CN112524032A - 法兰结构、泵体组件和流体机械 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种法兰结构、泵体组件和流体机械。法兰结构朝向气缸套的一侧开设有消音凹槽,消音凹槽沿法兰结构的周向延伸,法兰结构具有排气孔组,且排气孔组具有多个微孔结构,微孔结构位于法兰结构的侧面并与消音凹槽的槽侧壁连通。本发明能够解决现有技术中的法兰结构不具有消音功能的问题。
Description
技术领域
本发明涉及转缸压缩机相关技术领域,具体而言,涉及一种法兰结构、泵体组件和流体机械。
背景技术
以转缸压缩机为例,目前现有的压缩机的泵体组件为达到降低噪音的效果,通常是在将上法兰的外部设置额外的消音器,上法兰仅提供排气孔,保证气缸内的气体可以顺利的通过上法兰向外流出,从而在消音器中进行消音。
这样结构的泵体组件,结构较为复杂,且上法兰的作用单一,无法实现消音的功能。
由上可知,目前现有的转缸压缩机在运行过程中,法兰结构不具有消音功能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种法兰结构、泵体组件和流体机械,以解决现有技术中法兰结构不具有消音功能佳的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种法兰结构,法兰结构朝向气缸套的一侧开设有消音凹槽,消音凹槽沿法兰结构的周向延伸,法兰结构具有排气孔组,且排气孔组具有多个微孔结构,微孔结构位于法兰结构的侧面并与消音凹槽的槽侧壁连通。
进一步地,消音凹槽的首尾不连通,以在消音凹槽的首尾之间形成阻断结构,排气孔组位于消音凹槽的一端。
进一步地,微孔结构的孔截面呈圆形、多边形、椭圆形中的一种或多种。
进一步地,多个微孔结构构成椭圆形的排气孔组;或者多个微孔结构构成圆形的排气孔组;或者多个微孔结构构成多边形的排气孔组;或者多个微孔结构构成放射状的排气孔组。
进一步地,微孔结构的孔截面的面积S0小于等于3mm2。
进一步地,消音凹槽的侧壁具有向法兰结构的中心轴突出的筋状结构,筋状结构为多个,多个筋状结构沿消音凹槽的侧壁间隔设置,以使消音凹槽具有交替设置的宽过流区域和窄过流区域。
进一步地,窄过流区域的过流通道截面积S、微孔结构的孔截面的面积S0和微孔结构的个数n之间满足:n*S0≤3S。
进一步地,筋状结构的个数大于2个且小于5个。
进一步地,筋状结构的个数为3个。
进一步地,法兰结构为上法兰。
根据本发明的另一方面,提供了一种泵体组件,泵体组件包括法兰结构。
进一步地,泵体组件还包括转轴;限位板,限位板具有限位板排气孔;气缸套,气缸套具有气缸套排气孔,转轴依次穿过法兰结构、限位板和气缸套,气缸套排气孔、限位板排气孔和法兰结构的消音凹槽连通。
进一步地,气缸套排气孔的直径E与法兰结构的微孔结构的直径D之间满足:D≤E≤16D。
进一步地,气缸套排气孔为多个,气缸套具有多个中间腔,各中间腔均通过对应的气缸套排气孔与气缸套的容积腔连通,气缸套还具有与各中间腔连通的多个气缸套连通孔,多个气缸套连通孔与多个限位板排气孔一一对应设置。
进一步地,至少两个限位板排气孔的大小不同;和/或多个气缸套排气孔中的至少两个气缸套排气孔的大小不同;和/或各中间腔彼此不连通;和/或多个气缸套连通孔的至少两个气缸套连通孔的大小不同。
进一步地,限位板排气孔与法兰结构的排气孔组分别位于法兰结构的消音凹槽的两端并位于法兰结构的阻断结构的两侧。
进一步地,气缸套具有容积腔泵体组件还包括:气缸,气缸可转动地设置在容积腔内,气缸上沿其径向开设有活塞孔;活塞,活塞具有滑移孔,转轴的至少一部分穿设在滑移孔内,活塞随转轴转动的过程中,活塞相对于转轴在活塞孔内滑动,且气缸同步转动。
根据本发明的另一方面,提供了一种流体机械,流体机械包括泵体组件。
应用本发明的技术方案,法兰结构朝向气缸套的一侧开设有消音凹槽,消音凹槽沿法兰结构的周向延伸,法兰结构具有排气孔组,且排气孔组具有多个微孔结构,微孔结构位于法兰结构的侧面并与消音凹槽的槽侧壁连通。
从以上的描述中,可以看出,通过在法兰结构的一侧开设消音凹槽,以增加高压气体的流通路径,在消音凹槽内开设微孔结构进行排气,消音凹槽和微孔结构配合使用可以有效提高结构的吸声性,降低噪音;法兰结构的侧面设置多个微孔结构,可以避免高压排气脉动直接冲击,有效降低气动噪音。同时微孔结构可提高法兰结构的刚度。通过将法兰结构与消音器一体设计,在转缸压缩机的泵体组件实际运行的过程中,进入消音凹槽内的高压气体在流经消音凹槽规划的消音路径后,能够经法兰排气孔排出,从而完成消音和排气一体化的过程。
具体地,在法兰结构的一侧开设周向延伸的消音凹槽,消音凹槽上设置排气孔组。进一步地,排气孔组具有多个微孔结构,微孔结构位于法兰结构的侧面并与消音凹槽的槽侧壁连通。气体经法兰结构进入到消音凹槽内部,经过多次内节流膨胀后从微孔结构排出。消音凹槽和微孔结构配合使用可以有效提高结构的吸声性,降低噪音。同时微孔结构可提高法兰结构的刚度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本发明中各部件装配后的剖视图;以及
图2示出了本发明的气缸套的示意图;
图3示出了本发明的法兰结构上开设消音凹槽的示意图;
图4示出了图3中的法兰结构的侧壁上开设微孔结构的示意图;
图5示出了本发明的限位板的示意图;
图6示出了本发明的法兰结构中窄区域处的过流通道截面积S的示意图;
图7示出了本发明中排气孔组的一个实施方式的示意图;
图8示出了本发明中排气孔组的另一个实施方式的示意图;
图9示出了本发明中排气孔组的另一个实施方式的示意图;
图10示出了本发明中排气孔组的另一个实施方式的示意图;
图11示出了本发明中排气孔组的另一个实施方式的示意图;
图12示出了本发明中排气孔组的另一个实施方式的示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
20、活塞;30、转轴;40、气缸套;4011、气缸套连通孔;4012、气缸套排气孔;4013、中间腔;50、上法兰;5021、阻断结构;5031、消音凹槽;5041、微孔结构;70、上限位板;7011、限位板排气孔。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中转缸压缩机在运行过程中,法兰结构不具有消音功能的问题,本发明提供一种法兰结构、泵体组件和流体机械。
其中,流体机械包括下述的泵体组件,下述的法兰结构为下述泵体组件的一部分。具体的,流体机械为压缩机。进一步地,压缩机是转缸压缩机。
如图1至图4所示,法兰结构朝向气缸套40的一侧开设有消音凹槽5031,消音凹槽5031沿法兰结构的周向延伸,法兰结构具有排气孔组,且排气孔组具有多个微孔结构5041,微孔结构5041位于法兰结构的侧面并与消音凹槽5031的槽侧壁连通。
从以上的描述中,可以看出,通过在法兰结构的一侧开设消音凹槽5031,以增加高压气体的流通路径,在消音凹槽5031内开设微孔结构5041进行排气,消音凹槽5031和微孔结构5041配合使用可以有效提高结构的吸声性,降低噪音。同时微孔结构5041可提高法兰结构的刚度。通过将法兰结构与消音器一体设计,在转缸压缩机的泵体组件实际运行的过程中,进入消音凹槽内的高压气体在流经消音凹槽规划的消音路径后,能够经法兰排气孔排出,从而完成消音和排气一体化的过程。
具体地,在法兰结构的一侧开设周向延伸的消音凹槽5031,消音凹槽5031上设置排气孔组。进一步地,排气孔组具有多个微孔结构5041,微孔结构5041与消音凹槽5031槽底连通。气体经法兰结构进入到消音凹槽5031内部,经过多次内节流膨胀后从微孔结构5041排出。消音凹槽5031和微孔结构5041配合使用可以有效提高结构的吸声性,降低噪音。同时微孔结构5041可提高法兰结构的刚度。
需要说明的是,法兰结构的消音凹槽5031的侧面设置多个微孔结构5041,可以避免高压排气脉冲的直接冲击,有效降低气动噪音。
如图3所示,消音凹槽5031的首尾不连通,以在消音凹槽5031的首尾之间形成阻断结构5021,排气孔组位于消音凹槽5031的一端。当然,消音凹槽5031的首尾也可以是连通的,没有阻断结构的法兰结构的侧面上也可以设置排气孔组。
具体地,通过设置阻断结构5021以实现消音凹槽5031首尾不连通的结构,以使气体进入消音凹槽5031内定向流动,同时阻断结构5021具有加强法兰结构刚度的效果,提高法兰结构的稳定性。
在本发明中,微孔结构5041的孔截面呈圆形、多边形、椭圆形中的一种或多种。具体地,微孔结构5041可以由圆形、多边形、椭圆形中的一种组成,也可以由圆形、多边形、椭圆形中的多种配合组成。微孔结构5041设计可以提高吸声量,降低转缸压缩机运行中的噪音。具体的,多边形可以采用三角形或菱形。
需要说明的是,多个微孔结构5041可以构成椭圆形的排气孔组、圆形的排气孔组、多边形的排气孔组、放射状的排气孔组等,由于多个微孔结构5041可构成的排气孔组的形状过多,此处不一一列举。具体可以参考图7至图12所示的几个具体实施方式。
本发明中微孔结构5041的孔截面的面积S0小于等于3mm2。微孔结构5041的孔面积小于等于3mm2时,微孔结构5041可以有效提高1000HZ以内的低频消声量,有效降低1000HZ以内的噪音。
如图3所示,消音凹槽5031的侧壁具有向法兰结构的中心轴突出的筋状结构,筋状结构为多个,多个筋状结构沿消音凹槽5031的侧壁间隔设置,以使消音凹槽5031具有交替设置的宽过流区域和窄过流区域。
具体地,通过设置在消音凹槽5031的侧壁上的多个间隔设置的筋状结构,以使消音凹槽5031内部形成具有交替设置的宽过流区域和窄过流区域。当气体流到消音凹槽5031内部时,气体经过多个间隔设置的宽过流区域和窄过流区域时进行多次节流、膨胀,以降低噪音。
在本发明中,如图6所示,窄过流区域的过流通道截面积S、微孔结构5041的孔截面的面积S0和微孔结构5041的个数n之间满足:n*S0≤3S。
具体地,当满足n*S0≤3S时,气体在宽过流区域和窄过流区域流过时节流膨胀后,经过微孔结构5041排出,可以有效降噪消音。
在本发明中,筋状结构的个数大于2个且小于5个。多个筋状结构使消音凹槽5031形成具有交替设置的宽过流区域和窄过流区域,以增加节流、膨胀的次数,需要说明的是,节流和膨胀的次数并不是越多越好,当筋状结构的个数大于2个且小于5个具有降噪消音的功能。在本实施例中,筋状结构的个数为3个。
需要说明的是,各筋状结构与法兰结构的中心轴之间的距离可以是相等。多个筋状结构以法兰结构的中心轴为中心设置在消音凹槽5031内部,且距离法兰结构的中心轴相等,以增强消音效果。当然,也不是所有的筋状结构与法兰结构的中心轴之间的距离都必须相等。不同的筋状结构与法兰结构的中心轴之间的距离可以是部分不同,也可以是全部不同的,这里就不一一进行列举了,主要是以能够实现消音功能为基础,合理设置筋状结构与法兰结构的中心轴之间的距离。
需要说明的是,本发明中的法兰结构为上法兰50。
如图1至图2所示,泵体组件还包括转轴30、限位板和气缸套40,限位板具有限位板排气孔7011,气缸套40具有气缸套排气孔4012,转轴30依次穿过法兰结构、限位板和气缸套40,气缸套排气孔4012、限位板排气孔7011和法兰结构的消音凹槽5031连通。在本实施例中,限位板为上限位板70。
当然,若设计的泵体组件是下排气结构时,法兰结构可以为下法兰,限位板可以为下限位板。
具体地,气体依次流经气缸套排气孔4012、限位板排气孔7011进入到法兰结构的消音凹槽5031,在消音凹槽5031内经过多次节流膨胀以达到降噪消音的效果,然后经过微孔结构5041排出。
如图3所示,限位板排气孔7011与法兰结构的排气孔组在法兰结构的周向上间隔设置。图中,限位板排气孔7011与法兰结构的排气孔组错开,可以使得由限位板排气孔7011进入的高压气体不会直接由排气孔组排走,而是在消音凹槽5031内部流动一定的距离后,在消音凹槽5031内经过多次节流膨胀以达到降噪消音的效果,然后经过排气孔组排出。
需要说明的是,根据阻断结构5021设置的位置和角度的不同,法兰结构的消音凹槽5031具有多个不同的结构,由于阻断结构5021可以是多个不同的角度,也可以设置在消音凹槽5031的任一位置,因此不对阻断结构5021不同位置和角度的组合的具体实施方式一一列举。
如图2至图4所示,气缸套排气孔4012的直径E与法兰结构的微孔结构5041的直径D之间满足:D≤E≤16D。
具体地,当微孔结构5041的直径D满足D≤E≤16D时,可保证气缸套排气孔4012内排出而气体经过微孔结构5041排出上法兰50时,微孔结构5041可以有效提高吸声量,以降低泵体组件运行过程总的噪音。
如图1至图2所示,在本发明中气缸套排气孔4012为多个,气缸套40具有多个中间腔4013,各中间腔4013均通过对应的气缸套排气孔4012与气缸套40的容积腔连通,气缸套40还具有与各中间腔4013连通的多个气缸套连通孔4011,限位板排气孔7011为多个,多个气缸套连通孔4011与多个限位板排气孔7011一一对应设置。
具体地,在气缸套40内部设置多个气缸套排气孔4012和多个中间腔4013,多个气缸套排气孔4012可增加排气效率,多个气缸套排气孔4012将容积腔内部的气体排入到中间腔4013内部,中间腔4013具有缓冲的作用,然后中间腔4013内部的气体依次经过多个气缸套连通孔4011、多个限位板排气孔7011排入到消音凹槽5031内部。多个气缸套排气孔4012加快了气体的排出,同时多个中间腔4013具有缓冲气体的作用。
进一步地,至少两个限位板排气孔7011的大小不同,多个气缸套排气孔4012中的至少两个气缸套排气孔4012的大小不同,各中间腔4013彼此不连通,多个气缸套连通孔4011的至少两个气缸套连通孔4011的大小不同。
在图2所示的具体实施例中,气缸套排气孔4012为两个,且一大一小,小的气缸套排气孔4012也可以成为泄压孔。因为气缸套连通孔4011需要与限位板排气孔7011一一对应,因此两个气缸套连通孔4011也是一大一小。
当然,两个中间腔4013也可以是连通的,这样可以增加气体的流动路径,具体可以根据需要进行合理的设置。
如图3至图5所示,限位板排气孔7011与法兰结构的排气孔组分别位于法兰结构的消音凹槽5031的两端并位于法兰结构的阻断结构5021的两侧。
具体地,限位板排气孔7011和排气孔组分别位于阻断结构5021的两侧,当气体流经限位板排气孔7011进入到消音凹槽5031内部时,气体由消音凹槽5031的一端流动到消音凹槽5031的另一端,然后经排气孔组排出。此时气体可在消音凹槽5031内部进行多次的节流膨胀,以进行降噪消音。
如图1所示,在本发明中,泵体组件还包括气缸和活塞20,气缸可转动地设置在气缸套40的容积腔内,气缸上沿其径向开设有活塞孔,活塞20具有滑移孔,转轴30的至少一部分穿设在滑移孔内,活塞20随转轴30转动的过程中,活塞20相对于转轴30在活塞孔内滑动,且气缸同步转动。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
通过在法兰结构的一侧开设消音凹槽5031,以增加高压气体的流通路径,在消音凹槽5031内开设微孔结构5041进行排气,消音凹槽5031和微孔结构5041配合使用可以有效提高结构的吸声性,降低噪音。法兰结构的侧面设置多个微孔结构5041,可以避免高压排气脉冲的直接冲击,有效降低气动噪音。同时微孔结构5041可提高法兰结构的刚度。通过将法兰结构与消音器一体设计,在转缸压缩机的泵体组件实际运行的过程中,进入消音凹槽内的高压气体在流经消音凹槽规划的消音路径后,能够经法兰排气孔排出,从而完成消音和排气一体化的过程。
具体地,在法兰结构的一侧开设周向延伸的消音凹槽5031,消音凹槽5031上设置排气孔组。进一步地,排气孔组具有多个微孔结构5041,微孔结构5041与消音凹槽5031槽底连通。气体经法兰结构进入到消音凹槽5031内部,经过多次内节流膨胀后从微孔结构5041排出。消音凹槽5031和微孔结构5041配合使用可以有效提高结构的吸声性,降低噪音。同时微孔结构5041可提高法兰结构的刚度。
显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种法兰结构,其特征在于,所述法兰结构朝向气缸套(40)的一侧开设有消音凹槽(5031),所述消音凹槽(5031)沿所述法兰结构的周向延伸,所述法兰结构具有排气孔组,且所述排气孔组具有多个微孔结构(5041),所述微孔结构(5041)位于所述法兰结构的侧面并与所述消音凹槽(5031)的槽侧壁连通。
2.根据权利要求1所述的法兰结构,其特征在于,所述消音凹槽(5031)的首尾不连通,以在所述消音凹槽(5031)的首尾之间形成阻断结构(5021),所述排气孔组位于所述消音凹槽(5031)的一端。
3.根据权利要求1所述的法兰结构,其特征在于,所述微孔结构(5041)的孔截面呈圆形、多边形、椭圆形中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的法兰结构,其特征在于,
多个所述微孔结构(5041)构成椭圆形的所述排气孔组;或者
多个所述微孔结构(5041)构成圆形的所述排气孔组;或者
多个所述微孔结构(5041)构成多边形的所述排气孔组;或者
多个所述微孔结构(5041)构成放射状的所述排气孔组。
5.根据权利要求1所述的法兰结构,其特征在于,所述微孔结构(5041)的孔截面的面积S0小于等于3mm2。
6.根据权利要求1所述的法兰结构,其特征在于,所述消音凹槽(5031)的侧壁具有向所述法兰结构的中心轴突出的筋状结构,所述筋状结构为多个,多个所述筋状结构沿所述消音凹槽(5031)的侧壁间隔设置,以使所述消音凹槽(5031)具有交替设置的宽过流区域和窄过流区域。
7.根据权利要求6所述的法兰结构,其特征在于,所述窄过流区域的过流通道截面积S、所述微孔结构(5041)的孔截面的面积S0和所述微孔结构(5041)的个数n之间满足:n*S0≤3S。
8.根据权利要求6所述的法兰结构,其特征在于,所述筋状结构的个数大于2个且小于5个。
9.根据权利要求8所述的法兰结构,其特征在于,所述筋状结构的个数为3个。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的法兰结构,其特征在于,所述法兰结构为上法兰(50)。
11.一种泵体组件,其特征在于,包括权利要求1至10中任一项所述的法兰结构。
12.根据权利要求11所述的泵体组件,其特征在于,所述泵体组件还包括:
转轴(30);
限位板,所述限位板具有限位板排气孔(7011);
气缸套(40),所述气缸套(40)具有气缸套排气孔(4012),所述转轴(30)依次穿过所述法兰结构、所述限位板和所述气缸套(40),所述气缸套排气孔(4012)、所述限位板排气孔(7011)和所述法兰结构的消音凹槽(5031)连通。
13.根据权利要求12所述的泵体组件,其特征在于,所述气缸套排气孔(4012)的直径E与所述法兰结构的微孔结构(5041)的直径D之间满足:D≤E≤16D。
14.根据权利要求12所述的泵体组件,其特征在于,所述气缸套排气孔(4012)为多个,所述气缸套(40)具有多个中间腔(4013),各所述中间腔(4013)均通过对应的所述气缸套排气孔(4012)与所述气缸套(40)的容积腔连通,所述气缸套(40)还具有与各所述中间腔(4013)连通的多个气缸套连通孔(4011),所述限位板排气孔(7011)为多个,多个所述限位板排气孔(7011)与多个气缸套连通孔(4011)一一对应设置。
15.根据权利要求14所述的泵体组件,其特征在于,
至少两个所述限位板排气孔(7011)的大小不同;和/或
多个所述气缸套排气孔(4012)中的至少两个所述气缸套排气孔(4012)的大小不同;和/或
各所述中间腔(4013)彼此不连通;和/或
多个所述气缸套连通孔(4011)的至少两个所述气缸套连通孔(4011)的大小不同。
16.根据权利要求12所述的泵体组件,其特征在于,所述限位板排气孔(7011)与所述法兰结构的排气孔组分别位于所述法兰结构的消音凹槽(5031)的两端并位于所述法兰结构的阻断结构(5021)的两侧。
17.根据权利要求12所述的泵体组件,其特征在于,所述气缸套(40)具有容积腔所述泵体组件还包括:
气缸,所述气缸可转动地设置在所述容积腔内,所述气缸上沿其径向开设有活塞孔;
活塞(20),所述活塞(20)具有滑移孔,所述转轴(30)的至少一部分穿设在所述滑移孔内,所述活塞(20)随所述转轴(30)转动的过程中,所述活塞(20)相对于所述转轴(30)在所述活塞孔内滑动,且所述气缸同步转动。
18.一种流体机械,其特征在于,包括权利要求11至17中任一项所述泵体组件。
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