CN113446221A - 一种自泄压结构及包含其的高压设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自泄压结构及包含其的高压设备，涉及压缩机技术领域，解决了压缩机超负荷运行易损坏的技术问题。该自泄压结构，包括设置在滑片上能使吸气腔和压缩腔连通的的导气孔、活动设置在滑片内能将导气孔打开或关闭的调压件；调压件的移动动力源为压缩腔内气压；调压件包括滑块与滑块连接以提供泄压平衡力的第一压力件，泄压平衡力与压缩腔内气体施加到滑块上的顶推力方向相反；高压设备包括自泄压结构。本发明应用在压缩机上时，当压缩腔内压力过高超过设定排气压力上限时，会依靠其自身的压缩腔气压带动调压件将导气孔部分打开或全部打开，实现泄压功能，避免压缩机超负荷运行带来的加速磨损甚至损坏，保护压缩机安全，提高使用寿命。

Description

一种自泄压结构及包含其的高压设备
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，尤其是涉及一种自泄压结构及包含其的高压设备。
背景技术
压缩机在运转中，由于极端环境的影响或者终端设备异常，会造成压缩机超负荷运作，会造成压缩机加速磨损甚至损坏，影响产品的客户体验。为了避免此类问题出现，压缩机系统配备自压力开关，超过压力将停机，但是会造成压缩机不断的重复开停，也会影响客户体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自泄压结构及包含其的压缩机，以解决现有技术中存在的压缩机超负荷运行易损坏的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种自泄压结构，包括设置在滑片上能使吸气腔和压缩腔连通的的导气孔、活动设置在所述滑片内能将所述导气孔打开或关闭的调压件；所述调压件的移动动力源为压缩腔内气压。
作为本发明的进一步改进，所述调压件包括滑块与所述滑块连接以提供泄压平衡力的第一压力件，所述泄压平衡力与压缩腔内气体施加到所述滑块上的顶推力方向相反。
作为本发明的进一步改进，所述第一压力件为弹性元件。
作为本发明的进一步改进，所述弹性元件为弹簧。
作为本发明的进一步改进，所述滑片内设置有调节腔；所述导气孔开设在所述调节腔两侧壁上，所述调节腔内设置有开口，通过管路与压缩腔连通；所述滑块滑动设置在所述调节腔内；所述弹性元件一端与所述滑块抵接，另一端与所述调节腔抵接。
作为本发明的进一步改进，所述滑块上设置有贯穿通孔，当所述滑块被顶推到不同位置时，所述通孔与所述导气孔重合或错开，从而实现对所述导气孔的打开或关闭。
作为本发明的进一步改进，所述通孔与所述导气孔的重合状态包括部分重合状态和完全重合状态。
作为本发明的进一步改进，所述弹性元件处于极限压缩或接近极限压缩状态时，所述通孔与所述导气孔完全重合。
作为本发明的进一步改进，所述通孔直径与所述导气孔直径相等。
作为本发明的进一步改进，当所述滑块将所述导气孔打开时，所述顶推力大于或等于设定泄压力；当所述滑块将所述导气孔关闭时，所述顶推力小于设定泄压力。
本发明提供的一种高压设备，包括所述自泄压结构。
作为本发明的进一步改进，所述高压设备为压缩机。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
本发明提供的自泄压结构，安装在高压设备如压缩机上，当压缩腔内压力过高超过设定排气压力上限时，会依靠其自身的压缩腔气压带动调压件将导气孔部分打开或全部打开，由于导气孔的打开可实现压缩腔与吸气腔的连通，从而可将高压降下来，实现泄压功能，也就实现了压缩机自带卸压装置的功能，避免压缩机超负荷运行带来的加速磨损甚至损坏，保护压缩机安全，提高使用寿命；当自泄压结构安装到终端产品上时，通过超压后的自泄压作用，降低超压力破裂或者泄漏的风险；通过将高压设备上配置自泄压结构，提高客户体验，降低使用风险，可保证不停机运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明自泄压结构的剖面图；
图2是本发明自泄压结构处于非泄压状态时的结构示意图；
图3是图2中AA向剖视图；
图4是本发明自泄压结构处于泄压状态时的结构示意图；
图5是本发明压缩机的结构示意图。
图中1、导气孔；2、调压件；3、弹性元件；4、通孔；100、滑片；200、吸气腔；300、压缩腔；400、气缸；500、转子；600、滑片槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明提供了一种自泄压结构，包括设置在滑片100上能使吸气腔200和压缩腔300连通的的导气孔1、活动设置在滑片100内能将导气孔1打开或关闭的调压件2；调压件2的移动动力源为压缩腔300内气压。
通过调压件2可将导气孔1打开或关闭，从而可实现压缩腔和吸气腔的连通或隔断，而控制调压件2运动的动力源为压缩腔内的高压气体，由此可在压缩腔内气压过高时利用其自身的气压控制调压件2的移动，从而实现两个腔室的连通，实现泄压过程。
在此需要说明的是，在本实施例中，自泄压结构可安装在压缩机上进行压缩机的自泄压。
其中，压缩机包括圆形气缸400，圆形气缸400内配有一圆柱形的滚动转子500；该滚动转子500偏心地安装于气缸400内，与气缸400圆柱面相切，在气缸400内产生一月牙形空间，气缸400上安装一可以作往复运动的滑片100，并由弹簧将滑片100始终保持与转子500的接触，将月牙形空间分隔为A、B两个互不相通的空间，其中A空间为吸气腔200，B空间为压缩腔300，并在气缸400上靠近滑片100的地方开设吸气口和排气口，安装排气阀片，随转子500在气缸400中的转动，A、B内容积不断变化。当转子500与气缸400的相切点转过吸气口，A空间与吸气口相通且随转子500的转角增大而增大，气体不断地由吸气口吸入，当转子转到相切点在滑片100位置上时，滑片100端面由于转子500的推动上升至气缸400表面相平，此时A内容积达最大值，吸气过程结束，当转子继续转动时，原来的吸气空间A易位为压缩空间B，并随转子继续旋转而减小，此时内部气体受压缩而压力上升至超过排气腔内压力，开启排气阀，排出气缸，同时A容积不断增大，不断实现吸气，即实现了吸气一压缩一排气过程。
本发明中的自泄压结构安装在滑片100上。
在滑片100上开设能连通吸气腔200和压缩腔300的导气孔1，通过将该导气孔1打开或关闭实现吸气腔200和压缩腔300之间的连通或隔断。
作为本发明的一种可选实施方式，调压件2包括滑块和与滑块连接以提供泄压平衡力的第一压力件，泄压平衡力与压缩腔300内气体施加到滑块上的顶推力方向相反。
进一步的，第一压力件为弹性元件3。
更进一步的，弹性元件3为弹簧。需要说明的是，弹簧的选择需要根据压缩机的设定排气压力选择。
弹簧被压缩后会产生回弹力，该回弹力还会随着弹簧被压缩的多少而变化，压缩量越大时回弹力越大，也就是说，在本发明中，第一压力件提供的泄压平衡力会随着顶推力的增加而增加，增加到与顶推力相等时则不在被压缩，从而滑块也就不移动，形成一个短暂的平衡状态。
也就是说通过泄压平衡力与压缩腔300内气体作用到滑块上的顶推力二者形成一个短暂平衡状态，使得滑块移动到位后保持基本恒定；一旦顶推力发生变化也就是压缩腔内气压增高超过压缩机的设定排气压力上限时，短暂平衡被打破，顶推力大于前一阶段的泄压平衡力，则滑块被推动向弹簧一侧移动，弹簧被压缩，当弹簧被进一步压缩后其产生的回弹力增加，该回弹力也就是泄压平衡力与该时的顶推力相等时，则滑块停止移动；滑块移动到将导气孔1打开时则进行压缩腔与吸气腔的连通实现高压泄压过程，一旦压缩腔内气压降低到设定排气压力上限以内时，顶推力下降，进一步打破上一阶段的平衡，弹簧提供的泄压平衡力此时大于顶推力，使得滑块向远离弹簧一侧移动，从而使弹簧压缩量减少，滑块将导气孔关闭，由此，不断地进行：移动--短暂平衡--平衡被打破--移动--再次平衡的调节过程，也就实现了压缩机的自动泄压过程；
当压缩腔内气压高于设定排气压力上限值大小不同时，可利用打开导气孔1的大小来进行泄压范围大小的调节，以保证压缩机能维持在安全排气压力范围内运行。
作为本发明的一种可选实施方式，滑片100内设置有调节腔；导气孔1开设在调节腔两侧壁上，也就是说导气孔1为两个，一个设置在朝向吸气腔一侧，另一个设置在朝向压缩腔一侧；通过调节腔实现的连通；调节腔内设置有开口，需要说明的是开口开设位置需要让开第一压力件，通过管路与压缩腔300连通；滑块滑动设置在调节腔内，弹性元件一端与滑块抵接，另一端与调节腔抵接；
作为本发明的一种可选实施方式，可利用滑块将导气孔1完全遮挡实现将导气孔1关闭的效果，将导气孔1部分遮挡或完全露出实现将导气孔1打开的效果。
作为本发明的另一种可选实施方式，滑块上设置有贯穿通孔4，当滑块被顶推到不同位置时，通孔4与导气孔1重合或错开，从而实现对导气孔1的打开或关闭。
更进一步的，通孔与导气孔的重合状态包括部分重合状态和完全重合状态。其中，部分重合状态泄压能力相比完全重合状态的泄压能力会小，适用于压缩腔内气压高于设定排气压力上限不太高的情况下。
当通孔4与导气孔1完全错开时，为压缩机的正常压缩状态，如图2和图3所示。当通孔4与导气孔1部分重合或完全重合时，为压缩机进行变容或者泄压状态，如图4所示。
进一步的，弹性元件3处于极限压缩或接近极限压缩状态时，通孔4与导气孔1完全重合。
进一步的，通孔4直径与导气孔1直径相等。
作为本发明的一种可选实施方式，当滑块将导气孔1打开时，顶推力Fp大于或等于设定泄压力F1；当滑块将导气孔1关闭时，顶推力Fp小于设定泄压力F1；在此需要说明的是，设定泄压力F1是指压缩机设定排气压力上限Px时作用在滑块表面(面积为S)上的力，也就是F1＝Px×S，第一压力件提供的泄压平衡力Fk＝Fp。当高压设备为压缩机时，则设定排气压力上限为压缩机的排气压力上限。当高压设备为其他设备时，则为该设备的工作压力。
本发明还提供了一种高压设备，包括上述的自泄压结构。
如图5所示，具体的，该高压设备可以为压缩机，当然可以为其他运行在高压状态下的设备。当为压缩机时，包括气缸400、偏心设置在气缸400内的转子500、气缸和转子之间安装滑片100，滑片与气缸之前设置有弹簧。通过弹簧使得滑片始终与转子抵接，保持吸气腔200和压缩腔300之间的完全隔断。
在气缸400上设置滑片槽600，滑片100安装在滑片槽600内。
本发明提供的自泄压结构，安装在高压设备如压缩机上，当压缩腔内压力过高超过设定排气压力上限时，会依靠其自身的压缩腔气压带动调压件将导气孔部分打开或全部打开，由于导气孔的打开可实现压缩腔与吸气腔的连通，从而可将高压降下来，实现泄压功能，也就实现了压缩机自带卸压装置的功能，避免压缩机超负荷运行带来的加速磨损甚至损坏，保护压缩机安全，提高使用寿命；当自泄压结构安装到终端产品上时，通过超压后的自泄压作用，降低超压力破裂或者泄漏的风险；通过将高压设备上配置自泄压结构，提高客户体验，降低使用风险，可保证不停机运行。
本发明提供的自泄压结构的原理说明：
如图4所示，为压缩机处于泄压状态图，滑块在运行方向上，受到气体力Fp和弹簧力Fk平衡作用，Fp气体力的增加，弹簧挤压变形使滑块往里移动，最终滑块上的通孔4与滑片100上的导气孔1相通，压缩腔300高压气体便从通孔4流回吸气腔，达到变容卸压的效果。
本发明提供的自泄压结构的工作状态切换：
1)在压缩机正常负荷状态下工作，在弹性元件和气体压作用下，滑块上的通孔与滑片上的导气孔处于分离状态(图2和图3所示的状态)，压缩机正常压缩；
2)在压缩机超负荷状态下工作，气体压力Fp大幅上升，压缩弹性元件，使滑块上的通孔与滑片的导气孔处于重合状态(图4所示的状态)，此时压缩机卸压；
超负荷程度不一样，通孔打开程度不一样，最终达到相对稳定的压力下，保证压缩机正常工作。
这里首先需要说明的是，“向内”是朝向容置空间中央的方向，“向外”是远离容置空间中央的方向。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种自泄压结构，其特征在于，包括设置在滑片上能使吸气腔和压缩腔连通的的导气孔、活动设置在所述滑片内能将所述导气孔打开或关闭的调压件；所述调压件的移动动力源为压缩腔内气压。
2.根据权利要求1所述的自泄压结构，其特征在于，所述调压件包括滑块与所述滑块连接以提供泄压平衡力的第一压力件，所述泄压平衡力与压缩腔内气体施加到所述滑块上的顶推力方向相反。
3.根据权利要求2所述的自泄压结构，其特征在于，所述第一压力件为弹性元件。
4.根据权利要求3所述的自泄压结构，其特征在于，所述弹性元件为弹簧。
5.根据权利要求3或4所述的自泄压结构，其特征在于，所述滑片内设置有调节腔；所述导气孔开设在所述调节腔两侧壁上，所述调节腔内设置有开口，通过管路与压缩腔连通；所述滑块滑动设置在所述调节腔内；所述弹性元件一端与所述滑块抵接，另一端与所述调节腔抵接。
6.根据权利要求5所述的自泄压结构，其特征在于，所述滑块上设置有贯穿通孔，当所述滑块被顶推到不同位置时，所述通孔与所述导气孔重合或错开，从而实现对所述导气孔的打开或关闭。
7.根据权利要求6所述的自泄压结构，其特征在于，所述通孔与所述导气孔的重合状态包括部分重合状态和完全重合状态。
8.根据权利要求7所述的自泄压结构，其特征在于，所述弹性元件处于极限压缩或接近极限压缩状态时，所述通孔与所述导气孔完全重合。
9.根据权利要求6所述的自泄压结构，其特征在于，所述通孔直径与所述导气孔直径相等。
10.根据权利要求2所述的自泄压结构，其特征在于，当所述滑块将所述导气孔打开时，所述顶推力大于或等于设定泄压力；当所述滑块将所述导气孔关闭时，所述顶推力小于设定泄压力。
11.一种高压设备，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一所述的自泄压结构。
12.根据权利要求11所述的高压设备，其特征在于，所述高压设备为压缩机。
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