CN1134514A - 带简单但减振的簧片式吸气阀机构的活塞式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种活塞式压缩机设有一个吸气阀机构，它包括一个具有吸气簧片阀的吸气阀构件，吸气簧片阀可打开地关闭着用于在压缩前的制冷气体吸气腔与缸筒之间提供流动通道的进气口，在缸筒中，活塞往复运动地压缩制冷气体。缸筒设有第一轴向凹槽式接合面，它与吸气簧片阀的最前端部接合，从而为吸气簧片阀形成了一个止动状态的初始阶段，缸筒还设有第二轴向凹槽式接合面部分，它与吸气簧片阀的一个靠里的部分接合，从而为吸气簧片阀形成了一个止动状态的最终阶段。

Description

带简单但减振的簧片式吸气阀机构的活塞式压缩机

本发明涉及一种带减振的簧片式吸气阀机构的活塞式压缩机，它适合于组合在制冷系统或空调系统中用作制冷剂的压缩部件。这种制冷或空调系统可用于汽车中。

通常，活塞式压缩机，诸如旋转斜盘式或斜盘式压缩机，设有一个内有多个缸筒的缸体，缸筒可称为压缩室，多个活塞往复运动地压缩制冷气体。活塞式压缩机还包括一块或多块阀板，阀板上所钻的吸气口和排气口与各自的缸筒对齐；包括吸气和排气簧片阀，它们被设置成与阀板表面接触，以便可打开地关闭吸气口和排气口；以及包括一个或多个盖，以便通过阀板封闭缸体的一个或几个轴向端。盖被设计为在它里面形成一个吸气腔，用于压缩前的制冷气体，以及形成一个排气腔，用于压缩后的制冷气体。当有关的阀关闭吸气和排气口时，此吸气和排气簧片阀与一块或多块阀板的表面紧密接触，而当有关的阀打开吸气和排气口时，吸气和排气簧气阀从一块或多块阀板的表面离开。此外，在缸体上各缸筒的端部设有止挡，所以，当有关的吸气簧片从关闭一块或多块阀板的吸气口的位置，移到打开吸气口的位置时，吸气簧片阀的自由端与此止挡相接或被其止动。也就是说，有关的吸气簧片阀的开度受缸体止挡的限制，而止挡通常制成凹槽，凹槽是通过切去围绕着每个缸筒的圆柱形壁端部的一部分形成的。所以，每个吸气簧片阀的开度，取决于制在每个缸筒圆柱形壁中的各个槽的深度。然而，当压缩机或工作在一个空转速度或工作在一个低转速，以及以小输送量工作时，则通过包括压缩机在内的制冷系统的制冷气体流量极度地减小。因此，从吸气腔进入各有关缸筒的制冷气体量很小，其结果是，各吸气簧片阀的自由端部分不能充分地弯曲，直至吸气簧片阀的自由端部与缸体的凹槽止挡可靠地接合。所以，吸气簧片阀产生不受控制的自振运动，这种自振运动导致噪声。

另一方面，若各凹槽止挡的深度设计得较浅，尽管可以解决吸气簧片阀的自振问题，但是吸气簧片阀的开度必然变得较小。因此，必然降低了活塞式压缩机吸气阀机构的吸气性能。

所以本发明的主要目的，不仅要避免降低活塞式压缩机吸气阀机构的吸气簧片阀的吸气性能，而且要避免发生压缩机吸气簧片阀的自振。

本发明另一个目的是提供一种活塞式压缩机，这种压缩机设有一个吸气阀机构，它有一个用于将吸气簧片阀止动在其一个最佳开度位置上的简单的止挡装置，而与此同时不会在压缩机的全部转速范围内产生吸气簧片阀的自振和噪声，也不会降低吸气阀机构的吸气性能。

按照本发明，设计了一种活塞式制冷压缩机，它包括：

一个缸体，它设有多个沿圆周围绕其中心轴线排列的缸筒，缸筒内装有多个往复运动活塞；

至少一块阀板，它设成与缸体的一个轴向端相邻，并设有多对在它上面钻通的吸气和排气口，吸气和排气口处于与各自的缸筒对齐的位置；

一个吸气阀构件，它设成与阀板的一个面相邻，并包括多个吸气簧片阀，用于可打开地关闭着阀板的吸气口；

一个排气阀构件，它设成与阀板的另一面相邻，并设计成用于可打开地关闭着阀板的排气口；

至少一个盖，它设计成通过阀板封闭缸体的轴向端，并在它里面构成了一个吸气腔，用于压缩前的制冷气体，以及构成了一个排气腔，用于压缩后的制冷气体；

一个吸气阀止挡机构，它设在各缸筒的端部，用于在吸气阀构件连续工作期间与有关的吸气簧片阀自由端接合；以及

一个设在吸气阀止挡机构中的装置包括：

一个第一预定接合面，它具有一个相对于缸体轴向端的第一预定深度，并与每个吸气簧片阀自由端的最前部接合，从而为每个吸气簧片阀形成一个止动的初始阶段；以及

一个第二预定接合面，它具有一个相对于缸体轴向端的第二预定深度，这一深度大于第一预定接合面的深度，此第二预定接合面与每个吸气簧片阀的自由端在它的一个与最前部连接的部分处接合，从而为每个吸气簧片阀形成一个止动的最终阶段。

吸气阀止挡机构的第一和第二预定接合面，最好由制在有关缸筒端部的第一和第二局部沉孔构成，此第一和第二局部沉孔分别被第一和第二局部圆柱壁所围绕。

吸气阀止挡机构的第一和第二局部圆柱壁，最好延伸为具有相同的曲率半径。

在按照本发明的吸气阀止挡机构中，当吸气阀机构的吸气簧片阀，从其关闭相关吸气口的关闭位置，移向其随着各自活塞的吸气冲程的打开位置时，每个吸气簧片阀自由端的最前部弯曲，并与吸气阀止挡机构的第一预定接合面进入接合，从而受到初始的第一次止动，因此避免引起吸气簧片阀的不受控制的自振。接着，每个吸气簧片阀进一步弯曲，直至与其最前部连接的部分与第二预定接合面进入接合，从而受到最终阶段的止动。所以，吸气阀机构的每个吸气簧片阀的打开运动全部完成，以便允许有关的缸筒从吸气腔吸入压缩前的制冷气体。

应当理解，由于吸气阀止挡机构的第一预定接合面，被设计成与活塞式制冷压缩机的工作条件无关地，使每个吸气簧片阀的最前部形成上述初始止动，所以此压缩机的吸气阀机构，可以在压缩机的各种工作条件下，避免发生吸气阀不受控制的自振。

本发明以上的和其他的目的、特点和优点，由下面参照附图对本发明最佳实施例的说明中可以更清楚地看出。其中：

图1按本发明最佳实施例的活塞式制冷压缩机纵剖面图；

图2具有多个吸气簧片阀的吸气阀构件前视图；

图3多个缸筒之一个和有关的吸气簧片阀的放大说明图，以表明它们之间在位置和工作上的相互关系；

图4缸筒之一的端部和部分阀板的示意横截面图，表示图2中之吸气阀构件的吸气簧片阀之一的最终打开运动；以及

图5缸筒之一的端部和部分阀板的与图4类似的示意横截面图，表示图2中之吸气阀构件的吸气簧片阀之一的初始打开运动。

参见图1，活塞式压缩机有一个缸体CB，它包括一个具有多个(5个)缸筒11的前缸体1，和具有多个(5)个与前缸体1的缸筒11同轴的缸筒11的后缸体2。缸体CB有两个轴向端，其中一个由前盖5通过前阀板3封闭，另一个由后盖6通过后阀板4封闭。前盖5、前阀板3、前缸体1、后缸体2、后阀板4以及后盖6，用多个长螺栓7紧密地组装在一起，这些螺栓7插入轴向螺栓孔1a和2a内。包括前、后缸体1和2的缸体CB中设有一个旋转斜盘腔8，它设在前、后缸体1和2的连接部位。在旋转斜盘腔8内装有一个旋转斜盘10，它固定地装在一根驱动轴9上，驱动轴9设置成在同轴的中央孔1b和2b内延伸。前、后缸体1和2分别有5个沿轴向同轴延伸的缸筒11。缸筒11环绕着缸体CB的中心线沿圆周排列，并在它里面可滑动地安装有双头活塞12，这些活塞12通过半球块13在工作上与旋转斜盘10连接起来。

前、后盖5和6的内部制有前、后吸气腔14和15，以及设有前、后排气腔16和17。前吸气腔和排气腔14和16，以及后吸气腔和排气腔15和17，在流动上被前、后隔壁30和31分别隔开。前、后阀板3和4上分别设有多个制在其上的吸气口18和19，用于随着双头活塞12的吸气冲程，将压缩前的制冷气体(低压气)，从前、后吸气腔14和1 5引入各自的缸筒11中。前、后阀板3和4上还分别设有多个制在其上的排气口20和21，用于将压缩后的制冷气体(高压气体)，从各自的缸筒11排入前、后排气腔16和17。

前、后阀板3和4还设有与其内表面连接的前、后吸气阀构件22和23，上述内表面指的是面朝着前、后缸体1和2轴向端的那个表面。前、后阀板3和4还设有与其外表面，亦即通过前、后阀座24a和25a面朝着前、后盖5和6的那个表面连接的前、后排气阀构件24和25。

后缸体2的上部设有一个安装座26，用于能与一个图中未表示的法兰件连接，通过此法兰件将压缩机与一个外部的制冷系统连接起来。安装座26上设有一个其端孔通入旋转斜盘腔8中的进口(图1中未表示)，所以压缩前的制冷气体可通过此进口，从外部的制冷系统引入旋转斜盘腔8。前、后缸体1和2上还设有多个制在其中央部分并与中央孔1b和2b相邻的进气通道28和29，它们位于有关的两个缸筒11之间。进气通道28和29被设计成用于允许制冷气体从旋转斜盘腔8流入各自的吸气腔14和15。

上述安装座26上还设有一个出口(图中未表示)，它在流动上与制在前、后缸体1和2上并位于两个有关的缸筒11之间的排气通道(图中未表示)连通。排气通道与排气腔16和17连通，所以压缩后的制冷气体可通过此排气通道和上述出口，从排气腔16和17输送到外部的制冷系统去。

下面来说明装在上述压缩机中的吸气阀机构。

吸气阀机构配备有上述前、后吸气阀构件22和23、前、后吸气口18和19、以及后面要介绍的吸气簧片阀止挡机构，后者设在压缩机的每个前、后侧上，用来控制后面还要介绍的前、后吸气阀构件22和23的吸气簧片阀的打开运动。在这里，由于在前侧上的吸气簧片阀止挡机构与后侧上的类似，所以，下面参照图2至5，作为代表性地只说明设在压缩机后侧上的吸气簧片阀止挡机构。

参见图2，后吸气阀构件23设计为单个的盘状构件，其上制有多个(5个)吸气簧片阀23a，它们被安排成与后缸体2(见图1)相应数量(5个)的缸筒11相对。吸气簧片阀23a制成独立的柔性簧片，它们被设置成从盘形的后吸气阀构件23的圆周，朝着此同一构件23的中心方向向内沿径向延伸。每个簧片阀23a有一个自由端和一个与此后吸气阀构件23的圆周相邻的根部。

如图3至5所示，每个簧片阀23a相对于有关的缸筒11沿其直径方向延伸，以及，上述簧片阀23a的前自由端延伸到超出缸筒11的同周边缘(见图3)。

缸筒11上制有一个阀的接合部分40，它起一个阀的止挡的作用，用于限制吸气簧片阀23a的开度。阀的接合部分40由一个槽组成，此槽是通过切去缸筒11上与缸筒11轴向端相应的位置处并与吸气簧片阀23a自由端部分对齐的部分内壁构成的。

阀接合部分40包括一个第一接合面部分41和一个第二接合面部分42，前者设计为当吸气簧片阀23a打开运动的起始阶段，可与柔性的吸气簧片阀23a的最前端部分接合，第二接合面部分42设计为在吸气簧片阀23a打开运动的最终阶段，能与此吸气簧片阀23a沿径向的靠里部分接合，这一部分与吸气簧片阀23a的最前端部分是连接在一起的。也就是说，接合部分40的第一接合面部分41，可以使吸气簧片阀23a通过其最前端部分的被接合，形成止动的初始阶段，而设计为从缸筒11轴向端起比第一接合面部分41的深度更深的阀接合部分40的第二接合面部分42，可以通过吸气簧片阀的上述沿径向靠里的部分被接合，使吸气簧片阀23a形成止动的最终阶段。当吸气簧片阀23a通过其沿径向靠里的部分与接合部分40的第二接合面部分42接合而使之最终止动时，由于其挠曲造成的吸气簧片阀23a的打开运动被迫停止。

应当指出，阀接合部分40的第一和第二接合面部分41和42，如图3清楚表示的那样，分别设计为具有部分圆壁41a和42a的沉孔。

如图4清楚表示的那样，阀接合部分40的第一接合面部分41有一个轴向深度“H₁”，“H₁”是在缸筒11的边缘处从其轴向端起测量的，此深度预先规定为，当后吸气阀构件23的吸气簧片阀23a在来自缸筒11的吸气压力作用下打开并挠曲时，吸气簧片阀23a的最前端部分务必与第一接合面部分41接合并止动，而应与压缩机工作条件的任何改变无关。也就是说，如图5所示，后吸气阀构件23的吸气簧片阀23a，由于其最前端部分与第一接合面部分41接合，所以总是能造成初始阶段的止动。

缸筒11的阀接合部分40的第二接同部分42有一个轴向深度“H₂”，它是在缸筒11边缘处从缸筒11的轴向端起测量的。

如图4所示，深度“H₂”比深度“H₁”深，并预先规定为，当后吸气阀构件23的吸气簧片阀23a在其最前端部分与第一接合面部分41接合后再进一步打开并挠曲时，吸气簧片阀23a上与最前端部分连接的沿径向靠里的部分，可与缸筒11的阀接合部分40的第二接合面部分42接合并被它止动，因此稳定地获得吸气簧片阀23a的一个最恰当的开度，以便允许制冷气体从后吸气腔15经后吸气口19，流入缸筒11中。

应当理解，设在压缩机前侧上的前吸气阀机构，与上述设在压缩机后侧上的后吸气阀机构相比，具有类似的结构和相似的工作情况。

在压缩机的前、后侧各设有一个上述吸气阀机构的活塞式压缩机中，当驱动轴9带着旋转斜盘10一起旋转时，各个双头活塞12在各自的缸筒11中作往复运动，以便与缸体CB的缸筒11协作，完成吸入制冷气体、压缩制冷气体以及排出压缩后的制冷气体等工作。当压缩前的制冷气体通过安装座26的进口从外部的制冷系统引入旋转斜盘腔8时，以及当制冷气体从旋转斜盘腔8经进气通道29流入例如后吸气腔15时，制冷气体便随着有关活塞12的吸气冲程，经吸气口19和后吸气阀构件23上被打开了的吸气簧片阀23a，被吸入相应的缸筒11中去。接着，被吸入的制冷空气在活塞12于缸筒11中进行压缩冲程期间，被有关的活塞12逐步加压，以及，当制冷气体的压力达到了一个足以打开排气阀构件25的预定压力时，此被压缩后的制冷气体便通过后排气口21从有关的缸筒11排入后排气腔17中。

在缸筒11中的该活塞12进行吸气冲程期间，若在该缸筒11中的压力降低到一个比后吸气腔15中所存在的压力为低的水平，那么后吸气阀构件23的有关吸气簧片阀23a便开始弯曲并打开吸气口19。在起始的挠曲阶段，吸气簧片阀23a在其最前端部分与有关缸筒11的第一接合面部分41接合，从而如图5中的实线所示，通过与第一接合面部分41接合，使之处于止动状态的初始阶段。因此，排除了后吸气阀构件23的各吸气簧片阀23a的任何不受控制的自振运动。接着，当吸气簧片阀23a进一步挠曲到具有一个如图4所示的更深的弯曲姿态时，吸气簧片阀23a的沿径向靠里的部分，与相关的第二接合面部分42的边缘接合，并因而使后吸气阀构件23的吸气簧片阀23a处于一个止动状态的最终阶段，在这种情况下，在后吸气口19与相关的缸筒11之间，稳定地建立起一个最恰当的开度(打开的面积量)，从而允许压缩前的制冷气体经吸气口19引入缸体11中。

若压缩机在比较小的输送量情况下运行时，后吸气阀构件23的吸气簧片阀23a止动状态的最终阶段，减低为如图5中双点划线所示的状态。尽管如此，吸气阀构件23上有关的吸气簧片阀23a的最前端部分，仍始终能与第一接合面部分41接合并被其止动，所以，肯定能避免后吸气阀构件23吸气簧片阀23a发生自振，并因此也不会产生噪声。

在本发明的上述实施例中，吸气簧片阀止挡机构的阀接合部分40的第一和第二接合面部分41和42，制成如图3所示具有部分圆壁41a和42a的沉孔。因此，应当理解，阀接合部分40的接合面部分41和42，能容易地使用传统的切削刀具镗成，也就是采用传统的立铣刀。在这里，若第一和第二接合面部分41和42的侧壁41a和42a，被设计为具有相同的曲率半径，那么可不必更换切削刀具而用同一把立铣刀镗出。因此，可以做到简便地制造吸气阀止挡机构的阀接合部分。

由以上对本发明最佳实施例的说明，可以理解，组合在活塞式压缩机中的前、后吸气阀机构提供了吸气阀的止挡机构，用于分两个阶段限制前、后吸气阀构件的吸气簧片阀的打开运动，也就是指，止动状态的初始阶段和止动状态的最终阶段，在初始阶段中，各吸气簧片阀的最前端部分可被持续地止挡，从而避免发生吸气簧片阀不受控制的自振，而在最终阶段中，可以稳定地建立起一个最恰当的吸气开度，从而允许压缩前的制冷气体，没有困难地从吸气腔经由阀板的吸气口，引入有关的缸筒中去。因此，由于避免了因吸气阀构件自振产生的任何噪声，所以此压缩机可以相当安静地工作。

此外，各缸筒的阀接合部分可容易地采用传统的切削刀具制成。因此，这种活塞式压缩机的前、后吸气阀机构的生产率可得到提高。而且，因为吸气阀止挡机构的阀接合部分，是由制在缸体轴向端中的圆柱形沉孔构成的，所以就有可能通过有效地利用缸体上围绕着各缸筒的窄小的轴向端(一个或多个)，制成这种吸气阀止挡机构的阀接合部分。也就是说，压缩机内部现存的部分可有利地被利用来构成活塞式压缩机的吸气阀机构，无须使用任何附加的构件或零件。

应当理解，本技术方面的专家可以在不脱离所附权利要求中申请的本发明精神和范围的情况下，作出许修改和变化。

Claims (4)

1.一种活塞式制冷压缩机包括：

一个缸体，它设有多个沿圆周围绕其中心轴线排列的缸筒，缸筒内装有多个往复运动的活塞；

至少一块阀板，它设成与缸体的一个轴向端相邻，并设有多对在它上面钻通的吸气和排气口，吸气和排气口处于与各自的缸筒对齐的位置；

一个吸气阀构件，它设成与阀板的一个面接触，并包括多个吸气簧片阀，用于可打开地关闭着阀板的吸气口；

一个排气阀构件，它设成与阀板的另一个面相接触，并设计成用于可打开地关闭着阀板的排气口；

至少一个盖，它设计成通过阀板封闭缸体的轴向端，并在它里面构成了一个吸气腔，用于压缩前的制冷气体，以及构成了一个排气腔，用于压缩后的制冷气体；

一个吸气阀止挡机构，它设在各缸筒的端部，用于在吸气阀构件连续工作期间与有关的吸气簧片阀自由端接合；以及

一个其中设有吸气阀止挡机构的装置包括：

一个第一预定接合面，它具有一个相对于缸体轴向端的第一预定深度，并与每个吸气簧片阀自由端的最前部接合，从而为每个吸气簧片阀形成了一个止动的初始阶段；以及

一个第二预定接合面，它具有一个相对于缸体轴向端的第二预定深度，这一深度大于第一预定接合面的深度，此第二预定接面与每个吸气簧片阀的自由端在其一个与最前部连接的部分处接合，从而为每个吸气簧片阀形成了一个止动的最终阶段。

2.按照权利要求1所述之活塞式压缩机，其特征为：吸气阀止挡机构的第一和第二预定接合面，由制在有关缸筒端部的第一和第二局部沉孔构成，此第一和第二局部沉孔分别被第一和第二局部圆柱壁所围绕。

3.按照权利要求2所述之活塞式压缩机，其特征为：吸气阀止挡机构的第一和第二局部圆柱壁，以具有相同的曲率半径地延伸。

4.一种活塞式压缩机包括：

一个缸体，它设有前、后轴向端和多个沿圆周围绕其中心轴线排列的缸筒，缸筒内装有多个往复运动的双头活塞；

一块前阀板，设成与缸体的前轴向端相邻，并设有多对在它上面钻通的前吸气和排气口，前吸气和排气口处于与各自的缸筒对齐的位置；

一块后阀板，设成与缸体的后轴向端相邻，并设有多对在它上面钻通的后吸气和排气口，后吸气和排气口处于与各自的缸筒对齐的位置；

一个前吸气阀构件，它设成与前阀板相接触，并包括多个前吸气簧片阀，用于可打开地关闭着前阀板的前吸气口；

一个后吸气阀构件，它设成与后阀板相接触，并包括多个后吸气簧片阀，用于可打开地关闭着后阀板的后吸气口；

一个前排气阀构件，它设成与前阀板相接触，并设计成用于可打开地关闭着前阀板的排气口；

一个后排气阀构件，它设成与后阀板相接触，并设计成用于可打开地关闭着后阀板的排气口；

一个前盖，设计成通过前阀板封闭缸体的前轴向端，并在它里面构成了一个用于压缩前制冷气体的前吸气腔，以及一个用于压缩后制冷气体的前排气腔；

一个后盖，设计成通过后阀板封闭缸体的后轴向端，并在它里面构成了一个用于压缩前制冷气体的后吸气腔，以及一个用于压缩后制冷气体的后排气腔；

一个前吸气阀止挡机构，它设在各缸筒的端部和在缸体的前轴向端，用于在前吸气阀构件连续工作期间与有关的前吸气簧片阀自由端接合；

一个后吸气阀止挡机构，它设在各缸筒的端部和在缸体的后轴向端，用于在后吸气阀构件连续工作期间与有关的后吸气簧片阀自由端接合；

一个其中设有前吸气阀止挡机构的第一装置包括：

一个第一预定接合面，它具有一个相对于缸体前轴向端的第一预定深度，并与每个前吸气簧片阀自由端的最前部接合，从而为每个前吸气簧片阀形成了一个止动状态的初始阶段；以及，

一个第二预定接合面，它具有一个相对于缸体前轴向端的第二预定深度，这一深度大于第一预定接合面的深度，此第二预定接合面与每个前吸气簧片阀的自由端在其一个与最前部连接的部分处接合，从而为每个前吸气簧片阀形成了一个止动状态的最终阶段；以及

一个其中设有后吸气阀止挡机构的第二装置包括：

一个第一预定接合面，它具有一个相对于缸体后轴向端的第一预定深度，并与每个后吸气簧片阀自由端的最前部接合，从而为每个后吸气簧片阀形成了一个止动状态的初始阶段；以及

一个第二预定接合面，它具有一个相对于缸体后轴向端的第二预定深度，这一深度大于第一预定接合面的深度，此第二预定接合面与每个后吸气簧片阀的自由端在其一个与最前部连接的部分处接合，从而为每个后吸气簧片阀形成了一个止动状态的最终阶段。

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