CN1777755A - 具有进气控制机构和自动进气控制机构的空气压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种自动进气控制机构和空气压缩机单元包括一个阀腔和阀排气口。阀腔具有一个阀控制腔和一个阀进气腔。一个阀活塞组件位于阀控制腔和阀进气腔之间,以防止空气在两腔之间流动。阀排气口允许空气从阀进气腔流向压缩缸进气口。当压缩机单元没有抽气时,阀活塞组件防止空气从阀进气腔流向阀排气口。当压缩在压缩机单元起动时或在怠速的压缩机单元承受负载时开始,则一个排气通道允许空气在阀控制腔和压缩缸进气口之间流动。排气节流孔限制空气从阀控制腔流向压缩缸进气口。
Description
本申请要求于2003年4月22日提交的美国临时申请60/464466的优先权,其结合在此作为参考。
发明背景
移动式往复空气压缩机单元通常用于多种由常用动力源,如汽油或电能所产生的机械能生成气动压力的应用场合中。这种空气压缩机单元通常包括一个在压缩缸中具有活塞的压缩泵,向活塞提供机械能以使活塞往复运动的动力装置如电动机或发动机,及一个储存压缩空气的储气罐。压缩缸配置成从围绕压缩机单元的外界环境抽取空气并压缩所抽取的将压入储气罐中的空气,提供具有预定大小的气压。电动机、发动机,或其它动力装置通常与压缩泵相连以驱动压缩缸中的活塞。
在压缩机单元的工作过程中,旋转曲轴、飞轮,或其它连至活塞的组件储存了足够的角动量以显著降低使活塞往复运动动力装置所必须施加的高速转矩量。这样允许压缩泵将动力装置输出总转矩的更大部分用于将空气抽入压缩缸,压缩空气并将空气压入储气罐中。
然而,在运转前,曲轴没有旋转,从而没有角动量。因此直到达到工作转速前,动力装置必须满足大幅增加的低速转矩需要以克服总惯性及活塞和其它压缩泵部件的压缩负载。这种增加的低速转矩需要会对动力装置造成不利的系统影响,如熄火、过载,或过早磨损。还会要求更大或更复杂的动力装置以用于克服压缩机单元的初始起动力矩,尽管在压缩机达到工作转速后,维持活塞往复运动并不真正需要这样的动力装置。如果在压缩泵达到其全工作转速前能够减小活塞的压缩负载,那么动力装置可以将更大的总输出转矩用于克服惯性阻力。这反过来可以减小总惯性和压缩负载的反作用,可以允许使用更小或功率较小和/或较简单的动力装置或起动系统,从而可以显著降低压缩机单元使用的能量。
发明概述
本发明涉及一种自动进气控制机构和一种既具有一个在压缩缸中往复运动的活塞,又具有一个压缩缸进气口的空气压缩机单元,其中自动进气控制机构是压缩缸进气口的一个部件。该空气压缩机单元包括一个使活塞往复运动的动力装置如电动机或发动机,及一个储存压缩空气的储气罐。控制机构本身包括一个具有阀进气口的机构体,一个阀腔,和一个阀排气口。阀腔分为阀控制腔和阀进气腔。一个阀活塞位于阀控制腔和阀进气腔之间,且构造成防止空气在两个腔室之间流动。阀进气口允许空气从围绕压缩机单元的外界环境流入阀进气腔。阀排气口允许空气从阀进气腔流向压缩缸进气口,并具有一定的尺寸,以允许足够量的空气流入压缩机单元,以允许压缩机单元以预定的速度产生压缩空气。
阀活塞组件包括一个构制成在阀腔中往复运动的阀活塞。在一些实施例中,阀活塞组件包括一个防止空气在阀控制腔和阀进气腔之间流动的隔膜。一个偏置部件提供一个使阀活塞组件在进气控制机构中运动到一个位置的力,在该位置中,当压缩机单元没有通过阀排气口抽气时,防止空气从阀进气口流向阀排气口。例如,这通过当压缩机单元关闭或当一个连续运转的压缩机单元卸载或怠速时产生。
根据具体情况而定,在压缩机单元启动或一个怠速压缩机单元加载,而开始压缩时,排气通道允许空气在阀控制腔和压缩缸进气口之间流动。在这时以及在压缩机单元开始通过压缩缸进气口抽气,然后阀活塞组件移动到一个防止空气从阀进气腔通过阀排气口流向压缩缸进气口后的一段时间内,排气通道至少是空气进入压缩缸进气口的途径之一。排气节流孔限制了空气从阀控制腔流向压缩缸进气口。排气节流孔具有一定的尺寸,允许空气以预先选择的速度由压缩机单元从阀控制腔抽向压缩缸,该预先选择的速度使压缩机单元以小于其预定速度产生压缩空气。
阀控制腔具有一个内部容积,使空气在预先选择的时间内,通过排气口抽入压缩缸进气口中,直到控制腔中的空气处于显著减小的压力水平,以允许阀进气腔完全克服偏置部件的力,以使阀活塞组件离开防止空气在阀进气腔和压缩缸进气口之间流动的位置。
在预先选择的时间内,没有空气从阀进气腔流向压缩缸进气口使得动力装置可以将其更多的转矩输出用于克服惯性而不是压缩负载。从而,在这一个预先选择的时间内,压缩机单元增大其运转速度而不用承受动力装置的全部总惯性负载和压缩负载。当压缩开始时,这种初始工作转矩的消除能够显著降低动力装置磨损或使动力装置的尺寸减小到当压缩机到达其工作转速时,在受载情况下,维持活塞往复运动必须的尺寸。
当压缩机单元到达其工作转速时,阀活塞组件已经离开防止空气在阀进气腔和压缩缸进气口之间流动的位置。从而空气无障碍地从围绕压缩机的外界环境中流入压缩缸,使得压缩机在其预定速率下产生压缩空气。
本领域的技术人员将理解,本发明可以具有与图示中的那些实施例不同的实施例,且所公开的进气控制机构的结构特征能够以各种不超出本发明范围的方式变化。因此,附图和说明应被看成包括不偏离本发明精神和范围的等价进气控制机构。
附图简述
图1是一个空气压缩机单元的部分剖视图,该空气压缩机单元具有根据本发明一个实施例的自动进气控制机构;
图2A是图1中的自动进气控制机构处于完全关闭位置时的侧剖视图;
图2B是图1中的自动进气控制机构处于中间位置时的侧剖视图;
图2C是图1中的自动进气控制机构处于打开位置时的侧剖视图;
图3是图2A-C中自动进气控制机构的分解透视图;
图4是一个空气压缩机单元的部分剖视图,该空气压缩机单元具有根据本发明一个实施例的自动进气控制机构;
图5是一个空气压缩机单元的部分剖视图,该空气压缩机单元具有根据本发明一个实施例的自动进气控制机构;
图6A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于完全关闭位置时的侧剖视图;
图6B是图6A中的进气控制机构处于中间位置时的侧剖视图;
图6C是图6A中的进气控制机构处于打开位置时的侧剖视图;
图7A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于完全关闭位置时的侧剖视图;
图7B是图7A中的进气控制机构处于中间位置时的侧剖视图;
图7C是图7A中的进气控制机构处于打开位置时的侧剖视图;
图8A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于完全关闭位置时的侧剖视图;
图8B是图8A中的进气控制机构处于中间位置时的侧剖视图;
图8C是图8A中的进气控制机构处于打开位置时的侧剖视图;
图9A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于完全关闭位置时的侧剖视图;
图9B是图9A中的进气控制机构处于中间位置时的侧剖视图;
图9C是图9A中的进气控制机构处于打开位置时的侧剖视图;
图10A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于完全关闭位置时的侧剖视图;
图10B是图10A中的进气控制机构处于中间位置时的侧剖视图;
图10C是图10A中的进气控制机构处于打开位置时的侧剖视图;
图11A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于关闭位置时的剖视图;
图11B是图11A中的进气控制机构处于打开位置时的剖视图;
图12A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于关闭位置时的剖视图;
图12B是图12A中的进气控制机构处于打开位置时的剖视图;
图13A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于关闭位置时的剖视图;
图13B是图13A中的进气控制机构处于打开位置时的剖视图;
图14A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于低位置时的侧剖视图;
图14B是图14A中的进气控制机构处于中间位置时的剖视图;
图14C是图14A中的进气控制机构处于高位置时的剖视图;
图15A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于低位置时的侧剖视图;
图15B是图15A中的进气控制机构处于中间位置时的剖视图;
图15C是图15A中的进气控制机构处于高位置时的剖视图;
图15D是图15A中的进气控制机构处于低位置时的放大视图;
图16A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于低位置时的侧剖视图;
图16B是图16A中的进气控制机构处于中间位置时的剖视图;
图16C是图16A中的进气控制机构处于高位置时的剖视图;
图16D是图16A中的调整机构的放大视图;
图17A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于关闭位置时的侧剖视图;
图17B是图17A中的进气控制机构处于中间位置时的侧剖视图;
图17C是图17A中的进气控制机构处于打开位置时的侧剖视图;
图18A是一个空气压缩机单元的部分剖视图,该空气压缩机单元具有根据本发明一个实施例的自动进气控制机构;
图18B是图18A中的自动进气控制机构的放大侧剖视图;
图19A是一个空气压缩机单元的部分剖视图,该空气压缩机单元具有根据本发明一个实施例的自动进气控制机构;
图19B是图19A中的自动进气控制机构的放大侧剖视图;
图20A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于关闭位置时的侧剖视图;
图20B是图20A中的进气控制机构处于中间关闭位置时的侧剖视图;
图20C是图20A中的进气控制机构处于打开位置时的侧剖视图;
图21A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于完全关闭位置时的侧剖视图;
图21B是图21A中的进气控制机构处于中间关闭位置时的侧剖视图;
图21C是图21A中的进气控制机构处于完全打开位置时的侧剖视图;
图22A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于完全关闭位置时的侧剖视图;
图22B是图22A中的进气控制机构处于完全打开位置时的侧剖视图;
图23A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于完全关闭位置时的侧剖视图;
图23B是图23A中的进气控制机构处于完全打开位置时的侧剖视图;
图24A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于完全关闭位置时的侧剖视图;
图24B是图24A中的进气控制机构处于完全打开位置时的侧剖视图;
图25A是图24A和B中单独迷宫式限流器的前透视图;
图25B是图25A中迷宫式限流器的后视图;
图25C是图25A中迷宫式限流器的后透视图;
图25D是图25A中迷宫式限流器的侧视图;
图27A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于完全关闭位置时的侧剖视图;
图27B是图27A中处于进气控制机构排气通道中的限流器的放大侧剖视图;
图27C是图27A中的进气控制机构处于完全打开位置时的侧剖视图;
图28A是一个根据本发明的一个实施例的自动进气控制机构处于关闭位置时的侧剖视图;
图28B是图28A中的进气控制机构处于中间位置时的侧剖视图;
图28C是图28A中的进气控制机构处于打开位置时的侧剖视图;
图29A是一个处于关闭位置的压缩机泵的侧剖视图,该压缩泵具有根据本发明一个实施例的自动进气控制机构;
图29B是图29A中的压缩泵处于打开位置时的侧剖视图;
图30A是一个处于关闭位置的压缩机泵的侧剖视图,该压缩泵具有根据本发明一个实施例的自动进气控制机构;及
图30B是图30A中的压缩泵处于打开位置时的侧剖视图。
详细说明
参考附图,在所有的多个实施例和附图中,相似的附图标记用于表示相同或相应的部件。在某些附图和特殊实施例中,相应部件的变化用向附图标记添加下标表示。
图1表示一种典型的轮式可移动往复空气压缩机单元32a。压缩机单元32a包括一个安装在储气罐50上的压缩泵48a,储气罐50形成一个支撑压缩机单元32a上各种部件的结构底盘。压缩机单元32a由一个或多个位于储气罐50端部附近的腿52和轮子54支撑。可以通过把手56作用于压缩机单元32a的一端而使腿52被抬起起,以使压缩机单元32a依靠其轮子54移动。
电动机58和压力开关60也安装在储气罐50上。尽管图1表示一个电动机,但可以认识到其它类型的动力装置很简单地可以在本发明的预期范围内实现。电动机58连接成当压力开关60处于接通位置时,从电路(未表示)获取电流。当压力开关60处于接通位置时,电动机58通过传动带65驱动与压缩泵48a上的曲轴62相连的皮带轮34。尽管曲轴62在图1中表示为采用带传动,但可以认识到本发明可以很简单地实现将旋转能量通过轴、齿轮,或其它连接机构直接从电动机或其它动力装置传递给曲轴或压缩泵的直接传动系统。在某些实施例中,皮带轮34还可以用作飞轮,或者作为替换方式可以将一个单独的飞轮连至曲轴62上。压力开关60构造成响应储气罐50内的气压以及当储气罐50内的压力值降到低于一个预定值时,使电动机58工作。防护罩66保护传动带65和皮带轮34。
尽管图1表示了一种空气压缩机单元32a具有以典型的单储气罐构造布置的基本压缩部件,但可以认识到其它类型的移动式压缩机单元构造也是可以的。这些压缩机单元包括那些立式、扁平、球形或多储气罐和/或可提升、全腿式、特制的、手推车式,或滑动底盘式构造。其它类似的变化也是可以的并且预期包括在适于使用本发明的移动往复式空气压缩机单元的类型中。
图1包括压缩泵48a内部部件的部分剖视图,以进一步表示它们与压缩泵单元32a其它部分的关系。自动进气控制机构36a与压缩缸进气38a的螺纹进气道40a相连。在位于压缩缸44中的活塞42每次的往复运动过程中,进气控制机构36a与压缩缸进气口38a使空气进入压缩泵48a。进气道40a布置成引导空气从进气控制机构36a进入压缩缸进气腔46a,在空气通过位于压缩缸进气孔66中的压缩缸进气阀64引导入压缩缸44前,压缩缸进气腔46a接收空气。压缩缸进气孔66和压缩缸进气阀64可以包括成位于压缩缸进气腔46a和压缩缸44之间的阀板68的一部分。压缩缸进气阀64是单向阀,即其只允许空气在活塞42进气冲程(如图1中所示向下)中从压缩缸进气腔46a流过压缩缸进气孔66,活塞42将空气抽入压缩缸44中。在活塞42的压缩冲程(如图1中所示向上)中,压缩缸进气阀64关闭以防止空气通过压缩缸进气孔66流出压缩缸44,流入并流过压缩缸进气腔46a。
电动机58通过用传动带65转动皮带轮34和曲轴62以作用于活塞42的往复运动。曲轴62又使驱动活塞42的活塞杆70往复运动,活塞杆70通过活塞销72与活塞42相连。电动机58必须用于使活塞42往复运动的功率量最终取决于在活塞每次往复运动过程中通过压缩缸进气口38a抽入的空气量。这是因为通过压缩缸进气口38a抽入的空气量最终决定活塞42能抽入压缩缸44并在每次往复运动过程中压缩的空气量。从而,电动机必须用于驱动压缩机单元32a的能量大小直接取决于在每次往复运动过程中允许通过自动进气空气机构36a的空气量。
压缩缸排气口74a布置成接收已在压缩缸44中经过压缩的空气并在活塞42的每次压缩冲程中将空气从压缩缸44中排出压缩泵48a。压缩缸排气口74a包括用于接收空气的压缩缸排气腔76a,其中的空气已在压缩缸44中经过压缩;排气道78;和一个位于压缩缸排气孔82中用于将空气导入压缩缸排气腔76a的单向压缩缸排气阀80。压缩缸排气孔82和压缩缸排气阀80可以包括成位于压缩缸44和压缩缸排气腔76a之间的阀板68的一部分。压缩缸排气阀80是单向阀,即其只允许空气在活塞42压缩冲程中通过压缩缸排气腔82流入压缩缸排气腔76a,活塞42将空气从压缩缸44中排出。在活塞42的进气冲程中,压缩缸排气阀80关闭以防止空气通过压缩缸排气孔82从压缩缸排气腔76a流回压缩缸44。
排气管84与排气道78相连以将空气从压缩泵48a中导入储气罐50。单向阀86位于排气管84的末端以允许空气从排气管84流入储气罐50,并防止空气从储气罐50倒流回排气管84,且避免储气罐50中的气压损失。
压力开关60与电动机58相连,并安装在使压力开关60能感应到储气罐50中气压的位置。随着空气被压入储气罐50,储气罐50中的压力增大。当储气罐50中的气压到达一个预定最大压力值时,由于不需要额外的空气压缩,因此压力开关60接至断开位置。一旦储气罐50中的气压将至小于一个预定最小值,则空气开关60接至接通位置,使电动机58带动压缩泵48a向储气罐50中增加压缩空气,直到储气罐50中的气压上升到使压力开关60回到断开位置的预定最大值。然而,压缩的空气量,及后续由电动机58通过活塞42的每一次往复运动作用的功率量,将仍然取决于允许通过压缩缸进气口38a进入压缩缸的空气量。
由于负责驱动传动带65和皮带轮34的电动机58影响活塞42的往复运动,因此电动机58还必须提供足够的能量以克服由于总惯性与活塞42和压缩泵48a其它部件的压缩负载导致的附加载荷。从而,如果允许空气自由地通过压缩缸进气口38a进入压缩缸44,电动机58必须能提供包括由于活塞42的压缩负载与活塞42和压缩机单元32a其它部件的总惯性在内的增大的起动力矩。如果空气受到限制而不能通过压缩缸进气口38a进入压缩缸44,则一旦空气从压缩缸进气口38a和压缩缸44中排除,电动机58只需要克服活塞42和压缩机单元32a其它部件的总惯性。
在运转过程中,旋转曲轴62、皮带轮34、传动带65,和其它压缩机单元32a的部件在工作转速下旋转,并因此储存足够的角动量以显著减小电动机为了维持活塞42的往复动作所必须施加的高转速力矩。这使得压缩泵48a将电动机58更多的总力矩输出用于将空气抽入压缩缸44,压缩空气,并将空气排入储气罐50中。
然而,在运转前,曲轴62、皮带轮34,和其它部件没有在工作转速下旋转,因此当活塞受到压缩负载时,无法提供辅助电动机58使活塞42往复运动的角动量。因此,为了降低起动过程中需要电动机58输出的总转矩,也就是为了降低起动力矩,必须暂时消除活塞42的压缩负载,直到电动机58克服了压缩泵48a的惯性阻力,使压缩泵48a首先达到全工作转速并向曲轴62、皮带轮34,和其它压缩机单元32a部件储存角动量。
自动进气控制机构36a构造成允许暂时消除活塞压缩负载,直到压缩泵48a达到全工作转速。图1表示了与压缩机单元32a的进气道40a相连的进气控制机构36a,图中进气控制机构36a显示在关闭位置。图1中进气控制机构36a的放大图如图2A所示。表示进气控制机构部件的分解视图如图3所示。
对比图1、2A,和3,进气控制机构36a包括一个具有阀腔90a的机构体88a,其中阀腔90a分为阀控制腔92a和阀进气腔94a。机构体88a包括在组装前可以彼此分开的进气部分87a和控制部分89a,以将阀活塞组件96a和/或其它机构部件安装到阀腔90a中。进气部分87a上的阳接头91可以与控制部分89a上的阴接头93接合,当机构体88a组装完时,阳接头91和阴接头93接合连接。当机构体88a组装完时,阀活塞组件96a位于阀控制腔92a和阀进气腔94a之间并构造成在阀腔90a内往复运动,并防止空气在阀控制腔92a和阀进气腔94a之间直接流动。
阀进气口98a延伸通过机构体88a并允许空气从围绕压缩机单元32a的大气流入阀进气腔94a。阀进气口98a可以包括过滤器100a,以在空气进入阀进气腔94a前,从流过阀进气98a的空气中过滤杂质。阀排气102a包括布置成允许空气从阀进气腔94a流入压缩缸进气38a的阀排气孔104a。阀排气102a上有螺纹,以与压缩缸进气38a的进气道40a相连。阀排气孔104a的大小制成允许足够量的空气从进气控制机构36a流至压缩缸进气38a,以使压缩机单元32a以其预定生产率产生压缩空气。阀排气孔104a还可以包括一个锥形部分103a。
阀活塞组件96a包括阀活塞108a、隔膜106、阀杆110a,和阀杆密封116a,构造成在阀腔90a中沿着阀轴线112往复运动。在阀腔90a中,隔膜106形成机构体88a内表面和阀活塞组件96a其余部分之间的密封,以防止空气在阀控制腔92a和阀进气腔94a之间直接流动。弹簧偏置部件114a产生一个偏置力,使阀活塞组件偏向阀进气腔94a,偏离阀控制腔92a,在进气控制机构36a中移动到一个使阀杆密封116a与机构体88a内表面接触的位置,以防止空气通过阀排气口102a流出阀进气腔94a。
排气通道118a沿着阀杆110a延伸,通向阀控制腔92a并通过阀杆孔120使阀控制腔92a和阀排气102a或压缩缸进气38a之间的空气连通。节流孔122a对流过排气通道118a的空气形成节流,降低空气在阀控制腔92a和阀排气102a或压缩缸进气38a之间流通的速度。
阀杆110a还包括一个滑动表面124,阀杆密封116a响应阀杆110a的移动以及阀活塞组件96a和/或压缩缸进气口38a与阀进气腔94a之间的气压,在滑动表面124上往复运动。阀杆密封116a可以由橡胶、聚四氟乙烯、弹性聚合物,或其它当活塞组件在阀腔90a中处于防止空气从阀进气腔94a流向压缩缸进气口的位置时,在允许阀杆密封110a沿着滑动表面124滑动或往复运动的同时,还能在阀杆110a的滑动表面和机构体88a内表面之间形成密封的材料。凸缘126和增大的半径128位于滑动表面124相对的两端,用以限制阀杆密封116a的往复运动。
为了更好地理解自动进气控制机构36a的操作,在操作前首先说明空气压缩机单元32a,如图1和2A所示。由于压缩机单元32a不是不使用(电源关闭)就是虽然使用(电源接通)但储气罐50中的气压大于一个预定最小值,因此来自电路(未表示)的电流不与压力开关60相连。不管在哪种情况中,压力开关60均不允许电流流至电动机58。电动机58不带动传动带65、皮带轮34,和传动轴62旋转。因此,活塞42不在压缩缸44中往复运动,且空气既不通过压缩缸进气阀64抽取,也不通过压缩缸排气阀80进入压缩泵48a。弹簧偏置部件114a迫使阀活塞组件96a远离阀控制腔92a并向阀进气腔94a运动。阀杆密封116a具有比阀排气102a锥形部分103a更大的直径,当在弹簧偏置部件114a的作用下,增大的直径128迫使阀杆密封116a对着锥形部分103a时,阀杆密封116a在阀排气102a与阀杆110a滑动表面124之间构成密封。阀杆110a与阀排气102a之间形成的密封防止空气通过阀进气腔94a从围绕空气压缩机单元32a的大气进入压缩缸44。
现在在电流开始连至压力开关60(电源接通)及/或当电源接通时,储气罐50中的气压下降至低于一个预定最小值时,考虑空气压缩机单元32a。压力开关60感应储气罐50中的低气压并相应地将来自电路的电流提供给电动机58。电动机58开始带动传动带65、皮带轮34,和传动轴62旋转,以使活塞42开始往复运动。然而,电动机58必须克服这些部件中每一个的惯性阻力。此外,电动机58还必须克服压缩泵48a或排气管84中存在的空气压缩负载。然而,阀杆密封110a和阀杆密封116a防止空气通过阀进气腔94a从围绕空气压缩机单元32a的大气进入压缩泵48a。
随着活塞42开始往复运动,剩余的空气被迅速抽出压缩缸进气腔46a并通过压缩缸排气阀80排入压缩缸排气腔76a和排气管84。在一个非常短的时间间隔中,传动带65、皮带轮34,和传动轴62的初始转速及活塞42的往复运动速度非常低。在该非常短的时间间隔内,电动机58必须承受活塞42和其它部件的总惯性及压缩负载阻力。从而,在该很短的时间间隔内,总负载造成电动机58经历一个大电流消耗或“电流高峰”。
然而,在活塞往复运动几次后,大部分起初存在于压缩缸进气腔46a中的空气被往复运动的活塞42排出。在活塞42以非常低的相对速度往复运动时,压缩缸进气腔46a中的大部分空气被排出。由于阀杆110a和阀杆密封116a防止额外的空气通过进气控制机构36a的阀进气98a从大气进入压缩泵48a,因此当电动机58的转速和活塞42往复运动的速度开始增大时,通过排气通道118a从阀控制腔94a抽取的空气成为压缩缸进气口38a的主要空气来源。
只要阀活塞组件96a处于防止空气从阀进气腔94a流向压缩缸进气口38a的位置,则通过排气通道118a从阀控制腔94a抽取的空气就仍然是压缩缸进气口38a的主要空气来源。然而,节流孔122a对流过排气通道118a的空气形成节流,限制空气通过排气通道118a抽入压缩缸进气38a的速度。作为这种节流的结果,与当阀活塞组件96a处于不阻止空气在阀进气腔94a与压缩缸进气38a之间流动的位置时能从阀进气腔94a抽入的空气量相比,在一个给定的时间间隔内能从阀控制腔92a抽入压缩缸进气38a的空气量很小。因此,只要阀控制腔92a仍然是压缩缸进气口38a的主要空气来源,那么活塞42的压缩负载就大大降低。活塞42压缩负载的降低能使电动机58将更多总转矩输出用于在电动机58的转速和活塞42的往复运动速度增大时克服惯性阻力。由于活塞42的压缩负载降低,因此压缩机单元32a以小于其预定速度产生压缩空气。然而,初始压缩负载的降低可以有效地显著降低电动机58的磨损和/或可以使电动机58的尺寸减小到当活塞42达到工作速度时维持活塞往复运动所必需的尺寸。这反过来可以显著降低磨损、部件成本,或能耗。
随着电动机58的转速和活塞42往复运动的速度继续增大,空气继续通过排气通道118a、节流孔122a和阀杆孔120,从阀控制腔92a抽入压缩缸进气腔46a。这降低了阀控制腔92a中的气压。阀进气腔94a中的大气压力通过经过阀进气98a的空气连通维持。由隔膜106形成的阀进气腔94a和阀控制腔92a之间的密封分隔,在两个腔之间形成压力差,从而开始向隔膜106和阀体活塞组件96a施压,抵消弹簧偏置部件114a的力,并在阀腔90a中向阀控制腔92a移动到一个中间位置。
图2B表示进气控制机构36a,其中阀活塞组件96a在阀腔90a中位于该中间位置。随着阀杆110a向阀控制腔92a移动,很小的压力继续占据压缩缸进气口38a,尽管大气压继续在阀进气腔94a中存在。这形成了压力差继续对阀杆密封116a向阀排气孔102a的锥形部分103a施压。随着阀杆110a与阀活塞组件96a向阀控制腔92a移动,阀杆密封116a对着阀杆110a的滑动表面124滑动,维持阀杆110a和机构体88a内表面之间的密封,同时继续防止空气从阀进气腔94a和压缩缸进气口102a流出。阀杆110a通常配置成使得阀杆密封116a继续密封阀杆110a与机构体88a之间,直到电动机58和压缩机单元32a达到工作转速。
由于活塞42a继续从阀控制腔92a中抽取空气,阀进气腔94a与压缩缸进气口38a之间的压力差继续对阀杆密封116a向阀排气孔102a的锥形部分103a施压,直到阀杆密封116a,滑过滑动表面124,与阀杆110a的凸缘126接触。凸缘126迫使阀杆密封116a离开阀排气孔102a的锥形部分103a。阀活塞组件96a继续向阀控制腔92a移动,直到阀控制腔92a中的空气处于压力充分降低的水平,使得阀进气腔92a中的大气压能够充分克服弹簧偏置部件114a的力,以使阀活塞108a移动到与机构体88a接触,如图2C中所示。这种移动造成空气间隙130a,允许空气从阀进气腔92a和大气中进入压缩缸进气口38a。然而,随着阀杆密封116a离开机构体88a,电动机58和压缩机单元32a通常已经达到工作转速,因此已经很好地准备克服活塞42的额外压缩负载。
阀活塞组件96a移动到如图2C中所示,不阻止空气通过阀排气口102a从阀进气腔94a流入压缩缸进气口102a的位置所需的时间取决于活塞42a从阀控制腔94a抽气的速度,而该速度反过来又取决于节流孔122a的大小。因此,自动进气控制机构36a消除活塞压缩负载的时间长短取决于空气流过排气道118a排气节流的有效尺寸大小。时间的长短可以通过节流孔或其它限制预先选择,这些限制具有与使压缩机单元32a有充分的时间在空载状态下达到预期的工作转速所允许的空气流动速度相应的有效尺寸。
可以认识到本发明可以类似地实现连续工作式压缩机单元。现在参考图4,表示了一个空气压缩机单元32b,其中导向阀132b取替了压力开关,使得电动机58能连续运转而不会连续使压缩泵48b向储气罐50添加压缩空气。导向阀132b位于储气罐50上并构造成响应储气罐50中的气压。导向阀132b通过导管134与位于压缩泵48b上的进气口卸压器136气动连通。进气口卸压器136包括一个卸压销138,其布置成伸向进气口卸压器136及从进气口卸压器136中缩回以干涉压缩缸进气阀64的运转,并当储气罐50已经完全充压至一个预定最大压力值时,防止储气罐进一步增压。
由于通过与压缩机单元32b相连的装置使用气压,因此当储气罐50中的气压下降至低于一个预定最小值时,考虑空气压缩机单元32b。如下所述,电动机58将处于怠速。导向阀132b感应储气罐50中的低压,并处于关闭位置。相应地,导向阀132b通过从导管134上消除气压信号,将关闭工况气动连通至进气口卸压器136。然后进气口卸压器136使卸压销138从进气阀64中缩回,使进气阀64工作以允许在活塞42的每个进气冲程中,从压缩缸进气腔46a抽气,使空气通过压缩缸进气孔66进入压缩缸44中,同时防止空气在活塞69的每个压缩冲程从压缩缸44排回压缩缸进气腔46b。只要储气罐50中的气压保持低于一个大于最小预定值的最大预定值,则导向阀132b将继续防止进气口卸压器136干涉进气阀64。
由于电动机58连续运转,活塞42每次往复运动压缩的空气量和活塞42连续往复运动需要的转矩输出量将继续取决于自动进气控制机构32b允许进入压缩缸进气口38a的空气量。当导向阀132b开始从导管134上消除气压信号以导致卸压销138缩回时,阀活塞组件96通常位于一个阀杆密封116防止空气从阀进气腔94b通过阀排气口102b进入压缩缸进气腔46b的位置。来自阀控制腔94b的空气在一段时间间隔内成为压缩缸44的主要空气来源,直到阀活塞组件96a运动到允许空气从阀进气腔94b通过阀排气口102b进入压缩缸进气腔46b的位置。由于在该时间间隔内,从阀控制腔92b流入压缩缸进气口38b的空气量受节流孔122b的限制,因此活塞42的压缩负载量显著减小。
随着活塞42继续往复运动,阀活塞96b逐渐从一个不允许空气在阀进气腔94b和阀排气口102b之间流动的中间位置运动到一个允许空气在阀进气腔94b和阀排气口102b之间流动的中间位置,然后继续向一个使更多空气流向压缩缸进气38b的完全打开位置运动。这具有逐渐而不是突然达到总压缩负载的效果。尽管压缩机单元32b是一个连续运转的系统,这种平稳运转仍然能显著减低磨损,且由于压缩负载逐渐增加,因此可能使用更小的动力装置。这进一步降低了设备成本和能耗。
由于空气通过活塞42压缩,现在当储气罐50中的气压值上升至超过预定最小值时,考虑同一空气压缩机单元32b。导向阀132b继续将关闭工况气动连通至进气口卸压器136,直到储气罐50中的气压上升至超过预定最大值。当储气罐50中的气压上升至超过预定最大值时,导向阀132b感应到储气罐50完全加压并处于打开位置。相应地,导向阀132b通过用导管134添加一个气压信号,将接通工况气动连通至进气口卸压器136。然后进气口卸压器136使卸压销138伸出至与进气阀64接触,以在活塞42的每个压缩冲程中防止进气阀64关闭。尽管开启的进气阀64允许在活塞42的每个进气冲程中,从阀进气腔94b和压缩缸进气腔46b抽气,使空气通过压缩缸进气孔66进入压缩缸44中。只要进气口卸压器136防止进气阀64关闭,则活塞42还在每个压缩冲程中将空气通过进气孔66从压缩缸44排回至压缩缸进气腔46b和阀进气腔94b。
由于打开的进气阀64防止活塞42从压缩缸进气腔46b和阀排气102b上消除气压,因此不再通过排气通道118b和节流孔122b从阀控制腔92b中抽气。因此,弹簧偏置部件114b使阀活塞组件96b退向阀排气102b。此外,由于气压储存在阀排气口102b和压缩缸进气口38b中,因此随着阀活塞108b向阀进气腔94b运动,空气自由地返回阀控制腔92b。这一直持续到阀活塞组件96b回到防止空气从阀进气腔94b向阀排气口102b运动的位置。然而,只要在活塞42的每个压缩冲程中,卸压销138防止进气阀64关闭,则继续防止活塞42从阀控制腔92b中抽取大量空气。
如下所述,从而电动机58以怠速连续运转。然而,无论电动机58从电路中抽取的电流量大小、自动进气控制机构36b允许进入压缩缸进气口38b的空气量大小,或电动机58能输出的转矩量大小如何,都将防止压缩泵48b向储气罐50增大气压,直到导向阀132b再次感应到储气罐压力小于预定最小值并因此从导管134上消除气压信号。
可以进一步认识到本发明可以实现为具有不同类型动力装置的压缩机单元。例如,图5表示一种连续驱动的压缩机单元32c,具有构造成通过传动带65旋转皮带轮34和曲轴62,从而实现活塞42往复运动的汽油机140。由于构造成适于连续工作,压缩机单元32c包括控制进气口卸压器136的导向阀132c和导管134。导管134与气缸142相连,汽缸142本身通过导管144连接成实现发动机节气门控制146的调节。
在操作时,当储气罐50中的气压超过一个预定最大值时,导向阀132c采取反映储气罐50完全压力工况的打开状态。导向阀132c通过储气罐50中有限的压力值实现使位于气缸142中的节气门活塞(未显示)运动到怠速位置。节气门活塞与位于导管144中的线连接(未显示)相连。线连接直接与节气门控制146相连,并当节气门活塞位于怠速位置时,使节气门控制运动到怠速位置。
导向阀132c同时将打开状态传递给进气口卸压器136,进气口卸压器136反过来延伸卸压销138以开启压缩缸进气阀64,及防止活塞42的压缩负载。由于活塞的压缩负载因此至少部分消除,因此发动机140只需输出足够的转矩以维持皮带轮34、曲轴62,和其它压缩机部件的惯性旋转。节气门控制146的线连接向怠速位置的运动使汽油机140的发动机转速降至怠速,这种速度处于在没有活塞42的压缩负载的条件下足以维持压缩机部件的惯性旋转的水平,因此提高了发动机140的总效率。
当储气罐50中的气压下降至低于一个预定最小值时,导向阀132c采取反映储气罐50中低气压的关闭状态。从而导向阀132c从气缸142上消除气压。气缸142中的弹力回复使节气门活塞回复到一个使发动机140恢复到工作转速的全开位置。导向阀132c同时将关闭状态传递给进气口卸压器136,进气口卸压器136使卸压销138缩回,以允许通过压缩泵48c连续压缩空气。
可以认识到自动进气控制机构的构造可以在本发明的预期范围内变化。例如,图6A-C表示了一种进气控制机构36d的实施例,具有打开的阀进气口38d。省略了围绕控制机构36d的过滤器,以使当阀活塞组件96d从关闭位置移开(如图6A所示),经过中间位置(如图6B所示),到达允许空气从阀进气腔94d通过阀排气口102d流向压缩泵的位置(如图6C所示)时,使进入阀控制腔的进气最大化。
本发明其它具有打开的阀进气口的实施例可以在机构体中的其它位置上装有过滤部件。例如,图7A-C表示了一种自动进气控制机构36e的实施例,具有在阀杆110e上节流孔122e附近的阀通道过滤器150。阀通道过滤器150防止杂质颗粒进入控制腔92e。
为了实现阀杆110e和机构体88e之间的密封,阀杆110e被分成半径扩大部分154e和半径缩小部分152e。图7A表示处于关闭位置的进气控制机构36e,其中活塞组件96e防止空气在阀进气腔94e和阀排气口102e之间流动。活塞组件96e在弹簧偏置部件114e的作用下被偏置至该位置。当活塞组件96e处于该位置时,半径缩小部分152e插入阀进气口102e的一个非锥形部分156e。阀杆110e半径扩大部分154e的边缘148e接触阀排气口102e的锥形部分103e。在该位置中,阀杆110e半径缩小部分152e与阀排气口102e的锥形部分103e之间的间隙充分小,可以防止空气在阀进气腔94e和阀排气口102e之间流动。半径扩大部分154e的边缘148e与阀排气口102e锥形部分之间的接触进一步阻止空气流动。
在操作时,活塞42通过排气通道118e从控制腔92e中抽气,同时在阀进气腔94e和阀排气口102e之间形成压力差,通过阀杆110e半径缩小部分152e紧挨着阀排气口102e非锥形部分156e而分离。随着空气继续从阀控制腔92e中抽出,阀进气腔94e中的气压造成活塞组件96e克服弹簧偏置部件114e的力,向着阀控制腔92e移动,尽管阀杆110e半径缩小部分152e继续紧挨着阀排气口102e的非锥形部分156e。图7B表示活塞组件96e已经移到一个中间位置,在其中阀杆110e半径缩小部分152e仍然紧挨着阀排气口102e非锥形部分156e。在阀杆110e移动期间,只要半径缩小部分152e仍然紧挨着阀排气口102e非锥形部分156e,则继续阻止空气从阀进气腔94e进入压缩缸进气口38e。
图7C表示活塞组件96e在阀进气腔94e和阀排气口102e之间的压力差充分克服弹簧偏置部件114e的偏置力后,运动到一个打开位置,在其中阀杆110e半径缩小部分152e退出阀排气口102e非锥形部分156e。这样形成一个空气间隙130e,空气可以通过该间隙从围绕进气控制机构36e的外界环境及阀进气腔94e运动到阀排气口102f。活塞组件96e移动到一个允许空气从阀进气腔94e运动到阀排气口102f的位置所需的时间取决于节流孔122e形成的通气限制所允许的通过排气通道118e从阀控制腔92e抽气的速度。因此,控制机构36e消除活塞压缩负载的时间取决于节流孔122e形成的通气限制所允许的阀杆110e半径缩小部分152e仍然紧挨着阀排气口102e的非锥形部分156e的时间。
图8A表示一个自动进气控制机构36f,其中阀排气口102f不包括锥形部分。阀杆110f包括半径扩大部分154f和半径缩小部分152f,半径扩大部分154f的尺寸使其插入阀排气口102f,而没有明显的间隙。
图8A表示处于关闭位置的进气控制机构36f,在该位置中由于活塞组件96f插入阀排气口102f中,因此防止空气在阀进气腔94f和阀排气口102f之间流动。活塞组件96f在弹簧偏置部件114f的作用下被偏置至该位置。在该位置中,阀杆110f半径扩大部分154f与阀排气口102f之间的间隙充分小,可以防止空气在阀进气腔94f和阀排气口102f之间流动。导向套160限制阀杆110f的横向运动并在阀杆110f沿着阀轴线112f往复运动时使阀杆110f定心。
在操作时,活塞42通过排气通道118f从控制腔92f中抽气,同时在阀进气腔94f和阀排气口102f之间形成压力差,通过阀杆110f半径扩大部分154f紧挨着阀排气口102f而分离。随着空气继续从阀控制腔92f中抽出,阀进气腔94f中的气压造成活塞组件96f克服弹簧偏置部件114f的力,向着阀控制腔92f移动,尽管阀杆110f半径扩大部分154f继续紧挨着阀排气口102f。
图8B表示活塞组件96f已经移到一个中间位置,在其中阀杆110f半径扩大部分154f仍然紧挨着阀排气口102f。在阀杆110f的移动中,只要半径扩大部分154f仍然紧挨着阀排气口102f,则继续阻止空气从阀进气腔94e进入压缩缸进气口38f。
图8C表示活塞组件96f在阀进气腔94f和阀控制腔92f之间的压力差充分克服弹簧偏置部件114f的偏置力后,运动到一个打开位置,在其中阀杆110f半径扩大部分154f退出阀排气102f。这样形成一个空气间隙130f,空气可以通过该间隙从围绕进气控制机构36f的外界环境运动到阀排气102f。活塞组件96f移动到一个允许空气从阀进气腔94f运动到阀排气102f的位置所需的时间取决于节流孔122f形成的通气限制所允许的通过排气通道118f从阀控制腔92f抽气的速度。因此,控制机构36f消除活塞压缩负载的时间取决于节流孔122f形成的通气限制所允许的阀杆110f半径扩大部分154f仍然紧挨着阀排气102f的时间。
一些具有非锥形阀排气口的实施例也可以使用滑动阀杆密封限制空气流动。图9A-C表示具有阀杆密封116g的进气控制机构36g,其中阀杆密封116g布置成沿着阀杆110g的半径减小部分152g往复运动。阀杆密封116g的滑动受阀杆夹158g的限制,阀杆夹158g沿着阀杆110g的半径减小部分152g和半径增大部分154g的边缘148g的长度方向布置。导向套160g限制阀杆110g的横向运动并在阀杆110g沿着阀轴线112g往复运动时使阀杆110g定心。
图9A表示位于关闭位置的控制机构36g,其中弹簧偏置部件114g使活塞组件96g偏离阀控制腔92g。半径增大部分154g的边缘148g与对着机构体88g密封的阀杆密封116g接触。这样防止空气从阀进气腔94g向阀排气102g运动,并当通过阀排气孔104g抽气时形成压力差。
随着通过排气通道118g抽气,活塞组件96g,包括阀杆110g,克服弹簧偏置部件114g的力,向阀控制腔92g移动。然而,阀进气腔94g和阀排气口102g之间的压力差继续使阀杆110g穿过阀杆密封116g滑动。这种情况一直持续到活塞组件96g移动到一个中间位置,其中阀杆夹158g接触阀杆密封116g。该中间位置如图9B所示。
活塞组件96g移动到如图9B所示中间位置的时间取决于由节流孔122g形成的通气限制所允许的从阀控制腔92g抽气的速度。如果活塞组件96g从图9B所示中间位置继续向阀控制腔92g移动,则阀杆夹158g将阀杆密封116g拉离机构体88g。这样导致进气控制机构36g采取如图9C中所示的打开状态,形成允许空气在阀进气腔94g和阀排气102g之间流动的空气间隙130g。这样,活塞组件96g移过图9B所示中间位置需要的时间决定预先选择的时间,在该预先选择的时间中,防止来自外界环境的空气从阀进气腔94g流向压缩缸进气口。
还可以进一步认识到自动进气控制机构可以构造成操作时无需隔膜。图10A-C表示具有阀活塞162的进气控制机构36h,其中阀活塞162与阀杆110h的结构构成整体。阀活塞162具有当阀活塞组件96h沿着阀轴线112往复运动时,足以横过全部阀腔90h的直径。由于其与阀活塞组件96h一起往复运动,因此阀活塞96h采用活塞密封164对着机构体88h的内表面密封,防止空气在阀控制腔92h和阀进气腔94h之间直接流动。活塞密封164可由橡胶、聚四氟乙烯、弹性聚合体,或任何其它材料构成,其中的材料允许阀活塞96h相对于机构体88h内表面往复滑动,从而取消了位于阀杆110h和阀活塞96h之间的隔膜的设置。在操作时,阀杆密封116h防止空气在阀进气腔94h和阀排气102h之间流动,直到阀活塞组件96h移动到图10B所示的中间位置。随着空气通过排气通道118h和节流孔122h从阀控制腔92h中抽出,阀进气腔94h中的气压使活塞组件96h向阀控制腔92h移动。一旦活塞组件从中间位置移致一个关闭位置,如图10C中所示,滑动密封116h退出锥形部分103h以形成空气间隙130h,允许空气从阀进气腔94h流至阀排气口102h。
尽管已经表示和说明了本发明具有一个位于压缩泵之外的自动进气控制机构,当可以认识到在一些实施例中,进气控制机构可以直接与压缩泵的结构制成一体。例如,图11A表示一种具有自动进气控制机构36i的压缩泵48i,其中自动进气控制机构36i包括一个与压缩泵48i的结构制成一体的机构体88i。机构体88i包括一个有螺纹并用封闭式密封174i密封的可移动部分168i,以允许在压缩泵48i中安装进气控制机构36i的部件。外部过滤器166连至通向阀进气腔94i的阀进气98i,阀进气腔94i位于阀控制腔92i下方。阀排气部分170包括阀排气口120i,阀排气口120i包括一个锥形部分103i和阀排气孔104i。阀活塞组件96i包括构造成沿着垂直阀轴线172垂直往复运动的活塞108i、阀杆110i,和排气通道118i。当处于完全关闭位置时,如图11A所示,阀杆110i完全伸过阀排气孔104i,从而阀杆孔120沿着压缩缸进气口38i延伸,并进入压缩缸进气腔46i。阀杆密封116i防止来自外界环境的空气通过阀排气孔104i从阀进气腔94i流至阀排气口102i。
当活塞42通过阀通道118i和压缩缸进气腔46i从控制腔92i抽气时,如图11B所示,阀活塞96i沿着垂直阀轴线172向上运动。这种向上的运动在阀杆密封120和锥形部分103i之间形成允许空气从阀进气腔94i进入压缩缸进气口38i的空气间隙130i。
尽管已经在多个实施例中显示本发明具有伸过阀杆的排气通道,但可以认识到也可以将合适的排气通道配置在其它位置。图12A表示一种压缩泵的实施例48j,具有位于外部的进气控制机构36j。排气通道118j伸出进气控制机构36j和压缩泵48j的外侧,并通过控制腔接头176与阀控制腔92j相连,且通过进气腔接头178与压缩缸进气腔46j相连。通气节流孔122j在排气通道118j内位于控制腔接头176附近,以限制空气从阀控制腔92j流入压缩缸进气腔46j。阀杆110j沿着其长度滑动,防止空气直接在阀控制腔92j和阀排气口102j之间流动。
当活塞42在压缩缸44内往复运动,同时阀活塞组件96j处于图12A所示的位置中时,通过安装在外部的排气通道118j,将空气从阀控制腔92j中抽出,阀控制腔92j是进入压缩缸44的空气的主要来源,且当空气逐渐被活塞42抽出时,阀控制腔92j损失气压。通过排气通道118j抽气的速度取决于节流孔122j的尺寸。阀控制腔92j仍然是压缩缸44的主要空气来源,直到阀进气腔94j中的气压使阀活塞组件96j运动到图12B所示的位置,产生空气间隙130j,通过空气间隙130j空气可以从外界环境进入压缩缸38j。
还可以进一步认识到在某些实施例中,阀活塞组件从完全关闭位置移动到完全打开位置所需的时间也可以通过改变进气控制机构和/或阀控制腔的相对尺寸来控制。例如,图13A表示一种压缩泵的实施例48k,具有机构体88k增大的控制部分89k,以有效地增大阀控制腔92k的尺寸。在操作时,阀控制腔92k增大的尺寸增加了活塞42通过排气通道118k抽取足够量空气所需的时间,以在阀进气腔94k和阀控制腔92k之间形成足以克服偏置弹簧114k偏置力的压力差,以实现阀活塞组件96k的移动。这样,阀控制腔92k增大的尺寸使得阀排气通道118k在活塞42开始将空气抽入压缩缸42后的一段时间内,继续包括压缩缸进气口38k主要空气来源,而不需要通过阀杆密封116或进气控制机构36k其它部件损失机械运动。
现在参考图13B,一旦通过节流孔122k和排气通道118k抽取足够量空气,以在阀进气腔94k和阀控制腔92k之间形成足以克服偏置弹簧114k偏置力的压力差,则活塞组件96k移动到一个打开位置,形成一个允许空气从阀进气腔94k流向阀排气口102k的空气间隙130k。然而,应该可以认识到,取决于给定特殊实施例的要求,可能必须将进气控制机构36k构造成具有显著大于包含惯性部件机械运动损失的相应控制机构的阀控制腔92k,以在操作前实现可比较的时间延迟。还可以进一步认识到在某些实施例中,可以通过调节排气通道中的节流孔尺寸以影响从阀控制腔抽气的速度,以实现可比较的时间延迟。此外,可以通过结合节流孔和控制腔尺寸的变化来控制延迟的时间。
在某些实施例中,活塞组件离开完全关闭位置的程度可以手动限制,可以手动限制大气和压缩缸之间的空气流动。图14A-C表示一种进气控制机构36l的实施例,具有延伸过机构体88l控制部分89l的阀杆限制器178l。阀杆限制器178l构造成沿着阀轴线112l往复移动,并包括布置成向着阀控制腔92l接合及限制阀杆110l移动的限制器腿180l。一个调节凸轮182l通过枢轴184连接在阀杆限制器178l上旋转,调节凸轮182l包括低凸轮面186l、中间凸轮面188l,和高凸轮面190l,每个凸轮面布置成在外表面与机构体88l的控制部分89l接触。阀杆限制器178l由弹簧偏置成沿着阀轴线112l向阀进气腔94l移动,并通过调节凸轮182l和枢轴184固定在适当的位置。
凸轮杆192使得调节凸轮182l可以手动旋转,以选择性地使低、中间,或高凸轮面186l,188l,190l与机构体88l接触。图14A表示进气控制机构36l处于低位置,低凸轮面186l处于机构体88l附近。低凸轮面186l离枢轴184的距离相对较小,使调节凸轮182l克服弹簧偏置力将阀杆限制器178l固定在相对接近于阀进气腔94l的位置。然后将限制器腿180l置于限制阀杆110l的移动不超过打开位置的位置,其中在打开位置中,在阀杆110l和阀排气口102l锥形部分103l之间形成一个相对较小的空气间隙130l,使从阀进气腔94l通过的最大空气量小于当控制机构36l处于中间或高位置时的空气量。
进气控制机构36l在图14B中处于中间位置,中间凸轮面188l处于机构体88l附近。中间凸轮面188l距离枢轴184一个中间距离,使调节凸轮182l克服弹簧偏置力将阀杆限制器178l固定在距离阀进气腔94l一个中间距离的位置上。然后将限制器腿180l置于限制阀杆110l的移动不超过打开位置的位置,其中在打开位置中,在阀杆110l和阀排气口102l锥形部分103l之间形成一个具有中间尺寸的空气间隙130l,使从阀进气腔94l通过的最大空气量小于当控制机构36l处于高位置时的空气量,但大于当控制机构36l处于低位置时的空气量。
进气控制机构36l在图14C中处于高位置,高凸轮面190l处于机构体88l附近。高凸轮面190l离轴184的距离相对较大,使调节凸轮182l克服弹簧偏置力将阀杆限制器178l固定在相对远离阀进气腔94l的位置。然后将限制器腿180l置于限制阀杆110l的移动不超过打开位置的位置,其中在打开位置中,在阀杆110l和阀排气口102l锥形部分103l之间形成一个相对较大的空气间隙130l,使从阀进气腔94l通过的最大空气量大于当控制机构36l处于低或中间位置时的空气量。
图15A-D表示一种进气控制机构36m的实施例,具有延伸过位于机构体88m控制部分89m中的弹性环194的阀杆限制器178m。阀杆限制器178m构造成沿着阀轴线112m往复移动,并包括布置成向着阀控制腔92m接合及限制阀杆110m移动的限制器腿180m。低调节槽196、中间调节槽198,和高调节槽200沿着阀杆限制器178m的长度布置。低、中间,和高调节槽196,198,200中每个调节槽都布置成压缩并接合弹性环194,以将阀杆限制178m对着机构体88m固定。处于低位置的弹性环194通过阀杆限制器178m接合的放大剖视图如图15D中所示。
限制器柄202使得阀杆限制器178m可以手动调节,使弹性环194选择性地与低、中间,或高调节槽196,198,或200压缩和接合。图15A中表示进气控制机构36m处于低位置,低调节槽196处于与弹性环194接合的位置,以与机构体88m固定。低调节槽196离限制器腿180m的距离相对较小,使限制器腿180m处于限制阀杆110m的移动不超过打开位置的位置,其中在打开位置中,在阀杆110m和阀排气口102m锥形部分103m之间形成一个相对较小的空气间隙130m,使从阀进气腔94m通过的最大空气量小于当控制机构36m处于中间或高位置时的空气量。
进气控制机构36m在图15B中处于中间位置,中间调节槽198处于与弹性环194接合的位置,以与机构体88m固定。中间调节槽198距离限制器腿180m一个中间距离,使限制器腿180m处于限制阀杆110m的移动不超过打开位置的位置,其中在打开位置中,在阀杆110m和阀排气口102m锥形部分103m之间形成一个具有中间尺寸的空气间隙130m,使从阀进气腔94m通过的最大空气量小于当控制机构36m处于高位置时的空气量,但大于当控制机构36m处于低位置时的空气量。
进气控制机构36m在图15C中处于高位置,高调节槽200处于与弹性环194接合的位置,以与机构体88m固定。高调节槽200离限制器腿180m的距离相对较大,使限制器腿180m处于限制阀杆110m的移动不超过打开位置的位置,其中在打开位置中,在阀杆110m和阀排气口102m锥形部分103m之间形成一个相对较大的空气间隙130m,使从阀进气腔94m通过的最大空气量大于当控制机构36m处于低或中间位置时的空气量。
图16A-D表示一种进气控制机构36n的实施例,具有延伸过机构体88n控制部分89n的螺纹部分204的螺纹阀杆限制器178n。阀杆限制器178n构造成围绕阀轴线112n旋转并沿着阀轴线112n往复运动,并包括布置成向着阀控制腔92n接合及限制阀杆110n移动的限制器腿180n。机构体88n螺纹部分204和阀杆限制178n的放大剖视图如图16D所示。
限制器把手206使得阀杆限制器178m可以手动旋转,以调节阀杆110n和阀活塞组件96n能向阀控制腔96n移动的最大距离。图16A中表示的进气控制机构36n处于限制阀杆110n的移动不超过打开位置的位置,其中在打开位置中,在阀杆110n和阀排气102n锥形部分103n之间形成一个相对较小的空气间隙130n,使从阀进气腔94n通过的最大空气量具有相对较小的值。
图16B中表示的进气控制机构36n处于限制阀杆110n的移动不超过打开位置的位置,其中在打开位置中,在阀杆110n和阀排气口102n锥形部分103n之间形成一个具有中间尺寸的空气间隙130n,使从阀进气腔94n通过的最大空气量具有处于中间的值。
图16C中表示的进气控制机构36n处于限制阀杆110n的移动不超过打开位置的位置,其中在打开位置中,在阀杆110n和阀排气口102n锥形部分103n之间形成一个相对较大的空气间隙130n,使从阀进气腔94n通过的最大空气量具有相对较大的值。
本发明的一些实施例还允许压缩机单元连续运转,而无需使用进气口卸压器以使压缩缸进气阀工作。图17A-C表示一种进气控制机构154o,具有位于机构体88o控制部分89o中的平衡阀208o。平衡阀208o通过导管134与安装在压缩机单元储气罐50上的导向阀(未显示)相连。平衡阀208o包括构造成在活塞腔216中沿着平衡阀轴线212往复运动的平衡活塞210。平衡活塞210包括在操作过程中使平衡活塞210对着活塞腔216侧壁密封的活塞环214。平衡活塞210与平衡杆214相连,平衡杆214通过平衡杆通道222从活塞腔216延伸入球腔220,在球腔220中平衡杆214与球218接合。平衡杆通道222足够大以允许空气自由地通过平衡杆214从活塞腔216通向球腔220。
平衡活塞210通过平衡弹簧226偏置成向一个远离球腔220的位置运动(如图17A-C中所示向上运动)。球218还在球腔220中沿着平衡阀轴线212往复运动并通过球弹簧228偏置成与平衡活塞210在相同方向上运动。球218的尺寸使得空气可以自由通过球218和球腔壁220之间,但当在球弹簧228作用下压向球腔220的上部锥形231时,密封上部锥形231,防止空气从平衡杆通道222流至球腔220。平衡进气口226使空气从外界环境自由进入活塞腔216,以维持活塞腔216中的气压。控制进气口234o在球腔220和控制腔92o之间提供空气的自由通道。
当用于连续运转的空气压缩机单元时,进气控制机构36o根据从导向阀接收的气动信号而操作。在操作过程中,只要储气罐中的气压维持高于一个预定最小值,则导向阀处于打开位置。然后,导向阀通过导管134向平衡阀208o发送一个压力信号。压力信号使平衡活塞210克服平衡弹簧226的偏置力,使平衡杆214推动球218克服球弹簧228的偏置力并离开球腔220的上部锥形231。该位置如图17A所示,并允许空气通过平衡进气口232o、活塞腔216,和平衡杆通道222从外界环境自由地进入球腔220。这还允许空气通过控制进气口234o从外界环境自由地进入控制腔92o,且只要球218保持离开球腔220上部锥形231,则维持控制腔92o中的气压。
只要导向阀继续向平衡阀208o发送压力信号,则控制腔92o中的气压保持为大气压。节流孔122o具有使空气比从外界环境流过打开的平衡阀208o慢很多的速度流动的相对尺寸。尽管压缩机单元连续运转,但不能通过阀杆110o的排气通道122o以与打开的平衡阀208o供给空气的速度一样快的速度抽气。作为结果,只要压力信号继续以及进气控制机构36o不打开以允许空气从外界环境通过阀排气口102o流至压缩缸,则阀控制腔92o与阀进气腔94o之间就没有压力差。
当储气罐中的气压降至低于预定最小值时,导向阀处于关闭状态。然后,导向阀通过导管134从平衡阀208o上消除压力信号。随着压力信号的消除,平衡弹簧226的偏置力使平衡活塞210离开球弹簧228,将平衡杆214抽离球218。球弹簧228的偏置力使球218抵触到球腔220的上部锥形231。该位置如图17B所示,并阻止空气通过平衡进气口232o、活塞腔216,和平衡杆通道222从外界环境自由地进入球腔220。这还阻止空气通过控制进气口234o从外界环境自由地进入控制腔92o。
由于球218阻止空气从外界环境流入控制腔92o,因此随着通过排气道118o和节流孔122o抽气,控制腔92o中的气压开始下降。这在阀控制腔92o和阀进气腔94o之间形成压力差,使活塞组件96o向阀控制腔92o移动,最后将控制机构36o打开至如图17C中所示的位置。
一旦进气控制机构36o处于如图17C中所示的位置,则空气压缩机开始向储气罐加压。这一直持续到储气罐中的气压回到一个大于最小预定值的最大预定值。当储气罐中的气压达到最大预定值时,导向阀重新处于打开状态,以恢复向平衡阀208o发送的压力信号,消除阀进气腔94o与阀控制腔92o之间的压力差,并使进气控制机构36o回到如图17A中所示的位置。
尽管图17A-C表示一种装在进气控制机构机构体中的平衡阀208o,但也可以将平衡阀安装在外部。图18A和B表示一种压缩机单元32p具有安装在外部的平衡阀208p,平衡阀208p与机构体88p的控制部分89p相连。外部安装的平衡阀208p可以与图17A-C中所示位于机构体88o内部的平衡阀208o在机械上相似,图18A-C中外部安装的平衡阀208p构造成通过平衡进气232p将空气从外界环境抽至通向控制腔92p的控制进气口234p。图18B表示图18A中进气控制机构的放大剖视图。
再参考图18A,压缩机单元还可以包括一个结合了单向阀、导向阀、气缸,和卸压阀功能的组合阀236p,组合阀236p与来自压缩泵48p的排气管84、导管134p、储气罐50,及通向汽油机140节气门控制146的导管144相连。在这种组合构造中,卸压阀响应导向阀,且构造成当导向阀处于打开状态时,允许压缩泵48p压缩的空气通过组合阀236上的排气孔237导入周围大气而不是储气罐50中。这在导向阀通过导管144与气缸241将发动机控制节气门146设为怠速时发生。
与没有进气控制的比较压缩机单元所需的减压相比,自动进气控制机构36p可以使得卸压阀的尺寸被显著减小。当组合阀236p中的导向阀处于打开状态时,考虑图18A和B中的压缩机单元32p。平衡阀208p通过允许空气通过平衡进气口232p从控制腔92p通向外界环境,消除阀进气腔94p和阀控制腔92p之间的压差,而响应导向阀。活塞组件96p向如图18A和B中防止空气从阀进气腔94p流向阀排气102b和压缩缸进气口38p的位置移动。由于活塞42继续往复运动,因此阀控制腔92p仍然是压缩缸44的主要空气来源,空气通过排气通道118p和通气节流孔122p抽取。尽管阀控制腔92p中的压力仍然与大气压相当,通过排气通道118p抽取的空气由节流孔122p充分限制。因此,组合阀236p中的卸压阀必须排出的空气量也显著降低。
由于这种必须排出的空气量的显著降低,因此卸压阀的结构尺寸也可以显著减小。在某些实施例中,阀卸压口可以减小十倍或更多,显著降低了设备成本。
相似的进气控制机构也可以在电控连续驱动压缩机单元中实现。图19A和B表示一种压缩机单元32q,具有电动机58和结合了单向阀和导向阀功能的组合阀236q,组合阀236q与来自压缩泵48q的排气管84、导管134q、储气罐50相连。图19B表示与图18A和B中进气控制机构36p相似的进气控制机构36q的放大剖视图。
在本发明的某些实施例中,活塞组件的往复运动可以用于操作和/或驱动压缩机单元的其它部件。例如,图20A-C表示一种具有自动进气控制机构36r的压缩机单元32r,其中活塞组件96r包括一个安装在阀杆110r上并布置成通过导向套160中的一个销空间240往复运动的致动销238。致动销238使活塞组件96r作为一个致动器,致动销238具有足够长度,以当活塞组件96r处于图20A中的关闭位置时,与位于机构体88r进气部分87r中的排气阀244的排气杆242相接合。排气阀244包括阀杆密封246,阀杆密封246与排气杆242连接成一起往复运动,并当致动销238如图20C所示未与排气阀杆242接合时,在阀杆弹簧偏置力的作用下密封阀杆座248。排气阀244将阀进气腔94r与允许附加通气管254的排气通道252相连。通气管254自身可以与排气管或当压缩机单元不压缩空气以及当进气控制机构36r位于关闭位置时(如图20A所示),压缩机单元其它需要释放气压的部件相连。
在压缩机单元起动前或起动过程中考虑进气控制机构36r。如图20A所示,进气控制机构36r位于关闭位置,阀杆110r防止空气在阀进气腔94r和阀排气口102r之间流动。致动销238推动排气杆242克服阀杆弹簧248的偏置力,将阀杆密封拉离阀杆座250,允许空气通过排气通道252从阀进气腔94r通向通气管254。由于压缩机单元还没有开始压缩空气,从压缩泵通向储气罐的排气管还不需要加压。通气管254可以与排气管相连,以允许其中的压力通过排气阀244排至阀进气腔94r、阀进气口98r,然后排回大气。如图20B中所示,随着活塞组件96r向阀控制腔92r移动,致动销238脱离排气杆242,并使阀杆密封246在阀杆弹簧248力的作用下密封阀杆座250。当活塞组件96r移至一个允许空气从阀进气腔94r运动至阀排气口102r的位置时,压缩机单元开始压缩空气,如图20C中所示,排气阀244防止空气通过阀进气腔94r排至大气,允许压缩空气改为流入储气罐中。
尽管本发明已经表示并描述了具有一个排气通道,其具有包括节流孔的空气限制,但可以认识到可以采用多种类型的限制。图21A-C表示进气控制系统36s,其中限制由排气通道118s的直径减小部分256形成。由于直径减小部分256相对非常小的直径,因此直径减小部分256,向节流孔一样,极大地限制了空气通过排气通道118s从阀控制腔92r流向阀排气孔102a的速度,因此限制了活塞组件96a从图21A和B中的关闭位置向图21C中的打开位置移动的速度。
图22A和B表示一种进气控制机构36t,其中排气通道118t具有一种限制,包括多个沿着阀杆110t长度串联布置的节流孔122t。每个节流孔122t构造成彼此一致,且每个节流孔122t都形成使下游气压大约降低一个数量级的连续空气流动限制。从而连续多个节流孔可以用于显著增大阀活塞组件96t从如图22A中所示的关闭位置移动到如图22B中所示允许空气从阀进气腔94t流向阀排气口102t的位置所需的时间。
图23A和B表示一种进气控制机构36u,其中排气通道118u具有具有一种限制,包括一个压入安装到阀杆110u中的多孔金属限流器258。空气能透过多孔金属限流器258,且允许通过多孔金属限流器258的空气量受限制,因此限制空气流动并减小下游的空气压力。所形成的限制的有效程度可以取决于控制机构36u中采用限流器的厚度和数量和/或所使用材料的精确类型或透气性。因而,可以放置多孔金属限流器258以显著增大阀活塞组件96u从如图23A中所示的关闭位置移动到如图23B中所示允许空气从阀进气腔94u流向阀排气口102u的位置所需的时间。
图24A和B表示一种进气控制机构36v,其中排气通道118v具有具有一种限制,包括一个压入阀杆110v排气通道118v中的迷宫限流器260。图25A-D表示迷宫限流器260四个不同的视图。迷宫限流器260包括一些沿着半径减小部分262延伸的凹槽264,半径减小部分262的尺寸设置成允许压入安装到排气通道118v的直径减小部分266中。当布置在排气通道118v的直径减小部分266中时,凹槽264和排气通道118v的侧壁一起形成允许空气在排气通道118v直径减小部分266和直径增大部分268之间通过的有凹槽通道。
迷宫限流器260还包括一个半径增大部分270,其尺寸设置成当安装在阀杆110v中时,允许在排气通道118v直径增大部分268的侧壁上存在微小的空气间隙272。限流器260的半径增大部分270包括多个间隔增大且围绕半径增大部分270的直径布置的凹槽274。限流器260半径减小部分262的凹槽264通向排气通道118v直径增大部分268侧壁上的空气间隙272,当限流器260安装在阀杆110v中时,允许空气绕过限流器260。然而,由于限流器260半径增大部分270紧挨着排气通道118v直径增大部分268的侧壁,因此形成对空气通过的限制,该限制的尺寸设置成允许以预先选择的速度由压缩机单元抽气,使压缩机单元以小于其预定速度产生压缩空气。每个凹槽274均与排气通道118v直径增大部分268的侧壁形成一个空气膨胀空间。作为结果,每个连续凹槽274进一步降低下游气压。在每个连续凹槽274上尺寸大致相等的地方,下游气压每次连续降低大约一个数量级。这样,阀活塞组件96v从如图24A中所示的关闭位置移动到如图24B中所示允许空气从阀进气腔94v流向阀排气口102v的位置所需的时间,可以由限流器260半径增大部分270上包括的凹槽274的相应尺寸、形状/朝向,或数量决定。
图26A-C表示本发明的一种进气控制机构36w,具有一种限制,包括一个位于斜节流孔278附近的限流球276。限流球276的尺寸设置成允许空气通过限流球276和排气通道球腔279之间,并使当限流球276不与通道锥282接触时,由限流球276所造成的通过排气通道118w和阀控制腔92w之间的空气量,显著大于由斜节流孔278所造成的流过空气量。限流球276在球腔279中在球弹簧280的偏置力作用下接合并密封通道锥形282。图26A表示进气控制机构36w处于防止空气从阀进气腔94w流向阀排气102w的关闭位置。图26B表示图26A中处于关闭位置的限制的放大视图。
在压缩机单元起动前或起动过程中考虑进气控制机构36w。随着空气开始通过排气通道118w抽取,球弹簧280的偏置力和压缩机单元的吸力通过排气通道118w使限流球276对着通道锥形282,防止来自控制腔92w的空气通过排气通道118w中的限流球276。压缩机单元的吸力的确通过斜节流孔278抽气。然而,由于斜节流孔278相对较小的尺寸,因此允许相当少量的空气在排气通道118w和阀控制腔92w间流动,而限流球276密封通道锥形282。当进气控制机构36w移动到如图26c中所示的打开位置时,斜节流孔278继续限制从阀控制腔92w抽气的速度。
现在参考图26C,当压缩机单元工作时考虑进气控制机构36w。阀进气腔94w,与围绕压缩机单元的外界环境连通,允许空气通过阀杆孔120从大气进入排气通道118w。排气通道118w中的大气压向限流球276施压,使之克服球弹簧280的偏置力,离开通道锥形282。由于限流球276的尺寸设置成其导致的通过排气通道118w和阀控制腔92w之间的空气量显著大于由斜节流孔278所导致的空气通过量,限流球276离开通道锥形282的运动使空气更快地进入阀控制腔92w。当活塞组件96w在弹簧偏置部件114w的力作用下向阀进气腔94w移动时,这进一步使阀控制腔92w更快地恢复到大气压,最后使进气控制部件36w回到如图26A中所示的关闭位置。
图27A-C表示本发明的一种进气控制机构36x,具有一种限制,包括一个位于节流腔286中的往复式节流孔284,其中节流腔286形成排气通道118x的一部分。往复式节流孔284在节流孔弹簧290的偏置力作用下靠着排气通道密封288。空气通道292允许空气在节流腔286和阀控制腔92x之间无障碍地流动。往复式节流孔284的尺寸设置成当往复式节流孔284靠着排气通道密封288时允许通过排气通道118x流至阀控制腔92x的空气量显著小于当空气压力克服偏置力将往复式节流孔284推离排气通道密封288时通过的空气量。图27A表示进气控制机构36x处于防止空气从阀进气腔94x流向阀排气口102x的关闭位置。图27B表示图27A中处于关闭位置的限制的放大视图。
在压缩机单元起动前或起动过程中考虑进气控制机构36x。随着空气开始通过排气通道118x抽入压缩机单元的压缩缸,节流孔弹簧290的偏置力和压缩机单元的吸力通过排气通道118x使往复式节流孔284对着排气通道密封288,限制空气通过往复式节流孔284从控制腔92x向排气通道118x的运动。然而,由于往复式节流孔284的尺寸,允许通过往复式节流孔284在阀控制腔92x和排气通道118x之间流动的空气量显著小于如果往复式节流孔284从与排气通道密封288接触退回时,将允许通过的空气量。当进气控制机构36x移动到如图27c中所示的打开位置时,往复式节流孔284继续限制从阀控制腔92x抽气的速度。
现在参考图27C,当压缩机单元工作时考虑进气控制机构36x。阀进气腔94x,与围绕压缩机单元的外界环境连通,允许空气通过阀杆孔120从大气进入排气通道118x。排气通道118x中的大气压使往复式节流孔284,克服节流孔弹簧290的偏置力,离开排气通道密封288。由于当往复式节流孔284不与排气通道密封288接触时,通过排气通道118x和阀控制腔92x之间的空气量显著大于限制流过往复式节流孔284的空气量,空气从排气通道118x更快地进入阀控制腔92x。当活塞组件96x在弹簧偏置部件114x的力作用下向阀进气腔94x移动时,这进一步使阀控制腔92x更快地恢复到大气压,最后使进气控制部件36x回到如图26A中所示的关闭位置。
本发明还可以构造成具有多个分离的往复运动部件,该多个部件协同工作以降低压缩负载。例如,图28A-C表示一种进气控制机构36y,具有往复运动的锥形部分294,锥形部分294布置成在阀进气腔94y和阀排气口102y中往复运动。单独的活塞组件96y在阀进气腔94y和阀排气口102y之间往复运动,活塞组件96y包括一个延伸至阀排气口102y的阀杆110y。当进气控制机构36y位于如图28A中所示的关闭位置时,阀杆110y延伸穿过阀排气孔102y。阀杆110y还延伸穿过位于往复运动的锥形部分294窄端的孔296。锥形部分夹298布置成与阀杆110y一起往复运动,并构造成当进气控制机构36y位于如图28B中所示的关闭中间位置时,在孔296附近接合往复运动的锥形部分294窄端。锥形部分夹298还构造成当其继续向阀控制腔92y,向如图28C中所示的打开位置运动时,使往复运动锥形部分294与阀活塞组件96y一起运动。锥形部分夹298包括夹孔300,当锥形部分夹298与往复运动的锥形部分294接合时,夹孔300允许空气以受限制的方式通过锥形部分夹298从阀进气腔94y向阀排气口102y流动。
在压缩机单元起动前或起动过程中考虑进气控制机构36y。随着空气开始通过排气通道118y抽入压缩机单元的压缩缸,阀进气腔94y中的大气压力开始使活塞组件96y向阀控制腔92y移动。压缩泵使空气从阀排气口102y去除,而通过往复运动的锥形部分294、阀杆110y以及阀杆密封116y,阻止在阀进气腔94y的大气压进入阀排气口102y。尽管在阀进气腔94y和阀排气口102y之间存在压力差,但往复运动的锥形部分294向阀排气孔104y的运动不会超过如图28A中所示的位置,因为这样的运动受位于进气部分87y内表面上的锥形部分座302的限制。
当活塞组件96y继续向阀控制腔92y移动时,沿着滑动表面124移动的阀杆密封116y继续阻止空气从阀进气腔94y流向阀排气口102y,直到阀杆110y的凸缘126使阀杆密封116y退出与往复运动锥形部分294的接触。参考图28B,这在阀杆密封116y和往复运动锥形部分294之间形成空气间隙130y。锥形部分夹298在孔296附近与往复运动锥形部分294接触,但允许空气通过夹孔300从孔296流至阀进气腔94y。因此当进气控制机构36y处于如图28B中所示的位置时,允许空气从阀进气腔94y流至阀排气孔102y,允许通过的空气量取决于夹孔300的尺寸和数量。
当活塞组件96y继续向阀控制腔92y移动时,锥形部分夹298使往复运动锥形部分294向如图28C中所示的位置,退出与锥形部分座302之间的接触。当活塞组件96y和往复运动锥形部分294向阀控制腔92y移动时,此运动进一步受允许空气通过夹孔300的速度的限制,增大进气控制机构36y向如图28A中所示位置移动所需的时间。移动到该位置使阀排气口94y通向阀进气口98y,从而使阀排气102y通向大气压并允许空气从外界环境进入压缩泵被压缩。这样,由阀杆密封116y与往复运动锥形部分294和锥形部分夹298形成的密封动作相继打开。
通过结合往复运动锥形部分294的额外致动和往复运动,致动负载被分成更小的部分,使总负载在阀活塞组件96y的冲程范围内分配得更均匀。这是由于在阀活塞108y冲程范围内的单点避免需要大压力差生成力。作为结果,进气控制机构36y可以具有相对较小的结构,同时进行与较大进气控制机构相同的压缩卸载。
还可以进一步认识到本发明的某些实施例可以采用一种进气控制机构,其中阀进气腔、阀控制腔、阀腔部分和/或处于其它各种位置的部件不是位于一条公共的阀轴线上。例如,图29A和B表示一种本发明的压缩泵48za,具有一个自动进气控制机构36za,包括与压缩泵48za的结构制成一体的机构体88za。
机构体88za包括一个可拆卸的螺纹部分304za,其允许拆卸及安装压缩泵48za中进气控制机构36za的部件。外部过滤器166与通向阀进气腔94za的阀进气口98za相连。阀进气腔94za是阀腔90za的一部分,阀腔90za从阀进气口98za延伸至阀排气104za,并进一步包括阀控制腔92za、排气通道308,和大气腔310za。大气腔310za通过大气进口316与围绕进气控制机构36za的外界环境相连,大气进口316大到足以维持大气腔310za中的大气压。排气通道308用于提供空气在阀控制腔92za和阀排气102za之间流动的路线,并且还包括节流孔122za,以限制其中的气流。
阀活塞组件96za布置成沿着阀轴线312往复运动,并包括阀活塞108za、阀杆108za,和隔膜106。阀杆108za具有长圆柱形的截面319za,其长度足以从阀腔90za的直径减小部分318延伸到处于阀进气腔94za与阀排气口102za之间的位置。长圆柱形的截面319za具有圆柱形、尺寸减小的部分320,该部分与相邻的阀腔90za形成空气间隙322。空气间隙322沿着阀轴线312的一部分围绕尺寸减小部分320延伸360度。阀活塞188za和隔膜106将阀控制腔92za从大气腔310za中隔离,隔膜106形成一个阻止空气在两个腔之间直接流动的移动密封。偏置弹簧314将阀活塞188za和阀活塞组件96za偏置于一个如图29A中所示的关闭位置。在该关闭位置中,阀杆110za在阀进气腔94za和阀排气口102za之间延伸,以阻止空气在它们之间流动。
在活塞42za开始往复运动前或在起动过程中考虑进气控制机构36za和压缩泵48za。随着活塞42za开始往复运动,空气迅速地从阀排气口102za排出,且阀杆110za的圆柱形延伸319za限制空气从外界环境进入阀进气腔94za。通过排气通道122za从阀控制腔92za抽气,该空气成为压缩缸44za的主要空气来源,尽管抽入的空气量受节流孔122za限制,显著降低活塞42的压缩负载。
随着从阀控制腔92za抽气,阀控制腔92za与大气腔310za之间的压力差使活塞组件96za离开大气腔310za,向如图29B中的打开位置运动。然而,阀杆110za继续限制来自阀排气口102za的大气压进入阀进气腔94za,直到阀杆110za的半径减小部分320移动到使空气间隙322与阀进气腔94za和阀排气口102za相通的位置。
一旦阀杆110za移动到一个如图29B中所示的打开位置,则允许空气在360度的方向上围绕阀杆110za的半径减小部分320,通过空气间隙322,流至阀排气口102za,储存活塞42的压缩负载。一旦活塞42停止在压缩缸44内的往复运动,则偏置弹簧314使阀活塞组件96zb回到如图29A中所示的位置。
图30A和B表示一种本发明的压缩泵48zb,具有一个自动进气控制机构36zb,包括阀杆110zb,其具有沿着长圆柱形的延长部分319zb延伸的空气孔324,仅当进气控制机构36zb处于打开位置时,允许空气通过阀杆110zb。在活塞42zb开始往复运动前或在起动过程中,偏置弹簧314将阀杆110zb偏置于一个如图30A中所示的关闭位置。在该位置中,空气孔324即不通向阀进气腔94zb,也不通向阀排气孔102zb,阀杆110zb的圆柱形延长部分319zb阻止空气从外界环境流入压缩缸进气38zb。然而,随着活塞42zb开始往复运动并通过排气通道308和节流孔122zb从阀控制腔92zb抽气,活塞组件96zb向如图30B中所示的打开位置移动。在打开位置中,空气孔324运动到一个邻近并与阀进气腔94zb和阀排气口102zb相通的位置,使空气通过空气孔324从外界环境流入压缩缸进气口38zb中被压缩。一旦活塞42的往复运动停止,则偏置弹簧314使阀杆319zb回到如图30A中所示的关闭位置。
本领域的技术人员将认识到,本发明的上述各种特征可以使用在与不偏离本发明范围的其它部件进行的各种结合中。因此,所附的权利要求理应被认为囊括了这些等效的空气压缩机单元,因为这些等效的空气压缩机单元并未脱离本发明的精神和范围。
Claims (82)
1.一种用于连至往复式空气压缩机单元的压缩缸进气口的自动进气控制机构,其中往复式空气压缩机单元通过使用在压缩缸中往复运动的活塞以预定的生产率产生压缩空气,所述进气控制机构包括:
一个具有阀腔的机构体,所述阀腔具有一个阀控制腔和一个阀进气腔,一个阀活塞组件位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间,并构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动;
一个阀进气口,布置成允许空气从围绕压缩机单元的大气流入所述阀进气腔;
一个具有阀排气孔的阀排气口,布置成允许空气从所述阀进气腔流向压缩缸进气口,所述阀排气孔具有足够的尺寸,以允许压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气;
所述阀活塞组件包括一个阀活塞,所述阀活塞组件布置成在所述阀腔中往复运动;一个偏置部件提供一个使所述阀活塞组件在所述进气控制机构中运动到一个位置的力,在该位置中,当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,防止空气从所述阀进气腔流向所述阀排气口;
一个排气通道,允许空气在所述阀控制腔和所述压缩缸进气口之间流动;
所述排气通道在压缩机单元开始通过压缩缸进气口抽气,然后所述阀活塞组件运动到一个防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口流向压缩缸进气口的位置后的一段时间内,至少包括一个进入压缩缸进气口的空气来源;
所述排气通道包括一个限制空气从所述阀控制腔流向所述压缩缸进气口的排气节流孔;并且
所述排气节流孔具有一个节流尺寸,其允许空气以一个预先选择的速度由压缩机单元从所述阀控制腔抽向压缩缸,该预先选择的速度导致压缩机单元以小于其预定生产率的生产率产生压缩空气,所述阀控制腔具有一个容积,使空气在一个预先选择的时间周期内,由压缩机单元通过所述排气节流孔从所述阀控制腔抽气,直到所述阀控制腔中的空气处于一个减小的压力水平,该减小的压力水平使得所述阀活塞组件上来自所述阀进气腔内的气压充分克服所述偏置部件的力,以使所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口流向所述压缩缸进气口的位置,以使压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气。
2.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中所述阀活塞组件包括位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间的隔膜,所述隔膜构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动,所述隔膜布置成当所述阀进气腔中的气压大于所述阀控制腔中的气压时,向所述阀控制腔运动,所述隔膜布置成当所述阀控制腔中的气压大于所述阀进气腔中的气压时,向所述阀进气腔运动。
3.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中所述排气通道包含在所述阀活塞组件中,所述排气节流孔在所述阀活塞组件中位于一个位置,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中往复运动时,能使所述排气节流孔限制空气从所述阀控制腔流向压缩缸进气口。
4.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆,所述排气通道包含在所述阀活塞组件中并延伸穿过所述阀杆,所述排气节流孔在所述阀活塞组件中位于一个位置,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中往复运动时,能使所述排气节流孔限制空气从所述阀控制腔流向压缩缸进气口。
5.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中所述阀排气口包括一个具有锥形部分的阀排气孔,所述锥形部分至少具有一个第一内径和一个第二内径,所述锥形部分的所述第一内径大于所述第二内径,且当所述机构安装后,所述第一内径比所述第二内径距离所述阀进气腔近,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述第二内径足够小以对着所述阀活塞组件形成一个空气限制,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述锥形部分的所述第一内径足够大以允许空气通过所述阀排气孔的所述锥形部分与所述阀活塞组件之间。
6.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
7.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
8.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口,所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
9.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中压缩缸进气口包括一个用于在空气进入压缩缸前,从压缩缸进气口接收空气的压缩缸进气腔,所述排气通道布置成允许空气直接在所述阀控制腔和压缩缸进气腔之间流出所述阀活塞组件。
10.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中:
压缩缸进气口包括一个用于在空气进入压缩缸前,从压缩缸进气口接收空气的压缩缸进气腔,所述排气通道布置成允许空气直接在所述阀控制腔和压缩缸进气腔之间流出所述阀活塞组件;及
所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
11.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中压缩缸进气口包括一个在来自于压缩缸进气口的空气进入压缩缸前,用于接收空气的压缩缸进气腔,所述自动进气控制机构至少部分位于压缩缸进气腔中。
12.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中:
压缩缸进气口包括一个在来自于压缩缸进气口的空气进入压缩缸前,用于接收空气的压缩缸进气腔,所述自动进气控制机构至少部分位于压缩缸进气腔中;及
所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
13.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中:
压缩缸进气口包括一个在来自于压缩缸进气口的空气进入压缩缸前,用于接收空气的压缩缸进气腔,一个位于压缩缸进气腔和压缩缸之间的进气孔将空气从压缩缸进气口引导至压缩缸,该进气孔具有一个进气阀,用于当活塞在压缩冲程压缩空气时,防止空气从压缩缸向回运动而穿过进气孔,空气压缩机单元包括一个压缩缸排气口,用于接收已经过压缩缸压缩的空气,和一个用于将空气从压缩缸引导到排气腔的排气孔,排气孔具有一个排气阀,用于当活塞在进气冲程通过进气孔抽气时,防止空气从排气腔向回运动而穿过排气孔,自动进气控制还包括:
一个在压缩缸进气腔和压缩机排气腔之间延伸的排气阀,所述排气阀具有一个打开位置,在该位置中所述排气阀允许空气通过压缩缸进气腔和压缩机排气腔之间,且所述排气阀具有一个关闭位置,在该位置中所述排气阀防止空气通过压缩缸进气腔和压缩机排气腔之间,所述排气阀被偏压朝向关闭位置;及
一个安装在所述阀活塞组件上的阀杆,所述阀杆伸入压缩缸进气腔,所述阀杆构造成并布置成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,将所述排气阀接合并运动至打开位置,所述阀杆布置成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,脱离排气阀并使所述排气阀运动到所述关闭位置。
14.如权利要求1所述的自动进气控制机构,还包括一个调节机构,所述调节机构具有多个调节位置,每个所述调节位置允许所述阀活塞组件运动到位于所述进气控制机构中的多个打开位置之一,所述多个打开位置中的每一个在空气压缩机单元活塞的每次往复运动过程中,允许单独预定的空气量从所述阀进气腔流过所述阀排气口。
15.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中压缩机单元包括一个储气罐,所述自动进气控制机构还包括:
一个从围绕所述自动进气控制的大气延伸至所述阀控制腔的平衡通道;及
一个具有一个打开位置和一个关闭位置的平衡阀,所述平衡阀响应储气罐中的气压,并当所述平衡阀处于所述打开位置时,允许空气通过所述平衡通道在大气和所述阀控制腔之间流动,当所述平衡阀处于所述关闭位置时,所述平衡阀防止空气在围绕所述自动进气控制的大气和所述阀控制腔之间流动,当储气罐中的气压下降至低于一个预定最小值时,所述平衡阀向所述关闭位置运动,当储气罐中的气压上升至高于一个预定最大值时,所述平衡阀向所述打开位置运动。
16.如权利要求1所述的自动进气控制机构,其中压缩机单元包括一个储气罐,一个将空气从压缩缸引导至储气罐的排气管,一个防止空气从排气管流回压缩缸的排气阀,和一个防止空气从储气罐流回排气管的单向阀,所述自动进气控制系统还包括:
一个在排气管和所述阀进气腔之间延伸的放气通道;
一个具有一个打开位置和一个关闭位置的放气阀,所述放气阀偏向所述关闭位置,当所述放气阀处于打开位置时,所述放气阀允许空气在排气管和所述阀进气腔之间流动,当所述放气阀处于关闭位置时,所述放气阀防止空气在排气管和所述阀进气腔之间流动;及
一个安装在所述阀活塞组件上的放气销,所述放气销布置成在所述进气控制机构内与所述阀活塞组件一起往复运动,所述放气销构造成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,将所述放气阀接合并运动至所述打开位置,所述放气销布置成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,脱离放气阀并使所述放气阀运动到所述关闭位置。
17.一种用于连至往复式空气压缩机单元的压缩缸进气口的自动进气控制机构,其中往复式空气压缩机单元通过使用在压缩缸中往复运动的活塞以预定的生产率产生压缩空气,所述进气控制机构包括:
一个具有阀腔的机构体,所述阀腔具有一个阀控制腔和一个阀进气腔,一个阀活塞组件位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间,并构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动;
一个阀进气口,布置成允许空气从围绕压缩机单元的大气流入所述阀进气腔;
一个具有阀排气孔的阀排气口,布置成允许空气从所述阀进气腔流向压缩缸进气口,所述阀排气孔具有足够的尺寸,以允许压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气;
所述阀活塞组件包括一个阀活塞,所述阀活塞组件布置成在所述阀腔中往复运动;一个偏置部件提供一个使所述阀活塞组件在所述进气控制机构中运动到一个位置的力,在该位置中,当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,防止空气从所述阀进气腔流向所述阀排气口;
一个排气通道,允许空气在所述阀控制腔和所述压缩缸进气口之间流动;
所述排气通道在压缩机单元开始通过压缩缸进气口抽气,然后所述阀活塞组件运动到一个防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置后的一段时间内,包括进入压缩缸进气口的空气的主要来源;
所述排气通道包括一个限制空气从所述阀控制腔流向所述压缩缸进气口的排气节流孔;并且
所述排气节流孔具有一个节流尺寸,其允许空气以一个预先选择的速度由压缩机单元从所述阀控制腔抽向压缩缸,该预先选择的速度导致压缩机单元以小于其预定生产率的生产率产生压缩空气,所述阀控制腔具有一个容积,使空气在一个预先选择的时间周期内,由压缩机单元通过所述排气节流孔从所述阀控制腔抽气,直到所述阀控制腔中的空气处于一个减小的压力水平,该减小的压力水平使得所述阀活塞组件上来自所述阀进气腔内的气压充分克服所述偏置部件的力,以使所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口流向所述压缩缸进气口的位置,以使压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气。
18.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中所述阀活塞组件包括位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间的隔膜,所述隔膜构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动,所述隔膜布置成当所述阀进气腔中的气压大于所述阀控制腔中的气压时,向所述阀控制腔运动,所述隔膜布置成当所述阀控制腔中的气压大于所述阀进气腔中的气压时,向所述阀进气腔运动。
19.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中所述排气通道包含在所述阀活塞组件中,所述排气节流孔在所述阀活塞组件中位于一个位置,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中往复运动时,能使所述排气节流孔限制空气从所述阀控制腔流向压缩缸进气口。
20.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆,所述排气通道包含在所述阀活塞组件中并延伸穿过所述阀杆,所述排气节流孔在所述阀活塞组件中位于一个位置,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中往复运动时,能使所述排气节流孔限制空气从所述阀控制腔流向压缩缸进气口。
21.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中所述阀排气口包括一个具有锥形部分的阀排气孔,所述锥形部分至少具有一个第一内径和一个第二内径,所述锥形部分的所述第一内径大于所述第二内径,且当所述机构安装后,所述第一内径比所述第二内径距离所述阀进气腔近,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述第二内径足够小以对着所述阀活塞组件形成一个空气限制,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述锥形部分的所述第一内径足够大以允许空气通过所述阀排气孔的所述锥形部分与所述阀活塞组件之间。
22.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
23.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
24.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口,所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
25.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中压缩缸进气口包括一个用于在空气进入压缩缸前,从压缩缸进气口接收空气的压缩缸进气腔,所述排气通道布置成允许空气直接在所述阀控制腔和压缩缸进气腔之间流出所述阀活塞组件。
26.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中:
压缩缸进气口包括一个用于在空气进入压缩缸前,从压缩缸进气口接收空气的压缩缸进气腔,所述排气通道布置成允许空气直接在所述阀控制腔和压缩缸进气腔之间流出所述阀活塞组件;及
所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
27.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中压缩缸进气口包括一个在来自于压缩缸进气口的空气进入压缩缸前,用于接收空气的压缩缸进气腔,所述自动进气控制机构至少部分位于压缩缸进气腔中。
28.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中:
压缩缸进气口包括一个在来自于压缩缸进气口的空气进入压缩缸前,用于接收空气的压缩缸进气腔,所述自动进气控制机构至少部分位于压缩缸进气腔中;及
所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
29.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中:
压缩缸进气口包括一个在来自于压缩缸进气口的空气进入压缩缸前,用于接收空气的压缩缸进气腔,一个位于压缩缸进气腔和压缩缸之间的进气孔将空气从压缩缸进气口引导至压缩缸,该进气孔具有一个进气阀,用于当活塞在压缩冲程压缩空气时,防止空气从压缩缸向回运动而穿过进气孔,空气压缩机单元包括一个压缩缸排气口,用于接收已经过压缩缸压缩的空气,和一个用于将空气从压缩缸引导到排气腔的排气孔,排气孔具有一个排气阀,用于当活塞在进气冲程通过进气孔抽气时,防止空气从排气腔向回运动而穿过排气孔,自动进气控制还包括:
一个在压缩缸进气腔和压缩机排气腔之间延伸的排气阀,所述排气阀具有一个打开位置,在该位置中所述排气阀允许空气通过压缩缸进气腔和压缩机排气腔之间,且所述排气阀具有一个关闭位置,在该位置中所述排气阀防止空气通过压缩缸进气腔和压缩机排气腔之间,所述排气阀被偏压朝向关闭位置;及
一个安装在所述阀活塞组件上的阀杆,所述阀杆伸入压缩缸进气腔,所述阀杆构造成并布置成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,将所述排气阀接合并运动至打开位置,所述阀杆布置成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,脱离排气阀并使所述排气阀运动到所述关闭位置。
30.如权利要求17所述的自动进气控制机构,还包括一个调节机构,所述调节机构具有多个调节位置,每个所述调节位置允许所述阀活塞组件运动到位于所述进气控制机构中的多个打开位置之一,所述多个打开位置中的每一个在空气压缩机单元活塞的每次往复运动过程中,允许单独预定的空气量从所述阀进气腔流过所述阀排气口。
31.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中压缩机单元包括一个储气罐,所述自动进气控制机构还包括:
一个从围绕所述自动进气控制的大气延伸至所述阀控制腔的平衡通道;及
一个具有一个打开位置和一个关闭位置的平衡阀,所述平衡阀响应储气罐中的气压,并当所述平衡阀处于所述打开位置时,允许空气通过所述平衡通道在大气和所述阀控制腔之间流动,当所述平衡阀处于所述关闭位置时,所述平衡阀防止空气在围绕所述自动进气控制的大气和所述阀控制腔之间流动,当储气罐中的气压下降至低于一个预定最小值时,所述平衡阀向所述关闭位置运动,当储气罐中的气压上升至高于一个预定最大值时,所述平衡阀向所述打开位置运动。
32.如权利要求17所述的自动进气控制机构,其中压缩机单元包括一个储气罐,一个将空气从压缩缸引导至储气罐的排气管,一个防止空气从排气管流回压缩缸的排气阀,和一个防止空气从储气罐流回排气管的单向阀,所述自动进气控制系统还包括:
一个在排气管和所述阀进气腔之间延伸的放气通道;
一个具有一个打开位置和一个关闭位置的放气阀,所述放气阀偏向所述关闭位置,当所述放气阀处于打开位置时,所述放气阀允许空气在排气管和所述阀进气腔之间流动,当所述放气阀处于关闭位置时,所述放气阀防止空气在排气管和所述阀进气腔之间流动;及
一个安装在所述阀活塞组件上的放气销,所述放气销布置成在所述进气控制机构内与所述阀活塞组件一起往复运动,所述放气销构造成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,将所述放气阀接合并运动至所述打开位置,所述放气销布置成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,脱离放气阀并使所述放气阀运动到所述关闭位置。
33.一种用于连至往复式空气压缩机单元的压缩缸进气口的自动进气控制机构,其中往复式空气压缩机单元通过使用在压缩缸中往复运动的活塞以预定的生产率产生压缩空气,所述进气控制机构包括:
一个具有阀腔的机构体,所述阀腔具有一个阀控制腔和一个阀进气腔,一个阀活塞组件位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间,并构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动;所述阀活塞组件包括位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间的隔膜,所述隔膜构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动,所述隔膜布置成当所述阀进气腔中的气压大于所述阀控制腔中的气压时,向所述阀控制腔运动,所述隔膜布置成当所述阀控制腔中的气压大于所述阀进气腔中的气压时,向所述阀进气腔运动;
一个阀进气口,布置成允许空气从围绕压缩机单元的大气流入所述阀进气腔;
一个具有阀排气孔的阀排气口,布置成允许空气从所述阀进气腔流向压缩缸进气口,所述阀排气孔具有足够的尺寸,以允许压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气;
一个阀活塞和一个阀杆,包括在所述阀活塞组件中,所述阀活塞组件布置成在所述阀腔中往复运动,一个偏置部件提供一个使所述阀活塞组件在所述进气控制机构中运动到一个位置的力,在该位置中,当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,防止空气从所述阀进气腔流向所述阀排气口;
一个排气通道,包括在所述阀活塞组件中,所述排气通道允许空气在所述阀控制腔和所述压缩缸进气口之间流动;
所述排气通道在压缩机单元开始通过压缩缸进气口抽气,然后所述阀活塞组件运动到一个防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置后的一段时间内,至少包括一个进入压缩缸进气口的空气来源;
一个具有锥形部分的阀排气孔,包括在所述阀排气口中,所述锥形部分具有一个第一内径和一个第二内径,所述锥形部分的所述第一内径大于所述第二内径,且当所述进气控制机构安装后,所述第一内径比所述第二内径距离所述阀进气腔近,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述第二内径足够小以对着所述阀活塞组件形成一个空气限制,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述锥形部分的所述第一内径足够大以允许空气通过所述阀排气孔的所述锥形部分与所述阀活塞组件之间;及
所述排气通道包括一个限制空气从所述阀控制腔流向所述压缩缸进气口的排气节流孔;并且
所述排气节流孔具有一个节流尺寸,其允许空气以一个预先选择的速度由压缩机单元从所述阀控制腔抽向压缩缸,该预先选择的速度导致压缩机单元以小于其预定生产率的生产率产生压缩空气,所述阀控制腔具有一个容积,使空气在一个预先选择的时间周期内,由压缩机单元通过所述排气节流孔从所述阀控制腔抽气,直到所述阀控制腔中的空气处于一个减小的压力水平,该减小的压力水平使得所述阀活塞组件上来自所述阀进气腔内的气压充分克服所述偏置部件的力,以使所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口的位置,以使压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气。
34.如权利要求33所述的自动进气控制机构,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
35.如权利要求33所述的自动进气控制机构,其中所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
36.如权利要求33所述的自动进气控制机构,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口,所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
37.一种用于连至往复式空气压缩机单元的压缩缸进气口的自动进气控制机构,其中往复式空气压缩机单元通过使用在压缩缸中往复运动的活塞以预定的生产率产生压缩空气,所述进气控制机构包括:
一个具有阀腔的机构体,所述阀腔具有一个阀控制腔和一个阀进气腔,一个阀活塞组件位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间,并构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动;所述阀活塞组件包括位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间的隔膜,所述隔膜构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动,所述隔膜布置成当所述阀进气腔中的气压大于所述阀控制腔中的气压时,向所述阀控制腔运动,所述隔膜布置成当所述阀控制腔中的气压大于所述阀进气腔中的气压时,向所述阀进气腔运动;
一个阀进气口,布置成允许空气从围绕压缩机单元的大气流入所述阀进气腔;
一个具有阀排气孔的阀排气口,布置成允许空气从所述阀进气腔流向压缩缸进气口,所述阀排气孔具有足够的尺寸,以允许压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气;
一个阀活塞和一个阀杆,包括在所述阀活塞组件中,所述阀活塞组件布置成在所述阀腔中往复运动,一个偏置部件提供一个使所述阀活塞组件在所述进气控制机构中运动到一个位置的力,在该位置中,当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,防止空气从所述阀进气腔流向所述阀排气口;
一个排气通道,包括在所述阀活塞组件中,所述排气通道允许空气在所述阀控制腔和所述压缩缸进气口之间流动;
所述排气通道在压缩机单元开始通过压缩缸进气口抽气,然后所述阀活塞组件运动到一个防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置后的一段时间内,包括进入压缩缸进气口的空气的主要来源;
一个具有锥形部分的阀排气孔,包括在所述阀排气口中,所述锥形部分具有一个第一内径和一个第二内径,所述锥形部分的所述第一内径大于所述第二内径,且当所述进气控制机构安装后,所述第一内径比所述第二内径距离所述阀进气腔近,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述第二内径足够小以对着所述阀活塞组件形成一个空气限制,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述锥形部分的所述第一内径足够大以允许空气通过所述阀排气孔的所述锥形部分与所述阀活塞组件之间;及
所述排气通道包括一个限制空气从所述阀控制腔流向所述压缩缸进气口的排气节流孔;及
所述排气节流孔具有一个节流尺寸,其允许空气以一个预先选择的速度由压缩机单元从所述阀控制腔抽向压缩缸,该预先选择的速度导致压缩机单元以小于其预定生产率的生产率产生压缩空气,所述阀控制腔具有一个容积,使空气在一个预先选择的时间周期内,由压缩机单元通过所述排气节流孔从所述阀控制腔抽气,直到所述阀控制腔中的空气处于一个减小的压力水平,该减小的压力水平使得所述阀活塞组件上来自所述阀进气腔内的气压充分克服所述偏置部件的力,以使所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口的位置,以使压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气。
38.如权利要求37所述的自动进气控制机构,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
39.如权利要求37所述的自动进气控制机构,其中所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
40.如权利要求37所述的自动进气控制机构,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口,所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
41.一种往复式空气压缩机单元,其通过使用在压缩缸中往复运动的活塞以预定的生产率产生压缩空气,所述空气压缩机单元包括:
一个用于连至所述压缩缸进气口的自动进气控制机构,所述自动进气控制机构包括一个具有阀腔的机构体,所述阀腔具有一个阀控制腔和一个阀进气腔,一个阀活塞组件位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间,并构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动;
一个阀进气口,布置成允许空气从围绕压缩机单元的大气流入所述阀进气腔;
一个具有阀排气孔的阀排气口,布置成允许空气从所述阀进气腔流向压缩缸进气口,所述阀排气孔具有足够的尺寸,以允许压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气;
所述阀活塞组件包括一个阀活塞和一个活塞杆,所述阀活塞组件布置成在所述阀腔中往复运动;一个偏置部件提供一个使所述阀活塞组件在所述进气控制机构中运动到一个位置的力,在该位置中,当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,防止空气从所述阀进气腔流向所述阀排气口;
一个排气通道,允许空气在所述阀控制腔和所述压缩缸进气口之间流动;
所述排气通道在压缩机单元开始通过压缩缸进气口抽气,然后所述阀活塞组件运动到一个防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置后的一段时间内,至少包括一个进入压缩缸进气口的空气来源;
所述排气通道包括一个限制空气从所述阀控制腔流向所述压缩缸进气口的排气节流孔;并且
所述排气节流孔具有一个节流尺寸,其允许空气以一个预先选择的速度由压缩机单元从所述阀控制腔抽向压缩缸,该预先选择的速度导致压缩机单元以小于其预定生产率的生产率产生压缩空气,所述阀控制腔具有一个容积,使空气在一个预先选择的时间周期内,由压缩机单元通过所述排气节流孔从所述阀控制腔抽气,直到所述阀控制腔中的空气处于一个减小的压力水平,该减小的压力水平使得所述阀活塞组件上来自所述阀进气腔内的气压充分克服所述偏置部件的力,以使所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口流向所述压缩缸进气口的位置,以使压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气。
42.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀活塞组件包括位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间的隔膜,所述隔膜构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动,所述隔膜布置成当所述阀进气腔中的气压大于所述阀控制腔中的气压时,向所述阀控制腔运动,所述隔膜布置成当所述阀控制腔中的气压大于所述阀进气腔中的气压时,向所述阀进气腔运动。
43.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其中所述排气通道包含在所述阀活塞组件中,所述排气节流孔在所述阀活塞组件中位于一个位置,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中往复运动时,能使所述排气节流孔限制空气从所述阀控制腔流向压缩缸进气口。
44.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆,所述排气通道包含在所述阀活塞组件中并延伸穿过所述阀杆,所述排气节流孔在所述阀活塞组件中位于一个位置,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中往复运动时,能使所述排气节流孔限制空气从所述阀控制腔流向压缩缸进气口。
45.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀排气口包括一个具有锥形部分的阀排气孔,所述锥形部分至少具有一个第一内径和一个第二内径,所述锥形部分的所述第一内径大于所述第二内径,且当所述进气控制机构安装后,所述第一内径比所述第二内径距离所述阀进气腔近,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述第二内径足够小以对着所述阀活塞组件形成一个空气限制,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述锥形部分的所述第一内径足够大以允许空气通过所述阀排气孔的所述锥形部分与所述阀活塞组件之间。
46.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
47.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
48.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口,所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
49.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其中压缩缸进气口包括一个用于在空气进入压缩缸前,从压缩缸进气口接收空气的压缩缸进气腔,所述排气通道布置成允许空气直接在所述阀控制腔和压缩缸进气腔之间流出所述阀活塞组件。
50.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其中:
所述压缩缸进气口包括一个用于在空气进入压缩缸前,从压缩缸进气口接收空气的压缩缸进气腔,所述排气通道布置成允许空气直接在所述阀控制腔和压缩缸进气腔之间流出所述阀活塞组件;及
所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
51.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其中所述压缩缸进气口包括一个在来自于压缩缸进气口的空气进入压缩缸前,用于接收空气的压缩缸进气腔,所述自动进气控制机构至少部分位于压缩缸进气腔中。
52.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其中:
所述压缩缸进气口包括一个在来自于压缩缸进气口的空气进入压缩缸前,用于接收空气的压缩缸进气腔,所述自动进气控制机构至少部分位于压缩缸进气腔中;及
所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
53.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其还包括:
一个在来自于压缩缸进气口的空气进入压缩缸前,用于接收空气的压缩缸进气腔,一个位于压缩缸进气腔和压缩缸之间的进气孔将空气从压缩缸进气口引导至压缩缸,所述进气孔具有一个进气阀,用于当活塞在压缩冲程压缩空气时,防止空气从所述压缩缸向回运动,穿过所述进气孔;
一个压缩缸排气口,用于接收已经过压缩缸压缩的空气,和一个用于将空气从压缩缸引导到排气腔的排气孔,排气孔具有一个排气阀,用于当活塞在进气冲程通过进气孔抽气时,防止空气从排气腔向回运动,穿过排气孔;
一个在压缩缸进气腔和压缩机排气腔之间延伸的排气阀,所述排气阀具有一个关闭位置和一个打开位置,所述排气阀偏向关闭位置,当所述排气阀处于所述打开位置时,所述排气阀允许空气通过压缩缸进气腔和压缩机排气腔之间;及
所述阀杆伸入压缩缸进气腔,所述阀杆构造成并布置成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,将所述排气阀接合并运动至打开位置,所述阀杆布置成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,脱离排气阀并使所述排气阀运动到所述关闭位置。
54.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,还包括:
一个位于所述压缩缸中的压缩缸进气腔,以在来自于所述压缩缸进气口的空气进入所述压缩缸前,用于接收空气;
一个位于压缩缸进气腔和压缩缸之间的进气孔将空气从压缩缸进气口引导至压缩缸,所述进气孔具有一个进气阀,用于当活塞在压缩冲程压缩空气时,防止空气从所述压缩缸向回运动,穿过所述进气孔;
一个压缩缸排气口,用于接收已在所述压缩缸中经过压缩的空气,所述压缩缸排气口具有一个具有将空气引导出所述压缩缸排气口的排气孔;
一个储气罐,用于接收和储存通过所述压缩缸排气口的所述排气孔引导的压缩空气;
一个响应储存在所述储气罐中的气压的导向阀;及
一个响应所述导向阀的进气口卸压器,构造成当储存在所述储气罐中的气压大于一个预定值时,使所述进气阀保持在一个打开位置,从而防止所述活塞向所述压缩缸中压缩空气。
55.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,还包括一个调节机构,所述调节机构具有多个调节位置,每个所述调节位置允许所述阀活塞组件运动到位于所述进气控制机构中的多个打开位置之一,所述多个打开位置中的每一个在空气压缩机单元活塞的每次往复运动过程中,允许单独预定的空气量从所述阀进气腔流过所述阀排气口。
56.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,其中所述压缩机单元包括一个储气罐,所述自动进气控制机构还包括:
一个从围绕所述自动进气控制的大气延伸至所述阀控制腔的平衡通道;及
一个具有一个打开位置和一个关闭位置的平衡阀,所述平衡阀响应储气罐中的气压,并当所述平衡阀处于所述打开位置时,允许空气通过所述平衡通道在大气和所述阀控制腔之间流动,当所述平衡阀处于所述关闭位置时,所述平衡阀防止空气在围绕所述自动进气控制的大气和所述阀控制腔之间流动,当储气罐中的气压下降至低于一个预定最小值时,所述平衡阀向所述关闭位置运动,当储气罐中的气压上升至高于一个预定最大值时,所述平衡阀向所述打开位置运动。
57.如权利要求41所述的往复式空气压缩机单元,还包括:
一个储气罐,用于接收和储存被所述压缩缸压缩的空气;
一个将空气从所述压缩缸引导至所述储气罐的排气管;
一个防止空气从所述排气管流回所述压缩缸的排气阀;
一个防止空气从所述储气罐流回所述排气管的单向阀;
一个在所述排气管和所述阀进气腔之间延伸的放气通道;
一个具有一个打开位置和一个关闭位置的放气阀,所述放气阀偏向所述关闭位置,当所述放气阀处于打开位置时,所述放气阀允许空气在排气管和所述阀进气腔之间流动,当所述放气阀处于所述关闭位置时,所述放气阀防止空气在排气管和所述阀进气腔之间流动;及
一个安装在所述阀活塞组件上的放气销,所述放气销布置成在所述进气控制机构内与所述阀活塞组件一起往复运动,所述放气销构造成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,将所述放气阀接合并运动至所述打开位置,所述放气销布置成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,脱离所述放气阀并使所述放气阀运动到所述关闭位置。
58.一种往复式空气压缩机单元,其通过使用在压缩缸中往复运动的活塞以预定的生产率产生压缩空气,所述空气压缩机单元包括:
一个用于连至所述压缩缸进气口的自动进气控制机构,所述自动进气控制机构包括一个具有阀腔的机构体,所述阀腔具有一个阀控制腔和一个阀进气腔,一个阀活塞组件位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间,并构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动;
一个阀进气口,布置成允许空气从围绕压缩机单元的大气流入所述阀进气腔;
一个具有阀排气孔的阀排气口,布置成允许空气从所述阀进气腔流向压缩缸进气口,所述阀排气孔具有足够的尺寸,以允许压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气;
所述阀活塞组件包括一个阀活塞和一个活塞杆,所述阀活塞组件布置成在所述阀腔中往复运动;一个偏置部件提供一个使所述阀活塞组件在所述进气控制机构中运动到一个位置的力,在该位置中,当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,防止空气从所述阀进气腔流向所述阀排气口;
一个排气通道,允许空气在所述阀控制腔和所述压缩缸进气口之间流动;
所述排气通道在压缩机单元开始通过压缩缸进气口抽气,然后所述阀活塞组件运动到一个防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置后的一段时间内,包括进入压缩缸进气口的空气的主要来源;
所述排气通道包括一个限制空气从所述阀控制腔流向所述压缩缸进气口的排气节流孔;并且
所述排气节流孔具有一个节流尺寸,其允许空气以一个预先选择的速度由压缩机单元从所述阀控制腔抽向压缩缸,该预先选择的速度导致压缩机单元以小于其预定生产率的生产率产生压缩空气,所述阀控制腔具有一个容积,使空气在一个预先选择的时间周期内,由压缩机单元通过所述排气节流孔从所述阀控制腔抽气,直到所述阀控制腔中的空气处于一个减小的压力水平,该减小的压力水平使得所述阀活塞组件上来自所述阀进气腔内的气压充分克服所述偏置部件的力,以使所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口流向所述压缩缸进气口的位置,以使压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气。
59.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀活塞组件包括位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间的隔膜,所述隔膜构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动,所述隔膜布置成当所述阀进气腔中的气压大于所述阀控制腔中的气压时,向所述阀控制腔运动,所述隔膜布置成当所述阀控制腔中的气压大于所述阀进气腔中的气压时,向所述阀进气腔运动。
60.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其中所述排气通道包含在所述阀活塞组件中,所述排气节流孔在所述阀活塞组件中位于一个位置,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中往复运动时,能使所述排气节流孔限制空气从所述阀控制腔流向压缩缸进气口。
61.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆,所述排气通道包含在所述阀活塞组件中并延伸穿过所述阀杆,所述排气节流孔在所述阀活塞组件中位于一个位置,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中往复运动时,能使所述排气节流孔限制空气从所述阀控制腔流向压缩缸进气口。
62.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀排气口包括一个具有锥形部分的阀排气孔,所述锥形部分至少具有一个第一内径和一个第二内径,所述锥形部分的所述第一内径大于所述第二内径,且所述第一内径比所述第二内径距离所述阀进气腔近,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述第二内径足够小以对着所述阀活塞组件形成一个空气限制,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述锥形部分的所述第一内径足够大以允许空气通过所述阀排气孔的所述锥形部分与所述阀活塞组件之间。
63.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
64.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
65.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口,所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
66.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其中压缩缸进气口包括一个用于在空气进入压缩缸前,从压缩缸进气口接收空气的压缩缸进气腔,所述排气通道布置成允许空气直接在所述阀控制腔和压缩缸进气腔之间流出所述阀活塞组件。
67.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其中:
所述压缩缸进气口包括一个用于在空气进入压缩缸前,从压缩缸进气口接收空气的压缩缸进气腔,所述排气通道布置成允许空气直接在所述阀控制腔和压缩缸进气腔之间流出所述阀活塞组件;及
所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
68.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其中所述压缩缸进气口包括一个在来自于压缩缸进气口的空气进入压缩缸前,用于接收空气的压缩缸进气腔,所述自动进气控制机构至少部分位于压缩缸进气腔中。
69.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其中:
所述压缩缸进气口包括一个在来自于压缩缸进气口的空气进入压缩缸前,用于接收空气的压缩缸进气腔,所述自动进气控制机构至少部分位于压缩缸进气腔中;及
所述阀活塞组件包括一个阀杆和一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
70.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其还包括:
一个在来自于压缩缸进气口的空气进入压缩缸前,用于接收空气的压缩缸进气腔,一个位于压缩缸进气腔和压缩缸之间的进气孔将空气从压缩缸进气口引导至压缩缸,所述进气孔具有一个进气阀,用于当活塞在压缩冲程压缩空气时,防止空气从所述压缩缸向回运动,穿过所述进气孔;
一个压缩缸排气口,用于接收已经过压缩缸压缩的空气,和一个用于将空气从压缩缸引导到排气腔的排气孔,排气孔具有一个排气阀,用于当活塞在进气冲程通过进气孔抽气时,防止空气从排气腔向回运动,穿过排气孔;
一个在压缩缸进气腔和压缩机排气腔之间延伸的排气阀,所述排气阀具有一个关闭位置和一个打开位置,所述排气阀偏向关闭位置,当所述排气阀处于所述打开位置时,所述排气阀允许空气通过压缩缸进气腔和压缩机排气腔之间;及
所述阀杆伸入压缩缸进气腔,所述阀杆构造成并布置成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,将所述排气阀接合并运动至打开位置,所述阀杆布置成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,脱离排气阀并使所述排气阀运动到所述关闭位置。
71.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,还包括:
一个位于所述压缩缸中的压缩缸进气腔,以在来自于所述压缩缸进气口的空气进入所述压缩缸前,用于接收空气;
一个位于压缩缸进气腔和压缩缸之间的进气孔将空气从压缩缸进气口引导至压缩缸,所述进气孔具有一个进气阀,用于当活塞在压缩冲程压缩空气时,防止空气从所述压缩缸向回运动,穿过所述进气孔;
一个压缩缸排气口,用于接收已在所述压缩缸中经过压缩的空气,所述压缩缸排气口具有一个具有将空气引导出所述压缩缸排气口的排气孔;
一个储气罐,用于接收和储存通过所述压缩缸排气口的所述排气孔引导的压缩空气;
一个响应储存在所述储气罐中的气压的导向阀;及
一个响应所述导向阀的进气口卸压器,构造成当储存在所述储气罐中的气压大于一个预定值时,使所述进气阀保持在一个打开位置,从而防止所述活塞向所述压缩缸中压缩空气。
72.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,还包括一个调节机构,所述调节机构具有多个调节位置,每个所述调节位置允许所述阀活塞组件运动到位于所述进气控制机构中的多个打开位置之一,所述多个打开位置中的每一个在空气压缩机单元活塞的每次往复运动过程中,允许单独预定的空气量从所述阀进气腔流过所述阀排气口。
73.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,其中所述压缩机单元包括一个储气罐,所述自动进气控制机构还包括:
一个从围绕所述自动进气控制的大气延伸至所述阀控制腔的平衡通道;及
一个具有一个打开位置和一个关闭位置的平衡阀,所述平衡阀响应储气罐中的气压,并当所述平衡阀处于所述打开位置时,允许空气通过所述平衡通道在大气和所述阀控制腔之间流动,当所述平衡阀处于所述关闭位置时,所述平衡阀防止空气在围绕所述自动进气控制的大气和所述阀控制腔之间流动,当储气罐中的气压下降至低于一个预定最小值时,所述平衡阀向所述关闭位置运动,当储气罐中的气压上升至高于一个预定最大值时,所述平衡阀向所述打开位置运动。
74.如权利要求58所述的往复式空气压缩机单元,还包括:
一个储气罐,用于接收和储存被所述压缩缸压缩的空气;
一个将空气从所述压缩缸引导至所述储气罐的排气管;
一个防止空气从所述排气管流回所述压缩缸的排气阀;
一个防止空气从所述储气罐流回所述排气管的单向阀;
一个在所述排气管和所述阀进气腔之间延伸的放气通道;
一个具有一个打开位置和一个关闭位置的放气阀,所述放气阀偏向所述关闭位置,当所述放气阀处于打开位置时,所述放气阀允许空气在排气管和所述阀进气腔之间流动,当所述放气阀处于所述关闭位置时,所述放气阀防止空气在排气管和所述阀进气腔之间流动;及
一个安装在所述阀活塞组件上的放气销,所述放气销布置成在所述进气控制机构内与所述阀活塞组件一起往复运动,所述放气销构造成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,将所述放气阀接合并运动至所述打开位置,所述放气销布置成当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,脱离所述放气阀并使所述放气阀运动到所述关闭位置。
75.一种往复式空气压缩机单元,其以预定的生产率产生压缩空气,所述空气压缩机单元包括:
一个具有阀腔的机构体,所述阀腔具有一个阀控制腔和一个阀进气腔,一个阀活塞组件位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间,并构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动;所述阀活塞组件包括位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间的隔膜,所述隔膜构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动,所述隔膜布置成当所述阀进气腔中的气压大于所述阀控制腔中的气压时,向所述阀控制腔运动,所述隔膜布置成当所述阀控制腔中的气压大于所述阀进气腔中的气压时,向所述阀进气腔运动;
一个阀进气口,布置成允许空气从围绕压缩机单元的大气流入所述阀进气腔;
一个具有阀排气孔的阀排气口,布置成允许空气从所述阀进气腔流向压缩缸进气口,所述阀排气孔具有足够的尺寸,以允许压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气;
一个阀活塞和一个阀杆,包括在所述阀活塞组件中,所述阀活塞组件布置成在所述阀腔中往复运动,一个偏置部件提供一个使所述阀活塞组件在所述进气控制机构中运动到一个位置的力,在该位置中,当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,防止空气从所述阀进气腔流向所述阀排气口;
一个排气通道,包括在所述阀活塞组件中,所述排气通道允许空气在所述阀控制腔和所述压缩缸进气口之间流动;所述排气通道在压缩机单元开始通过压缩缸进气口抽气,然后所述阀活塞组件运动到一个防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置后的一段时间内,至少包括一个进入压缩缸进气口的空气来源;
一个具有锥形部分的阀排气孔,包括在所述阀排气口中,所述锥形部分具有一个第一内径和一个第二内径,所述锥形部分的所述第一内径大于所述第二内径,所述第一内径比所述第二内径距离所述阀进气腔更近,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述第二内径足够小以对着所述阀活塞组件形成一个空气限制,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述锥形部分的所述第一内径足够大以允许空气通过所述阀排气孔的所述锥形部分与所述阀活塞组件之间;
所述排气通道包括一个限制空气从所述阀控制腔流向所述压缩缸进气口的排气节流孔;并且
所述排气节流孔具有一个节流尺寸,其允许空气以一个预先选择的速度由压缩机单元从所述阀控制腔抽向压缩缸,该预先选择的速度导致压缩机单元以小于其预定生产率的生产率产生压缩空气,所述阀控制腔具有一个容积,使空气在一个预先选择的时间周期内,由压缩机单元通过所述排气节流孔从所述阀控制腔抽气,直到所述阀控制腔中的空气处于一个减小的压力水平,该减小的压力水平使得所述阀活塞组件上来自所述阀进气腔内的气压充分克服所述偏置部件的力,以使所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口的位置,以使压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气。
76.如权利要求75所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀活塞组件包括一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
77.如权利要求75所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
78.如权利要求75所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀活塞组件包括一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口,所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
79.一种往复式空气压缩机单元,其以预定的生产率产生压缩空气,所述空气压缩机单元包括:
一个具有阀腔的机构体,所述阀腔具有一个阀控制腔和一个阀进气腔,一个阀活塞组件位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间,并构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动;所述阀活塞组件包括位于所述阀控制腔和所述阀进气腔之间的隔膜,所述隔膜构造成防止空气在所述阀控制腔和所述阀进气腔之间流动,所述隔膜布置成当所述阀进气腔中的气压大于所述阀控制腔中的气压时,向所述阀控制腔运动,所述隔膜布置成当所述阀控制腔中的气压大于所述阀进气腔中的气压时,向所述阀进气腔运动;
一个阀进气口,布置成允许空气从围绕压缩机单元的大气流入所述阀进气腔;
一个具有阀排气孔的阀排气口,布置成允许空气从所述阀进气腔流向压缩缸进气口,所述阀排气孔具有足够的尺寸,以允许压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气;
一个阀活塞和一个阀杆,包括在所述阀活塞组件中,所述阀活塞组件布置成在所述阀腔中往复运动,一个偏置部件提供一个使所述阀活塞组件在所述进气控制机构中运动到一个位置的力,在该位置中,当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,防止空气从所述阀进气腔流向所述阀排气口;
一个排气通道,包括在所述阀活塞组件中,所述排气通道允许空气在所述阀控制腔和所述压缩缸进气口之间流动;
所述排气通道在压缩机单元开始通过压缩缸进气口抽气,然后所述阀活塞组件运动到一个防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置后的一段时间内,包括进入压缩缸进气口的空气的主要来源;
一个具有锥形部分的阀排气孔,包括在所述阀排气口中,所述锥形部分具有一个第一内径和一个第二内径,所述第一内径大于所述第二内径,所述第一内径比所述第二内径距离所述阀进气腔近,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述第二内径足够小以对着所述阀活塞组件形成一个空气限制,当所述阀活塞组件在所述进气控制机构中处于一个允许空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口的位置时,所述锥形部分的所述第一内径足够大以允许空气通过所述阀排气孔的所述锥形部分与所述阀活塞组件之间;
所述排气通道包括一个限制空气从所述阀控制腔流向所述压缩缸进气口的排气节流孔;并且
所述排气节流孔具有一个节流尺寸,其允许空气以一个预先选择的速度由压缩机单元从所述阀控制腔抽向压缩缸,该预先选择的速度导致压缩机单元以小于其预定生产率的生产率产生压缩空气,所述阀控制腔具有一个容积,使空气在一个预先选择的时间周期内,由压缩机单元通过所述排气节流孔从所述阀控制腔抽气,直到所述阀控制腔中的空气处于一个减小的压力水平,该减小的压力水平使得所述阀活塞组件上来自所述阀进气腔内的气压充分克服所述偏置部件的力,以使所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔通过所述阀排气口的位置,以使压缩机单元以其预定生产率产生压缩空气。
80.如权利要求79所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀活塞组件包括一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口。
81.如权利要求79所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
82.如权利要求79所述的往复式空气压缩机单元,其中所述阀活塞组件包括一个滑动密封,该滑动密封安装成当压缩机单元没有通过所述阀排气口抽气时,沿着所述阀杆的至少一部分往复滑动以接触所述阀排气口,以导致所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口,所述阀活塞组件离开所述阀活塞组件防止空气从所述阀进气腔流过所述阀排气口流至压缩缸进气口的位置的移动,导致所述滑动密封离开所述阀排气口以允许空气流至压缩缸进气口,所述阀进气口包括一个从通过所述阀进气口并进入所述阀进气腔的空气中去除杂质的过滤器。
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