[发明专利]活塞往复式压缩机的全无余隙结构的机型设计

说明书

技术领域.

本发明涉及活塞往复式压缩机的技术，尤其是涉及了“全无余隙”机型的技术。

背景技术

目前问世的压缩机品种中的大多数都是常规的由曲轴驱动的活塞式压缩机，它具有：制造简单，使用寿命长，对材质要求不高等其它品种压缩机无法与之相比的综合特点，这是它问世以来经久不衰的主要原因。

活塞往复式压缩机与其他压缩机一样，由于在结构上受到无法解决的“余隙”问题的困扰，因此它的排气效率或/和压缩比始终难以提高。——例如：当压缩比接近于“10”时，其排气量将会减小到失去其工作意义的程度。

现有活塞往复式压缩机中的“余隙”包括：活塞外顶部与气缸内顶部之间以及由于吸气与排气二者机构必须存在的“余隙”，以及由于活塞环的存在而造成的余隙。

发明内容

本发明之目的：

提出活塞往复式压缩机“全无余隙”的结构的机型设计方案。

为了实现上述发明目的，拟采用以下的技术：

在活塞往复式机型结构基础上，在结构上还应该满足以下a、b与c的三个机构设置条件：

a.活塞的顶部外侧配用控制吸气孔开启与关闭的锥形吸气阀块；

b.至少在与活塞的外侧与顶部齐平位置上设置了其断面为V型的活塞环，该V型的张口是向着圆心的，该V型断面的张口与定位它的环槽上的坡度接触面为滑动配合，并且，该活塞环是通过与上述V型断面相吻合的环槽来实施定位的；

c.活塞向前排气运行过程中，最后能够顶开排气阀片冲出汽缸，活塞后退吸气运行过程中，当活塞欲完全退回到汽缸内，即要与被气缸阻挡在外的排气阀片分离的时刻，将会造成活塞、排气阀片、锥形吸气阀块与汽缸四者之间形成没有几何空间的“全无余隙”接触状态。

——所述的排气阀片是通过诸如弹簧或弹片一类装置定位在汽缸的顶部；所述的活塞，当它在汽缸内的排气冲程过程中快要接触到紧盖在汽缸口位置的排气阀片之前，该活塞与该排气阀片之间会形成一层能够大幅度缓解该二者碰撞冲击力度的“高压气垫”；所述的吸气阀块取材的热胀冷缩系数所造成的形体变化，应该(最好)与活塞顶部取材的热胀冷缩系数所造成的形体变化达到尽可能相互吻合的程度。

活塞往复式压缩机的“全无余隙”结构设计中关键部位的平面机加工方法：

将呈V型断面的活塞环套进活塞外环顶部的环形沟槽中，然后将该二者放进与汽缸内径相同的研磨工夹具内，露出与活塞外侧顶部齐平的其断面为呈V型断面的活塞环，再将吸气阀块置于活塞的外顶部，最后，对活塞外侧顶部进行平面研磨，即：对套进与汽缸内径相同的研磨工夹具内且与活塞外顶部齐平放置的呈V型断面的活塞环、活塞外顶部和与活塞外顶部齐平放置的并处于闭合状态下的吸气阀块三者共同研磨，以确保：工作状态下的上述三者正好处于同一个平面。

活塞往复式压缩机的“全无余隙”结构设计中采用的吸气阀块在结构上至少包括：

设置在活塞顶部的倒锥形阀盖，以及与它连接的阀柱体，该阀柱体下部由一对弹性支撑臂来取代，该一对弹性支撑臂穿过直阀孔在位于活塞内顶部一侧有与该一对弹性支撑臂连接的一对限位底脚，而且，一对限位底脚(包括与该一对限位底脚相连的一对弹性支撑臂之间)之间设置有一定的间距。

——所述的倒锥形阀盖与设置在活塞顶部的倒锥形阀孔处于密闭配合的状态；所述的阀柱体与设置在活塞内顶部的直阀孔处于滑动配合状态；所述的吸气阀块取材于工程塑料或轻质合金材料。

吸气阀块的配用安装方法：

只要将构成吸气阀块上设置有限位底脚的一端从活塞顶部压入直阀孔，直到该一对限位底脚伸出活塞下顶部并依靠该一对弹性支撑臂的弹性使得该一对限位底脚自动张开并复位至上述一定的间距即可。——必要时(主要是指活塞高频往复运行的机型)，可以在该限位底脚与上述活塞内顶部之间增加能够使得吸气阀块开启与闭合周期频率与活塞往复运行频率一致的闭合复位(谐振)弹簧。

本发明的特点：

1.鉴于本发明所提出的上述活塞往复式压缩机“全无余隙”的结构设计方案，这就为：活塞往复式压缩机在其结构原理上能够实现“全无余隙”工作状态的结构形式与运行方式均创造了条件，使得其：活塞理论排气量达到100％的程度，而实际排气量在任何工况条件下都非常接近于100％，并进而能够大幅度地提高其工作压缩比又创造了条件。