CN101832251A - 活塞往复式压缩机“无余隙”机型的整体型吸气阀体及其安装方法 - Google Patents

Abstract

一种活塞往复式压缩机“无余隙”机的整体型吸气阀体及其安装方法，其关键在于：既要确保吸气阀装置中的吸气阀体能够正常的往复工作，又要确保它与其他部件配合使用时不会造成“有余隙”的工作态势；该整体型吸气阀体(P)是采用轻型工程塑料或轻型金属在一次性整体成型工艺中制成的“高性价比”关键部件，它的安装及其简单：只要将设置有倒锥形阀盖(2)的构成整体吸气阀体(P)中限位底脚(4-a)的一端从活塞(1)上顶部压入直阀孔，并使之伸出活塞(1)的下顶部，就可以依靠一对弹性支撑臂(3-a)的弹性使得该一对限位底脚(4-a)复位，整个吸气阀体(P)就进入了可以往复运行的工作状态。

Description

活塞往复式压缩机“无余隙”机型的整体型吸气阀体及其安装方法

技术领域

本发明涉及压缩机技术，尤其是涉及了活塞往复式压缩机“无余隙”机型中吸气阀装置中的关键部件“吸气阀体”的结构形式及其安装使用方法。

背景技术

活塞往复式压缩机的“无余隙”结构(ZL200410030658.3——能够形成活塞、排气阀与锥形吸气阀三者之间形成没有几何空间的“无余隙”接触状态)的提出，为目前世界上历史最为悠久且使用最为普遍的活塞往复式压缩机机型能够大幅度提高其工作压缩比或/和排气效率创造了条件，即在工作压缩比或在排气效率两个方面，非但能够让它以崭新的结构形式出现(能够变工程上常规的多级压缩为单级的高压缩比压缩以及在额定的压缩比前提下提高压缩机的排气效率)，还能够让它在所有压缩机类型中能够以很高的“性价比”(加工简单且成本很低)问世，均创造了条件。

活塞往复式压缩机的“无余隙”结构中采用的能够形成上述“无余隙”结构的吸气装置中的吸气阀体的具体结构形式，是个值得进一步研究的问题，因为，它难以能够为一般的现有技术所取代，因而，在活塞往复式压缩机的“无余隙”结构原理问世之后，如何对它的相关关键部件进行合理的设计，例如：对它的关键部件之一的吸气阀装置中的吸气阀体的具体结构进行符合要求的设计，也是可以随之展开的课题。

发明内容

本发明之目的：从上述活塞往复式压缩机“无余隙”机型的微观设计方面提出该机型关键部件，即吸气装置中吸气阀体的一种设计思路。

本发明的关键在于：既要确保吸气阀装置中的吸气阀体能够正常的吸气工作，又要确保它与其他部件配合使用时不会造成由吸气阀体形成的“有余隙”的工作态势。

本发明的特点：由于解决了上述的关键问题，这就为在对“无余隙”活塞往复式压缩机进行技术设计时能够为其提供最佳的具体实施方案(例如：确保上述“无余隙”的性能可靠以及“性价比”很高)创造了条件。

附图说明

图1示意了一种实用的整体型吸气阀体的实施例。

图2是图1的仰视图。

1：能够形成“无余隙”结构的常规活塞(顶部部位)；2：构成吸气阀体的倒锥形阀盖；3：构成吸气阀体的阀柱体；3-a：弹性支撑臂；4：构成吸气阀体的限位装置；4-a：限位底脚；5：谐振弹簧；6：设置在活塞顶部的多个输气孔；L：对称的一对限位底脚之间的间距；P：由包括倒锥形阀盖、阀柱体与限位装置三者构成的在吸气装置中的吸气阀体。

具体实施方式

活塞往复式压缩机“无余隙”机型中，为了确保其“无余隙”的结构，通常采用的吸气装置是属于一般的顺流式结构形式，然而，绝不能够简单地进行套用。——为了便于理解活塞往复式压缩机“无余隙”机型的结构原理，可以参照ZL200410030658.3专利文件来了解其中的内涵。

为了实现上述发明之目的，拟采用以下的技术：

本发明的吸气阀体P在结构上至少包括：设置在活塞1外顶部的倒锥形阀盖2，以及连接该倒锥形阀盖2锥形侧的阀柱体3与连接该阀柱体3且位于活塞1内顶部侧的限位装置4构成；倒锥形阀盖2与设置在活塞1外顶部的倒锥形阀孔处于密闭配合的状态，阀柱体3与设置在活塞1内顶部的直阀孔处于滑动配合状态；

其特征在于，还包括以下的特点：

A.上述阀柱体3或阀柱体3的下部是由一对对称的弹性支撑臂3-a来取代的，并且，在该一对对称的弹性支撑臂3-a上又分别设置了取代限位装置4的一对对称的限位底脚4-a，而且，该一对对称的限位底脚4-a之间设置有间距L(例如：根据限位底脚4-a的取材不同该间距L的数值可以取阀柱体3直径的1/3左右)，当该一对限位底脚4-a被压迫合拢之后就能够穿过活塞1上的直阀孔并伸出活塞1的内顶部，再者，构成吸气阀体P的上述三者是采用了一次性整体成型工艺制成的整体型部件。

预先可以设计好：当迫使上述一对限位底脚4-a合拢之后，使得该合拢的二者正好形成一个椭圆(其长轴正好等于或略小于阀柱体3的直径即可)，并让它能够穿过活塞1上的直阀孔。以后，依靠该一对对称的弹性支撑臂3-a使得该一对限位底脚4-a张开复位，就能够使得该一对限位底脚4-a在活塞1内顶部起到限位装置4的作用，即使得吸气阀体P在活塞1顶部直阀孔中的上下滑动范围受到活塞1顶部的制约。

B.所述的整体型吸气阀体P取材于轻型工程塑料或取材于轻型金属(例如：以钛或铝或分别以该二者为主体的轻型金属或轻型合金材料)，并且，整体型吸气阀体P的取材对应于活塞1的取材或活塞1上设置整体型吸气阀体P部位的局部取材，应该充分考虑在高温度(由于工作压缩比突破了现有技术限定的常规界限而势必使得压缩气体的温升提高)状态下影响其形体变化的热胀冷缩系数情况，以不影响整体型吸气阀体P的正常工作为准。——最妥善的办法是在高温的环境温度下对关键单配的成对部件进行最后的研磨加工工序(详见以下最后段落中的说明)：

例如，上述的高温环境最好是等于设计确定的在额定高压缩比工况下所造成的压缩气体温升所达到的最高温度，哪怕是温度很高，但是，最终总是可以通过如汽车发动机那样的强制水冷方式将该温升限制住的，——发动机在其汽缸顶部点燃压缩气体爆炸时所能达到的温升温度是非常高的。——使得处于额定的有限超高工作压缩比的“无余隙”活塞往复式机型能够正常地工作。

整体型吸气阀体P本发明的安装使用方法：

只要将设置有倒锥形阀盖2的吸气阀体P整体部件中限位底脚4-a的一端从活塞1上顶部压入直阀孔，直到一对限位底脚4-a伸出活塞1下顶部并依靠一对弹性支撑臂3-a的弹性使得该一对限位底脚4-a复位。——该整体型吸气阀体P即安装完毕。

——所述的活塞1下顶部与一对对称的限位底脚4-a之间设置弹簧5或具有该弹簧5功能的其他弹力片一类的装置。

——所述的弹簧5带动吸气阀体P时的弹性震动频率应该与活塞1吸气与压气的往复运行频率一致。否则，有可能增加吸气阀体P开闭运行时的机械功耗。

根据常识，只需要增加弹簧5一类的辅助机械储能装置来协助吸气阀体p在高频率的开与闭状况下进行工作，如果弹簧5带动整个吸气阀体p的开闭谐振频率等于或接近要求吸气阀体p在活塞1顶部开闭的工作频率，那么，吸气阀体p开闭时的机械能功耗将会达到最小。——除非设计的活塞1属于要求低频往复运行的(常见于大功率卧式活塞往复式压缩机)，或者，通过实验，证明了不增加上述的弹簧5时也不会明显影响该机型的工作性能(例如：可以通过压缩机拖动电机的功耗是否有所增加或压缩机排气效率是否有所减小等方面来鉴别)，当然，就可以考虑省略上述的弹簧5。

——所述的倒锥形阀盖2的底平面与活塞1上顶部平面一起进行单配共同研磨(最好当吸气阀体p安装在活塞1上之后进行以及在上述的高温环境下进行)，以确保该二者同属于一个平面；如果二者不在一个平面上，则无法实现“无余隙”结构；当然，如果愿意，并不排除采用高难度的分散单独统配研磨也能够做到上述二者同在一个平面上的要求的机加工做法。

Claims (5)

1.一种活塞往复式压缩机“无余隙”机型的整体型吸气阀体，

吸气阀体(P)在结构上至少包括：设置在活塞(1)外顶部的倒锥形阀盖(2)，以及连接该倒锥形阀盖(2)锥形侧的阀柱体(3)与连接该阀柱体(3)且位于活塞(1)内顶部侧的限位装置(4)构成；倒锥形阀盖(2)与设置在活塞(1)外顶部的倒锥形阀孔处于密闭配合的状态，阀柱体(3)与设置在活塞(1)内顶部的直阀孔处于滑动配合状态；

其特征在于，还包括以下的特点：

A.上述阀柱体(3)或阀柱体(3)的下部是由一对对称的弹性支撑臂(3-a)来取代的，并且，在该一对对称的弹性支撑臂(3-a)上又分别设置了取代限位装置(4)的一对对称的限位底脚(4-a)，而且，该一对对称的限位底脚(4-a)之间设置有间距(L)，当该一对限位底脚(4-a)被压迫合拢之后就能够穿过活塞(1)上的直阀孔并伸出活塞(1)的内顶部，再者，构成吸气阀体(P)的上述三者是采用了一次性整体成型工艺制成的整体型部件：

B.所述的整体型吸气阀体(P)取材于轻型工程塑料或取材于轻型金属，并且，整体型吸气阀体(P)的取材与活塞(1)的取材或对应于活塞(1)上设置整体型吸气阀体(P)部位的取材，应该充分考虑在高温状态下影响其形体变化的热胀冷缩系数情况，以不影响整体型吸气阀体(P)的正常工作为准。

2.根据权利要求1所述的一种活塞往复式压缩机“无余隙”机型的整体型吸气阀体的安装方法，

其特征在于：

只要将设置有倒锥形阀盖(2)的上述构成吸气阀体(P)限位底脚(4-a)的一端从活塞(1)上顶部压入直阀孔，直到一对限位底脚(4-a)伸出活塞(1)下顶部并依靠一对弹性支撑臂(3-a)的弹性使得该一对限位底脚(4-a)复位。

3.根据权利要求1或2所述的一种活塞往复式压缩机“无余隙”机型的整体型吸气阀体的安装方法，其特征在于：所述的活塞(1)下顶部与一对对称的限位底脚(4-a)之间设置弹簧(5)或具有该弹簧(5)功能的弹力片。

4.根据权利要求3所述的一种活塞往复式压缩机“无余隙”机型的整体型吸气阀体的安装方法，其特征在于：所述的弹簧(5)带动顺流式吸气活动阀体时的弹性震动频率应该与活塞(1)吸气与压气的往复运行频率一致。

5.根据权利要求1或2所述的一种活塞往复式压缩机“无余隙”机型的整体型吸气阀体的安装方法，其特征在于：所述的倒锥形阀盖(2)的底平面是与活塞(1)上顶部平面一起进行单配共同研磨的。

Images