CN102235344A - 活塞式压缩机气缸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种往复活塞式压缩机的气缸。其目的是为了提供一种结构简单、制造成本低、便于不同排气量气缸的批量生产的活塞式压缩机气缸。本发明一种活塞式压缩机气缸，包括缸盖和缸体，缸盖密封安装在缸体一端，还包括余隙调节盖，缸盖上开设有通向缸体内的通孔，余隙调节盖安装在通孔中，与缸盖固定密封连接。采用这种结构之后，不必为了满足不同排气量要求而专门生产配套的缸套，只需通过将不同型号的余隙调节盖适用于气缸盖来满足不同的排气量要求，使得同一直径气缸具有更大的适用范围，从而尽量减少气缸的直径系列，同一直径气缸使用频率增加，能够进行大批量的生产，降低了气缸的生产成本，从而也降低了整个压缩机的生产成本。

Description

活塞式压缩机气缸
技术领域
本发明涉及一种活塞式气体压缩机，特别是涉及一种往复活塞式气体压缩机的气缸装置。
背景技术
现有往复活塞式气体压缩机的气缸，由于不同应用领域的压缩机具有不同的排气量的要求，因而往往需要加工出不同系列的气缸，于是就需要在气缸设计方面和气缸生产方面投入大量的人力物力，增加了气缸的社会化成本，也增加了气缸的生产制造成本，给压缩机生产行业带来不必要的麻烦。
当然，为了满足不同的排气量的需要，也有人会对现有气缸进行改装，例如现有使用的压缩机气缸为缸径280的气缸，若需要较小排气量的气缸，比如缸径260，就需要在现有缸径280的气缸内部镶一个缸套，以使其达到缸径260的要求。然而，这种情况下仍然存在一些需要解决的问题，首先，缸套的铸造质量不好保证，若不能达到压缩机的要求，反而带来不利的效果；其次，即使缸套满足要求，为了应用这种气缸，也还需要重新设计并制造直径260的活塞，于是在不知不觉中又增加了设计成本，也给加工制造带来了新的麻烦。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、制造成本低、便于批量生产不同排气量的活塞式压缩机气缸。
为了便于理解，将压缩机气缸排气量的公式引入：
压缩机气缸排气量Vm＝λvλpλtλg Vhn
其中，λp-压力系数，λt-温度系数，λg-泄漏系数，这三个系数对压缩机排气量影响较小，均为根据经验选取的固定值，与压缩机的结构关系不大。
Vh-行程容积，n-压缩机转速，在压缩机主要结构参数及气缸直径确定后，这两个值是确定的。
下面分析主要影响气缸排气量的容积系数λv——
容积系数λv＝1-α(ε1/m-1)
其中ε为压比，即：排气压力与进气压力的比值，m为压缩气体膨胀指数，在压缩机参数确定的情况下这两个数值是确定的。
相对余隙容积α等于余隙容积V0与行程容积Vh的比值，即：α＝V0/Vh
由上述公式看出，余隙容积V0增加时，气缸的相对余隙容积α增大，容积系数λv减小，压缩机的排气量Vm减少。
本发明一种活塞式压缩机气缸，包括缸盖和缸体，缸盖密封安装在缸体一端，还包括余隙调节盖，缸盖上开设有通向缸体内的通孔，余隙调节盖安装在通孔中，与缸盖固定密封连接。
本发明与现有技术不同之处在于：本发明活塞式压缩机气缸，气缸的缸盖上开设有通向缸体内的通孔，余隙调节盖安装在通孔中，并且余隙调节盖与缸盖固定密封连接，因而可以根据余隙调节盖在通孔中的安装位置不同或纵截面形状不同，设计不同型号的余隙调节盖，安装在通孔中后产生不同的余隙容积V0，从而可以在同一型号气缸(行程容积Vh不变)的基础上，配以不同的余隙调节盖，即可实现不同压缩机的不同排气量要求，从而不必再设计生产不同型号的气缸与活塞等，减少气缸系列，简化设计和生产，大大降低了压缩机的生产成本，并体现了对压缩机气缸进行模块化设计的设计理念，使单件、小批的生产模式转变为相对较大的批量生产。
本发明活塞式压缩机气缸，其中所述余隙调节盖的纵截面形状近似于平躺的H形，余隙调节盖靠近缸体侧的U形圆窝适合活塞运动到上止点时活塞前端的活塞螺母进入，活塞螺母进入余隙调节盖后，通孔内缸体侧的余隙容积V0为气缸的固有余隙容积。
本发明活塞式压缩机气缸，其中所述余隙调节盖的纵截面形状近似于平躺的U形，U形开口指向缸体外，活塞运动到上止点时通孔内缸体侧的余隙容积V0大于气缸的固有余隙容积。
本发明活塞式压缩机气缸，其中所述余隙调节盖为板状结构，安装在通孔的外端口处。
本发明活塞式压缩机气缸，余隙调节盖的纵截面形状分别采用近似平躺的H形和U形以及采用板状结构，是本装置的三种具体实施方式，其中采用平躺H形结构，是为了在节约材料的基础上，设计成一种余隙容积V0为气缸固有余隙容积的余隙调节盖的型号，适用于现有同一直径气缸中排气量满足要求、不需要额外再调节排气量的情况；采用平躺U形结构，是为了在节约材料的基础上，设计成满足需要将现有同一直径气缸排气量进行适量减小情况下的余隙调节盖，本实施方式可以根据U形口密封位置的不同设计成几种不同的型号，适应不同的排气量需要；采用板状结构，安装在通孔外端口处，这种结构的余隙调节盖，相对于前两种具体实施方式，产生的余隙容积V0最大，接近于通孔的容积，是为了适用于需要对现有同一直径气缸排气量进行较大量减小的情况。
本发明活塞式压缩机气缸，还包括压盖和密封垫圈，密封垫圈设于余隙调节盖与缸盖之间，所述压盖通过至少三组固定螺栓将余隙调节盖的外端固定在缸盖上。采用这种结构，使得在缸盖上开设通孔并安装余隙调节盖之后，在节约成本、操作简便的基础上达到较好的密封效果。
本发明活塞式压缩机气缸，其中所述通孔的横截面为圆形，所述余隙调节盖的轴线位置开设有开口向外的螺孔。采用这种结构，是为了在气缸使用过程中，当密封垫圈损坏或密封效果不好时，方便将余隙调节盖拆下，以利于更换密封垫圈。
下面结合附图对本发明的活塞式压缩机气缸作进一步说明。
附图说明
图1为本发明活塞式压缩机气缸的第一种实施例的结构示意图；
图2为本发明活塞式压缩机气缸的第二种实施例的结构示意图；
图3为本发明活塞式压缩机气缸的第三种实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，本发明一种活塞式压缩机气缸，缸盖1安装在缸体4一端上，缸盖1上开设有通向缸体4内的圆形通孔5；余隙调节盖2的材料为铸铁，以节约成本，其纵截面形状近似于平躺的H形，安装在通孔5中，与通孔5的内壁紧密配合；余隙调节盖2在其与缸盖1的外端面相接触位置设有一个密封垫圈6，余隙调节盖2的外端面在外圆周位置开设有环形槽，压盖3为圆环钢板，压盖3的内圆端面卡在环形槽处，压盖3上沿圆周位置均匀安装有四个固定螺栓，通过拧紧四个固定螺栓将余隙调节盖2与缸盖1之间的密封垫圈6压紧密封，并将余隙调节盖2与缸盖1固定；余隙调节盖2内的筋板上设有向外的凸起，该凸起上开设有开口向外的螺孔8，是为了在密封垫圈6损坏或密封效果不好需要更换时，利用端头带有外螺纹的螺杆，拧进螺孔8中将余隙调节盖2拔出，以便于更换密封垫圈6。其中余隙调节盖2靠近缸体4侧的U形圆窝适合活塞9运动到上止点时活塞9前端的活塞螺母10进入，活塞螺母10进入余隙调节盖2后，通孔5内缸体4侧的余隙容积V0为气缸的固有余隙容积。
本实施例中余隙容积V0最小，为气缸固有余隙容积，因而这种实施方式是为了满足现有同一直径气缸不需要额外调节排气量的情况，由压缩机气缸排气量的计算公式Vm＝λvλpλtλgVhn(其中，容积系数λv＝1-α(ε1/m-1)，相对余隙容积α等于余隙容积V0与行程容积Vh的比值，即：α＝V0/Vh)可知，若采用这种结构的余隙调节盖，则压缩机的排气量Vm相对最大。
实施例二
如图2所示，本实施例与实施例一的不同之处仅在于：余隙调节盖2的纵截面形状近似于平躺的U形，U形开口指向缸体4外，活塞9运动到上止点时通孔5内缸体4侧的余隙容积V0大于气缸的固有余隙容积；本实施例中的余隙调节盖2根据其U形密封端口伸入通孔5中的深度不同，又可以有不同的型号，以便于适应不同的余隙调节需要。本实施例中的余隙容积V0比实施例一中的余隙容积大，因而压缩机气缸的排气量Vm会根据不同的余隙调节盖型号具有不同的减少量，由此可以在减少气缸种类的基础上满足不同的排气量需要，本实施例中的气缸排气量Vm相对于实施例一中的较小。
实施例三
如图3所示，本实施例与实施例一的不同之处仅在于：余隙调节盖2为板状结构，安装在通孔5的外端口处，余隙调节盖2的轴线位置未设凸起，直接在余隙调节盖上开设有螺孔8；余隙调节盖的材料为钢；此时余隙容积V0最大，即压缩机的排气量减少量最大，因而压缩机的排气量Vm相对于实施例一、实施例二中的最小。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种活塞式压缩机气缸，包括缸盖(1)和缸体(4)，缸盖(1)密封安装在缸体(4)一端，其特征在于：还包括余隙调节盖(2)，缸盖(1)上开设有通向缸体(4)内的通孔(5)，余隙调节盖(2)安装在通孔(5)中，与缸盖(1)固定密封连接。
2.根据权利要求1所述的活塞式压缩机气缸，其特征在于：所述余隙调节盖(2)的纵截面形状近似于平躺的H形，其中余隙调节盖(2)靠近缸体(4)侧的U形圆窝适合活塞(9)运动到上止点时活塞(9)前端的活塞螺母(10)进入，活塞螺母(10)进入余隙调节盖(2)后，通孔(5)内缸体(4)侧的余隙容积V0为气缸的固有余隙容积。
3.根据权利要求1所述的活塞式压缩机气缸，其特征在于：所述余隙调节盖(2)的纵截面形状近似于平躺的U形，U形开口指向缸体(4)外，活塞(9)运动到上止点时通孔(5)内缸体(4)侧的余隙容积V0大于气缸的固有余隙容积。
4.根据权利要求1所述的活塞式压缩机气缸，其特征在于：所述余隙调节盖(2)为板状结构，安装在通孔(5)的外端口处。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的活塞式压缩机气缸，其特征在于：还包括压盖(3)和密封垫圈(6)，密封垫圈(6)设于余隙调节盖(2)与缸盖(1)之间，所述压盖(3)通过至少三组固定螺栓(7)将余隙调节盖(2)的外端固定在缸盖(1)上。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的活塞式压缩机气缸，其特征在于：所述通孔(5)的横截面为圆形，所述余隙调节盖(2)的轴线位置开设有开口向外的螺孔(8)。
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