CN111911674A - 一种隔膜压缩机随动阀及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔膜压缩机随动阀及其使用方法，属于隔膜压缩机结构技术领域。包括相固接的阀体和阀盖；阀体与阀盖之间形成工作腔；工作腔内设有阀针；阀体设有油腔连接端；且油腔连接端连通有油通道，油通道与阀针可分离式密封触接；阀盖设有排气压连接端；排气压连接端连通有气通道，气通道内滑动设有活塞杆，活塞杆固接设有弹簧座；阀针外侧套设有弹簧，弹簧位于油挡块与弹簧座之间。该装置采用阀针结构使得承压面积小，随动阀整体尺寸相应减小，重量轻，在震动较大的场合，对随动阀连接件的负担也会同时降低。排油压力也只与压缩机排气压力和弹簧预压缩量有关，更换弹簧或增加弹簧调整垫就可以调整排油压力，使用灵活，可控性也大大增强。

Description

一种隔膜压缩机随动阀及其使用方法

技术领域

本发明涉及隔膜压缩机结构技术领域，具体涉及一种隔膜压缩机随动阀及其使用方法。

背景技术

目前，隔膜压缩机的基本原理是由电机带动曲轴通过十字头使活塞进行往复运动，活塞通过油腔中的液压油使膜片受压变形，并使膜片上方的气腔容积发生变化进而实现气体压缩。在隔膜压缩机运行过程中，活塞无法保证油腔中的液压油不泄露，故需要在每个往复周期的吸气过程中向油腔中补油，同时，也需要在每个往复周期压缩完成时，将过量的油排出。随动阀的作用就是通过对油压的调节，将油腔中过量的油排出的装置。

现有技术中，参考图1，随动阀的原理是上下两个阀盖将膜片夹在中间，将排气压力引入膜片的一侧，膜腔油压引入膜片的另一侧，当油压足够高时，膜片两侧的压差将引起膜片的变形，膜片变形后，液压油就可以在排油口排出，从而实现随动阀的开启。油排出后，油压降低，膜片将进行回弹，排油口关闭，从而实现控制油量的功能。因此，随动阀的开启压力是随着当前压缩机排气压力而变化的，通常情况下略高于排气压力。

但是，传统的随动阀设计，将会出现以下技术问题：

1、体积较大，重量较大，不易装配

传统随动阀内的膜片必须有足够的变形保证顺利开启，导致其膜片直径较大，随动阀尺寸受到限制，重量相应提高。成本提高，并且装配起来也比较困难。

2、膜片容易损坏

由于压缩机转速较高，随动阀膜片的运动频率也很快，膜片很容易出现疲劳破坏。且膜片的变形刚度有所不同，油压不易控制，增加随动阀调试难度。

3、结构复杂，使用不灵活

为了防止膜片破裂导致事故发生，需要使用三张膜片且须配有破裂报警装置(参考图1)，结构复杂，成本较高，使用寿命较短。

针对上述已有技术状况，本发明申请人做了大量反复而有益的探索，最终产品取得了有效的成果，并且形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

为此，本发明提供了一种隔膜压缩机随动阀及其使用方法，以解决现有技术中的随动阀由于采用膜片结构而存在的上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种隔膜压缩机随动阀，包括相固接的阀体和阀盖；

所述阀体与所述阀盖之间形成一个工作腔；所述工作腔内设有一个阀针，所述阀针的外壁设有油挡块；所述工作腔在对应所述阀体的内部形成一个油中转腔；所述油挡块吻合滑动设于所述油中转腔内；所述阀体的外部设有油出口端，所述油出口端与所述油中转腔连通；

所述阀体设有一个油腔连接端，所述油腔连接端能够与所述隔膜压缩机的油腔接通；且所述油腔连接端连通有一条油通道，所述油通道在远离所述油腔连接端的一端与所述阀针可分离式密封触接；所述油通道能够在所述阀针与所述油通道脱离或密封时，与所述油中转腔一一对应连通或隔断；

所述阀盖设有一个排气压连接端，所述排气压连接端能够与外部压缩机排气口接通；且所述排气压连接端连通有一条气通道，所述气通道内滑动设有一条活塞杆，所述活塞杆固接设有滑动设于所述工作腔内的弹簧座；

所述阀针的外侧套设有一个弹簧，所述弹簧位于所述阀针的所述油挡块与所述弹簧座之间。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步地，所述阀体在远离所述阀盖的一端螺接有一个第一安装座；

所述油腔连接端开设于所述第一安装座远离所述阀盖的一端；

所述油通道位于所述第一安装座的内部。

进一步地，所述第一安装座在对应所述油通道远离所述油腔连接端的一端为密封锥面；

所述阀针的外沿与所述密封锥面的内侧壁触接。

进一步地，所述活塞杆的横截面面积与所述阀针与第一安装座之间所接触当量面积相同。

进一步地，所述阀盖在远离所述阀体的一端螺接有一个第二安装座；

所述排气压连接端开设于所述第二安装座远离所述阀体的一端；

所述气通道位于所述第二安装座的内部。

进一步地，所述弹簧座对应所述阀针开设有一个滑道，所述阀针滑动设于所述滑道内；

且所述阀针与所述滑道的底端之间留设有一个自适应腔。

使用所述隔膜压缩机随动阀的方法，包括以下步骤：

S1：将油腔连接端与隔膜压缩机的油腔接通；将排气压连接端与外部压缩机排气口接通；

S2：经排气压连接端进入的气体在其自身压力作用下推动活塞杆带动弹簧座移动，弹簧座在移动过程中压缩弹簧，弹簧将力经油挡块传递至阀针；

S3：经油腔连接端进入的油经油通道，并利用其具备的油压作用于阀针，在油压克服气压及弹簧的初始弹力后，使油通道与油中转腔之间的通路连通，即随动阀开启；随着油压降低，阀针在气压和弹簧的推动下回位，使油通道与油中转腔之间的通路切断，即随动阀关闭。

本发明具有如下优点：

1、传统随动阀结构，在膜片周边区域需要较大预紧力保证密封，这也就需要配置相应的大规格螺栓，阀盖阀体也会由于膜片较大而设计得非常厚重。本方案中的随动阀结构承压面积小，整体尺寸相应减小，重量轻，在震动较大的场合，对随动阀连接件的负担也会同时降低。

2、传统随动阀结构使用的膜片较薄，变形较大，承受疲劳载荷的能力较差，需要设计额外的破裂报警结构，且更换膜片工作量大，装配要求高。使用弹簧结构后，使用寿命大大延长，且整体结构简单，拆装便捷。

3、传统随动阀的排油压力与排气压力、膜片刚度，膜片厚度、装配状态，加工质量等多种因素有关，很难准确控制，难以满足多种工况下对随动阀的需求。本方案中的随动阀结构，其排油压力只与压缩机排气压力和弹簧预压缩量有关，更换弹簧或增加弹簧调整垫就可以调整排油压力，使用灵活，可控性也大大增强，提升了功能实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为现有技术中提供的随动阀的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的随动阀的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

阀体1、工作腔11、油中转腔12、阀盖2、第一安装座3、油腔连接端31、油通道32、密封锥面33、第二安装座4、排气压连接端41、气通道42、弹簧座5、活塞杆51、阀针6、油挡块61、自适应腔62、弹簧7、油出口端8。

膜片9、接排气压力端91、接油腔端92、排油口921、破裂报警口93。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图2所示，本发明实施例提供了一种隔膜压缩机随动阀，包括阀体1、阀盖2、第一安装座3、油腔连接端31、第二安装座4、排气压连接端41、活塞杆51以及相配合设置的阀针6和弹簧7，用以通过阀针6与弹簧7组合，实现由气压推动活塞杆51改变弹簧7的压缩量即可灵活地控制随动阀开启，而且由于采用了阀针6结构使得承压面积小，因此随动阀整体尺寸相应减小，重量轻，在震动较大的场合，对随动阀连接件的负担也会同时降低。同时，排油压力也只与压缩机排气压力和弹簧7预压缩量有关，更换弹簧7或增加弹簧调整垫就可以调整排油压力，使用灵活，可控性也大大增强；使用弹簧7结构后，还能够大大延长使用寿命，且整体结构简单，拆装便捷。具体设置如下：

阀体1与阀盖2相螺合固接，在阀体1与阀盖2之间形成一个工作腔11；阀针6设于工作腔11内，且阀针6的外壁设有油挡块61；工作腔11在对应阀体1的内部形成一个油中转腔12；油挡块61吻合滑动设于油中转腔12内；阀体1的外部设有油出口端8，油出口端8与油中转腔12连通。

阀体1在远离阀盖2的一端螺接有一个第一安装座3，第一安装座3在远离阀盖2的一端开设有一个油腔连接端31，用以通过油腔连接端31与隔膜压缩机的油腔接通；在第一安装座3内开设有一条与油腔连接端31连通的油通道32，油通道32在远离油腔连接端31的一端与阀针6对应触接，油通道32能够在阀针6的作用下与油中转腔12连通或隔断。

阀盖2在远离阀体1的一端螺接有一个第二安装座4，第二安装座4在远离阀体1的一端开设有一个排气压连接端41，以通过排气压连接端41与压缩机排气口接通。第二安装座4内开设有一条与排气压连接端41连通的气通道42。

在工作腔11内在对应阀盖2部分滑动设有一个弹簧座5，弹簧座5的一侧端一体设有一条活塞杆51；活塞杆51稳定滑动设于气通道42内，用以在排气压连接端41通入预定排气压力时，气压可在气通道42内推动活塞杆51朝向阀体1滑动，同时弹簧座5可在工作腔11内朝向阀体1滑动。

弹簧7套设于阀针6的外侧，且弹簧7位于阀针6的油挡块61与弹簧座5之间，用以利用弹簧7传递来自活塞杆51及弹簧座5的压力，并通过弹簧7另一端将力传导作用于阀针6的油挡块61，油挡块61能够带动阀针6将力进一步作用于第一安装座3的油通道32出口处；并且在弹簧7未受到弹簧座5作用力时的自身预应力作用下，阀针6能够与油通道32出口处更为紧密贴合。

具体地，弹簧座5的另一侧端对应阀针6开设有一个滑道，阀针6滑动设于滑道内，且阀针6与滑道的底端之间留设有一个自适应腔62，用以在通入油与气时，自适应腔62的大小，即阀针6与弹簧座5之间的相对位置，能够随着油压大小自动调整，在气压作用下，推动活塞杆51携带弹簧座5朝向第一安装座3移动，弹簧座5在移动过程中会压缩弹簧7，以增加弹簧7的预压缩量，在弹簧7作用下使阀针6对第一安装座3的预压力增强；当油腔压力逐渐增大时，油压将克服阀针6对第一安装座3的预压力，推动阀针6朝向弹簧座5一侧移动，实现油通道32与油中转腔12连通，即随动阀开启；当油压降低时，阀针6将在气压和弹簧7的共同推动下再次与第一安装座3接触，实现油通道32与油中转腔12的快速隔断，即随动阀快速关闭，防止过量排油。

作为本实施例的一种优选方案，第一安装座3在对应油通道32远离油腔连接端31的一端为密封锥面33，阀针6的外沿与密封锥面33的内侧壁触接，用以有效增大二者之间的密封性；且活塞杆51的横截面面积与阀针6与第一安装座3之间所接触当量面积相同，用以实现在油压与气压相同时，油压对阀针6与气压对活塞杆51产生的压力也相同。这样，可以通过设定弹簧7的预压缩量，来设定随动阀开启时油压与气压间的压差值。

该隔膜压缩机随动阀的使用方法，包括以下步骤：

S1：将第一安装座3的油腔连接端31与隔膜压缩机的油腔接通；将第二安装座4的排气压连接端41与压缩机排气口接通。

S2：经排气压连接端41进入的气体在其自身压力作用下推动活塞杆51带动弹簧座5移动，弹簧座5在移动过程中压缩弹簧7，弹簧7受压后产生相同的回弹力，且弹簧7将该力经油挡块61传递至阀针6；

S3：经油腔连接端31进入的油经油通道32到达密封锥面33，并利用其具备的油压作用于阀针6，在油压克服气压及弹簧7的初始弹力后，阀针6脱离第一安装座3，使油通道32与油中转腔12之间的通路连通，即随动阀开启；

随着油压降低，阀针6将在气压和弹簧7的推动下再次与第一安装座3接触，使油通道32与油中转腔12之间的通路切断，即随动阀关闭。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种隔膜压缩机随动阀，其特征在于：包括相固接的阀体和阀盖；

所述阀体与所述阀盖之间形成一个工作腔；所述工作腔内设有一个阀针，所述阀针的外壁设有油挡块；所述工作腔在对应所述阀体的内部形成一个油中转腔；所述油挡块吻合滑动设于所述油中转腔内；所述阀体的外部设有油出口端，所述油出口端与所述油中转腔连通；

所述阀体设有一个油腔连接端，所述油腔连接端能够与所述隔膜压缩机的油腔接通；且所述油腔连接端连通有一条油通道，所述油通道在远离所述油腔连接端的一端与所述阀针可分离式密封触接；所述油通道能够在所述阀针与所述油通道脱离或密封时，与所述油中转腔一一对应连通或隔断；

所述阀盖设有一个排气压连接端，所述排气压连接端能够与外部压缩机排气口接通；且所述排气压连接端连通有一条气通道，所述气通道内滑动设有一条活塞杆，所述活塞杆固接设有滑动设于所述工作腔内的弹簧座；

所述阀针的外侧套设有一个弹簧，所述弹簧位于所述阀针的所述油挡块与所述弹簧座之间。

2.根据权利要求1所述的一种隔膜压缩机随动阀，其特征是，所述阀体在远离所述阀盖的一端螺接有一个第一安装座；

所述油腔连接端开设于所述第一安装座远离所述阀盖的一端；

所述油通道位于所述第一安装座的内部。

3.根据权利要求2所述的一种隔膜压缩机随动阀，其特征是，所述第一安装座在对应所述油通道远离所述油腔连接端的一端为密封锥面；

所述阀针的外沿与所述密封锥面的内侧壁触接。

4.根据权利要求3所述的一种隔膜压缩机随动阀，其特征是，所述活塞杆的横截面面积与所述阀针与第一安装座之间所接触当量面积相同。

5.根据权利要求1所述的一种隔膜压缩机随动阀，其特征是，所述阀盖在远离所述阀体的一端螺接有一个第二安装座；

所述排气压连接端开设于所述第二安装座远离所述阀体的一端；

所述气通道位于所述第二安装座的内部。

6.根据权利要求1所述的一种隔膜压缩机随动阀，其特征是，所述弹簧座对应所述阀针开设有一个滑道，所述阀针滑动设于所述滑道内；

且所述阀针与所述滑道的底端之间留设有一个自适应腔。

7.使用权利要求1-6任一项所述隔膜压缩机随动阀的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将油腔连接端与隔膜压缩机的油腔接通；将排气压连接端与外部压缩机排气口接通；

S2：经排气压连接端进入的气体在其自身压力作用下推动活塞杆带动弹簧座移动，弹簧座在移动过程中压缩弹簧，弹簧将力经油挡块传递至阀针；

S3：经油腔连接端进入的油经油通道，并利用其具备的油压作用于阀针，在油压克服气压及弹簧的初始弹力后，使油通道与油中转腔之间的通路连通，即随动阀开启；随着油压降低，阀针在气压和弹簧的推动下回位，使油通道与油中转腔之间的通路切断，即随动阀关闭。

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