CN1380945A - 往复式压缩机的排气阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种往复式压缩机的排气阀装置,该装置包括:排气罩,其具有内置容积,以便罩住气缸的前端表面;排气阀,其设置成通过在气缸内作往复运动的活塞与气缸的前端表面接触/分离;以及阀簧,其两端分别与排气阀的后侧以及与排气罩的内表面附着,以便以弹性方式支撑排气阀的后侧。锥形阀簧的旋转半径被设置成递减或递增,这样可在压缩过程中防止一部件与其他部件碰撞。因此,当根据活塞的压缩和排气冲程压缩阀簧时,可事先防止由阀簧内的各部件碰撞所产生的碰撞噪声。

Description

往复式压缩机的排气阀装置

发明领域

本发明涉及一种往复式压缩机的排气阀装置，具体涉及一种应用于往复式压缩机的阀门组件的阀簧的形状以及该排气阀的制造方法。

背景技术

通常，在一般往复式压缩机的阀门组件中，轴向式排气阀组件是这样一种装置，即在该装置中，与电动机电枢安装成一体的活塞在气缸内作线性往复运动，吸入制冷气体，压缩制冷气体并朝活塞的运动方向排放制冷气体。此外，排气阀的开/闭速度与整个排气阀组件的功能密切相关。当活塞作往复运动时，排气阀进行开/闭。

图1和图2分别是示出上述的轴向式排气阀组件(以下简称排气阀组件)的实施例的透视图和纵向截面视图。

如图所示，在现有排气阀组件中，与电动机电枢(未示出)形成整体的活塞1被插入气缸2内，并且作线性往复运动。该排气阀组件包括：排气罩3，其与气缸2的前端表面以固定方式相连，用于形成一定排气空间S2；半球形排气阀4，其被安装在排气罩3内，用于通过气缸2的开/闭来控制压缩气体的排放，该排气阀4被设置成在活塞1作往复运动的同时，与排气罩3内的气缸2的前端表面接触/分离；以及阀簧5，其被支撑在排气罩3与排气阀4之间，用于以弹性方式支撑排气阀3的往复运动。

阀簧5是一种圆柱形压缩螺簧，其卷绕成从开始部分到结束部分之间具有相同弹簧常数和相同旋转半径，并且该阀簧的一端附着在排气罩3的内底部表面，其另一端附着在排气阀4的后端。

未加说明的参考编号1a表示制冷气体通道；2a表示连接孔；3a表示凸缘部分；3b表示排气孔；6表示吸气阀；S1表示压缩空间。

以下将对现有往复式压缩机内的排气阀装置的工作进行说明。

当与往复式电动机(未示出)的电枢(未示出)形成整体的活塞1在气缸2内作往复运动时，制冷气体通过设置在活塞1内的制冷气体通道1a被吸入气缸的压缩空间S1内，然后被压缩并途经排气罩3的排气空间S2被排放到外部。

如图3A所示，新的制冷气体在活塞1的吸气冲程过程中通过活塞1的制冷气体通道1a被吸入，然后该制冷气体推动安装在活塞1前端上的吸气阀6，并被吸入压缩空间S1内进行压缩。之后，在一特定时间被排放到排气空间S2。

之后，如图3B所示，在活塞1的压缩和排气冲程过程中，在气缸2的压缩空间S1内所吸入的气体由活塞进行压缩。之后，该气体在于一定时间推动排气阀4的同时被排放到排气空间S2内。并且，填充在排气空间S2内的压缩气体由在活塞1的下一压缩和排气冲程过程中新压缩的压缩气体推动，然后被排出排气阀组件之外。

另一方面，在活塞1的排气冲程过程中阀簧5与排气阀4一起被推动，并且该阀簧5被压缩，然后通过在活塞1的吸气冲程过程中按一定角度拉伸使排气阀4回位。

以下将对排气阀5的制造方法进行说明。

如图4所示，排气阀5采用压铸法制成，该方法是将合适介质注入固定式第一金属模具7内，并注入活动式第二金属模具8内，并且进行压制。

此时，注入介质所途经的闸门是侧闸门9或中心闸门10，其设置在排气阀5的侧面构件上。此外，在第一金属模具7与第二金属模具8相互接触的表面上设有分模线11，该分模线11是在产品被模制之后产生的。

图5是示出采用上述制造方法所形成的现有排气阀5的透视图。在图5中，参考编号12表示承压面部分，其与气缸2接触；参考编号14表示背压面部分，其面向承压面部分方向并且紧密支撑阀簧5的一端。

然而，在现有排气阀装置中存在以下一些问题。

当活塞1进行压缩和排气冲程时，由于使用圆柱形阀簧，因而阀簧5与排气阀4一起朝排气罩3的方向被推动，并且阀簧5的整个部件被压缩成相互紧密接触，因而，阀簧5的一部分就与另一部分碰撞，并且产生碰撞噪声。

而且，阀簧5与排气罩3的连接部件处于自由端状态，在排气罩3的内侧表面与在运动中具有可流动性的阀簧5之间产生阀簧5的偏心力，因此，排气阀的运动不与轴线同心，或者在这两个部件之间产生局部磨损。此外，当进行压缩冲程时，排气阀与排气罩的内壁表面接触，因此，产生噪声和磨损。

此外，排气阀5使用金属模具并采用压制法制成，并且分模线11设置在承压面部分12上，该承压面部分12与气缸2的前端表面接触。并且，分模线11可产生毛刺，并且当排气阀5工作时，它与排气罩3的内侧表面接触。因此，产生噪声，或者排气阀5的运动不稳定。

而且，如果金属模具闸门设置在排气阀5的侧表面上，则模制产品可能由于注入介质的流动特性而扭曲，并且排气阀的运动由于在模制后介质密度不相同而变得不稳定，因而产生排气噪声。此外，如果该闸门设置在承压面部分14的方向上，则对于后期加工来说，不存在机加工余量，因此难以制造。

发明内容

因此，本发明的目的是提供这样一种往复式压缩机的排气阀装置，即便当阀簧在活塞的压缩和排气冲程过程中被压缩，该装置也可通过防止阀簧的各自部件相互碰撞来抑制碰撞噪声。

而且，本发明的另一目的是提供这样一种往复式压缩机的排气阀装置，它通过形成分模线使模制产品保持与固定金属模具附着，该分模线是当在排气阀的模制产品的中心部分上模制排气阀时形成的。

而且，本发明的又一目的是提供这样一种往复式压缩机的排气阀装置，即该装置能够通过在第一金属模具上形成闸门通道，容易地取出排气阀模制件，该闸门通道是当模制排气阀时在金属模具上形成的。

为了实现上述目的，提供了一种往复式压缩机的排气阀装置，该装置包括：排气罩，其具有内置容积，以便罩住气缸的前端表面；排气阀，其设置成通过在气缸内作往复运动的活塞与气缸的前端表面接触/分离；以及阀簧，其两端安装成与排气阀的后表面附着，并与面向排气阀后表面方向的排气罩的内表面附着，以便以弹性方式支撑排气阀的后表面，并且该阀簧设置成锥形，其中，旋转半径被递减或递增，以便在压缩过程中防止一部件与其他部件碰撞。

附图说明

图1是示出现有往复式压缩机内的排气阀装置的实施例的纵向截面视图；

图2是示出现有往复式压缩机的排气阀装置的实施例的分解透视图；

图3A是示出现有往复式压缩机内的排气阀装置进行吸气过程的纵向截面视图；

图3B是示出现有往复式压缩机内的排气阀装置进行排气过程的纵向截面视图；

图4是示出用于对现有排气阀装置内的排气阀进行模制的金属模具的示范性视图；

图5是示出在图4的金属模具中产生的排气阀模制件的透视图；

图6是示出根据本发明的往复式压缩机的排气阀装置的实施例的纵向截面视图；

图7是示出根据本发明的往复式压缩机的排气阀装置的实施例的分解透视图；

图8A是示出根据本发明的往复式压缩机的排气阀装置内的阀簧的前视图；

图8B是示出当往复式压缩机的排气阀装置内的阀簧凸起在排气罩的内壁表面上时的状态的平面视图；

图9是示出用于对根据本发明的往复式压缩机的排气阀装置内的排气阀进行模制的金属模具的示范性视图；

图10是示出在图9的金属模具中产生的排气阀模制件的透视图；

图11A是示出根据本发明的往复式压缩机的排气阀装置进行吸气过程的纵向截面视图；以及

图11B是示出根据本发明的往复式压缩机的排气阀装置进行排气过程的纵向截面视图。

具体实施方式

以下将参照附图对本发明进行说明。此外，与现有技术的部件相同的部件都采用相同参考编号。

如图6和图7所示，根据本发明的往复式压缩机的排气阀装置包括：排气罩103，其以固定方式被安装在一定排气空间S2上，并设置在气缸2的前端表面，以便罩住气缸2的前端表面，在气缸2内插有活塞1；排气阀104，其设置在排气罩103的内侧，用于通过当活塞1作往复运动时与气缸2的前端表面接触/分离来开/闭气缸2；以及阀簧105，其两端由排气罩103的内表面以及面向排气罩103的内表面方向的排气阀104的后表面予以支撑。

排气罩103设置成帽形，具有凸缘部分103a，该凸缘部分包括位于开口侧的连接孔103b，以便使用螺栓与气缸2的前端表面上的凸缘部分2a相连，并且该排气罩103还包括排气空间S2，其比排气阀104的直径大，这样，排气阀104可自动作往复运动，并且与排气阀104的外圆周表面之间留有一定间隙d1。

而且，第一阶梯状部分103d设置在排气罩103的内侧表面103f与内壁表面103g一起被封闭在排气罩103内的部位。因此，可防止阀簧105的前端与排气罩103的内壁表面103g碰撞所可能产生的磨损。此外，第二阶梯状部分103e设置成与第一阶梯状部分103d相邻，并且其内插有阀簧105的端部。

排气阀104设置成半球形。并且，排气阀104内的承压面部分104a与气缸2的前端表面接触/分离，而且阀簧105的一端附着在背压面部分104b的弹簧插入部分104c。

而且，弹簧插入部分104c具有垂直部分104d和水平部分104e，因而当排气阀104工作时，弹簧插入部分104c被强制插入阀簧105的前端。因此，制成不与阀簧105脱离的结构。

此外，与承压面部分104a相邻的锥形凹割表面部分104f设置在背压面部分104b上。因此，当制造排气阀时，排气阀模制件的取出是容易的，并且可防止金属模具受损。

而且最好是，排气阀104的外径比排气罩103的内径小1mm以上。这样，可防止在排气阀104的线性往复运动中出现流动阻力，并且可防止因阀簧105的偏心力造成与排气罩103接触所产生的磨损。

如图8A和8B所示，阀簧105是一种锥形压缩螺簧，其一端由设置在排气罩103的内侧表面上的第二阶梯状部分103d紧密支撑，另一端被插入排气阀104的弹簧插入部分104c内。

而且，阀簧105被设置成锥形，其中，旋转半径被递减或递增，以便在压缩过程中防止一部件与相邻部件碰撞。此外，钢丝绕数在决定弹性力方面是一重要因素，它是根据排气罩内的噪声特性和压力分布来决定。在本发明中，钢丝被缠绕两绕以上，以防止当向阀簧105的开口端方向施加偏压弹性力时所产生的偏心力，并且使所施加的弹性力相同。然而，最好是钢丝在实际应用中缠绕2.3绕。因此，可解决排气阀104运动不稳定的问题。

而且，阀簧105设置成当阀簧105凸起在排气罩的内壁表面103g上时，在阀簧105的各钢丝之间具有一定间隙d2。

此外，最好是阀簧105的缠绕旋转中心与排气阀104的中心在同一轴线上。

而且，阀簧105的宽端部分可由排气罩3的内侧予以支撑，相反，阀簧105的窄端部分可由排气罩3的内侧予以支撑。

而且，如图10和图11所示，排气阀104通过固定式第一金属模具107和第二金属模具108被注模。在该固定式第一金属模具107中设有轮廓线，用于制作排气阀104的承压面部分112；并且在该第二金属模具108中设有轮廓线，用于制作排气阀104的背压面部分114和切割表面部分116。

因此，分模线111设置在排气阀104的承压面部分112和背压面部分114之间。此外，背压面部分114的轮廓线与分模线111相交的部位变为凹割表面116，该凹割表面116略微倾斜。因此，当金属模具分离时，排气阀模制件被分离成附着在活动式第二金属模具108上。此外，排气阀模制件由多个设置在第二金属模具108内部的喷射销钉115喷出。

此外，注入介质所途经的闸门设置在第一金属模具107上，该第一金属模具107具有排气阀104的承压面部分112的轮廓线。

如上所述，合适选择闸门110和分模线111的位置可使排气阀模制件的取出变得容易。

未加说明的参考编号1a表示制冷气体通道；2a表示渗透孔；2b表示连接孔；S1表示压缩空间。

根据本发明的往复式压缩机的排气阀装置的一般工作类似于现有技术。

当与往复式电动机(未示出)的电枢(未示出)形成整体的活塞1在气缸2内作往复运动时，制冷气体通过设置在活塞1内的制冷气体通道1a被吸入压缩空间S1内并进行压缩，然后通过排气罩103的排气空间S2被排放。该过程重复进行。

如图11A所示，新的制冷气体通过活塞1内的制冷气体通道1a被吸入压缩空间S1内并进行压缩，同时推动安装在活塞1的前端表面上的吸气阀6，然后，该制冷气体在活塞1的吸气冲程中在一定时间点被排放到排气空间S2。

之后，如图11B所示，填充在气缸2的压缩空间S1内的所吸入气体由活塞1推动进行压缩，并在活塞1的压缩和排气冲程过程中推动排气阀104的同时，被排放到排气空间S2。填充在排气空间S2内的压缩气体被排出排气阀组件之外，该排气阀组件由在活塞1的下一压缩和排气冲程过程中被新吸入的气体推动。

另一方面，在活塞1的吸气冲程中，压缩空间S1内的压力小于阀簧105的弹性力。因此，阀簧回位，并且排气阀104附着在气缸2的前端表面。

相反，在活塞1的压缩和排气冲程过程中，压缩空间S1内的压力大于阀簧105的弹性力。因此，排气阀104被推动，并且阀簧105被压缩。此时，阀簧105的旋转半径从排气罩103朝排气阀104递减，这样，一部件不会与其他部件接触，因此可防止在压缩过程中由各部件的碰撞所产生的噪声。

截止如上所述，根据本发明的往复式压缩机的排气阀装置，阀簧的旋转半径被设定为递减或递增，于是可防止一部件与其他部件碰撞，从而可根据活塞的压缩和排气冲程防止在阀簧的压缩过程中由各部件的碰撞所产生的碰撞噪声。

而且，在连接阀簧的排气罩侧设有一个或多个阶梯状部分，因此阀簧被紧密支撑。于是，可防止由阀簧的连续往复运动所可能产生的偏心力。

而且，在排气阀的中心部分设有分模线，并且在用于制造排气阀的固定式金属模具上设有闸门。因此，排气阀的取出变得容易，而且由于排气阀形状的特性也使得后期加工变得容易。此外，金属模具的使用寿命延长，并且可防止产生毛刺。

此外，当通过形成锥形的凹割表面来制造排气阀时，制造的金属模具易于取出。并且，在弹簧插入部分上设有直径与弹簧内径相同的垂直部分和水平部分，从而可防止由反复运动所产生的排气阀磨损。

Claims (14)

1.一种往复式压缩机的排气阀装置，其特征在于，该装置包括：

排气罩，其具有内部容积，以便罩住气缸的前端表面；

排气阀，它在气缸内作往复运动的活塞的作用下，与气缸的前端表面接触/分离；以及

阀簧，其两端分别附着在排气阀的后表面上以及面向排气阀后表面的排气罩的内表面上，以弹性方式支撑排气阀的后表面，

其中，阀簧设置成锥形，其旋转半径递减或递增，以便在压缩过程中防止一部件与其他部件碰撞。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，阀簧被缠绕两绕以上。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在排气罩内设置至少一个阶梯状部分，因此阀簧的前端不与排气罩的内壁接触，从而防止磨损发生。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，一个内部插入阀簧端部的阶梯状部分紧随上述阶梯状部分设置。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当阀簧凸起在排气罩的内壁上时，在阀簧钢丝之间设有一定间隙。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，阀簧的中心与排气阀的中心在同一轴线上。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在排气阀的外径与排气罩的内径之间的间隙大于1mm。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，排气阀包括：

平的承压面部分，其附着在气缸的前端表面上；以及

背压面部分，其设置成凸起在面向承压面部分方向的一侧，其直径从边缘朝中心方向递减。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在承压面与背压面相交的部位设有一条分模线。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，排气阀还包括凹割表面部分，其设置成朝向承压面和背压面二者中的至少一个方向偏斜。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，背压面部分还包括弹簧插入部分，以便被强制插入阀簧内。

12.如权利要求1 1所述的装置，其特征在于，弹簧插入部分包括垂直部分和水平部分。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当采用注模法制造排气阀时，在模制承压面部分的固定式金属模具上设有一个闸门。

14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当采用注模法制造排气阀时，在模制背压面部分的活动式金属模具上设有多个启模针。

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