CN103703250B - 用于压缩机的气缸盖 - Google Patents

Abstract

一种用于压缩机的气缸盖包括：关闭装置，该关闭装置在未致动位置(卸载)和致动位置(卸载)之间可调整，其中在未致动位置压缩机输送空气，在致动位置压缩机在空转模式运行；气动控制装置，该气动控制装置具有控制气缸和可在控制气缸中移动的控制活塞；弹簧装置，该弹簧装置对关闭装置预加应力使关闭装置处于未致动位置(负载)中；和驱动器，该驱动器设置成将控制活塞联接到关闭装置。关闭装置在未致动位置(负载)关闭压缩空气通道，在致动位置(卸载)跳过压缩空气通道，并且驱动器永久地连接到关闭装置并能够由控制活塞驱动。

Description

用于压缩机的气缸盖

技术领域

本发明一般涉及一种在诸如在多用途车辆中使用的类型的压缩机中使用的气缸盖。

背景技术

用于多用途车辆的压缩机一般地直接安装在发动机轴上，并且由发动机驱动。这种压缩机为车辆内部的压缩空气系统输送压缩空气，例如，为气压制动器、行驶水平控制系统和其它系统输送压缩空气。

考虑的通常类型的压缩机实施为往复活塞式压缩机(往复式压缩机)，并且具有压缩机外壳和关闭压缩机外壳上侧的气缸盖。气缸盖垫圈设在气缸盖和气缸外壳之间。一个或更多个带有活塞的气缸形成在气缸外壳中，这些活塞由发动机轴来驱动。

压缩机在输送阶段(负载)过程中泵送，而在静止阶段和再生阶段一般不输送任何气体(卸载)。在许多多用途车辆中，该压缩机牢固地布置在发动机轴上，从而使得至少一个活塞即使在静止阶段和再生阶段时也在气缸中持续地上升和下降(往复运动)。为了保持活塞压缩机的能量吸收较低，通常设置一个空载回路，在该回路中空气仅往复地供应而基本上没有被压缩。通常，为了这个目的，对于只有一个气缸的压缩机，其容积在输送阶段降低的气缸空间，通过空气通道连接至布置在上游的进气空间或连接空间。对于具有相反方向运动的两个或更多个气缸的压缩机，气缸空间能够通过空气通道相互连接。

为了关闭和打开该空气通道，一般在气缸盖中设有实施为例如薄片(叶片)的关闭装置。在其未致动位置(负载)，该关闭装置关闭该空气通道，使得压缩机能够输送空气。在其致动位置(卸载)，该关闭装置打开该空气通道，使得该压缩机在空载模式下运行。

该关闭装置通过气动控制装置在其致动位置(卸载)和未致动位置(负载)之间依次移动。为此，该控制装置接收通常来自调节器的气动输入信号。该气动控制装置一般具有例如以横向方向在气缸盖中运行的控制气缸，并且控制活塞在该控制气缸内可调整地导引，并且来自调节器的压缩空气作用在控制活塞上。气缸盖还包括弹簧装置。当弹簧装置处于未致动位置(负载)时，活塞处于静止位置，并且关闭装置关闭。当通过调节器施加压缩空气时，控制活塞致动(卸载)以便打开关闭装置。

控制活塞和关闭装置之间的连接一般通过驱动器实现，该驱动器附接在活塞中并且通过气缸盖中的缝隙延伸至气缸空间中。驱动器自由地插入至关闭装置中适合的开口中，使得其在活塞的往复运动中驱动关闭装置。

在装配过程中，控制活塞一般与弹簧装置一起插入至控制气缸中。驱动器通过缝隙压入或旋入活塞中，使得其通过缝隙向下突出至下侧。然后关闭装置能够通过其孔从气缸盖的下侧被挂入至驱动器中。

但是，这种装配不容易拆卸。这是因为，永久地连接至控制活塞的驱动器防止控制活塞从控制气缸中被拉出。因此，从控制气缸中移除驱动器通常需要破坏控制活塞。

此外，尽管一般能够实现关闭装置的可靠操作和可靠致动，但是关闭装置通过弹簧装置返回至其致动位置(负载)以用于压缩机的加载问题重重。根据虎克定律，由弹簧装置施加的力当其被活塞移动时持续增加。在返回过程中，由弹簧装置施加的力依次线性地减小，使得其在运动结束时变得更小，而在运动期间关闭装置意图完全关闭压缩空气通道。就此而论，尽管弹簧装置在其未致动位置(负载)能够在一定程度上被预加应力，使得弹簧装置仍然具有残留力用于在运动结束时关闭关闭装置，但是该力在运动的该部分仍然最小。为此，压缩空气对弹簧装置的帮助能够是有利的。在这种结构中，在活塞的返回过程中，压缩空气和弹簧装置都作用在活塞上。压缩空气能够通过间隙供应至活塞，但是对于这种结构会存在空气泄露。

发明内容

总体来讲，本发明的目的是提供一种具有驱动器的气缸盖，该驱动器用于联接控制活塞和关闭装置，其中，该关闭装置在未致动位置(负载)关闭压缩空气通道，并且在致动位置(卸载)跳过压缩空气通道。

驱动器能够牢固地保持在关闭装置中，并且能够被控制活塞抓住并在活塞往复运动过程中被拖动。因此驱动器能够自由地插入至控制活塞中。

根据本发明的一个实施例，控制活塞具有周向凹槽，其中驱动器自由地保持在该凹槽中。

根据本发明的另一实施例，驱动器形状配合地锁定在关闭装置中。在一些实施例中，驱动器能够是铆钉或铆钉销。

根据本发明的又一实施例，驱动器通过在不同于控制活塞移动方向的移除方向上拉出，可与控制活塞断开连接。

根据本发明的另外实施例，关闭装置可枢转地联接至连接销，并且关闭装置能够在移除方向上从连接销中释放。

根据本发明的另一个实施例，凹座可枢转地保持关闭装置。凹座能够形成在气缸盖的下侧上，并且能够限定了关闭装置的枢转行程。气动控制装置能够设在气缸盖中的凹座的上方。在本文中，该气缸盖能够是用于支靠气缸外壳的支承面，其中该支承面环绕凹座。

根据本发明的另外实施例，气缸盖的壁区域形成在凹座和控制气缸之间，其中在该壁区域中形成有间隙，驱动器通过该间隙突出，并且其中在控制活塞移动的过程中，驱动器能在该间隙中移动。

根据本发明的又一实施例，控制活塞有活塞面和位于活塞面相反侧的相反活塞面。此外，控制气缸具有控制空间和活塞空间，控制空间用于施加压缩空气至控制活塞的活塞面，以便致动控制活塞，活塞空间用于施加压缩空气至相反活塞面。控制空间能够具有压缩空气连接部，用于供应压缩空气以便施加压缩空气至活塞面，并且用于输出压缩空气以便使控制活塞复位至未致动位置(负载)中。此外，相反活塞面可操作成当施加压缩空气时，辅助弹簧装置移动该控制活塞至未致动位置(负载)中，由此使关闭装置移动至关闭状态。另外，至少在关闭装置的关闭运动的结束部分中，相反活塞面能够连接至间隙，使得压缩空气能够施加至相反活塞面。

根据本发明的另一实施例，间隙能够在某些区域中具有加宽部分，以加大在关闭装置的关闭运动的结束部分中压缩空气的通道面积。

根据本发明的又一另外实施例，自由空间能够形成在关闭装置中，其中自由空间能够在关闭运动的结束部分中支靠间隙，以便允许压缩空气穿过。因此，能够提高压缩机的运行性能。驱动器所突出通过的间隙能够根据本发明实施为可选的方式，使得空气通过流量增加以便改善控制活塞在其最后运动过程中的复位。为此，间隙在能够在某些区域中加宽。因此驱动器在其复位结束不完全关闭间隙。此外，也改善用于辅助关闭运动的压缩空气的供给。

此外，在关闭装置的移动的结束部分中，自由空间能够支靠间隙，使得通道中的空气显著增加，并且因此使得弹簧装置的辅助是可选择的。此外，当关闭装置在其它位置中时，由于自由空间不支靠间隙也不对齐间隙，因此自由空间不存在问题。

根据本发明的示例性实施例，气缸盖能够通过以下方法制造，将控制活塞插入至控制气缸中内以形成气动控制装置；，提供关闭装置，驱动器始终永久地连附接在该关闭装置上中；在安装方向上将关闭装置插入至气缸盖中的凹座中，其中当关闭装置在安装方向上插入时，驱动器被引导通过位于凹座和控制气缸之间的间隙，并且驱动器以可移除的方式接合在控制活塞中，并且当关闭装置在安装方向上插入时，用于保持关闭装置的铰接保持器形成在该凹座内中。通过这些步骤的相反顺序能够完成拆卸。

可以理解的是，本发明的实施例具有许多优点。例如，驱动器能够容易地连接至控制活塞，并且也能够容易地从控制活塞移除。相应地，系统装配性能提高。此外，能够在不破坏控制活塞的前提下减少拆卸的花费。

本发明的其它目的和优点部分地是明显的，并且部分地根据说明书是显而易见的。

本发明相应地包括全部在下面的公开中例示的结构特征、元件组合、部件布置和各种步骤，以及一个或更多个这些步骤与每个其它步骤之间的关系，并且本发明的范围将在权利要求中标示。

附图说明

为了更好地理解本发明，结合附图参考以下描述，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的、用于连接气缸外壳的具有垫圈的气缸盖；

图2是图1中的气缸盖的透视截面图；

图3示出了根据本发明的实施例的没有垫圈的气缸盖；以及

图4是根据本发明的实施例的控制气缸的透视截面图。

具体实施方式

现在参考附图，图1以从下方观察的透视图示出了气缸盖1。气缸盖垫圈2和进气阀垫圈3设置至气缸盖1的下侧面1a上，并且通过例如从气缸盖1的下侧面1a突出的定位销4对中定位。气缸外壳(在图1中未示出)设置至气缸盖1的下侧面1a上。因此，可以由气缸外壳和设置在气缸外壳上的气缸盖1形成整个压缩机。带有活塞的用于压缩空气的一个或更多个气缸形成在气缸外壳中。整个压缩机例如能够直接连接至车辆的内燃机的发动机轴。可替代地，整个压缩机能够与内燃机接合，并且因此当发动机运转时被连续地驱动。

图2示出了位于垫圈2和3(图1)下方的结构的更详细的截面图。在气缸盖1中设有凹座1b，关闭装置8被容纳在该凹座1b中，使得该关闭装置8能够围绕延伸至凹座1b中的连接销10枢转。如图2所示，薄片能够用作关闭装置8。本领域技术人员能够理解的是，该关闭装置不必局限于薄片，其它适合的结构能够用作关闭装置8。

凹座1b能够形成在气缸盖1的下侧面1a上。气缸盖1能够是用于支靠气缸外壳的支承面，其中该支承面环绕凹座1b。即，下侧面1a的不包括凹座1b的部分能够被认为是支承面。连接销10例如能够以齐平的方式与下侧面1a对准。因此，凹座1b限定可枢转的关闭装置8的枢转行程。图2示出了静止位置，在该静止位置中关闭装置8处于未致动(例如关闭)位置(负载)，在该图中该位置构成其右手位置。

图3示出了处于未致动位置(负载)的关闭装置8。在图3中，用虚线标示压缩空气通道12，该压缩空气通道12被关闭装置8遮挡并形成在凹座1b中。当关闭装置8位于未致动位置(负载)时，关闭装置8关闭压缩空气通道12，使得压缩机在负载模式下运行。相对地，当关闭装置8位于致动位置(卸载)(例如空载)时，关闭装置8打开压缩空气通道12，使得压缩机在空载模式下运行。本领域的技术人员能够理解的是，尽管压缩空气通道12在图3中示出具有两部分，但是通道12也能够具有一部分。自由空间39(例如缝隙)形成在关闭装置8中。

当关闭装置8从未致动位置(负载)朝向左边枢转至其致动位置(卸载)时，关闭装置8打开压缩空气通道12，使得空气能够从形成在气缸外壳中的气缸空间流动并且通过压缩空气通道12，以便允许压缩机的空载运行。因此，该压缩机以相对低的能耗运行，在空载运行中没有输送压缩空气。

返回至图2，通过控制活塞14来实现关闭装置8从所示的未致动位置(负载)调整至其致动位置(卸载)，活塞14在控制气缸16中以纵向可调整的方式被引导，其中该控制气缸16在气缸盖1中形成在凹座1b的下方。控制气缸16和能够在控制气缸16中运动的控制活塞14，能够共同地被称为“气动控制装置”。

控制活塞14具有活塞面14a，压缩空气被施加在该活塞面14a上，以便致动控制活塞14。为此，控制活塞14在基础位置或图2中所示的静止位置静靠旋入至控制气缸16中的停止件18。控制活塞14通过两个O型密封件14b、14c被密封在控制气缸16中，并且抵靠着在弹簧导杆22上被引导的螺旋弹簧20。弹簧导杆22附接在气缸盖1中。在所示的实施例中，螺旋弹簧20被引导至控制活塞14中，以便防止弯曲。

气缸盖1的一个壁区域17形成在凹座1b和控制气缸16之间。间隙24形成在壁区域17中，连接销26突出穿过该间隙24。如图2所示，连接销能够设为驱动器26。驱动器26能够实施为，例如具有周向槽道26a的铆钉(铆钉销)，驱动器26通过该槽道26a保持在关闭装置8中。驱动器26通过间隙24从凹座1b延伸至控制气缸16中。驱动器26进一步延伸至控制活塞14的周向凹槽28中。周向凹槽28能够布置为环绕控制活塞14。因此，驱动器26在控制活塞14的纵向调整过程中被拖动(例如拖拽)，并且，使得关闭装置8枢转。驱动器26能够牢固地(例如，以形状配合锁定的方式)保持在关闭装置8中。相反，驱动器26能够在控制活塞14的周向凹槽28中自由地静止(例如，没有夹持效果)。

活塞面14a位于控制空间30中，该控制空间30能够通过压缩空气连接部32充满压缩空气和排空压缩空气，其中压缩空气连接部32能够通过相应的阀进行连接。通过经由压缩空气连接部32施加压缩空气，抵抗图2的螺旋弹簧20的作用，控制活塞14能够移动到左边。在此过程中，控制活塞14拖拽驱动器26，使得关闭装置8从未致动位置(负载)(图2中所示)枢转至左边进入其致动位置(卸载)中。

因此，如图4所示，压缩空气通道12能够被打开。返回至图2，控制气缸16在驱动器26的左边能够还具有弹簧空间31。螺旋弹簧20能够在弹簧空间31中被引导。相反活塞面14d形成在弹簧空间31中。

如图3所示，当关闭装置8处于致动位置(卸载)时，形成在关闭装置8中的自由空间39位于邻近间隙24中的加宽部分24a(例如，弯曲)。因此，没有空气能够通过自由空间39流动至间隙24中。间隙的加宽部分24a的精确的实施例在图4的例示中更详细的示出。

在压缩空气的施加结束后，能够进行经由压缩空气连接部32的排气。因此，螺旋弹簧20松驰并按压控制活塞14使其返回(例如，返回至图2中的右边)。例如，螺旋弹簧20能够压靠位于活塞面14a相反侧的控制活塞14的端部。因此，控制活塞14从控制空间30向压缩空气连接部32输出空气。因为关闭装置8枢转返回至右边至未致动位置(负载)，自由空间39与间隙24(图4)的加宽部分24a重叠。因此，压缩空气现在从压缩机通过自由空间39进入至凹座1b中，并且通过间隙24的加宽部分24a进入至弹簧空间31中。因此，压缩空气能够施加至相反的活塞面14d，其辅助控制活塞14的关闭运动。

有利地，关闭装置8的未致动位置(负载)不是通过凹座1b中的停止件限定，而是通过控制活塞14的停止件18来限定。

为了装配图2中所示的装置，关闭装置8首先连接至驱动器26，为此驱动器26实施为具有加宽端部区域的铆钉。本领域技术人员能够理解的是，驱动器26还能够实施为，例如螺钉和／或螺母。此外，弹簧导杆22附接至控制气缸16，并且控制活塞14和弹簧22在箭头A所示的轴向方向上横向引入至控制气缸16中。然后，控制气缸16能够通过停止件18关闭。

如图2所示，以关闭装置8被保持在(例如，枢转地联接)连接销10中的方式，关闭装置8与驱动器26一起能够在箭头M(例如，从下方在整个压缩机的安装位置)所示的安装方向从上方插入。驱动器26能够突出至控制活塞14的周向凹槽28中。

为了拆卸的目的，关闭装置8和驱动器26一起，能够依照相反的顺序，在与安装方向相反的移除方向上，从连接销10和控制活塞14拉出。然后停止件18和控制活塞14与螺旋弹簧20一起，能够在与轴向方向相反的方向上从控制气缸16中移除。

可以理解的是，本发明适合于所有类型的气体压缩机设计，而无论在任何情况下的工作原理。本发明还适合于所有类型的气体。仅作为示例，使用活塞结构的空气压缩机诸如通常在汽车工程中使用的压缩机，被描述为特定的应用领域。

可以看到的是，可有效地达到上上述目的，这些目的通过先前的描述变得显而易见，并且由于可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行某些改变，因此意图是，包含在上面描述中或在附图中示出的所有内容均将解释为例示性的而不是限制性的。

可以理解的是，所附的权利要求意图覆盖在此描述的本发明所有的普通的和具体的特征以及本发明所有的范围陈述，在语言上，其可解释为落入权利要求范围内。

Claims (20)

1.一种用于压缩机的气缸盖，所述气缸盖包括：

关闭装置，所述关闭装置能够在未致动位置和致动位置之间调整，所述关闭装置能够操作以在所述未致动位置中关闭压缩空气通道，并且在所述致动位置中跳过所述压缩空气通道；

气动控制装置，所述气动控制装置包括控制气缸和在所述控制气缸中能够移动的控制活塞；

弹簧装置，所述弹簧装置对所述关闭装置预加应力使所述关闭装置进入所述未致动位置；以及

驱动器，所述驱动器能够操作以将所述控制活塞联接至所述关闭装置，所述驱动器永久地连接至所述关闭装置并且能够由所述控制活塞驱动，

其中，所述控制活塞具有周向凹槽，所述周向凹槽构造为宽松地保持所述驱动器。

2.根据权利要求1所述的气缸盖，其中，所述驱动器形状配合地锁定在所述关闭装置中。

3.根据权利要求2所述的气缸盖，其中，所述驱动器是铆钉。

4.根据权利要求1所述的气缸盖，其中，所述驱动器通过在与所述控制活塞的移动方向不同的移除方向上拉出而能够与所述控制活塞断开连接。

5.根据权利要求4所述的气缸盖，其中，所述关闭装置能够枢转地联接至连接销，并且其中，所述关闭装置能够在所述移除方向上从所述连接销释放。

6.根据权利要求1所述的气缸盖，其中，凹座形成在所述气缸盖的下侧上，其中所述关闭装置能够枢转地保持在所述凹座中。

7.根据权利要求6所述的气缸盖，其中，所述凹座限定所述关闭装置的枢转行程。

8.根据权利要求6所述的气缸盖，其中，所述气动控制装置设置在所述气缸盖中的所述凹座的上方。

9.根据权利要求6所述的气缸盖，其中，所述气缸盖提供用于支靠气缸外壳的支承面，其中，所述支承面环绕所述凹座。

10.根据权利要求6所述的气缸盖，其中，所述气缸盖的壁区域形成在所述凹座和所述控制气缸之间，其中，在所述壁区域中形成有间隙，所述驱动器通过所述间隙突出，并且其中，在所述控制活塞的移动过程中，所述驱动器能够在所述间隙中移动。

11.根据权利要求10所述的气缸盖，其中，所述控制活塞具有活塞面和相反活塞面。

12.根据权利要求11所述的气缸盖，其中，所述控制气缸具有控制空间和弹簧空间，所述控制空间用于施加压缩空气至所述控制活塞的所述活塞面以便致动所述控制活塞，并且所述弹簧空间用于施加压缩空气至所述相反活塞面。

13.根据权利要求12所述的气缸盖，其中，所述控制空间具有压缩空气连接部，所述压缩空气连接部用于供应压缩空气以施加压缩空气至所述活塞面，并且用于输出压缩空气以使所述控制活塞复位至所述未致动位置中。

14.根据权利要求13所述的气缸盖，其中，所述相反活塞面能够操作成当施加所述压缩空气时，辅助所述弹簧装置将所述控制活塞移动至所述未致动位置中。

15.根据权利要求14所述的气缸盖，其中，在所述关闭装置的关闭运动的至少结束部分中，所述相反活塞面连接至所述间隙，使得所述压缩空气被施加至所述相反活塞面。

16.根据权利要求15所述的气缸盖，其中，所述间隙具有至少一个加宽部分，以增大所述关闭装置的关闭运动的最后部分中的用于压缩空气的通道面积。

17.根据权利要求16所述的气缸盖，其中，自由空间形成在所述关闭装置中，并且其中，所述自由空间在所述关闭运动的最后部分中支靠所述间隙，以允许压缩空气穿过。

18.根据权利要求1所述的气缸盖，其中，所述控制活塞具有活塞面和相反活塞面，并且

其中，所述弹簧装置保持在所述控制气缸中，并压靠所述控制活塞的与所述活塞面相反的一端。

19.根据权利要求2所述的气缸盖，其中，所述驱动器是铆钉销。

20.一种用于制造压缩机的气缸盖的方法，所述方法包括：

将控制活塞插入到控制气缸中，以便形成气动控制装置；

提供关闭装置，驱动器永久地附接到所述关闭装置；以及

将所述关闭装置在安装方向上插入到所述气缸盖中的凹座中，其中，当所述关闭装置在所述安装方向上插入时，所述驱动器被引导通过所述凹座和所述控制气缸之间的间隙，并且所述驱动器以能够移除的方式接合在所述控制活塞中，并且当所述关闭装置在所述安装方向上插入时，用于所述关闭装置的铰接保持器形成在所述凹座中，其中所述控制活塞的周向凹槽宽松地保持所述驱动器。