CN1793648A - 压缩机双球面浮动连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双球面浮动连接结构的级差式活塞，具体地说是主要用于CNG压缩机级差活塞的连接，属于机械连接装置技术领域。主要用于高压级活塞与低压级活塞连接，低压级活塞杆装在低压级活塞内腔中，特征是由凹面球垫及凸面球垫套装在高压级活塞杆上组成一组球面，在低压级活塞内腔中安装凸面球垫及凹面球垫组成另一组球面。本发明结构简单、紧凑，合理；能保证活塞杆——活塞运动的精确直线性，能减少高压级气缸套及活塞的磨损；能保证支承环、活塞(密封)环、活塞杆、填料密封环、活塞杆刮油环工作的可靠性与使用寿命；对于用户来说，能减少非计划停工期、维修工作量，维修压缩机所需备件数量，在运行时能防止气体泄漏影响环境等。
Description
技术领域
本发明涉及一种双球面浮动连接结构的级差式活塞，具体地说是主要用于CNG(COMPRESSED NATURAL GAS)压缩机级差活塞的连接，属于机械连接装置技术领域。
背景技术
由于加入CNG汽车(NGV)的压缩天然气均有含油量的规定，目前CNG压缩机的发展趋势是气缸采用无油润滑或极少油润滑。由于CNG压缩机皆采用往复活塞式结构，且大多采用级差式活塞和级差式气缸结构。
活塞——活塞杆组件运动的精确直线性，对于CNG压缩机来说，更为紧要。尽管CNG压缩机行程较一般较短，气缸中心线方向长度不太长，往复运动件直线性偏差的绝对值有限，但气缸、活塞基本上全部在高压或中压负荷下工作，故而微小的直线性偏差也将产生较为严重的影响。
当级差活塞头部为高压级时，因几级串在一起，其同心度和垂直度不易保证，且经长时间运转后，基本部分(低压级支承环)因磨蚀下沉，整个级差活塞的重量，就会由高压级的小活塞支承，而导致高压缸及活塞急剧磨损。
目前，在CNG压缩机中采用级差式活塞，有些是采用不调心结构，如附图一所示，其高压级活塞1与低压级活塞2采用的是刚性连接结构，两者安装在同一根活塞杆3上。CNG高压压缩机级差活塞的卧式不调心结构，在现实运行中，工作状况很不理想，运行时间不长就要停机检修，更换失效零部件。
另外，在CNG压缩机中还有些是采用普通的平面调心结构，如附图二所示。该普通平面调心结构，高压级活塞1与低压级活塞4采用的是刚性连接。但由于凸面球垫2及凹面球垫3球面半径很大，导致接触面积也很大，这就要求高压活塞1端部在气缸套上产生极大侧推力才能使高压活塞1适应气缸中心线，这将使气缸套和活塞环严重磨损，其调心效果就不会很好。而且由于采用的是单球面调心结构，因此，当该级差式活塞向右移动时，就不具备调心效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种活塞运动时均可自动调整空间几何位置的微小间隙，能起到调心作用，保证了CNG压缩机活塞杆——活塞运动的精确直线性的压缩机双球面浮动连接结构。
本发明的主要解决方案是这样实现的：
本发明主要采用高压级活塞1与低压级活塞6采用刚性连接，低压级活塞杆7装在低压级活塞6内腔中，特征是由凹面球垫2及凸面球垫3套装在高压级活塞杆10上组成一组球面，在低压级活塞6内腔中安装凸面球垫5及凹面球垫4组成另一组球面，在低压级活塞6与凹面球垫2、凸面球垫3、凸面球垫5及凹面球垫4组成球面间装有调整套8，调整套8由压板9压紧在低压活塞6的内腔中。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明结构简单、紧凑，合理；由于CNG压缩机采用双球面浮动连接结构，保证了活塞杆——活塞运动的精确直线性，能减少高压级气缸套及活塞的磨损；能保证支承环、活塞(密封)环、活塞杆、填料密封环、活塞杆刮油环工作的可靠性与使用寿命，当气缸无油润滑时更是如此；对于用户来说，能减少非计划停工期，减少维修工作量，维修压缩机所需备件数量也能减少，在运行时防止气体泄漏影响环境等，这些都能大大提高用户的经济效益。
附图说明
图1为已有技术中不调心的级差活塞结构。
图2为已有技术中普通平面调心结构。
图3为双球面浮动连接结构示意图。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
本发明主要由高压级活塞1、凹面球垫2、凸面球垫3、凹面球垫4、凸面球垫5、低压级活塞6、低压级活塞杆7、调整套8、压板9及高压级活塞杆10等组成。
本发明主要采用高压级活塞1与低压级活塞6采用刚性连接，低压级活塞杆7装在低压级活塞6内腔中，由凹面球垫2及凸面球垫3套装在高压级活塞杆10上组成一组球面，在低压级活塞6内腔中安装凸面球垫5及凹面球垫4组成另一组球面，在低压级活塞6与凹面球垫2、凸面球垫3、凸面球垫5及凹面球垫4组成球面间装有调整套8，调整套8由压板9压紧在低压活塞6的内腔中，并采用螺栓与螺母紧固。
当级差活塞向右运动时(即级差活塞向轴侧运动)，高压级活塞1由于活塞环与导向环的摩擦力，导致凹面球垫2及凸面球垫3这二个零件紧贴在一起，由凸面球垫3的旋转起调心作用。而当级差活塞向左运动时(即级差活塞向盖侧运动)，高压级活塞1开始压缩气体，由于气体力的作用，导致凹面球垫4及凸面球垫5这二个零件紧贴在一起，由凹面球垫4的旋转起调心作用。这样，不管级差式活塞部件向轴侧还是向盖侧运动，活塞运动时均可自动调整空间几何位置的微小间隙，能起到调心作用，保证了CNG压缩机活塞杆——活塞运动的精确直线性。
Claims (1)
1、一种压缩机双球面浮动连接结构，采用高压级活塞(1)与低压级活塞(6)采用刚性连接，低压活塞杆(7)装在低压级活塞(6)内腔中，其特征是由凹面球垫(2)及凸面球垫(3)套装在高压级活塞杆(10)上组成一组球面，在低压级活塞(6)内腔中安装凸面球垫(5)及凹面球垫(4)组成另一组球面，在低压级活塞(6)与凹面球垫(2)及凸面球垫(3)、凸面球垫(5)及凹面球垫(4)组成球面间装有调整套(8)，调整套(8)由压板(9)压紧在低压活塞(6)的内腔中。
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