CN218376812U - 活塞压缩机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及了一种活塞压缩机，包括具有至少一个缸孔的缸体，与缸体固定连接，具有高压腔和低压腔的缸盖，设置在缸体和缸盖之间的阀板机构。阀板机构可以在活塞压缩机处于吸气工况时，导通缸孔和低压腔，并阻断缸孔和高压腔；在活塞压缩机处于排气工况时，导通缸孔和高压腔，并阻断缸孔和低压腔。以及设置在缸体上与低压腔连通的进气阀，和设置在缸体上与高压腔连通的排气阀。本公开的活塞压缩机，将进气阀及排气阀设置在缸体上，其缸盖上仅设置高压腔和低压腔，结构简单，且电子控制单元也设置在缸体上，如此可以简化排气阀和控制单元之间的控制线路，当拆除缸盖时，排气阀不受影响，从而简化了活塞压缩机整机的拆装过程，降低了拆装难度。

Description

活塞压缩机

技术领域

本公开涉及压缩机技术领域，特别涉及一种活塞压缩机。

背景技术

活塞压缩机是目前压缩机的主力机型，它主要由缸体、缸盖、曲轴、连杆、活塞、密封环和曲轴箱等组成。为了便于介质进入到活塞压缩机中进行压缩后流出，在缸体及缸盖上设置有进气阀及排气阀，使介质可以通过两个阀门进出活塞压缩机。

通常情况下，进气阀设置在缸体上，而排气阀设置在缸盖上。但是由于排气阀设置在缸盖上，由于缸盖的结构比较复杂，当活塞压缩机的排量较大时，则会出现缸盖的空间不足的情况。

实用新型内容

本公开为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种活塞压缩机。

本公开的活塞压缩机，包括：

缸体，具有至少一个缸孔；

缸盖，与所述缸体固定连接，具有高压腔和低压腔；

阀板机构，设置在所述缸体和缸盖之间，且被配置：

当所述活塞压缩机处于吸气工况时，导通所述缸孔和所述低压腔，并阻断所述缸孔和所述高压腔；

当所述活塞压缩机处于排气工况时，导通所述缸孔和所述高压腔，并阻断所述缸孔和所述低压腔；

进气阀，设置在所述缸体上，且与所述低压腔连通；

排气阀，设置在所述缸体上，且与所述高压腔连通。

在本公开的一个实施例中，所述缸体具有高压通道，所述高压通道的第一高压端口与所述缸盖的高压腔连通，第二高压端口安装有所述排气阀。

在本公开的一个实施例中，所述缸体具有低压通道，所述低压通道的第一低压端口与所述缸盖的低压腔连通，第二低压端口安装有所述进气阀。

在本公开的一个实施例中，所述第一高压端口、所述第二高压端口、所述第一低压端口、所述第二低压端口均位于所述缸体的顶面。

在本公开的一个实施例中，所述第二高压端口和所述第一低压端口分设在所述缸孔的前后两侧，所述第一高压端口和第二低压端口分设在所述缸孔的左右两侧。

在本公开的一个实施例中，所述活塞压缩机包括：

活塞机构，以可活动地方式设置在所述缸孔内；

驱动电机，设置在所述缸体内，且被配置为驱动所述活塞机构的活塞在所述缸孔内直线往复运动；

所述低压通道靠近所述驱动电机或者环绕所述驱动电机。

在本公开的一个实施例中，所述低压通道设置在所述缸体的顶板上并位于所述驱动电机上方；

所述低压通道包括顺次连通的第一通道、第二通道和第三通道，且所述第一通道与所述驱动电机在所述顶板所在平面内的投影相适配，所述第一通道与所述第二低压端口连通，所述第三通道与所述第一低压端口连通。

在本公开的一个实施例中，所述第一通道在所述顶板所在平面内的投影为方形。

在本公开的一个实施例中，所述缸体具有沿左右方向依次间隔设置的至少两个所述缸孔；

所述高压腔和所述低压腔分别位于所述缸盖的前部和后部，且所述高压腔和所述低压腔均为沿至少两个所述缸孔排布方向延伸的条状凹槽。

在本公开的一个实施例中，所述低压腔具有相互连通的第一腔和第二腔；

所述第一腔为沿至少两个所述缸孔排布方向延伸的长条状凹槽，所述阀板机构被配置为阻断或导通所述缸孔和所述第一腔；

所述第二腔为由所述第一腔的中部向所述缸盖的前方延伸的圆弧形凹槽，所述第二腔用于与所述缸体上的低压通道连通。

本公开的活塞压缩机，将进气阀及排气阀设置在缸体上，通过进气阀及排气阀与缸盖中的高压腔与低压腔连通，以将介质通过进气阀输入到低压腔中进行压缩，或者将高压腔中的高压介质通过排气阀流出。这样可以在一定成程度上简化缸盖的结构，使缸盖在进行安装，或者是出现损坏进行更换时，可以更加便捷，不会在安装过程中造成缸盖的损坏。更重要的的是，降低了对于缸盖安装空间的要求，比较适用于大排量活塞压缩机内部功能元件的排布要求。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。

图1是一个实施例中本公开活塞压缩机的爆炸结构示意图；

图2是一个实施例中本公开缸体的结构示意图；

图3是一个实施例中本公开缸盖的结构示意图；

图4是一个实施例中本公开阀板机构的俯视图；

图5是一个实施例中本公开阀板机构的仰视图。

图1至图5中各组件名称和附图标记之间的一一对应关系如下：

10缸体：100缸孔、101第一高压端口、102第二高压端口、103第一低压端口、104第二低压端口；

11缸盖：110高压腔、111低压腔、1110第一腔、1111第二腔；

12阀板机构：120阀板、1200进气孔、1201排气孔、121进气阀片、122排气阀片。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

需要说明的是，本文在描述活塞压缩机时所使用的方位词“前、后、左、右”是以读者观察说明书附图的图1所示活塞发动机为例设定，活塞压缩机面向读者的一侧为前，背离读者的一侧为后，位于读者左手侧的为左，位于读者右手侧的为右。

本公开的活塞压缩机包括缸体、缸盖、阀板机构、进气阀及排气阀。其中，缸体上设置有至少一个缸孔；缸盖与缸体固定连接，并具有高压腔及低压腔；阀板机构设置在缸体及缸盖之间，且被配置为：当活塞压缩机处于吸气工况时，导通缸孔和低压腔，并阻断缸孔和高压腔；当活塞压缩机处于排气工况时，导通缸孔和高压腔，并阻断缸孔和低压腔；进气阀设置在缸体上，且与低压腔连通；排气阀设置在缸体上，且与高压腔连通。

该活塞压缩机的工作原理为：待压缩介质经由进气阀进入低压腔内，与此同时阀板机构导通缸孔和低压腔，并阻断缸孔和高压腔，待压缩介质进入缸孔，即为吸气冲程。然后，阀板机构阻断缸孔与高压腔、低压腔，活塞在缸孔内从下止点向上止点运动，以压缩缸孔内的待压缩介质，即为压缩冲程。待压缩冲程结束后，阀板机构导通缸孔和高压腔，并阻断缸孔和低压腔，被压缩处理后的介质离开缸孔进入高压腔内，最后从排气阀排入外部管路或设备，即为排气冲程。

与现有技术相比，本公开的活塞压缩机的进气阀、排气阀均设置在缸体上，其缸盖上仅设置高压腔和低压腔，结构简单，而控制进气阀、排气阀的电子控制单元均设置在缸体上，如此可以简化排气阀和电子控制单元之间的控制线路，当从缸体上拆除缸盖时，排气阀不受影响，从而简化了活塞压缩机整机的拆装过程，降低了拆装难度。更重要的的是，降低了对于缸盖安装空间的要求，比较适用于大排量活塞压缩机内部功能元件的排布要求。

为了便于理解，下面参考附图的图1至图5，结合一个实施例详细地说明本公开的具体结构及工作原理。

在一个实施例中，参见图1及图2，本公开的活塞压缩机包括缸体10、缸盖11、阀板机构12、进气阀(图中未示出)及排气阀(图中未示出)。

其中，缸体10具体为中空的壳体，且其上开设有至少一个缸孔100，缸体10的内部安装有活塞机构以及驱动活塞机构的活塞在缸孔内往复运动的驱动电机。

其中，活塞机构包括以可转动地方式安装缸体10内的曲轴，驱动电机驱动曲轴转动，偏心连接在曲轴上的连杆，以及设置在曲柄连杆机构的连杆端部的活塞，活塞动密封安装在缸孔内。

当驱动电机启动后，曲轴绕其轴线转动，以带动连杆偏心转动，继而推动活塞在缸孔内直线往复运动。

参见图2，本实施例中，缸体10具有两个缸孔100，且这两个缸孔100沿缸体的左右方向间隔设置在缸体10的顶面上。也就是说，本实施例中的活塞压缩机为双缸活塞压缩机，当然缸孔100的数量可以为单个或三个及三个以上的整数个，本文对此不作限定。

继续参见图1，缸盖11具有高压腔110和低压腔111。通常情况下，缸盖11和缸体10通过螺钉等紧固件固定连接。且缸盖11和缸体10之间设置了阀板机构12，当然，阀板机构12与缸体10、缸盖11之间的配合面间压装有弹性密封圈以实现配合面之间的静密封连接关系，从而防止介质从三者的配合面泄露。

且，当活塞压缩机处于吸气工况时，阀板机构12被配置为导通缸孔100和低压腔111，并阻断缸孔100和高压腔110。

当活塞压缩机处于排气工况时，阀板机构12被配置为导通缸孔100和高压腔110，并阻断缸孔100和低压腔111。

详细地，参见图3和图4，阀板机构12包括阀板120、进气阀片121和排气阀片122。

其中，阀板120上开设有进气孔1200和排气孔1201，其每个缸孔100配置至少一个进气孔1200和一个排气孔1201，且进气孔1200与缸盖11的低压腔111对应设置，排气孔1201则与缸盖11的高压腔110对应设置。

进气阀片121通常为弹簧钢片，进气阀片121通过螺钉等紧固件固定连接在阀板120的内板面上，且在不受外力作用时依靠自身的弹性力与阀板120的内板面相抵，以封堵进气孔1200。

同样，排气阀片122通常也为弹簧钢片，排气阀片122通过螺钉等紧固件固定连接在阀板120的外板面上，且在不受外力作用时依靠自身的弹性力与阀板120的外板面相抵，以封堵排气孔1201。

需要说明的是，本文在此描述入口阀片和进气阀片121所使用的方位词“内、外”是以缸孔100为基准设定的，朝向缸孔100一侧为内，背离缸孔100一侧为外。

当活塞机构的活塞从缸孔100的上止点向下止点运动时，缸孔100形成的压缩腔容积增大，当系统的外部压强大于内部压强时，缸孔100内形成负压腔，进气阀片121被推动至克服其自身的弹性力向缸孔100方向发生弹性变形，低压腔111和缸孔100通过进气孔1200连通，待压缩介质从低压腔111被吸入缸孔100内。

当活塞机构的活塞缸孔100的下止点向上止点运动时，压缩腔内容器逐渐缩小，其内介质被压缩形成高温高压介质，当系统的内部压强大于外部压强至预设值时，排气阀片122被推动至克服其自身的弹性力向高压腔110方向发生弹性变形，高压腔110和缸孔100通过排气孔1201连通，被压缩处理后的高温高压介质从缸孔100进入高压腔110。

进气阀和排气阀均为单向阀，其中，进气阀仅允许待压缩的介质从外部管路或外部设备流入缸盖11的低压腔111内，而排气阀则仅允许被压缩处理后的介质从缸盖11的高压腔110流向外部管路或外部设备。

继续参见图2，在缸体10中还设置有高压通道，高压通道的两端分别为第一高压端口101以及第二高压端口102，第一高压端口101与缸盖11中的高压腔110连通，第二高压端口102则与排气阀连通。

压缩处理后的介质可以经由高压通道、排气阀从活塞压缩机流向外部管路或外部设备，高压通道集成在缸体10上，无需在缸盖11和排气阀之间使用额外增加外部管路连通，使活塞压缩机整机结构紧凑简单。

同理，缸体10中还设置有低压通道，低压通道的两端分别为第一低压端口103以及第二低压端口104，第一低压端口103与缸盖11中的低压腔111连通，第二低压端口104则与进气阀连通。

待压缩处理后的介质可以经由进气阀、低压通道从外部管路或外部设备进入缸盖11的低压腔111，低压通道集成在缸体10上，无需在缸盖11和进气阀之间使用额外增加外部管路连通，使活塞压缩机整机结构紧凑简单。

继续参见图2，本实施例中，第一高压端口101、第二高压端口102、第一低压端口103、第二低压端口104均位于缸体10的顶面。

如此设置，一方面使高压通道、低压通道均靠近缸盖11，可以尽可能的缩短高压通道、低压通道的长度，继而缩短介质流动长度，降低流动路径中造成的压力损失。另一个方面，进气阀、排气阀均位于缸体顶面，装配或维护时工作人员可以站立或较为舒适的姿态操作。

继续参见图2，本实施例中，第二高压端口102和第一低压端口103分设在缸孔100的前后两侧，第一高压端口101和第二低压端口104分设在缸孔的左右两侧。

如此设置，可以更加充分的利用缸体10顶部的空间，使进气阀及排气阀的位置更加紧凑。

如前文所述，活塞压缩机包括驱动曲轴转动的驱动电机，从而使曲轴绕自身轴线的转动被转化为活塞在缸孔100的直线往复运动。

可以理解，驱动电机的工作过程中，往往会产生大量的热量，若不及时进行散热，则会导致驱动电机出现故障。

为此，本公开的缸体10上的低压通道靠近驱动电机或者环绕驱动电机。

如此设置，驱动电机的外壳可以与低压通道贴合在一起，当待压缩的低温介质流过低压通道时，其与驱动电机的外壳进行热交换，带走驱动电机释放的部分热量，起到给驱动电机降温的作用。

详细地，低压通道设置在缸体10的顶板上并位于驱动电机上方，低压通道包括顺次连通的第一通道、第二通道和第三通道。第一通道一端与进气阀连通，另一端与第二通道的一端连通，第二通道的另一端则与第三通道的一端连通，第三通道另一端则与第一低压端口103连通。第一通道与驱动电机在顶板所在平面内的投影相适配，使第一通道可以与驱动电机的外壳之间的接触面积更大。

当介质在第一通道中流动时，流入第一通道内的介质温度最低，且第一通道内基本上可以覆盖驱动电机外壳的上部，两者的接触面积最大，给驱动电机降温的效果最佳。

进一步地，第一通道在缸体10顶板所在平面内的投影为方形。由于驱动电机的外壳通常为方形，也就是驱动电机与缸体10的顶部的接触部分的投影为方形。

如此设置，可以使第一通道与驱动电机的接触面积更大，散热的效果更好。

继续参见图2，本实施例中，缸体10具有沿左右方向依次间隔设置的两个缸孔100。

高压腔110和低压腔111分别位于缸盖11的前部和后部，且高压腔110和低压腔111均为沿至少两个缸孔100排布方向延伸的条状凹槽。

如此设置，可以使待压缩的介质经由进气阀、低压通道进入低压腔111后，可以沿着低压腔111的延伸方向流动，均匀分布在低压腔111中，当不同的缸孔100需要进行吸气时，都可以吸取低压腔111中的介质。且，这种排布方式可以合理利用缸盖11空间，在有限的空间内能较好的布置高压腔110、低压腔111，并能使其与缸体10上的缸孔100排布方式对应，以使每个缸孔100均能对应到高压腔110、低压腔111，从而使活塞压缩机整体机构比较紧凑。

同理，高压腔110也沿着缸孔100的排布方向延伸，使不同的缸孔100在排出高压介质时，都可以将高压介质排出到高压腔110中。

进一步地，参见图3，低压腔111包括相互连通的第一腔1110及第二腔1111。第一腔1110为沿至少两个缸孔100排布方向延伸的长条状凹槽，第二腔1111为由第一腔1110的中部向缸盖11的前方延伸的圆弧形凹槽。第一腔1110通过阀板机构12与缸体10的缸孔100导通，第二腔1111与缸体10上的低压通道连通。

当介质通过低压通道进入低压腔111时，则会先进入到第二腔1111中。在进入第二腔1111中后，由于第二腔1111与第一腔1110连通且位于第一腔1110的中部，则会沿左右分流至填充满整个第一腔1110，比较均匀的分布在第一腔1110内，保证达到每个缸孔100的介质量相对比较均匀，避免出现部分缸孔100介质不足，而另一部分缸孔100介质过量的问题，从而保证每个缸孔100的压缩工作效率仅能达到预期效果。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种活塞压缩机，其特征在于，包括：

缸体(10)，具有至少一个缸孔(100)；

缸盖(11)，与所述缸体(10)固定连接，具有高压腔(110)和低压腔(111)；

阀板机构(12)，设置在所述缸体(10)和缸盖(11)之间，且被配置：

当所述活塞压缩机处于吸气工况时，导通所述缸孔(100)和所述低压腔(111)，并阻断所述缸孔(100)和所述高压腔(110)；

当所述活塞压缩机处于排气工况时，导通所述缸孔(100)和所述高压腔(110)，并阻断所述缸孔(100)和所述低压腔(111)；

进气阀，设置在所述缸体(10)上，且与所述低压腔(111)连通；

排气阀，设置在所述缸体(10)上，且与所述高压腔(110)连通。

2.根据权利要求1所述的活塞压缩机，其特征在于，所述缸体(10)具有高压通道，所述高压通道的第一高压端口(101)与所述缸盖(11)的高压腔(110)连通，第二高压端口(102)安装有所述排气阀。

3.根据权利要求2所述的活塞压缩机，其特征在于，所述缸体(10)具有低压通道，所述低压通道的第一低压端口(103)与所述缸盖(11)的低压腔(111)连通，第二低压端口(104)安装有所述进气阀。

4.根据权利要求3所述的活塞压缩机，其特征在于，所述第一高压端口(101)、所述第二高压端口(102)、所述第一低压端口(103)、所述第二低压端口(104)均位于所述缸体(10)的顶面。

5.根据权利要求4所述的活塞压缩机，其特征在于，所述第二高压端口(102)和所述第一低压端口(103)分设在所述缸孔(100)的前后两侧，所述第一高压端口(101)和第二低压端口(104)分设在所述缸孔(100)的左右两侧。

6.根据权利要求3所述的活塞压缩机，其特征在于，所述活塞压缩机包括：

活塞机构，以可活动地方式设置在所述缸孔(100)内；

驱动电机，设置在所述缸体(10)内，且被配置为驱动所述活塞机构的活塞在所述缸孔(100)内直线往复运动；

所述低压通道靠近所述驱动电机或者环绕所述驱动电机。

7.根据权利要求6所述的活塞压缩机，其特征在于，所述低压通道设置在所述缸体(10)的顶板上并位于所述驱动电机上方；

所述低压通道包括顺次连通的第一通道、第二通道和第三通道，且所述第一通道与所述驱动电机在所述顶板所在平面内的投影相适配，所述第一通道与所述第二低压端口连通，所述第三通道与所述第一低压端口连通。

8.根据权利要求7所述的活塞压缩机，其特征在于，所述第一通道在所述顶板所在平面内的投影为方形。

9.根据权利要求1至8任一项所述的活塞压缩机，其特征在于，所述缸体(10)具有沿左右方向依次间隔设置的至少两个所述缸孔(100)；

所述高压腔(110)和所述低压腔(111)分别位于所述缸盖(11)的前部和后部，且所述高压腔(110)和所述低压腔(111)均为沿至少两个所述缸孔(100)排布方向延伸的条状凹槽。

10.根据权利要求9所述的活塞压缩机，其特征在于，所述低压腔(111)具有相互连通的第一腔(1110)和第二腔(1111)；

所述第一腔(1110)为沿至少两个所述缸孔(100)排布方向延伸的长条状凹槽，所述阀板机构(12)被配置为阻断或导通所述缸孔(100)和所述第一腔(1110)；

所述第二腔(1111)为由所述第一腔(1110)的中部向所述缸盖(11)的前方延伸的圆弧形凹槽，所述第二腔(1111)用于与所述缸体(10)上的低压通道连通。

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