CN1379183A - 活塞式压缩机的圆盘阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于活塞式压缩机的圆盘阀,它包括多个单个的互相同心地装在阀座(1)与托架(2)之间作为闭合机构的塑料圆盘(3)。沿圆周分布的用于给圆盘(3)加弹簧力的一个个钢制螺旋弹簧(4)的直径基本上与圆盘(3)的宽度同样大小,由此可实现小的弹簧长度。螺旋弹簧(4)在托架(2)的一侧支承在一个个优选地用耐磨塑料制的弹簧套筒(7)内并在其中导引。

Description

活塞式压缩机的圆盘阀
技术领域
本发明涉及一种用于活塞式压缩机的自动圆盘阀，它包括多个单个的互相同心地装在阀座与托架之间作为闭合机构的塑料圆盘，它们从托架的环形板那里借助一个个钢的螺旋弹簧朝阀座加载。
背景技术
此类阀长期以来是已知的(例如见EP-345 245 B或US 3 536 094 A)，与已知的一般结构(平的钢板阀或薄钢板圆盘阀)相比，在圆盘宽度给定时，这种阀可借助优化流动的特殊流动截面，显著降低通风损失。各圆盘逐个加弹簧力可以进一步按有利的方式对阀的开启和闭合特性造成差别很大的影响。在这些已知的设计中，圆盘或用最少量的力强度大的螺旋弹簧通过公共的力分配板施加弹簧力，或逐个地亦即直接通过沿圆盘圆周分布地作用的总数较多力强度较小的螺旋弹簧施加弹簧力。
在上述第一种情况下，采用力分配板往往带来在各圆盘导引方面的困难，因为或必须为此特殊设计力分配板，或托架的导引件必须穿过力分配板伸出，因此，正是用于这些导引件，使力分配板的流动截面积缺失了一个不可忽略的份额并增加通风损失。在上述第二种情况下，各圆盘虽然能无疑问地沿整个升程导引，但与此同时由于托架结构设计方面的原因带来的问题是，只能安置外径较小的弹簧，因为要不然弹簧会超过托架的环形板伸出到流动截面内以及在弹簧末端圈没有完整的支承面，其结果是导致局部过载。若各螺旋弹簧外径较小，则为了达到规定的弹簧力，在动载荷作用下保持允许的材料应力的情况下便要求有很多圈数，从而又导致大的弹簧总长度，因为弹簧丝的直径不可能任意减小。然而这意味着决定性地增加结构总高度，这种结构高度原则上限制了在狭窄阀巢内的可用性，或在吸气阀的情况下由于造成大的不良空间引起减少供给量。
发明内容
本发明的目的是，克服前面所述已知设计中提及的缺点，尤其是要改进所述结构形式的自动圆盘阀，使单个加弹簧的各圆盘在保持通风损失尽可能小的同时能得到可靠的导引，不因弹簧的设计造成放肆地增大结构高度和增加随之而来的不良空间。
此目的按本发明在一种前面所述类型的圆盘阀中采取下列措施达到：螺旋弹簧的直径基本上与螺旋弹簧支承点处圆盘的宽度同样大小或比此宽度略小；以及，螺旋弹簧在托架一侧支承在逐个坐落在托架环形板的盲孔状槽内以及在圆盘打开的状态至少基本上对外封闭被螺旋弹簧所占空间的弹簧套筒内并在其中导引。沿给定的升程范围有预定力强度的阀门弹簧，在大的弹簧外径的情况下可以通过一个比小外径时小的结构高度实现。也就是说，在小外径的情况下，为了达到规定的弹簧力，在动载荷作用下保持允许的材料应力的情况下要求有很多圈数，这种圈数又相应地增大了弹簧的总长度。由于对有利的流动状况而言各圆盘的宽度应基本上与配属的托架板宽度相同，所以当直径较大时在托架环形板内简单的弹簧巢只能为托架一侧的弹簧端提供局部支承，这就在此类结构通常存在的高的动负荷作用时带来不可克服的问题。现在按本发明，借助已提及的在托架环形板盲孔状槽内的弹簧套筒便防止了产生这一问题，即使在出自于有利流动的原因在离圆盘距离较大处通常托架环形板变得更薄的情况下，弹簧套筒仍能为托架一侧的弹簧端提供可靠的支承。除此之外，各螺旋弹簧在这些弹簧套筒内得到可靠的导引，并最佳地防止例如受要控制的高温或腐蚀性气体的环境影响。
按本发明特别优选的设计规定，弹簧套筒用热塑性或热固性塑料制造，优选地采用聚酰胺、聚本撑硫、聚醚酮、酚醛树脂或环氧树脂，为了提高耐磨性，它们添加填料或增强剂，优选地有石墨纤维、石墨、芳族聚酰胺或含氟聚合物。在螺旋弹簧与和它接触的表面(圆盘、弹簧巢底和基本上圆柱形的弹簧巢侧面)之间的相对运动，在双方用钢或类似的硬质材料制造时会导致磨损，并且进一步发展的后果是增加断裂的危险。通过用有特殊添加剂的耐磨和减小磨损的塑料制造弹簧套筒，最佳地防止螺旋弹簧所有可能的接触面磨损。这种情况一方面发生在弹簧套筒底部和塑料圆盘上与螺旋弹簧直接接触的表面；另一方面这种情况也涉及在弹簧外表面与弹簧套筒内表面之间可能的接触面；因为在圆盘运动过程中引入了圆盘的旋转，这种旋转引起弹簧端部沿周向偏移。由此通过塑料弹簧套筒同时也防止托架在可能作微量运动的地方被磨损。
按本发明的另一项设计，弹簧套筒在其底部有一通风口，它使被螺旋弹簧所占空间通过至少一个设在托架环形板的槽底部通往环形板外圆周和/或内圆周的孔通风。因此，以很简单的方式保证避免例如在弹簧巢内由于圆盘动力学引发的压力波。除此之外，通过上述通风路径可以排出在弹簧巢内出现的油、污垢等沉积物。
对于后一个提到的方面，本发明的另一项设计是特别有利的，按照这一设计，为了形成通往托架环形板外圆周和内圆周的孔，在托架环形板内的槽在底部有一台阶区，它的直径仍比在此处的环形板的宽度大。这就有可能非常简单地制成所需的通风口，与此同时弹簧套筒仍能可靠地在底部放置在槽的台阶上。
按本发明的另一项设计，弹簧套筒的底部为了螺旋弹簧的自动定心，至少在它们所支承的区域内设计成圆锥形，这就以简单的方式改善螺旋弹簧的导引和支承。
附图说明
下面再借助在附图中部分示意表示的实施例进一步说明本发明。其中，
图1表示通过按本发明的圆盘阀的局部剖面分解图，
图2表示通过此同一个但已处于组装状态的阀的局部剖视图。
具体实施方式
所画的自动圆盘阀有三个单个的互相同心地装在阀座1与托架2之间作为闭合机构的塑料圆盘3，它们从托架2那里借助沿圆周分布的一个个钢的螺旋弹簧4朝阀座1加载。螺旋弹簧4的直径基本上与在螺旋弹簧4支承点处圆盘3的宽度同样大小或只比此宽度略小，因此在沿给定升程范围必要的预定力强度确定的情况下，弹簧的总长度可保持得较小。螺旋弹簧4在托架2一侧逐个支承在坐落在托架2环形板6盲孔状槽5中以及在圆盘3的打开状态(图2表示闭合状态)至少基本上对外封闭被螺旋弹簧4所占空间的弹簧套筒7内并在其中导引，因此，即使如所表示的那样环形板6从圆盘3出发向下逐渐缩小，仍能可靠和全面地支承螺旋弹簧4在托架一侧的端部，以及良好地保护弹簧本身免遭例如要控制的高温或腐蚀性介质的作用。
弹簧套筒7可用热塑性或热固性塑料制造，如聚酰胺、聚本撑硫、聚醚酮、酚醛树脂或环氧树脂，为了提高耐磨性和为了避免损伤弹簧添加填料或增强剂，如石墨纤维、石墨、芳族聚酰胺或含氟聚合物。
弹簧套筒7在其底部8有一个通风口9(见图2中切开的弹簧套筒7)，它们使被螺旋弹簧4所占空间通过至少一个设在托架2环形板6槽5底部上在这里通往环形板6外圆周及内圆周的孔10通风。在这里，孔10通过一个设在槽5底部的台阶区构成，它的直径仍至少略大于此处的环形板6的宽度，因此整个盲孔状槽5在这里分别朝托架环形板6的内圆周面和外圆周面方向开口。
弹簧套筒7的底部8，按在这里由于视图小而无法清楚看出的方式，为了螺旋弹簧4的自动定心，在内侧至少在弹簧支承区内设计为圆锥形，因此，始终处于预紧状态下的弹簧4在弹簧套筒7内方便地得到定心。
在圆盘阀组装时，弹簧套筒7可例如简便地这样固持在托架环形板6的相关槽5内，即，将外径选择为略大于槽的直径，因此尤其在塑料弹簧套筒的情况下，可以做到很轻且方便地夹紧。也就是说，借助如所说明的那样还能防止弹簧受外界有害影响的弹簧套筒7。可以增大各个螺旋弹簧4的直径，直到由圆盘3的宽度给定的尺寸，与此同时可以保持托架2的环形板6沿流动方向从阀座起有利于流动技术逐渐缩小，不会发生螺旋弹簧4在托架一侧支承部位的支承困难。弹簧与其中存在高流速的气体流过的空间隔开，以及避免与被输送的介质或与在介质中同行的腐蚀性或脏的颗粒直接接触。

Claims (5)

1.用于活塞式压缩机的自动圆盘阀，包括多个单个的互相同心地装在阀座(1)与托架(2)之间作为闭合机构的塑料圆盘(3)，它们从托架(2)的环形板(6)那里借助一个个钢的螺旋弹簧(4)朝阀座(1)加载，其特征为：螺旋弹簧(4)的直径基本上与在螺旋弹簧(4)支承点处圆盘(3)的宽度同样大小至比此宽度略小；以及，螺旋弹簧(4)在托架(2)一侧支承在逐个坐落在托架(2)环形板(6)的盲孔状槽(5)内以及在圆盘(3)打开的状态至少基本上对外封闭被螺旋弹簧(4)所占空间的弹簧套筒(7)内并在其中导引。
2.按照权利要求1所述的圆盘阀，其特征为：弹簧套筒用热塑性或热固性塑料制造，优选地采用聚酰胺、聚本撑硫、聚醚酮、酚醛树脂或环氧树脂，为了提高耐磨性，它们添加填料或增强剂，优选地有石墨纤维、石墨、芳族聚酰胺或含氟聚合物。
3.按照权利要求1或2所述的圆盘阀，其特征为：弹簧套筒(7)在其底部(8)有一通风口(9)，它使被螺旋弹簧(4)所占空间通过至少一个设在托架(2)环形板(6)的槽(5)底部通往环形板(6)外圆周和/或内圆周的孔(10)通风。
4.按照权利要求3所述的圆盘阀，其特征为：为了形成通往托架(2)环形板(6)外圆周和内圆周的孔(10)，在托架(2)的环形板(6)内的槽(5)在底部有一台阶区，它的直径仍比在此处的环形板(6)的宽度大。
5.按照权利要求1至4中一项或多项所述的圆盘阀，其特征为：为了螺旋弹簧(4)的自动定心，弹簧套筒(7)的底部(8)至少在螺旋弹簧所支承的区域内设计成圆锥形。
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