CN101809287B - 具有改进的阀板的压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种压缩机，可包括限定压缩缸的压缩机体部、联接至压缩机体部的压缩机头部、以及设置在压缩机头部和压缩机体部之间的阀板组件。该阀板组件可包括第一阀板，该第一阀板形成为整体式铸件并限定抽吸腔，该抽吸腔暴露于压缩机的抽吸压力区。

Description

具有改进的阀板的压缩机
相关申请的交叉引用
本申请要求2007年10月2日提交的美国临时申请No.60/976,873的权益。上述申请的全部公开内容通过参考的方式并入本文。
技术领域
本公开涉及阀板组件，更具体地涉及压缩机阀板组件。
背景技术
这部分的内容仅提供与本公开相关的背景信息，可能并不构成现有技术。
一般地，压缩机阀板由一系列彼此相联的冲压零件形成。阀板通常包括带有一系列间隔件的第一板和第二板，所述间隔件在第一板和第二板的相邻的表面之间提供支撑。使用冲压零件限制了第一板和第二板可包含的几何形状。这导致间隔件形成为单独的零件，从而产生额外的成本并增加了组装的复杂程度。
发明内容
压缩机可包括限定压缩缸的压缩机体部、联接至压缩机体部的压缩机头部，以及设置在压缩机头部和压缩机体部之间的阀板组件。阀板组件可包括第一阀板，该第一阀板形成为整体式铸件并限定抽吸腔，该抽吸腔暴露于压缩机的抽吸压力区。
第一阀板可限定排放通道。第一阀板可另外包括被外壁围绕的中央凹部，该外壁与中央凹部一体地形成且在中央凹部上方延伸一高度。排放通道可穿过中央凹部。
第一阀板可包括中央凹部，该中央凹部限定抽吸腔，且被外壁围绕，该外壁与中央凹部一体地形成且在中央凹部上方延伸一高度。压缩机可另外包括第二阀板，该第二阀板具有抵接第一阀板的外壁的外周部分。抽吸腔可限定在第一阀板和第二阀板之间，且第二阀板可包括与抽吸腔连通的入口。第二阀板可包括与抽吸腔连通的出口。第一阀板可包括支撑构件，该支撑构件与中央凹部一体地形成，且从该中央凹部延伸，并且与第二阀板接合。支撑构件可包括从该支撑构件延伸的肋。第一阀板和第二阀板可钎焊在一起。第二阀板可由冲压工艺形成。第二阀板可包括周向外表面，该周向外表面与第一阀板的外壁的周向内表面以机械方式接合。
第一阀板可由钢制成。
阀板组件可由单个铸造阀板构成。该单个铸造阀板可通过消失模铸造工艺形成。消失模铸造工艺可包括由莫来砂(Mullite sand)形成的模具。该单个铸造阀板中可包括铸态簧片阀凹口(as-cast reed valverelief)。该单个铸造阀板可由钢制成。该单个铸造阀板可包括砂清除通道，该砂清除通道有助于将砂从单个铸造阀板的内部通道中除去。
可替代地，压缩机可包括限定压缩缸的压缩机体部、联接至压缩机体部的压缩机头部、以及阀板组件，该阀板组件设置在压缩机头部和压缩机体部之间，且包括第一阀板和第二阀板。第一阀板可由整体式铸件形成，且可包括一体形成的外壁，该外壁限定出凹部。第二阀板可固定于该外壁，且可在该外壁内限定出位于第一阀板和第二阀板之间的抽吸腔。抽吸腔可暴露于压缩机的抽吸压力区。
外壁可围绕第一阀板的外周延伸。第一阀板可包括支撑构件，该支撑构件与所述凹部一体地形成并从所述凹部延伸，并且与第二阀板接合。第二阀板可由冲压工艺形成。
其它的应用领域将从本文提供的描述中变得显而易见。应当理解，描述和具体的示例仅仅用于示例目的，并不意在限制本公开的范围。
附图说明
本文描述的附图仅仅是用于示例目的，并不意在以任何方式限制本公开的范围。
图1是根据本公开的旋转式压缩机的透视图；
图2是第一阀板组件的分解透视图；
图3是图2的第一阀板组件的透视图；
图4是图2的第一阀板组件的替代阀板的透视图；
图5是第二阀板组件的分解透视图；
图6是图5的第二阀板组件的透视图；
图7是第三阀板组件的透视图；以及
图8是包括图2的阀板组件的图1的压缩机的局部剖视图。
具体实施方式
以下描述在本质上仅仅是示例性的，且并不意在限制本公开、应用或使用。应当理解，所有附图中的相应的附图标记表示相似的或相应的部分和特征。
参照图1至图8，示出了压缩机组件10，该压缩机组件10通常可以是往复活塞式压缩机。压缩机组件10可包括压缩机体部12、压缩机头部14、以及设置在压缩机体部12和压缩机头部14之间的阀板组件16。参照图2和图3，阀板组件16可包括第一阀板20和第二阀板18，该第一阀板20和第二阀板18被钎焊在一起。
第二阀板18可包括基本平坦的第一和第二表面22、24，该第一和第二表面22、24具有一系列穿过其中的抽吸入口通道26、抽吸出口通道28和螺栓孔30。从图8中能够看到，通过阀33(例如簧片阀)的致动，抽吸出口通道28可以选择性地与压缩机组件10的缸体31流体连通。出口通道28可形成用于缸体31的抽吸入口。
第一阀板20可包括第一和第二表面32、34，该第一和第二表面32、34具有延伸穿过其中的排放通道36和螺栓孔38，以及从所述表面延伸出的间隔件40。第一表面32可包括具有壁44的中央凹部42，该壁44围绕该中央凹部42延伸。中央凹部42可基本限定出阀板组件16内的抽吸腔。该抽吸腔可与入口通道26和出口通道28流体连通。第二阀板18可通过冲压工艺形成，且可由钢制成。第一阀板20可通过熔模铸造而形成，并且也可由钢制成。
可制造用于第一阀板20的铸造模具。该模具可制成用于整体熔模工艺或陶瓷壳工艺。在任一种工艺中，由于第一阀板20是铸件，因此上文讨论的与第一阀板20相关的每个特征都可与整个第一阀板20一体地形成。这可消除在组装过程中对多个可拆零件的需要。与当前使用的冲压工艺相比，使用熔模铸造还可提供使用更高含量的碳钢和改进的热处理工艺。
更具体地，使用熔模铸造可提供对零件的化学变化的更好的控制，从而提供较短的渗碳工艺循环次数。常规冲压工艺中使用的钢可由商业轧钢机提供。商业轧钢机提供的钢会具有比熔模铸造的化学变化明显更大的化学变化范围。这种增加的化学变化可导致采用与铸件相关的循环次数相比循环次数增大的渗碳过程，以确保足够的硬度。
参照图4，示出了替代的第一阀板120。第一阀板120与第一阀板20可以基本相似，不同之处在于间隔件140。间隔件140可包括肋141以便相对于第一阀板20的没有肋的间隔件40提高间隔件140的强度。使用熔模铸造工艺通常可形成肋141，利用常规的冲压工艺可能形成不了这种几何形。
参照图5和图6，替代的阀板组件216可包括第一阀板220和第二阀板218。第二阀板218可包括基本平坦的第一和第二表面222、224，该第一和第二表面222、224具有穿过其中的一系列抽吸入口通道226、抽吸出口通道228和螺栓孔230。第一阀板220可包括第一和第二表面232、234，该第一和第二表面232、234具有延伸穿过其中的排放通道236和螺栓孔238，以及从所述表面延伸出的间隔件240。应当理解间隔件240也可包括上文所述的肋(未示出)。第一表面232可包括中央凹部242，该中央凹部242具有围绕其延伸的壁244。壁244可包括第一和第二部分246、248。第二部分248可设置在第一部分246的径向向外处，且可从第一部分246沿轴向向外延伸大致等于第一阀板218的厚度的距离。第二阀板218可由冲压工艺形成，且可由钢制成。与第一阀板20相似，第一阀板220可由熔模铸造而形成，并且也可由钢制成。
但是，第一阀板220和第二阀板218可通过过盈配合接合而相连，而不是彼此钎焊接合。更具体地，第二阀板218可具有比壁244的第二部分248的相对的部分之间的距离大的长度，且被迫使与第一阀板220的壁244的第二部分248接合。因此，第二阀板218可通过机械方式固定于第一阀板220。第一阀板220和第二阀板218之间的机械或过盈配合接合可提供局部热处理选择的使用，该局部热处理选择是钎焊接合提供不了的。
更具体地，可使用单独的局部热处理工艺，而不是使用与钎焊接合相关的成批或炉式热处理工艺。单独的热处理工艺可以是激光或感应热处理工艺，且可在排放通道236周围的区域处应用于阀板220。
参照图7，替代的阀板316可形成为单个元件。更具体地，阀板316可由消失模铸造工艺形成。阀板316可以与阀板组件16、216大体相似，但是由单个元件形成，而不是由第一阀板和第二阀板形成。因此，上面对材料属性和热处理选择的描述同样地适用于阀板316。用于形成阀板316的消失模铸造工艺可使用钢作为铸造材料。
与冲压或熔模铸造工艺相比，使用消失模铸造工艺通常可提供更简单的设计变型，这是因为牺牲的泡沫部分(sacrificial foam part)主要是该工艺中为了设计变型而改变的部分。一般，错综复杂的通道，例如阀板316中的通道会在去除铸造过程中通常使用的砂时带来困难。但是，可使用莫来砂(Al4.5Si1.5O9.5)来铸造阀板316。与传统的石英砂相比，将莫来砂用于阀板316的模具通常可提供阀板316的更简单的清除。
为了进一步促进阀板316铸造后的砂的清除，可在阀板316中铸造多个清除通道312。此外，由于使用消失模铸造工艺来形成阀板316，因此可免除通常在冲压或熔模铸造工艺所需的额外的加工操作。例如，簧片阀凹口314可在阀板316中铸造形成。

Claims (22)

1.一种压缩机，包括：
限定压缩缸的压缩机体部；
联接至所述压缩机体部的压缩机头部；以及
阀板组件，该阀板组件包括由整体式铸件形成的第一阀板，且设置在所述压缩机头部和所述压缩机体部之间，所述第一阀板限定抽吸腔，该抽吸腔暴露于所述压缩机的抽吸压力区。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述第一阀板限定穿过所述第一阀板的排放通道。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述第一阀板包括被外壁围绕的中央凹部，该外壁与所述中央凹部一体地形成且在所述中央凹部上方延伸一高度，所述排放通道穿过所述中央凹部。
4.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述第一阀板包括中央凹部，该中央凹部限定所述抽吸腔且被外壁围绕，该外壁与所述中央凹部一体地形成且在所述中央凹部上方延伸一高度。
5.根据权利要求4所述的压缩机，还包括第二阀板，该第二阀板包括抵接所述第一阀板的所述外壁的外周部分，所述抽吸腔限定在所述第一阀板和第二阀板之间，且所述第二阀板包括与所述抽吸腔连通的入口。
6.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述第二阀板包括与所述抽吸腔连通的出口。
7.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述第一阀板包括支撑构件，该支撑构件与所述中央凹部一体地形成，且从所述中央凹部延伸，并且与所述第二阀板接合。
8.根据权利要求7所述的压缩机，其中，所述支撑构件包括从所述支撑构件延伸的肋。
9.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述第一阀板和第二阀板被钎焊在一起。
10.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述第二阀板由冲压工艺形成。
11.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述第二阀板包括周向外表面，该周向外表面与所述第一阀板的所述外壁的周向内表面以机械方式接合。
12.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述第一阀板由钢制成。
13.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述阀板组件由单个铸造阀板构成。
14.根据权利要求13所述的压缩机，其中，所述单个铸造阀板通过消失模铸造工艺形成。
15.根据权利要求14所述的压缩机，其中，所述消失模铸造工艺包括由莫来砂形成的模具。
16.根据权利要求13所述的压缩机，其中，所述单个铸造阀板中包括铸态簧片阀凹口。
17.根据权利要求13所述的压缩机，其中，所述单个铸造阀板由钢制成。
18.根据权利要求13所述的压缩机，其中，所述单个铸造阀板包括砂清除通道，该砂清除通道有助于将砂从所述单个铸造阀板的内部通道中除去。
19.一种压缩机，包括：
限定压缩缸的压缩机体部；
联接至所述压缩机体部的压缩机头部；以及
阀板组件，该阀板组件设置在所述压缩机头部和所述压缩机体部之间，且包括第一阀板和第二阀板，所述第一阀板由整体式铸件形成，且包括一体形成的外壁，该外壁限定凹部，所述第二阀板固定于所述外壁且在所述外壁内限定位于所述第一阀板和第二阀板之间的抽吸腔，所述抽吸腔暴露于所述压缩机的抽吸压力区。
20.根据权利要求19所述的压缩机，其中，所述外壁围绕所述第一阀板的外周延伸。
21.根据权利要求19所述的压缩机，其中，所述第一阀板包括支撑构件，该支撑构件与所述凹部一体地形成且从所述凹部延伸，并且与所述第二阀板接合。
22.根据权利要求19所述的压缩机，其中，所述第二阀板由冲压工艺形成。
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