CN113811689B - 压缩机阀组件 - Google Patents

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Abstract

提出了一种压缩机阀组件。压缩机阀组件包括附接至彼此的座部和防护件。座部包括入口孔。防护件包括弹簧。防护件包括附接至防护件的底部并从弹簧内部延伸到弹簧之外的导向销。防护件包括附接至导向销的密封元件。密封元件包括用于接纳导向销的插口和位于弹簧的顶部上的弹簧安放区域。导向销在内部导引密封元件的运动，以在弹簧伸展时使密封元件朝向入口孔移动，并且在弹簧被压缩时使密封元件远离入口孔移动。

Description

压缩机阀组件
技术领域
本发明总体上涉及一种压缩机阀组件、特别地、一种用于往复式压缩机的压缩机阀组件。
背景技术
往复式压缩机是容积式压缩机。在往复式压缩机中，待压缩的流体经由入口进入腔室并经出口离开腔室。压缩是流体通过活塞头部的往复运动而被压缩的循环过程。多个压缩机阀组件可以绕腔室布置。压缩机阀组件因压缩机阀组件两侧上的压力差而在关闭状态与打开状态之间切换，该压力差是由活塞头部的往复运动引起的。
在往复式压缩机中，压缩机阀组件的性能和可靠性是决定往复式压缩机性能的关键。一直需要一种用于往复式压缩机的更高效且更可靠的压缩机阀组件。
发明内容
简言之，本发明的各方面涉及一种压缩机阀组件、一种用于压缩机阀组件的防护件以及一种用于操作压缩机阀组件的方法。
根据一方面，提出了一种压缩机阀组件。压缩机阀组件包括座部，该座部包括入口孔。压缩机阀组件包括附接至座部的防护件。防护件包括弹簧。防护件包括附接至防护件的底部并从弹簧内部延伸到弹簧之外的导向销。防护件包括附接至导向销的密封元件。密封元件包括插口，插口限定开口以接纳导向销。密封元件包括设置在插口的一个端部上的密封件头部。密封元件包括位于弹簧的顶部上的弹簧安放区域。导向销构造成导引密封元件沿着导向销的运动，使得在压缩机阀组件的操作期间当弹簧伸展时密封元件的密封件头部朝向入口孔移动，并且在弹簧被压缩时密封元件的密封件头部远离入口孔移动。
根据一方面，提出了一种用于压缩机阀组件的防护件。防护件包括弹簧。防护件包括附接至防护件的底部并从弹簧内部延伸到弹簧之外的导向销。防护件包括附接至导向销的密封元件。密封元件包括插口，插口限定开口以接纳导向销。密封元件包括设置在插口的一个端部上的密封件头部。密封元件包括位于弹簧的顶部上的弹簧安放区域。导向销构造成导引密封元件沿着导向销的运动，使得部在压缩机阀组件的操作期间当弹簧伸展时密封元件的密封件头朝向入口孔移动，并且在弹簧被压缩时密封元件的密封件头部远离入口孔移动。
根据一方面，提出了一种用于操作压缩机阀组件的方法。压缩机阀组件包括附接至彼此的座部和防护件。座部包括入口孔。该方法包括在防护件中设置弹簧。该方法包括将导向销附接至防护件的底部并从弹簧内部延伸到弹簧之外。该方法包括将密封元件附接至导向销。密封元件包括插口，插口限定开口以接纳导向销。密封元件包括设置在插口的一个端部上的密封件头部。密封元件包括位于弹簧的顶部上的弹簧安放区域。导向销构造成导引密封元件沿着导向销的运动，使得在压缩机阀组件的操作期间当弹簧伸展时密封元件的密封件头部朝向入口孔移动，并且在弹簧被压缩时密封元件的密封件头部远离入口孔移动。
如上文和下文中所描述的本申请的各个方面和各实施方式不仅可以以明确描述的组合使用，而且可以以其他组合使用。技术人员在阅读和理解描述后会想到修改。本领域技术人员将在阅读和理解该说明书后做出修改。
附图说明
参照附图更详细地解释本申请的示例性实施方式。在附图中：
图1是装有根据本发明的实施方式的压缩机阀组件的往复式压缩机的示意性横截面图；
图2是常规压缩机阀组件的示意性剖视立体图；
图3是图2中所示的常规压缩机阀组件的示意性局部横截面图；以及
图4至图7是根据本发明的各种实施方式的用于往复式压缩机的压缩机阀组件的示意性局部横截面图。
为了促进理解，在可以的情况下，使用相同的附图标记指示附图中共有的相同元件。
具体实施方式
与本发明的各方面相关的详细描述在下文中参照附图进行描述。
图1图示了往复式压缩机10的示意性横截面图。往复式压缩机10包括连接至驱动杆12的曲轴11。驱动杆12通过十字头13连接至活塞杆14。活塞杆14连接至活塞头部15。活塞头部15至少部分地设置在活塞腔室16内。活塞头部15可以由活塞杆14和驱动杆12驱动并且以往复方式在活塞腔室16内移动，如由双箭头所指示的。根据本发明的实施方式的多个压缩机阀组件200可以设置在活塞腔室16周围。压缩机阀组件200可以因活塞头部15的往复运动而在打开状态与关闭状态之间切换以控制待压缩的流体进入腔室16以及离开腔室16。
图2图示了可以用于往复式压缩机10的常规压缩机阀组件100的示意性剖视立体图。图3是图2中所示的常规压缩机阀组件100的示意性局部横截面图。参照图2和图3，阀组件100包括座部110和防护件120。座部110和防护件120通过任何合适的方式、比如通过螺栓和螺母或带帽螺钉111附接至彼此。座部110中布置有多个入口孔112。每个入口孔112包括设置在入口孔112的底部处的出口边缘112a。防护件120中布置有多个出口孔122。流体流300可以经入口孔112流到阀组件100中并且经出口孔122从阀组件100流出。
阀组件100包括设置在防护件120中的多个导向袋部124。阀组件100还包括设置在防护件120中的多个弹簧126和密封元件130。每个导向袋部124中均设置有各自相应的弹簧126和密封元件130。密封元件130呈具有接纳弹簧126的插口132的倒置U形形状。密封元件130具有设置在密封元件130的一个端部上的密封件头部134。密封件头部134可以包括设置在密封件头部134的周缘处的边缘134a。每个密封元件130对应于每个入口孔112。
在阀组件100的操作期间，当弹簧126伸展时，弹簧126向密封元件130施加力，该力使密封元件130的密封件头部134朝向入口孔112移动直到密封件头部134的边缘134a抵靠入口孔112的出口边缘112a形成接触。入口孔112因此被密封以防止流体流300进入阀组件100中。当弹簧126被压缩时密封元件130的密封件头部134可以退到导向袋部124中。入口孔112因此被打开以允许流体流300进入阀组件100中。流体流300可以经入口孔112进入阀组件100，撞击密封元件130并且经出口孔122离开阀组件100，如由流向线300所示。出口孔122可以布置在导向袋部124之间。
如图2和图3中所示，常规阀组件100使用设置在弹簧126和密封元件130外部的导向袋部124以在外部导引弹簧126和密封元件130。外部导向袋部124的使用可能限制被安装在阀组件100中的弹簧126和密封元件130的数目，从而会限制阀组件100的效率。外部导向袋部124的使用也限制阀组件100的流动区域，这会限制对灰尘和碎屑的耐受性.
图4图示了根据本发明的实施方式的安装在往复式压缩机10中的压缩机阀组件200的示意性局部横截面图。阀组件200包括座部210和防护件220。座部210和防护件220通过任何合适的方式附接至彼此。座部210中布置有多个入口孔212。入口孔212包括设置在入口孔212底部处的出口边缘212a。入口孔212的出口边缘212a可以具有用于实现密封效果的任何合适的形状。例如，入口孔212的出口边缘212a可以为倒圆形状或倒角形状等。阀组件200包括设置在防护件220中的多个弹簧226。弹簧226可以位于防护件220的底部220a上。阀组件200包括设置在防护件220中的多个导向销224。导向销224附接至防护件220的底部220a并且从弹簧226内部延伸到弹簧226之外。导向销224可以通过任何合适的方式、比如螺纹配合或压配合附接至防护件220的底部220a。导向销224可以根据任何需要从防护件220中更换。例如，导向销224可以因维护需要或适应阀组件200的设计要求而更换。导向销224可以呈圆柱形形状。导向销224可以包括排气孔225(如图5中所示)以防止在导向销224与密封元件230之间滞留气体。导向销224可以包括任何合适的材料、比如金属或高强度热塑性材料。
阀组件200包括设置在防护件220中的多个密封元件230。密封元件230附接至导向销224。密封元件230的详细视图也在图4中图示出。如图4和密封元件230的详细视图中所示，密封元件230可以呈具有插口232的倒置U形形状。插口232限定开口以接纳导向销224。插口232可以设置在密封元件230的中央处。插口232可以呈筒形形状。插口232包括与导向销224接触的内侧部232a、与内侧部232a相反的外侧部232b以及开口端部232c。密封元件230包括密封件头部234，密封件头部234设置在插口232的与开口端部232c相反的一个端部上。密封件头部234可以包括设置在密封件头部234的周缘处的边缘234a。密封件头部234的边缘234a可以具有对应于入口孔212的出口边缘212a的形状以用于实现密封效果。例如，密封件头部234的边缘234a可以具有倒圆形状或倒角形状等。密封元件230包括弹簧安放区域236。弹簧安放区域236位于弹簧226的顶部上。密封元件230之间设置有多个出口通路222。每个密封元件230对应于每个入口孔212。
在阀组件200的操作期间，当弹簧226伸展时，弹簧226向密封元件230施加力。密封元件230的密封件头部234然后沿着导向销224朝向入口孔212移动，直到密封件头部234的边缘234a与入口孔212的出口边缘212a形成接触。入口孔212因此被密封以防止流体流300进入阀组件200中。当弹簧226被压缩时，密封元件230的密封件头部234沿着导向销224远离入口孔212移动。入口孔212因此被打开以允许流体流300进入阀组件200中。流体流300可以经入口孔212进入阀组件200，从而撞击密封元件230的密封件头部234并且经出口孔122离开阀组件200，如由流向线300所示。
在如4图中所示的示例性实施方式中，弹簧安放区域236是位于插口232的与密封件头部234的上述端部相反的开口端部232c处的区域。弹簧226设置在防护件220中。导向销224附接至防护件220的底部220a并且从弹簧226内部延伸到弹簧226之外。导向销224插入到密封元件230的插口232中以附接密封元件230。密封元件230的插口232设置在弹簧226上方。弹簧安放区域236位于弹簧226的顶部上。插口232的外侧部232b可以具有倒角表面238。倒角表面238从开口端部232c处的弹簧安放区域236开始倒角。
图5图示了根据本发明的另一实施方式的可以用于往复式压缩机10的压缩机阀组件200的示意性局部横截面图。压缩机阀组件200的密封元件230的详细视图也在图5中图示出。如图5和密封元件230的详细视图中所示，弹簧226设置在防护件220中。导向销224附接至防护件220的底部220a并且从弹簧226内部延伸到弹簧226之外。导向销224插入到弹簧元件230的插口232中以附接密封元件230。密封元件230的插口232的一部分设置在导向销224与弹簧226之间。弹簧安放区域236是设置在插口232的距离开口端部232c一定距离的外侧部232b处并且从外侧部232b向外延伸的区域。弹簧安放区域236位于弹簧226的顶部上。在如图5中所示的示例性实施方式中，弹簧226可以具有较大直径，使得插口232的一部分可以插入到弹簧226中。因此，可以减小阀组件200的总高度。阀组件200的效率可以得到提高。导向销224可以呈圆柱形形状。导向销224可以包括排气孔225以防止在导向销224与密封元件230之间滞留气体。导向销224可以具有安放区域，弹簧226和密封元件230可以搁置在该安放区域上。可以理解的是，弹簧226和密封元件230可以位于防护件220的底部220a上。
图6和图7图示了根据本发明的实施方式的压缩机阀组件200的示意性局部横截面图。如图6和图7中所示，插入件214可以附接至入口孔212的出口边缘212a。插入件214可以通过任何合适的方式、比如螺纹配合或压配合附接至入口孔212的出口边缘212a。插入件214可以从入口孔212的出口边缘212a中更换。插入件214可以具有对应于入口孔212的周缘、比如环。插入件214可以包括与入口孔212的出口边缘212a的形状匹配的结构。插入件214可以包括任何合适的材料、比如金属或高强度热塑性材料。
如上所述，在阀组件200的操作期间，密封件头部234的边缘234a与入口孔212的出口边缘212a周期性地接触。入口孔212的边缘212a可能变形，这可能会使阀组件200的密封效果变差。恢复阀组件200的密封效果可以包括修复入口孔212的出口边缘212a。这样的过程可能耗时且成本较高。根据如图6和图7中所示的示例性实施方式，通过在入口孔212的出口边缘212a处附接可更换的插入件214，密封元件234的边缘234a与插入件214周期性地形成接触。可以使用未变形的插入件214来替换变形的插入件214以恢复阀组件200的密封效果。这样的过程消除了在阀组件200的操作期间对入口孔212的出口边缘212a的修复，并且因此降低了操作成本并使得维护较为容易。
根据一方面，所提出的用于往复式压缩机10的压缩机阀组件200利用设置在弹簧226内部和密封元件230中的导向销224以在内部导引弹簧226和密封元件230。通过使用内部引导，消除了常规阀组件100的从外部导引弹簧126和密封元件130的导向袋部124。由于消除了导向袋部124，可以使安装在所提出的压缩机阀组件200中的弹簧226和密封元件230的数目增加。由于弹簧226和密封元件230的数目增加，因此提高了所提出的压缩机阀组件200的效率。
根据一方面，所提出的用于往复式压缩机10的压缩机阀组件200因导向袋部124的消除而使流动区域得以增加。所提出的压缩机阀组件200的流动区域的增加使所提出的压缩机阀组件200对灰尘和碎屑的耐受性得以增加。
根据一方面，所提出的用于往复式压缩机10的压缩机阀组件200的导向销224是可更换的。可更换的导向销224可以降低阀组件200的操作成本并且使得维护较为容易。所提出的用于往复式压缩机10的压缩机阀组件200还可以包括附接至入口孔212的出口边缘212a的可更换的插入件214。可更换的插入件214还降低了阀组件200的操作成本并且使得维护较为容易。
尽管已经在本文中详细示出和描述了结合有本发明的教示的各种实施方式，但是本领域技术人员可以容易地想到仍然结合有这些教示的许多其他改变的实施方式。本发明就其应用而言不限于在说明书中陈述的或在附图中示出的部件的示例性实施方式的构造细节和布置细节。本发明能够具有其他实施方式并且能够以各种方式实践或执行。另外，要理解的是，本文中使用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应当被认为是限制性的。本文中的“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用意在涵盖其后所列出的项目及其等同物以及其他项目。除非另有说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支承”和“联接”及其变型是广泛使用的，并且涵盖直接和间接的安装、连接、支承和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械的连接或联接。
附图标记列表：
10：往复式压缩机
11：曲轴
12：驱动杆
13：十字头
14：活塞杆
15：活塞头部
16：活塞腔室
100：常规压缩机阀组件
110：座部
111：带帽螺钉
112：入口孔
112a：入口孔的出口边缘
120：防护件
122：出口孔
124：导向袋部
126：弹簧
130：密封元件
132：插口
134：密封件头部
134a：密封件头部的边缘
200：创造性的压缩机阀组件
210：座部
212：入口孔
212a：入口孔的出口边缘
214：插入件
220：防护件
220a：防护件的底部
222：出口通路
224：导向销
225：排气孔
226：弹簧
230：密封元件
232：插口
232a：插口的内侧部
232b：插口的外侧部
232c：插口的开口端部
234：密封件头部
234a：密封件头部的边缘
236：弹簧安放区域
238：倒角表面
300：流体流

Claims (19)

1.一种压缩机阀组件，包括：
座部，所述座部包括入口孔，所述入口孔包括设置在所述入口孔底部处的出口边缘，所述出口边缘为倒圆形状或倒角形状；以及
防护件，所述防护件附接至所述座部，
其中，所述防护件包括：
弹簧，所述弹簧具有一致的直径；
导向销，所述导向销附接至所述防护件的底部并且从所述弹簧内部延伸到所述弹簧之外；以及
密封元件，所述密封元件附接至所述导向销，
其中，所述密封元件包括插口，所述插口限定开口以接纳所述导向销，所述插口呈筒形形状，
其中，所述密封元件包括设置在所述插口的一个端部上的密封件头部，所述密封件头部包括设置在所述密封件头部的周缘处的边缘，所述边缘具有对应于所述入口孔的所述出口边缘的形状，以用于实现密封效果，其中，所述密封元件包括位于所述弹簧的顶部上的弹簧安放区域，并且
其中，所述导向销构造成导引所述密封元件沿着所述导向销的运动，使得在所述压缩机阀组件的操作期间当所述弹簧伸展时所述密封元件的所述密封件头部朝向所述入口孔移动，并且当所述弹簧被压缩时所述密封元件的所述密封件头部远离所述入口孔移动，并且
所述导向销具有位于所述防护件与弹簧基座之间的圆柱形部分，所述弹簧基座具有大于所述圆柱形部分的直径。
2.根据权利要求1所述的压缩机阀组件，其中，所述弹簧安放区域包括位于所述插口的与所述密封元件的所述密封件头部的所述一个端部相反的开口端部处的区域。
3.根据权利要求1所述的压缩机阀组件，其中，所述插口的一部分设置在所述导向销与所述弹簧之间。
4.根据权利要求3所述的压缩机阀组件，其中，所述弹簧安放区域包括位于所述插口的距离所述插口的开口端部一定距离的外侧部处并且从所述插口的所述外侧部向外延伸的区域。
5.根据权利要求1所述的压缩机阀组件，其中，所述导向销构造成能够从所述防护件中更换。
6.根据权利要求1所述的压缩机阀组件，还包括插入件，所述插入件附接至所述入口孔的出口边缘。
7.根据权利要求6所述的压缩机阀组件，其中，所述插入件构造成能够从所述入口孔的所述出口边缘中更换。
8.一种用于压缩机阀组件的防护件，所述防护件包括：
弹簧，所述弹簧具有一致的直径；
导向销，所述导向销附接至所述防护件的底部并且从所述弹簧内部延伸到所述弹簧之外；
密封元件，所述密封元件附接至所述导向销，
其中，所述密封元件包括插口，所述插口限定开口以接纳所述导向销，所述插口呈筒形形状，
其中，所述密封元件包括设置在所述插口的一个端部上的密封件头部，所述密封件头部包括设置在所述密封件头部的周缘处的边缘，所述边缘为倒圆形状或倒角形状，以用于实现密封效果，
其中，所述密封元件包括位于所述弹簧的顶部上的弹簧安放区域，并且
其中，所述导向销构造成导引所述密封元件沿着所述导向销的运动，使得在所述压缩机阀组件的操作期间当所述弹簧伸展时所述密封元件的所述密封件头部朝向所述入口孔移动，并且当所述弹簧被压缩时所述密封元件的所述密封件头部远离所述入口孔移动，并且
所述导向销具有位于所述防护件与弹簧基座之间的圆柱形部分，所述弹簧基座具有大于所述圆柱形部分的直径。
9.根据权利要求8所述的防护件，其中，所述弹簧安放区域包括位于所述插口的与所述密封元件的所述密封件头部的所述一个端部相反的开口端部处的区域。
10.根据权利要求8所述的防护件，其中，所述插口的一部分设置在所述导向销与所述弹簧之间。
11.根据权利要求10所述的防护件，其中，所述弹簧安放区域包括位于所述插口的距离所述插口的开口端部一定距离的外侧部处并且从所述插口的所述外侧部向外延伸的区域。
12.根据权利要求8所述的防护件，其中，所述导向销构造成能够从所述防护件中更换。
13.一种用于操作压缩机阀组件的方法，其中，所述压缩机阀组件包括附接至彼此的座部和防护件，其中，所述座部包括入口孔，所述入口孔包括设置在所述入口孔底部处的出口边缘，所述出口边缘为倒圆形状或倒角形状，所述方法包括：
将弹簧设置在所述防护件中，所述弹簧具有一致的直径；
将导向销附接至所述防护件的底部并使所述导向销从所述弹簧内部延伸到所述弹簧之外；并且
将密封元件附接至所述导向销，
其中，所述密封元件包括插口，所述插口限定开口以接纳所述导向销，所述插口呈筒形形状，
其中，所述密封元件包括设置在所述插口的一个端部上的密封件头部，所述密封件头部包括设置在所述密封件头部的周缘处的边缘，所述边缘具有对应于所述入口孔的所述出口边缘的形状，以用于实现密封效果，
其中，所述密封元件包括位于所述弹簧的顶部上的弹簧安放区域，并且
其中，所述导向销构造成导引所述密封元件沿着所述导向销的运动，使得在所述压缩机阀组件的操作期间当所述弹簧伸展时所述密封元件的所述密封件头部朝向所述入口孔移动，并且当所述弹簧被压缩时所述密封元件的所述密封件头部远离所述入口孔移动，并且
所述导向销具有位于所述防护件与弹簧基座之间的圆柱形部分，所述弹簧基座具有大于所述圆柱形部分的直径。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述弹簧安放区域包括位于所述插口的与所述密封元件的所述密封件头部的所述一个端部相反的开口端部处的区域。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述插口的一部分设置在所述导向销与所述弹簧之间。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述弹簧安放区域包括位于所述插口的距离所述插口的开口端部一定距离的外侧部处并且从所述插口的所述外侧部向外延伸的区域。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述导向销构造成能够从所述防护件中更换。
18.根据权利要求13所述的方法，还包括将插入件附接至所述入口孔的出口边缘。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述插入件构造成能够从所述入口孔的所述出口边缘中更换。
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