调节所述气动空气压缩***施加于所述发动机上的能量需求，从而允许所述发动机提供电力给所述便携式焊机同时仍然驱动所述气动空气压缩***。
34.根据权利要求33所述的服务包***，包括联接到所述入口阀控制活塞和所述气动流动控制***的泄放孔。
35.根据权利要求33所述的服务包***，其中所述比例控制阀包括电子致动的可变电磁阀。
36.根据权利要求33所述的服务包***，包括配置成引导先导空气压力和流动到所述气动流动控制***的空气先导管路。
37.根据权利要求33所述的服务包***，包括控制活塞压力传感器，所述控制活塞压力传感器配置成测量作用在所述入口阀控制活塞上的压力并将所测量的压力传送到所述控制器。
38.根据权利要求33所述的服务包***，其中，所述入口阀包括电子致动的可变电磁阀。
39.根据权利要求33所述的服务包***，包括压缩机空气端，该压缩机空气端联接到所述入口阀并配置成从所述入口阀接收空气并将所接收的空气压缩到更高的压力。
40.一种配置成安装在作业车辆上的服务包***，包括：
发动机；
发电机，其由所述发动机驱动并配置成将电力提供给由所述作业车辆携带的便携式焊机，其中所述发电机将能量需求施加于所述发动机上以提供电力给所述便携式焊机；
气动空气压缩***，其由所述发动机驱动并包括流动控制元件，并且所述气动空气压缩***配置成接收入口空气并压缩所述入口空气以产生压缩空气；以及
气动流动控制***，其包括具有可成比例变化的激活状态的手动控制阀，其中，改变所述手动控制阀的激活状态能够调节作用在所述流动控制元件上的压力，从而以可变的方式调节由所述气动空气压缩***产生的所述压缩空气的流动，并且改变所述手动控制阀的激活状态能够进一步以可变的方式调节所述气动空气压缩***施加于所述发动机上的能量需求，从而允许所述发动机提供电力给所述便携式焊机同时仍然驱动所述气动空气压缩***。
41.根据权利要求40的服务包***，其中，所述手动控制阀包括针形阀。
42.一种配置成安装在作业车辆上的服务包***，包括：
发动机；
发电机，其由所述发动机驱动并配置成将电力提供给由所述作业车辆携带的便携式焊机，其中所述发电机将能量需求施加于所述发动机上以提供电力给所述便携式焊机；
气动空气压缩***，其由所述发动机驱动并包括入口阀，其中，所述气动空气压缩***配置成接收入口空气并压缩所述入口空气以产生压缩空气；以及
气动流动控制***，其包括比例控制阀，所述比例控制阀具有可成比例变化的激活状态并联接到所述入口阀，其中，改变所述比例控制阀的激活状态能够调节所述入口阀的位置，从而以可变的方式调节由所述气动空气压缩***产生的所述压缩空气的流动，并且改变所述比例控制阀的激活状态能够进一步以可变的方式调节所述气动空气压缩***施加于所述发动机上的能量需求，从而允许所述发动机提供电力给所述便携式焊机同时仍然驱动所述气动空气压缩***。
43.根据权利要求42所述的服务包***，其中，所述比例控制阀包括电子致动的可变电磁阀。
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