[发明专利]一种提高活塞式压缩机效率的阀板结构

说明书

技术领域

本发明属于活塞式压缩机技术领域，特别涉及阀板的结构。

技术背景

活塞式压缩机是由机体、曲轴、缸盖、阀板、连杆、活塞、电机、电机盖、轴承座、底盖等主要部件组成。由电机转动曲轴，曲轴带动连杆和活塞在气缸中上下运动。缸面上安装有阀板，阀板上带有进气孔和排气孔，进气孔的下方装有进气阀片，排气孔的上方装有排气阀片。当活塞往下移动时，排气阀片由于受到高压的自动关闭。缸孔内的压力随着活塞的下移而下降，当缸孔内的压力小于进气压力时，进气阀片自动打开。活塞上移时，气缸内压力逐渐增大，当气缸内压力大于进气压力时，进气阀片关闭。随着气缸内压力的增强，排气阀片打开。这一过程循环往复。

影响活塞式压缩机效率的主要因素是缸孔内部的余隙。余隙的产生主要受以下5个因素影响：1)因为排气阀片在阀板的上方，两个排气孔形成的余隙与阀板的厚度成正比，阀板越厚，余隙也愈大，本专利的目的就是尽量降低阀板的厚度，从而减少这一余隙，提高效率。为此，我们开辟了一个新途径，将在下面详细叙述。2)为了防止活塞不会直接撞击阀板，两者中间必须留有一定的空间；3)同样的道理，对进气阀片的厚度，也必须在活塞与阀板之间，留有相应的距离；4)为进气阀片开启所留有的斜面及限位；5)活塞环外径与活塞外径差所形成的空间。由于压缩机结构设计的问题，余隙的产生无法避免，当压缩机处于工作状态时，余隙内将产生高温高压，进而影响到压缩机的工作效率。

当活塞进入进气行程时，必须等待内部的压力下降到低于进气压力，才能把进气口的低压气体引入气缸内。常规的改进方式有：1)在活塞顶端上加工出进气阀片的形状及深度，从而减少由进气阀片厚度所产生的余隙；2)通过柄式阀及新型阀板来减少排气孔内的余隙。特殊的双层柄式阀板虽然也能达到减少余隙的作用，但成本颇高，工艺复杂，并且易漏。

我们的技术创新在于通过改进阀板的厚度从而减少余隙。通常情况下，阀板尺寸越大，厚度就会相应地增加，余隙也随之增加。由于进排气阀片的密封性有特殊要求，所以对阀板的平面度，平行度，表面光洁度和结构的刚性都有很高的要求。受机械加工工艺的局限性，现有的阀板厚度通常都在8mm左右。

发明内容

为了减少由阀板厚度所造成的排气孔余隙对活塞式压缩机的效率影响，我们提出了一种极大减少阀板排气孔余隙的全新的技术方法，即一种提高活塞式压缩机效率的阀板结构。阀板主要组成部分有：进气阀片、排气阀片、阀片销、挡板，固定螺栓及阀板体等。

我们设计的新型阀板结构的特殊之处在于：在阀板的排气阀片一面，我们只是在排气阀片的密封面区域里，通过特殊的加工方式，把排气阀片的安装面加工下去，使其厚度控制在2-3mm，同时在保证加工面平面度和光洁度的要求下，从而达到了排气阀片密封性的相同要求，而无需考虑阀板的整体平行度、平面度、表面光洁度及刚性的要求，并同时降低了加工成本。通过这种方法的改进，由阀板厚度影响产生的余隙将会减少62％-75％。余隙的减少，使得活塞式压缩机的效率将大幅提高。

附图说明：

图1为常规组装阀板的俯视图，和三维图；图2为新型组装阀板的俯视图，和三维图；图3为两种阀板在排气阀孔位置处的剖视图比较。

具体实施方式

一种提高活塞式压缩机效率的阀板结构，它包括进气阀片1、排气阀片2、阀片销3、档板4、固定螺栓5、阀板体6等组装起的阀板组合结构(见图1和图2)。两种阀板的不同之处是在于常规阀板的排气阀片、阀片销、档板、固定螺栓是安装在阀板体的表平面上，而新型阀板的排气阀片、阀片销、档板、定位销是安装在阀板体的被加工下去的平面上。这两种阀板的主要区别是前者的排气孔高度8mm，而后者的排气孔高度为2-3mm，因为排气孔的直径相同，所以后种新型阀板将会有更小的排气孔余隙，见图3。通过这种方法，由阀板厚度产生的排气孔余隙将被减少62％-75％。