CN103967755A - 两级的往复活塞压缩机的气缸盖 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于两级的往复活塞压缩机的气缸盖（1），其包括作为冷却的溢流通道（14）在第一级的压力侧与第二级的吸入侧之间构成的中间冷却器（9），其中溢流通道（14）具有基本上狭槽状的横截面并且溢流通道（14）附加通过至少一个间接冷却的中间肋条（15）分开，从而由此形成至少两个溢流通道部分；其中气缸盖（1）具有气缸盖上部（2）和气缸盖下部（3），间接冷却的中间肋条（15）沿其纵向延伸被分开，使得在在两侧延伸的溢流通道部分之间形成贯通间隙，并且中间肋条（15）的一个部分由气缸盖上部（2）成形且中间肋条的另一部分由气缸盖下部（3）成形。

Description

两级的往复活塞压缩机的气缸盖

技术领域

本发明涉及一种用于两级的往复活塞压缩机的气缸盖，其包括作为冷却的溢流通道在第一级的压力侧与第二级的吸入侧之间构成的中间冷却器，其中溢流通道具有基本上狭槽状的横截面并且溢流通道附加通过至少一个间接冷却的中间肋条分开，从而由此形成至少两个溢流通道部分。

背景技术

如今商用车辆如例如载重汽车、公共汽车、施工机械或铁路车辆通常具有可利用压缩空气支持地操纵的制动器，为了其压缩空气供给，设置由用作为车辆的驱动装置的内燃机驱动的压缩机，该压缩机常常也供给车辆的其它的分系统，如例如空气弹簧。如今通常将该压缩机的具有吸入阀和压力阀连同所属的输入通道和排出通道整合到内燃机的冷却循环中，由此即使在较长时间在高的转速水平上运行的压缩机的情况下或在较长时间需要高的压缩功率的情况下也可以保持压缩机的相应低的温度水平。由此温度问题主要出现在压缩气体中，其在两级的往复活塞压缩机中应该尽量不在往复活塞压缩机的排出口上才被冷却，而是已在进入第二压缩机级之前尽可能无损失地加以冷却，以便出现的气体最大温度不超过一定数值。此外就第二压缩机级而言，气体的较低的进入温度导致往复活塞压缩机的功率提高。

吸进的环境空气通常经由第一级的进气管导入其吸气室。在第一级的活塞的工作冲程以后，所述空气作为压缩气体经由压力阀进入第一级的压力室。经由作为被冷却的溢流通道在第一级的压力侧与第二级的吸入侧之间构成的中间冷却器将压缩气体导入第二级的吸气室、被继续压缩并且在两次压缩以后离开往复活塞压缩机。很久以来已知这样的中间冷却器的不同的实施形式，不过其中通常使用多个单独的冷却的壁元件或类似件工作。

由DE10 2005 012 202A1已知一种开头所述型式的气缸盖，其中将第一级的压力室和第二级的吸气室合并成具有多个水冷的板条的中间室。在优选的实施形式中将这些水冷的板条设计成铸件。另一实施形式设定使用金属薄板成形件，其构成多个水冷的板条。两个方案设定，将每个板条构成水冷的。因为为了避免在冷却水中的流动停顿和提高的摩擦，各板条的引导冷却水的横截面不可能任意地缩小，所以由于在气缸盖中有限的结构空间仅能为待冷却的压缩空气提供大大限制的容积。因此由于该原因在已知的实施形式中不可能进一步优化从压缩气体向气缸盖冷却系统的热交换。

DE290 57 20A1披露一种用于至少两级的压缩机的气缸盖，其中在第一级的压力侧与第二级的吸入侧之间的溢流通道如下构成为中间冷却器，即所述的溢流通道被一个冷却剂空间包围。作为排热的其它措施设置多个肋条，它们突进低压室并且不被冷却剂穿流。由于各附加的肋条设置在第一级的压力阀紧上方，所以冷却效能的进一步提高例如以另一方式通过各肋条的延长或冷却表面的加长是不可能的。

发明内容

本发明的目的是，构成一种开头所述型式的气缸盖，而避免已知实施形式的所述缺点，并且特别可以改善对在两级之间的压缩气体的冷却作用，同时保留简单的制造可能性。

该目的按照本发明这样达到，即气缸盖具有气缸盖上部和气缸盖下部，间接冷却的中间肋条的横截面沿其纵向延伸通过形成在两侧延伸的溢流通道部分之间的贯通间隙而被分开，并且中间肋条的一部分由气缸盖上部成形并且中间肋条的另一部分由气缸盖下部成形。

这除了继续加大热交换表面外，还可以导致接触面/密封面的节省并因此导致制造费用和与其联系的成本的降低。间接冷却的中心肋条在底部宽度小于通常的水冷的肋条的底部宽度的三分之一的情况下业已在散热方面无任何缺点并且在制造和运行（不需要附加供给冷却剂）方面对于专业人员来说无疑可看出的相对现有技术的优点。这通过横截面比例的简单的优化实现，而无附加的空间需要和制造费用，例如对于制成的其它的引导冷却剂的通道而言，显著加大用于冷却压缩气体的热交换表面。

本发明的进一步构成设定，在气缸盖中存在多个溢流通道，它们分别由至少一个不被冷却的中间肋条分开，这进一步改善散热。同时不仅中间肋条的底部宽度而且形成的各狭槽状的通道的宽度可以沿纵向方向变化。

本发明的另一实施形式在于，中间肋条具有至少接近矩形的或梯形的横截面。这使得能够借助于大量不同的制造方法制造中间肋条，其包括不仅切削的而且无切削的方法。

按照本发明的另一进一步构成，各溢流通道从第一级的压力室延伸到第二级的吸气室，其中第一级的压力室、中间冷却器、第二级的吸气室的容积总额大于第一级的在一个压缩循环过程中推出的容积。这产生的结果是，气体较长的时间停留在中间冷却器中并因此尽可能多地排出在压缩过程中形成的热。

附图说明

以下参照附图1至5更详细地说明本发明，这些附图示例性示意地和不限制地示出本发明的有利的实施形式。对此图1示出气缸盖的上部和下部从上面的透视图（亦即向未进一步示出的往复活塞压缩机的在气缸盖下方的气缸的方向），并且图2示出气缸盖的下部沿图4中的线II-II截取的水平剖面图。图3示出气缸盖的上部的俯视图。图4示出沿图3中的线VI-VI截取的剖面图和5示出图5中的细节V。

具体实施方式

所示的气缸盖基本上包括气缸盖上部2和气缸盖下部3。吸气口4和压力口18处于气缸盖上部2中。将待压缩的气体——由于未示出的往复活塞压缩机的活塞的向下运动——经由吸气口4经由吸气室5吸入第一级的气缸中，其中在吸入阀口6下方的未示出的吸入阀是打开的。

由于所述活塞的向上运动，吸入阀被关闭并且压缩气体经由打开的压力阀及其多个压力阀口7进入第一级的压力室8中。

通过第一活塞的向上运动、与其关联的推出以及通过第二活塞的同时的向下运动和与其关联的吸入，压缩空气通过中间冷却器9被输入第二级的吸气室10中并且经由打开的吸入阀及其多个吸入阀口11被输入往复活塞压缩机的第二气缸中。

在往复活塞压缩机的第二活塞的向上运动的过程中，关闭第二级的吸入阀、打开第二级的压力阀并且将压缩气体经由多个压力阀口16推进第二级的吸气室17。两次压缩的压缩气体经由气缸盖上部2中的压力口18离开往复活塞压缩机。

如在图4和图5中可看出，中间冷却器9由经由多个水道12直接冷却的多个肋条13构成，这些肋条形成溢流通道14，其附加通过被间接冷却的中间肋条15分开，从而由此形成至少两个溢流通道部分14′和14″，其横截面的一个尺寸显著小于横向于该尺寸的另外一个尺寸，其中也可以存在更多个溢流通道14，它们分别由至少一个未被冷却的中间肋条15分开。

对此不仅在气缸盖上部2中而且在气缸盖下部3中成形各水道12、各直接冷却的肋条13和间接冷却的中间肋条15。除此之外两个气缸盖部分2或3之一个也可以组合有光滑的盖，在其中没有通道成形。

在图5和图4中还可看出，间接冷却的中间肋条15的横截面沿其纵向延伸被分开，使得在两侧延伸的溢流通道部分14′与14″之间形成贯通间隙，这导致以上所述优点。应注意，间接冷却的中间肋条15除如图4和图5所示至少接近矩形的横截面外也可以具有梯形的横截面。

图1、图2和图3可看出的安装孔19-19′″和20-20′″设置用于将气缸盖1固定在未再示出的往复活塞压缩机的待在气缸盖下方设置的气缸上。

除了该用于两级的往复活塞压缩机的具体的实施形式之外，这样构成的中间冷却器自然也可以用于三级或更多级的往复活塞压缩机。

Claims (5)

1.一种用于两级的往复活塞压缩机的气缸盖（1），其包括作为冷却的溢流通道（14）在第一级的压力侧与第二级的吸入侧之间构成的中间冷却器（9），其中溢流通道（14）具有基本上狭槽状的横截面并且溢流通道（14）附加通过至少一个间接冷却的中间肋条（15）分开，从而由此形成至少两个溢流通道部分（14′）和（14″）；其特征在于，气缸盖（1）具有气缸盖上部（2）和气缸盖下部（3），间接冷却的中间肋条（15）沿其纵向延伸被分开，使得在在两侧延伸的溢流通道部分（14′）和（14″）之间形成贯通间隙，并且中间肋条（15）的一个部分由气缸盖上部（2）成形且中间肋条（15）的另一部分由气缸盖下部（3）成形。

2.按照权利要求1所述的气缸盖（1），其特征在于，存在多个溢流通道（14），这些溢流通道分别由至少一个间接冷却的中间肋条（15）分开。

3.按照权利要求1或2之一项所述的气缸盖（1），其特征在于，不仅间接冷却的中间肋条（15）的底部宽度而且所形成的狭槽状的溢流通道部分（14′）和（14″）的宽度沿纵向方向变化。

4.按照权利要求1至3之一项所述的气缸盖（1），其特征在于，间接冷却的中间肋条（15）具有至少接近矩形的或梯形的横截面。

5.按照权利要求1至4之一项所述的气缸盖（1），其特征在于，溢流通道（14）从第一级的压力室（8）延伸到第二级的吸气室（10），其中第一级的压力室（8）、中间冷却器（9）和第二级的吸气室（10）的容积的总额大于第一级在一个压缩循环过程中推出的容积。