CN204140430U - 一种节能高效的空压机进气阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种节能高效的空压机进气阀，适用于螺杆压缩机全自动运行的工作场合，属于动力传动与控制技术领域。它运用了流体力学与康达效应原理，在不增加额外动力的前提下，通过对目前运用的空压机进气阀的进气通道的全新设计，使螺杆压缩机进气阀的效率得到提高、螺杆压缩机的能耗得到降低的一种新的技术方案。其要点是：一种节能高效的空压机进气阀的进气通道设计了特殊的控制气流通道与主进气通道。它使通过的空气流速增强、流量增大、减少了螺杆压缩机的加载时间、节约了控制用气量、实现了降低电机功耗而节能的目的。本实用新型结构简单、成本低的，是一种节能高效的空压机进气阀。应用于螺杆式空气压缩机设备中。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种节能高效的空压机进气阀，适用于螺杆压缩机进行全自动运行过程控制的工作场合，属于动力传动与控制技术领域。
背景技术
由于螺杆式空气压缩机具有结构简单、工作可靠、操作方便、噪音小、效率高、故障率低等一系列独特的优点，因此，近年来，在全球范围内，螺杆压缩机得到了全面而广泛的应用。我国不但正在成为螺杆压缩机的应用大国，而且正在成为全球螺杆压缩机的生产制造大国。
空压机进气阀是螺杆压缩机进行“启动、加载、容调、卸载、停机”全自动运行过程控制的执行元件，因此从应用与制造两方面来说，空压机进气阀的效率都具有重要的意义和价值。
本实用新型基于流体力学与康达效应原理，通过对目前运用的空压机进气阀的进气通道的全新设计而形成的一种节能高效的空压机进气阀。它使通过的空气流速增强、流量增大、减少了加载时间、节约了控制用气量、实现了降低电机功耗而节能的目的。是一种节能高效的空压机进气阀。
目前市场销售的空压机进气阀主要有两类：活塞式进气阀与蝶式进气阀。没有与本实用新型相同或类似的产品。
发明内容
本实用新型运用流体力学与康达效应原理，在不增加额外动力的前提下，通过对目前运用的空压机进气阀的进气通道的全新设计，使螺杆压缩机进气阀的效率得到提高、螺杆压缩机的能耗得到降低的一种新的技术方案。
本实用新型是这样来实现的：该进气阀包括下阀座(1)、活塞(2)、顶杆(6)、弹簧(3)、弹簧(4)、螺钉(5)、螺钉(7)、上阀座(8)、单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11)、垫圈(12)、管接头(13)、中阀座(14)、法兰(15)、密封垫(16)、电磁阀组(17)、单向阀(19)、气管(20)、O型圈(18)、O型圈(21)、O型圈(22)。
上阀座(8)与中阀座(14)的内部设有控制气流通道，上阀座(8)的外部设有控制气流入口，构成了控制气路通道；上阀座(8)、中阀座(14)及下阀座(1)内部设有主进气通道；下阀座(1)内部设有活塞装置，下阀座(1)外部设有电磁阀组(17)及单向阀(19)装置；中阀座(14)及下阀座(1)之间设有单向阀机构；上阀座(8)与中阀座(14)及下阀座是分别通过螺钉(5)、螺钉(7)进行紧固的。
本实用新型的要点是：
一种节能高效的空压机进气阀，其控制气路通道的特征是：上阀座(8)与中阀座(14)之间设有环 形空腔，上阀座(8)的外部设有控制气流入口；上阀座(8)与中阀座(14)内腔上端间有固定缝隙δ＝0.03～0.08mm；中阀座(14)内腔上端进口部为外凸弧形，中阀座(14)内腔与单向阀封堵组接触部分为外凸弧形，二者的过渡部分为与轴线夹角a2＝3～5°的直线段；其主进气通道的特征是：上阀座(8)的内腔有a1＝13～16°的倒锥体形状的主进气通道；下阀座(1)进气通道内壁与其轴线的夹角a3＝3～5°；单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11)与相对进气流方向的外表面为外凸弧形表面；下阀座内腔联接筋板为半椭圆的外凸弧形。
螺杆空压机加载工作时，控制系统通过系统压力信号使电磁阀组(17)工作，控制气路的压缩空气从上阀座(8)壁体上的控制气流入口进入，并从上阀座(8)与中阀座(14)之间的环形空腔经由其间的缝隙δ沿中阀座(14)内壁射流而出，由于康达效应的附壁作用，气流会附着中阀座(14)的外凸内壁流动，推动单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11)、垫圈(12)及顶杆(6)下移，打开主进气通道，进行加载工作；气流附壁流动过程中，气流中心还会形成一定负压，会瞬间增强主进气通道气流容量；中阀座(14)内腔与单向阀封堵接触部为外凸弧形，单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11)也是外凸弧形表面，具有相同的作用。于是，在相同时间内，输送的空气流速增强、流量增大，所以效率会得到提升。另外，目前的空压机进气阀同样有控制气流入口，因此本实用新型没有增加额外的动力。
螺杆空压机卸载与停机工作时，控制系统通过系统压力信号使电磁阀关闭，停止向上阀座(8)壁体上的控制气流入口供气，此时在弹簧(3)、弹簧(4)的作用下单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11)、垫圈(12)能及时迅速的紧密关闭进气口，同时泄放阀打开释放油气桶内压力至基本油压。空压机处于空载运行，在加载电磁阀连续失电20min后，系统进入空车过久停车状态。该进气阀同样可以在螺杆空压机的其它工作方式下运行。
本实用新型的有益效果是：基于流体力学与康达效应原理，通过对空压机活塞式进气阀进气通道的全新设计，使通过该通道后进入螺杆主机的气体流速增强、流量增大，可以减少加载时间、节约控制用气量、实现降低电机功耗，达到节约螺杆压缩机能耗的目的。通常螺杆压缩机是一种需要大功率驱动的设备，又由于螺杆压缩机的应用很广泛，因此其能耗的降低具有很重要的经济价值。该实用新型的结构简单、工作可靠、成本低，它的卓越的设计具有广泛的应用推广价值。
以一台22kw螺杆压缩机为例。运用此项技术后，每小时约节电3％左右，按每度电1.0元，日工作20小时，年工作300日计算，每年可节约用电3960度，节约电费3960元。
附图说明
图1：本实用新型结构示意图的主视图
图2：是图1结构示意图的左视图
图3：是图2结构示意图的A-A剖面图
图中：1、下阀座；2、活塞；3、弹簧；4、弹簧；5、螺钉；6、顶杆；7、螺钉；8、上阀座；9、螺 钉；10、单向阀堵顶盖；11、密封圈；12、垫圈；13、直角接头；14、中阀座；15、法兰；16、密封垫；17、电磁阀组；18、O型圈；19、单向阀；20、气管；21、O型圈。
具体实施方式：
结合图1、图2及图3，下阀座(1)内设有缸体，与活塞(2)、弹簧(4)、O型圈(18)、法兰(15)组成活塞结构；弹簧(2)、顶杆(6)、单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11)、垫圈(12)与中阀座(14)构成止回阀；以上部分与电磁阀组(17)一起构成活塞式进气阀；各阀座结合面之间有密封垫(16)，阀体之间用螺钉联接(5)。控制气路通道：上阀座(8)与中阀座(14)之间设有环形空腔；上阀座(8)的外部设有控制气流入口；上阀座(8)与中阀座(14)内腔上端设有固定缝隙δ＝0.03～0.08mm，并设有O型圈(21)进行密封，通过螺钉(7)进行紧固；中阀座(14)内腔上端进口部设计为外凸弧形；中阀座(14)内腔与单向阀封堵接触部设为外凸弧形，二者的过渡部分设为与轴线夹角a2＝3～5°的直线段。主进气通道：上阀座(8)的内腔设有a1＝13～16°的倒锥体形状的主进气通道；下阀座(1)进气通道内壁与其轴线的夹角设为a3＝3～5°；单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11))与相对进气流方向的外表面设为外凸弧形表面；下阀座内腔联接筋板设为半椭圆形的外凸弧形。
螺杆空压机加载工作时，控制系统通过系统压力信号使电磁阀组(17)工作，控制气路的压缩空气从上阀座(8)壁体上的控制气流入口进入，并从上阀座(8)与中阀座(14)之间的环形空腔经由其间的缝隙δ沿中阀座(14)内壁射流而出，由于康达效应的附壁作用，气流会附着中阀座(14)的外凸内壁流动，推动单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11)、垫圈(12)及顶杆(6)下移，打开主进气通道，进行加载工作；气流附壁流动过程中，气流中心还会形成一定负压，瞬间增强主进气通道气流容量；中阀座(14)内腔与单向阀封堵接触部为外凸弧形、单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11)相对进气流的外表面为外凸弧形表面，具有相同的作用。这样，由于在相同时间内，输送的空气流速增强、流量增大，所以效率会得到提升。另外，目前的空压机进气阀也有控制气流入口，因此本实用新型没有增加额外的动力。
螺杆空压机卸载与停机工作时，控制系统通过系统压力信号使电磁阀关闭，停止向上阀座(8)壁体上的控制气流入口供气，此时在弹簧(3)、弹簧(4)的作用下单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11)、垫圈(12)能及时迅速的紧密关闭进气口，同时泄放阀打开释放油气桶内压力至基本油压。空压机处于空载运行，在加载电磁阀连续失电20min后，系统进入空车过久停车状态。弹簧(3)、弹簧(4)及活塞(2)的端面压力差的作用，可以调节单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11)与中阀座(14)内腔通道之间的间隙，起到调节流量的作用，实现容量调节功能；同时，该进气阀可以在螺杆空压机的其它工作方式下运行。
Claims (3)
1.一种节能高效的空压机进气阀，包括下阀座(1)、活塞(2)、顶杆(6)、弹簧(3)、弹簧(4)、螺钉(5)、螺钉(7)、上阀座(8)、单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11)、垫圈(12)、管接头(13)、中阀座(14)、法兰(15)、密封垫(16)、电磁阀组(17)、单向阀(19)、气管(20)、O型圈(18)、O型圈(21)、O型圈(22)；上阀座(8)与中阀座(14)之间设有控制气流通道，它的外部设有控制气流入口，构成了控制气路通道；上阀座(8)、中阀座(14)及下阀座(1)内部设有主进气通道；下阀座(1)内部设有活塞装置，下阀座(1)外部设有电磁阀组(17)及单向阀(19)装置；中阀座(14)及下阀座(1)之间设有单向阀机构；上阀座(8)与中阀座(14)及下阀座是分别通过螺钉(5)、螺钉(7)进行紧固的。
2.根据权利要求1所述的一种节能高效的空压机进气阀，其控制气路通道的特征在于：上阀座(8)与中阀座(14)内腔上端间设有固定缝隙6＝0.03～0.08mm；上阀座(8)的外部设有控制气流入口；上阀座(8)与中阀座(14)之间设为环形空腔；中阀座(14)内腔上端进口部为外凸弧形，中阀座(14)内腔与单向阀封堵组接触部分为外凸弧形，二者的过渡部分为与轴线夹角a2＝3～5°的直线段。
3.根据权利要求1所述的一种节能高效的空压机进气阀，其主进气通道的特征在于：上阀座(8)的内腔有a1＝13～16°的倒锥体形状的主进气通道；下阀座(1)进气通道的内壁与其轴线的夹角a3＝3～5°；单向阀堵顶盖(10)、密封圈(11)与相对进气流方向的外表面为外凸弧形表面；下阀座内腔联接筋板为半椭圆的外凸弧形。
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| CN106989024A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-07-28 | 上海思探博机电设备有限公司 | 螺杆式空压机开度精量驱控快响应进气阀 |
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- 2014-05-30 CN CN201420295349.8U patent/CN204140430U/zh not_active Expired - Fee Related
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