CN117242261A - 用于活塞泵的活塞、用于制造活塞的方法以及活塞泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于活塞泵、特别是活塞式压缩机的活塞，该活塞包括活塞基体(1)并且包括活塞头阀(3)，该活塞头阀包括簧片阀板(31)，其中，簧片阀板(31)借助于套环(4)紧固至活塞基体(1)。本发明还涉及一种用于制造活塞的方法，以及一种包括根据本发明的活塞的活塞泵、特别是活塞式压缩机。

Description

用于活塞泵的活塞、用于制造活塞的方法以及活塞泵
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于活塞泵、特别是活塞式压缩机的活塞，并且本发明涉及根据权利要求8的前序部分的用于制造活塞的方法。此外，本发明涉及根据权利要求11的前序部分的活塞泵、特别是活塞式压缩机。
现有技术已经公开了用于活塞式压缩机和真空泵的具有活塞顶阀的活塞。DE10322352A1描述了一种轴向制冷剂压缩机，其具有中空筒形活塞，该中空筒形活塞在避开斜板的端侧部处具有进气阀。例如，DE19917009A1描述了一种真空泵。
尽管适用于活塞泵的活塞在现有技术中是已知的，但是仍然需要在这种活塞的组装和制造方面进行改进。
本发明解决了这个问题，并且本发明的目的是提出一种改进的活塞，特别地提出一种下述活塞：其特征在于活塞顶阀可以容易地安装在活塞顶上。
根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的表征特征的活塞来实现。由于层状阀板借助于套环紧固至活塞主体，因此可以确保简单的组装。活塞顶阀的安装可以因下述原因而进行：活塞的顶面设计为套环，该套环在活塞上的缩进直径上被推动。板阀特别地安置在活塞顶上，并且通过压上套环而固定，其中位于环上的向内呈台阶状套环压靠在板上，并且特别地，通过其内径同时使所述板在活塞上居中。
特别地，所提出的发明的进一步有利的改进根据从属权利要求的特征变得明显。不同权利要求的主题或特征原则上可以根据需要彼此组合。
在本发明的一个有利的改进中，可以规定，活塞主体在从活塞顶开始的轴向方向上具有第一部分和至少一个第二部分，该第一部分具有外径，该第二部分具有外径，其中，第一部分的外径小于第二部分的外径。借助于这种措施，活塞主体可以构造成接纳套环。套环特别地被按压到第一部分上。
在本发明的另一有利的改进中，可以规定，套环为中空筒形形式，其中，套环在轴向方向上具有至少一个第一部分和一个第二部分，该第一部分具有内径，该第二部分具有内径，其中，第二部分的内径小于第一部分的内径并且特别地形成环绕套环或突出部。套环内的套环可以借助于这种措施形成。
在本发明的另一有利的改进中，可以规定，套环的第一部分的内径对应于活塞主体的第一部分的外径，使得活塞主体和套环形成干涉配合。通过调节内径与外径之间的关系，可以增加或减少干涉配合的紧密度。
在本发明的另一有利的改进中，可以规定，层状板阀包括具有外径的外环并且包括阀盘，其中弹簧元件设置在外环与阀盘之间。这种层状阀板阀有利地适用于关闭和打开活塞顶中的中央开口。
在本发明的另一有利的改进中，可以规定，层状阀板、特别是外环被至少部分地接纳在活塞顶与套环之间，特别是接纳在活塞主体的第一部分与套环的第二部分之间。因此，层状阀板的轴向位移、特别是径向位移不再可能。
在本发明的另一有利的改进中，可以规定，活塞主体的第一部分构造成比套环长至少活塞环的高度的范围。这意味着，在套环被推上之后，特别是为了与层状阀板形成/抵靠层状阀板并间接地与活塞顶形成阻挡部，存在活塞主体的第一部分的没有被套环包围的局部区域。由此形成活塞环接纳部、特别是活塞环凹槽，活塞环可以接纳在该活塞环接纳部中。因此可以产生一种用于形成活塞环接纳部的有利手段。
在本发明的另一有利的改进中，可以规定，套环和活塞主体在它们之间形成用于活塞环的接纳部，特别地，用于活塞环的活塞环接纳部形成在肩部与套环的第一部分的自由端部之间，该肩部由活塞主体的第二部分与第一部分之间的过渡部产生，其中活塞环被接纳在活塞环接纳部中。
通过这种设计，当处于关闭状态时，活塞环可以特别有利地安装。因此可以省去活塞环的切断，并且特别地活塞环没有接头。可以省略环制造期间的工作步骤，特别是环的切断。该环在尺寸上更加稳定，并且消除了环间隙处可能的泄漏。
本发明的另一个目的是提出一种用于制造用于活塞泵的活塞的改进方法，特别是提出一种用于制造用于活塞泵的活塞的方法，这种活塞通过该方法可以容易地制造。
根据本发明，所述目的通过具有权利要求8的表征特征的方法来实现。由于制造方法至少包括以下方法步骤：
-将层状阀板安置在活塞顶上，以及
-将套环推动到、特别是按压到活塞主体上，
所提出的发明描述了一种用于将层状阀板安装在用于活塞泵的活塞上的技术上容易实现的、廉价的解决方案。不言而喻，不排除该制造方法具有本领域技术人员已知的其他步骤或中间步骤。
特别地，所提出的发明的进一步有利的改进根据从属权利要求的特征变得明显。不同权利要求的主题或特征原则上可以根据需要彼此组合。
在本发明的一个有利的改进中，可以规定，在将套环推动到、特别是按压到活塞主体上之前，活塞环被旋拧到活塞主体上、特别是活塞主体的第一部分上，并且被安置到由于活塞主体的第一部分与第二部分之间的直径差而形成的肩部上。因此，描述了一种用于将活塞环安装在用于活塞泵的活塞上的技术上容易实现的、廉价解决方案。
本发明的另一个目的是提出一种改进的活塞泵、特别是提出一种活塞泵，其特征在于易于组装。
根据本发明，所述目的通过具有权利要求11的表征特征的活塞泵来实现。通过使用根据本发明的活塞，可以使组装优点适用于活塞泵。
根据以下参照附图对优选的示例性实施方式的描述，本发明的其他特征和优点将变得清楚，在附图中：
图1是活塞泵(UT处的活塞)的示意图；
图2示出了根据图1的细节“X”；
图3是活塞泵(OT处的活塞)的示意图；
图4示出了根据图3的细节“Y”；
图5以立体图示出了根据本发明的活塞；
图6示出了根据图5的细节“Z”；
图7是根据本发明的活塞的分解图；
图8示出了用于根据本发明的活塞的活塞主体；
图9示出了用于根据本发明的活塞的套环；
图10示出了用于根据本发明的活塞的层状阀板；
图11示出了用于根据本发明的活塞的活塞环。
在附图中使用了以下附图标记：
K 活塞
A 工作室
P 气缸盖
FE 流体入口
FA 流体出口
G 曲轴箱
E 曲轴/偏心轴
UT 下止点
OT 上止点
S 流体的流动方向
d4 套环的外径
d11 活塞主体的第一部分的外径
d12 活塞主体的第二部分的外径
d21 活塞环的内径
d22 活塞环的外径
d41 套环的第一部分的内径
d42 套环的第二部分的内径
d311 层状阀板的外环的外径
1 活塞主体
2 活塞环
3 活塞顶阀
4 套环
11 第一部分
12 第二部分
13 活塞顶
14 阀开口
31层状阀板
41第一部分
42第二部分
311外环
312阀盘
313弹簧元件
首先参照图1至图4。
图1至图4示意性地图示了活塞泵，特别地示意性地示出了活塞或活塞主体和活塞顶阀的相互作用。
用于活塞泵、特别是活塞式压缩机的活塞K基本上包括活塞主体1和活塞顶阀3。
活塞泵基本上包括带有活塞K和气缸盖P的工作室A，以及流体入口FE和流体出口FA。活塞配备有至少一个活塞顶阀3。通常，活塞在工作室中借助于曲轴E或偏心件驱动。在此，曲轴箱G通常形成流体入口FE，并且流体出口FA布置在气缸盖P中。当活塞K朝向曲轴箱K，也就是说沿UT(下止点)方向移动时，活塞顶阀3对应地打开，并且当所述活塞朝向气缸盖P，也就是说沿OT(上止点)方向移动时，活塞顶阀3关闭。流体从流体入口FE输送到流体出口FA。因此，特别地，流可以穿过活塞K，以便流体从低压侧穿过而进入工作室，并从工作室经由流体出口到达高压侧。
下文将参照图5至图11。
活塞顶阀3基本上包括位于活塞顶13中的优选中央阀开口14，以及层状阀板31。活塞顶阀3优选设计为固定在外侧的中心打开的层状阀或簧片阀。然而，其他形式的层状阀或簧片阀原则上也是可以的，特别是至少部分地沿周向方向或在径向上延伸的、具有多个阀开口的阀等。所有这些阀共享的事实是，它们被固定在圆环形区域的外侧。
根据本发明，设置的是层状阀板31借助于套环4被紧固至活塞主体1。
活塞主体1在从活塞顶13开始的轴向方向上具有第一部分11和至少一个第二部分12。最靠近活塞顶13的第一部分11具有外径d11，而更远离活塞顶13的第二部分12具有外径d12。第一部分11的外径d11小于第二部分12的外径d12。第一部分11也可以称为活塞主体1上的缩进直径。
套环4基本上是中空筒形本体，特别地具有圆形横截面。在内侧，套环4在轴向方向上具有至少两个部分，特别是第一部分41和第二部分42。第一部分41具有内径d41，并且第二部分42具有内径d42。第二部分42的内径d42小于第一部分41的内径d41。第二部分42也可以称为环绕套环或突出部。第一部分41在其内径d41方面对应于活塞主体1的第一部分11的外径d11，特别地使得活塞主体1和套环4在连接时形成干涉配合。
层状阀板31优选地包括外环311和阀盘312。弹簧元件313优选地设置在外环311与阀盘312之间。层状阀板可以优选地形成为冲压金属板部件。弹簧元件313或多个弹簧元件例如形成为部分沿周向方向延伸的金属板带。外环311具有外径d311。
本发明的更多细节特别地从借助于套环装置4组装活塞的过程中变得明显。
层状阀板31安置在活塞顶13上。层状阀板31的外径、特别是层状阀板31的外环311的外径d311优选地对应于活塞主体1的第一部分11的外径d11，使得层状阀板31和第一部分11对准。
套环4、特别是第一部分41随后被推动到、特别是按压到活塞主体1的第一部分11上。因此，层状阀板31、特别是外环311被至少部分地接纳在活塞顶13与套环4之间、特别是接纳在活塞主体1的第一部分11与套环4的第二部分42之间，使得层状阀板31特别地沿轴向方向被固定。层状阀板优选地也通过套环4在径向方向上被固定或居中。在这种情况下，可以规定，层状阀板31的外径、特别是层状阀板31的外环311的外径d311等于第一部分41的内径d41。
此外，可以规定，套环4具有外径d4，该外径d4对应于活塞主体1的第二部分12的外径d12。因此，特别地，套环4和活塞主体1彼此互补以形成活塞。
此外，可以规定，活塞配备有活塞环2。活塞环2优选地也借助于套环4固定。
此外，可以优选地规定，活塞主体1的第一部分11构造成比套环4长至少活塞环2的高度的范围。
活塞环2具有内径d21，其中内径d21应当优选地大于活塞主体的第一部分的外径d11，使得活塞环2可以旋拧到活塞的第一部分11上。内径d21应当优选地相对于活塞主体1的第一部分11具有间隙。活塞环2的外径d22基本上由工作室A的气缸/气缸直径预先限定。
可以规定，套环4在第二部分42的自由端部导引或固定活塞环。为了安装活塞环2，例如，在套环4被推上之前，活塞环2可以旋拧到活塞主体1上，并且特别地被安置到由第二部分12与第一部分11之间的过渡部产生的肩部上。由于套环4被推动，因此活塞环2被轴向固定或导引在第二部分12的肩部与套环4之间。
活塞主体1、特别是第二部分12的肩部与套环4、特别是第一部分41的自由端部优选地形成活塞环接纳部、特别是活塞环凹槽。特别地在图7中可以看到组装过程。特别地，活塞主体1被保持，活塞环2随后被旋拧，活塞顶阀3随后被安置在活塞顶13上，并且套环4随后在1的部分11上被导引并且通过干涉配合连接被固定。
所陈述的直径关系受制于技术上必要的公差或偏差。
活塞泵、特别是活塞式压缩机的优选使用领域是制冷剂压缩机、特别是电动马达驱动的活塞泵或活塞式压缩机、特别是制冷剂压缩机领域。
结合方法描述的特征和细节不言而喻地也适用于结合根据本发明的装置，并且结合根据本发明的装置描述的特征和细节不言而喻地也适用于结合本发明的方法，使得总是或总是可以关于与本发明的各个方面有关的公开内容进行相互参照。此外，根据本发明的任何描述的方法可以借助于根据本发明的装置来执行。

Claims (11)

1.一种用于活塞泵、特别是活塞式压缩机的活塞，所述活塞包括
-活塞主体(1)，所述活塞主体具有活塞顶(13)，以及
-活塞顶阀(3)，所述活塞顶阀包括层状阀板(31)，
其特征在于
所述层状阀板(31)借助于套环(4)紧固至所述活塞主体(1)。
2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述活塞主体(1)在从所述活塞顶(13)开始的轴向方向上具有第一部分(11)和至少一个第二部分(12)，所述第一部分(11)具有外径(d11)，所述第二部分(12)具有外径(d12)，其中，所述第一部分(11)的外径(d11)小于所述第二部分(12)的外径(d12)。
3.根据前述权利要求中的至少一项所述的活塞，其特征在于，所述套环(4)为中空筒形形式，其中，所述套环(4)在轴向方向上具有至少一个第一部分(41)和一个第二部分(42)，所述第一部分(41)具有内径(d41)，所述第二部分(42)具有内径(d42)，其中，所述第二部分(42)的内径(d42)小于所述第一部分(41)的内径(d41)并且特别地形成环绕套环或突出部。
4.根据前述权利要求中的至少一项所述的活塞，其特征在于，所述套环(4)的所述第一部分(41)的内径(d41)对应于所述活塞主体(1)的所述第一部分(11)的外径(d11)，使得所述活塞主体(1)和所述套环(4)形成干涉配合。
5.根据前述权利要求中的至少一项所述的活塞，其特征在于，所述层状阀板(31)包括外环(311)并且包括阀盘(312)，所述外环(311)具有外径(d311)，其中，在所述外环(311)与所述阀盘(312)之间设置有弹簧元件(313)。
6.根据前述权利要求中的至少一项所述的活塞，其特征在于，所述层状阀板(31)、特别是所述外环(311)被至少部分地接纳在所述活塞顶(13)与所述套环(4)之间、特别是被接纳在所述活塞主体(1)的所述第一部分(11)与所述套环(4)的所述第二部分(42)之间。
7.根据前述权利要求中的至少一项所述的活塞，其特征在于，所述活塞主体(1)的所述第一部分(11)构造成比所述套环(4)长至少所述活塞环(2)的高度的范围。
8.根据前述权利要求中的至少一项所述的活塞，其特征在于，所述套环(4)和所述活塞主体(1)在它们之间形成用于活塞环(2)的接纳部，特别地，用于活塞环(2)的活塞环接纳部形成在肩部与所述套环(4)的所述第一部分(41)的自由端部之间，所述肩部由所述活塞主体的所述第二部分(12)与所述第一部分(11)之间的过渡部产生，其中，活塞环(2)被接纳在所述活塞环接纳部中。
9.一种用于制造根据前述权利要求中的至少一项所述的活塞的方法，其特征在于以下方法步骤：
-将所述层状阀板(31)安置在所述活塞顶(13)上；
-将所述套环(4)推动到、特别是按压到所述活塞主体(1)上。
10.根据权利要求9所述的用于制造根据权利要求7所述的活塞的方法，其特征在于，在将所述套环(4)推动到、特别是按压到所述活塞主体(1)上之前，将活塞环(2)安置在所述活塞主体(1)上、特别是安置在由所述活塞主体的所述第二部分(12)与所述第一部分(11)之间的过渡部产生的肩部上。
11.一种活塞泵、特别是活塞式压缩机，其特征在于根据前述权利要求中的至少一项所述的活塞。
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