CN1193168C - 用于往复式压缩机的气缸头组件 - Google Patents

Abstract

一种用于往复式压缩机的气缸头组件，包括：机架，包括插入槽，该插入槽为穿过其主体的通孔的同心圆；气缸，其中的气缸体与凸缘部被接合，从而分别位于机架的通孔和插入槽处；排气盖，其中形成在充气部内的凸缘部与机架插入槽的台阶面接触；多个连接到台阶面上的螺栓；以及用于开关气缸内的压缩空间的阀体，这样，通过提高装配的精确度，可以简化元件的装配过程，并且提高装配效率。

Description

用于往复式压缩机的气缸头组件

技术领域

本发明涉及一种用于往复式压缩机的气缸头组件，尤其涉及一种能够容易地组合构造部件、精确地调节配件空气间隙、最小化气缸内压缩气体的泄漏并能充分冷却压缩过程中产生的热量的往复式压缩机的气缸头组件。

背景技术

通常，压缩机用于压缩流体。根据流体压缩的方式，可将压缩机分为旋转式压缩机，往复式压缩机和涡旋式压缩机等。压缩机包括密封的机壳，安装在密封机壳内并产生驱动力的电机部件，以及接收电机部件的驱动力并压缩气体的压缩部件。

在压缩机中，当施加电能时，电机工作并产生驱动力，驱动力被传动到压缩部件，然后，压缩部件相应地执行吸入、压缩和释放气体的操作。

图1示出传统压缩机的压缩部件的纵剖视图。如图1所示，压缩机的压缩部件包括：具有通孔11的机架10；具有内部压缩空间21并与机架10的通孔11相连的气缸20；圆柱形的活塞30，该活塞被插入压缩空间21中并与电机部件相连；用以覆盖气缸20的压缩空间21的排气盖40；插入排气盖40内并利用压差打开/关闭气缸20的压缩空间21的排气阀50；以及插入排气盖40内并支承排气阀50的阀弹簧51。

利用多个螺栓60将排气盖40和气缸20与机架10连接在一起。

机架10包括：具有一定形状的主体部件12；从主体部件12的一定侧延伸以具有一定大小的板部分13；形成在主体部件12处的通孔11；以及多个形成在板部分13处的螺纹孔14。

气缸20包括：外径对应于机架10的通孔11的直径并具有一定长度的气缸体22；从气缸体22的端部延伸以便和气缸体22处于同一平面并具有一定厚度和宽度的凸缘部分23；形成在气缸体22内而具有一定内径的压缩空间21；以及多个形成在凸缘部分23处的连接孔24。

排气盖40包括：帽形的充气部分41，该部分具有一定的内部空间；从充气部分41弯曲地延伸以便具有一定宽度的凸缘部分42；形成在充气部分41的一定侧处的排气孔43；以及多个形成在凸缘部分42处的连接孔44。

用以释放气体的排气管(未示出)和排气盖40的排气孔43连接在一起。

首先，将气缸20的主体22插入机架10的通孔11中，气缸20的凸缘部分23接触机架10的板部分13的一定表面，相应地，气缸20和机架10连接在一起。

而且，当排气阀50和阀弹簧51被插入排气盖40的充气部分41的内部空间时，为了使排气盖40覆盖气缸20的压缩空间21，排气盖40的凸缘部分42与气缸20的凸缘部分23接触。

此处，通过被阀弹簧51弹性地支撑，设置在排气盖40内的排气阀50关闭气缸20的压缩空间21。

并且，气缸20的连接孔24和排气盖40的连接孔44分别和机架10的螺纹孔14一致，螺栓60分别固定到一致的螺纹孔14和连接孔24、44，相应地，气缸20和排气盖40固定地和机架10连接在一起。

下面说明传统压缩机的压缩部件的工作。

首先，当电机部件的驱动力被传送到活塞30时，活塞30在气缸20的压缩空间21内执行线性往复运动。

依据活塞30的线性往复运动，通过打开/关闭气缸20的压缩空间21，排气阀50吸入、压缩并释放气体。

从气缸20的压缩空间21释放出来的高温高压气体穿过排气盖40的充气部分41的内部空间，然后经排气孔43和与排气孔43相连的排气管释放到外部。

但是，在传统压缩机的压缩部件中，由于在使气缸20和排气盖40与机架10相连的过程中，需要利用螺栓60分别将气缸20的连接孔24和排气盖40的连接孔44与机架10的螺纹孔14相连，故这些部件的装配过程很复杂。此外，很难使气缸20的压缩空间21的中心和排气盖40的充气部分的内部空间的中心重合。

并且，由于排气盖40的凸缘部分41和气缸20的凸缘部分23的表面加工过程中存在加工误差，在排气盖40的凸缘部分41和气缸20的凸缘部分23之间可能存在缝隙，在该情况下，从气缸20的压缩空间21释放出来的高温高压气体会经排气盖40的凸缘部分41和气缸20的凸缘部分23之间的缝隙泄漏。

并且，当在气缸20的压缩空间21内压缩和排放气体时，因为在气缸20的排放侧所产生的高温热量不能被充分地冷却，结构部件可能会变形。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的一个目的是提供一种能够容易地将气缸和排气盖相连并能够精确地调节装配空气缝隙的往复式压缩机的气缸头组件。

本发明的另一个目的是提供能够最小化在气缸中压缩气体的泄漏，并能够充分冷却压缩过程中产生的热量的往复式压缩机的气缸头组件。

为了达到上述目的，一种往复式压缩机的气缸头组件包括：气缸，包括形成在气缸体的一定侧的环形突起，该气缸体具有内部压缩空间，从而具有一定的宽度和高度；排气盖，包括内径对应于环形突起的外径的内部空间，并通过将该内部空间与气缸的环形突起相接合来覆盖气缸的压缩空间；阀体，插入排气盖的内部空间并打开/关闭气缸的压缩空间。

一种用于往复式压缩机的气缸头组件包括：机架，该机架包括形成在一定形状的机架体处的通孔和具有一定直径和深度以便成为该通孔的同心圆的插入槽；气缸，包括形成在气缸体的一定端部的凸缘部分，该气缸体具有内部压缩空间，从而具有一定的面积，其中，该气缸体和凸缘部分分别与机架的所述通孔和插入槽接合；排气盖，包括从具有一定的内部空间的帽形充气部分弯曲延伸的凸缘部分，以便使其大小对应于机架的插入槽的内径，通过将凸缘部分插入机架的插入槽来覆盖气缸的压缩空间；以及插入排气盖的充气部分并打开/关闭气缸的压缩空间的阀体。

一种用于往复式压缩机的气缸头组件包括：机架，该机架包括从一定形状的机架体延伸以便具有一定大小的板部分，形成在该主体处的通孔以及形成在该主体的一定侧以便成为所述通孔的同心圆的插入槽；气缸，包括形成在具有内部压缩空间的气缸体的一定端部的凸缘部分，形成在气缸体的一定侧处以便具有一定宽度和高度的环形突起，其中，该气缸体和凸缘部分分别与机架的所述通孔和插入槽连接；排气盖，该盖包括内径对应于环形突起外径的帽形充气部分，从充气部分的端部弯曲地延伸以便具有一定大小的凸缘部分，其中，该凸缘部分的内径被插入所述环形突起，并且该凸缘部分接触机架的插入槽的台阶面；多个用于连接排气盖的凸缘部分和机架体的螺栓；以及插入排气盖的充气部分并打开/关闭气缸的压缩空间的阀体。

附图说明

附图为本发明提供更深入的理解并包含在该说明书中，组成说明的一部分，示出了本发明的实施例并和说明书一起说明本发明的原理，附图中：

图1是传统压缩机的压缩部件的纵剖视图；

图2是根据本发明用于往复式压缩机的气缸头组件的实施例的纵剖视图；

图3是根据本发明用于往复式压缩机的气缸头组件的另一实施例的纵剖视图；

图4是根据本发明用于往复式压缩机的气缸头组件的又一实施例的纵剖视图；

图5是根据本发明用于往复式压缩机的气缸头组件的改进实施例的纵剖视图；

图6是根据本发明用于往复式压缩机的气缸头组件的改进实施例的纵剖视图；

具体实施方式

此后将参照附图描述本发明的优选实施例。

图2是根据本发明用于往复式压缩机的气缸头组件的实施例的纵剖视图。如图2所示，根据本发明用于往复式压缩机的气缸头组件的实施例包括：气缸110，包括从具有内部压缩空间111以便具有一定面积的气缸体112的一端延伸的凸缘部分113，和在气缸112的一定侧以便具有一定宽度和高度的环形突起部分114；排气盖120，该盖包括内径对应于突起部分114的外径的帽形充气部分121，和弯曲延伸以便具有一定面积并通过将充气部分121的内径与气缸110的突起部分114接合而覆盖气缸110的内部空间的凸缘部分122；以及插入排气盖120的充气部分121内并打开/关闭气缸110的压缩空间111的阀体150。

气缸110的压缩空间111包括具有一定内径以便接纳圆柱状活塞30的通孔，压缩空间111的外径和突起部分114是同心圆。

突起部分114的内圆周和压缩空间111是同心圆。在改进实施例中，突起部分的内圆周可以不和压缩空间的内圆周重合。

用于加强强度的加强肋105形成在主体101和机架100的板部分102相交的部分。

排气盖120的充气部分121的圆形内部空间具有一定的开口侧，该内部空间的内径与气缸110的突起部分114的外径相同，且排气孔123形成在充气部分121的所述一定侧。

阀体150包括用于打开/关闭气缸110的压缩空间111的排气阀151和用于弹性地支撑排气阀151的阀弹簧152。

通过固定装置(未示出)，将气缸110和排气阀120固定地和机架100连接在一起，连接到运动部件上的活塞30被插入气缸110的压缩空间111中。所述固定装置可以是焊接或螺栓连接等。

此外，如图3所示，根据本发明的压缩机气缸头组件的另一实施例包括：机架200，该机架包括从主体201的一定端延伸以便具有一定面积的板部分202，形成在主体201处的通孔203，以及具有一定直径和深度并是通孔203的同心圆的插入槽204；气缸210，包括形成在气缸体212一定端部的凸缘部分213，该气缸体212具有内部压缩空间211，从而具有一定的面积，其中，气缸体221和凸缘部分213分别和机架200的通孔203和插入槽204连接；排气盖220，该盖包括从帽形具有一定的内部空间的充气部分221弯曲延伸的凸缘部分222，以便使其大小对应于机架200的插入槽204的内径，并通过将凸缘部分222插入机架200的插入槽204而覆盖气缸210的压缩空间211；以及插入排气盖220的充气部分221并打开/关闭气缸210的压缩空间211的阀体250。

机架200的板部分202与机架体201的一定平面共面，机架插入槽204的内径大于通孔203的内径，并且机架插入槽204形成在机架体201的一定侧，在该侧形成板部分202。

用于加强强度的加强肋205形成在主体201与机架200的板部分202相交的部分。

气缸210的主体212的外径和机架200的通孔203的内径相同。

气缸凸缘部分213的外径小于插入槽204的内径，气缸凸缘部分213的外圆周、插入槽204的内圆周、插入槽204的底表面和排气盖220的凸缘部分222形成了油流动通道(F)。

充气部分221的内部空间的内径和凸缘部分222的外径是同心圆。用于排放气体的排气孔223形成在排气盖220的充气部分221的一定侧。插入充气部分221的阀体250包括用于打开/关闭气缸210的压缩空间211的排气阀251和用于弹性地支撑排气阀251的阀弹簧252。

气缸210和排气盖220最好通过将凸缘部分222和机架200焊接在一起而固定地彼此连接。

连接到电机部件的活塞30被插入气缸210的压缩空间211。

此外，如图4所示，根据本发明压缩机气缸头组件的另一实施例包括：机架300，该机架包括从主体301延伸以具有一定大小的板部分302，形成在主体301处的通孔303以及形成在主体301的一定表面处以便成为通孔303的同心圆的插入槽304；气缸310，包括形成在具有内部压缩空间311的气缸体312的一定端部的凸缘部分313，形成在气缸体312的一定侧以便具有一定宽度和高度的环形突起314，其中，气缸体312和凸缘部分313分别和机架300的通孔303和插入槽304相接；排气盖320，包括内径对应于环形突起314的外径的帽形充气部分321，从充气部分321弯曲延伸以便具有一定大小的凸缘部分322，其中，凸缘部分322的内径被插入环形突起314，并且该凸缘部分322接触机架插入槽304的台阶面，即，机架体301的一定侧；多个用于将排气盖320的凸缘部分322与机架300的主体301固定在一起的螺栓330；插入排气盖320的充气部分321并打开/关闭气缸310的压缩空间311的阀体350。

机架300的板部分302形成在机架体301的一定侧以便处于相同的平面，插入槽304的内径和深度大于通孔303的内径和深度，成为主体301的通孔303的同心圆。

气缸310的环形突起314的内圆周和压缩空间311的内圆周共面。

气缸310的主体312的外径和机架300的通孔303的内径相同。

凸缘部分313的外径小于插入槽304的内径，凸缘部分313的外圆周、插入槽304的内圆周、插入槽304的底表面和排气盖320的凸缘部分322形成了油流动通道(F)。

密封件340放置在气缸310的凸缘部分313和排气盖320的凸缘部分322之间。密封件340具有一定的厚度以及与气缸凸缘部分313相同的环形形状，并且密封件340最好由弹性材料制成。

由于凸缘部分313和密封件340的厚度加起来大于插入槽304的深度，通过拧紧螺栓330挤压密封件，进行相应的密封。

加强肋305形成在机架300的主体301与凸缘部分302相交的内部表面，加强拧紧螺栓330的强度。

在图4中，未加解释的附图标记351代表排气阀，352代表阀弹簧。

如图5所示的，在密封结构的改进示例中，由于气缸310的凸缘部分313的厚度t1大于机架300的插入槽304的深度t2，因此当用螺栓330将排气盖320连接到机架300上时，排气盖320的凸缘部分322弹性地变形。

因为排气盖320的凸缘部分322的连接过程中发生弹性变形，故在凸缘部分322和机架300之间以及排气盖320的凸缘部分322和气缸310的凸缘部分313之间实现了密封。相应地，就可以不使用密封件。

排气盖320的凸缘部分322的厚度t3最好在2mm～4mm的范围内。

排气盖320由钢制成。当凸缘部分322的厚度t3在2mm～4mm的范围内，且用螺栓330将凸缘部分332与机架300连接在一起时，凸缘部分322被弹性地变形，而不会导致机架300的变形，相应地，它可以实现密封功能。

如图6所示，作为机架300的改进示例，具有一定大小的板部分302形成在主体301的一定侧处，通孔303形成在主体301处，具有一定宽度和高度的环形突起306形成在主体301的一定侧处。

机架300的板部分302和主体301的所述一定侧共面，环形突起306形成在有板部分302形成的主体301的一定侧处，利用环形突起部分306形成具有一定直径和深度的插入槽304，并且插入槽304的内径是通孔303的同心圆。

用于加强强度的加强肋305形成在主体301与机架300的板部分302相交的部分。

和上述示例相同，用螺栓330连接气缸310和排气盖320。更具体地，气缸310的主体312和凸缘部分313分别插入机架300的通孔303和插入槽304，相应地，气缸310和机架300相连。

排气盖320的充气部分321的内径插入气缸310的突起314，凸缘部分322接触机架300的突起306的上表面，并且利用多个螺栓330连接排气盖320的凸缘部分322和机架300的突起306。

下面将描述根据本发明用于往复式压缩机的气缸头组件的优点。

首先，电机部件的驱动力被传送到活塞30，活塞30在气缸的压缩空间111、211、311内执行线性往复运动，同时阀体150、250、350打开/关闭压缩空间111、211、311，相应地，气体被吸入、压缩和释放。

从气缸的压缩空间111、211、311排放出的高温高压气体穿过排气盖的充气部分121、221、321的内部空间，并经过排气孔123、223、323而排放到外部。

在该过程中，高温热量在气缸110、210、310的排气端产生。

在本发明的实施例中，当气缸110与机架100相连时，气缸110的突起114是气缸110的压缩空间111的同心圆，因为排气盖120的充气部分121的内径插入气缸110的突起114，气缸110的压缩空间111与排气盖120的充气部分121的内部空间重合，相应地，可以改善装配精度并有助于装配。

并且，由于气缸110的压缩空间111和排气盖120的充气部分121的内部空间准确地重合，设置在排气盖120的充气部分121的内部空间中的阀体150能够在工作中打开/关闭压缩空间111。

此外，由于排气盖120的充气部分121的内圆周接触气缸110的突起114的外圆周，同时气缸110的凸缘部分113接触排气盖120的凸缘部分122，故能够最小化从气缸110的压缩空间111排放的高温高压气体的泄漏。

在本发明的另一实施例中，机架200的插入槽204的内径和排气盖220的凸缘部分222的外径相同，机架200的通孔203是插入槽204的内径的同心圆，排气盖220的凸缘部分222的外径是充气部分221的内部空间的内径的同心圆。当气缸210插入机架200的通孔203时，气缸210的压缩空间211和排气盖220的充气部分221的内部空间重合，相应地，可以改善装配精度并有助于装配。

此外，气缸210的凸缘部分213接触排气盖220的凸缘部分222，凸缘部分222的外圆周接触机架200的插入槽204的内圆周，故可以最小化从气缸210的压缩空间211排放的高温高压气体的泄露。

此外，在气缸210的凸缘部分213的外圆周、插入槽204的内表面和排气盖220的凸缘部分222之间形成油流动通道(F)，相应地，在气缸210的排气侧产生的热量能够被在油流动通道(F)内流动的油冷却。

在本发明的另一个实施例中，气缸310的突起314是气缸310的压缩空间311的同心圆，当气缸310被插入机架300的通孔303时，排气盖320的充气部分321的内径被插入气缸310的突起314，气缸310的压缩空间311与排气盖320的充气部分321的内部空间重合，相应地，可以改善装配精度并有助于装配。

此外，排气盖320的充气部分321的内圆周接触气缸310的突起314的外圆周，气缸310的凸缘部分313接触排气盖320的凸缘部分322，相应地，可以最小化从气缸310的压缩空间311释放到外部的高温高压气体的泄漏。

在气缸310的凸缘部分313的外圆周、机架300的插入槽304的内表面和排气盖320的凸缘部分322之间形成油流动通道(F)，在气缸310的压缩空间311的排气侧所产生的热量被在油流动通道(F)中流动的油冷却。

当密封件340被插入排气盖320的凸缘部分322和气缸310的凸缘部分313之间时，可以最小化气体和油的泄漏。

此外，当排气盖320的凸缘部分322通过弹性变形来实现密封功能时，加强了接触力，相应地，可以最小化气体和油的泄漏。

工业应用

如上所述，在根据本发明的往复式压缩机的气缸头组件中，通过促进和简化构成部件的装配过程及改进装配精度，可以提高装配效率。此外，通过最小化从气缸的压缩空间排放到外部的高温高压气体的泄漏，可以改进气体压缩性能。

此外，在气缸的压缩空间内压缩并排放气体的过程中，通过充分地冷却在气缸的排气侧所产生的高温热量，可以防止构成部件的变形和损坏，相应地，可以提高产品的可靠性。

Claims (11)

1.一种用于往复式压缩机的气缸头组件，包括：

气缸，包括形成在气缸体的一定侧的环形突起，该气缸体具有内部压缩空间，从而具有一定的宽度和高度；

排气盖，包括内径对应于该环形突起的外径的内部空间，并通过将该内部空间与气缸的环形突起相接合来覆盖气缸的压缩空间；以及

阀体，插入排气盖的内部空间中并打开/关闭气缸的压缩空间。

2.根据权利要求1所述的气缸头组件，其中，气缸的压缩空间的内径是环形突起的外径的同心圆，环形突起的外径是排气盖的内径的同心圆。

3.一种用于往复式压缩机的气缸头组件，包括：

机架，该机架包括形成在一定形状的机架体处的通孔和具有一定直径和深度以便成为该通孔的同心圆的插入槽；

气缸，包括形成在气缸体的一定端部的凸缘部分，该气缸体具有内部压缩空间，从而具有一定的面积，其中，该气缸体和凸缘部分分别与机架的所述通孔和插入槽接合；

排气盖，包括从具有一定内部空间的帽形充气部分弯曲延伸的凸缘部分，以便使其大小对应于机架的插入槽的内径，通过将凸缘部分插入机架的插入槽来覆盖气缸的压缩空间；以及

阀体，插入排气盖的充气部分中并打开/关闭气缸的压缩空间。

4.根据权利要求3所述的气缸头组件，其中，气缸凸缘部分的外径小于机架的插入槽的内径，油流动通道形成在气缸的凸缘部分的外圆周和机架的插入槽的内圆周之间。

5.一种用于往复式压缩机的气缸头组件，包括：

机架，该机架包括从一定形状的机架体延伸以便具有一定大小的板部分，形成在该主体处的通孔以及形成在该主体的一定侧以便成为所述通孔的同心圆的插入槽；

气缸，包括形成在具有内部压缩空间的气缸体的一定端部的凸缘部分，形成在气缸体的一定侧以便具有一定宽度和高度的环形突起，其中，该气缸体和凸缘部分分别与机架的所述通孔和插入槽接合；

排气盖，包括内径对应于所述环形突起的外径的帽形充气部分，从充气部分的端部弯曲地延伸以便具有一定大小的凸缘部分，其中，该凸缘部分的内径被插入所述环形突起，并且该凸缘部分接触机架的插入槽的台阶面；

多个螺栓，用于连接排气盖的凸缘部分和机架体；以及

阀体，插入排气盖的充气部分中并打开/关闭气缸的压缩空间。

6.根据权利要求5所述的气缸头组件，其中，气缸的凸缘部分的外径小于机架的插入槽的内径，油流动通道形成在气缸的凸缘部分的外圆周面和机架的插入槽的内圆周面之间。

7.根据权利要求5所述的气缸头组件，其中，密封件被插入气缸的凸缘部分与排气盖的凸缘部分之间。

8.根据权利要求7所述的气缸头组件，其中，凸缘部分和密封件的厚度加起来大于插入槽的深度，通过拧紧螺栓挤压密封件来实现密封。

9.根据权利要求5所述的气缸头组件，其中，气缸的凸缘部分的厚度大于机架的插入槽的深度，通过拧紧螺栓使排气盖的凸缘部分弹性地变形，在排气盖的凸缘部分与机架的台阶面之间以及排气盖的凸缘部分与气缸的凸缘部分之间实现密封。

10.根据权利要求9所述的气缸头组件，其中，排气盖的凸缘部分的厚度在2mm～4mm的范围内。

11.根据权利要求5所述的气缸头组件，其中，加强肋形成在主体和机架的凸缘部分相交的机架的内表面，用以加强螺栓固定强度。

Images