專利名稱：壓縮機移動閥控制機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種閥裝置，特別是一種閥驅動裝置和閥之間的傳動機構。
背景技術：
現(xiàn)有的活塞式壓縮機，其氣閥(進氣閥或排氣閥)大多使用環(huán)狀閥或網(wǎng)狀閥，這些閥結構，在進、排氣過程中，氣流方向是由閥座經(jīng)閥片的二次90°轉折進入或排出氣缸，且氣流間相互干擾，造成較大的阻力損失，同時此損失又加熱了進氣致使壓縮機壓縮氣體的能耗再一次增加；上述閥結構，在壓縮機曲軸每旋轉一周時，其閥片和閥座及升程限制器各撞擊一次，這種沖擊疲勞是造成閥片損壞的主要原因，而且，每個氣閥需用多個小彈簧配置，如其中有任一彈簧損壞，又會造成閥片的損傷，在本技術領域中，曾進行大量的研究，以改變上述缺陷，但見效甚微；針對上述問題，本實用新型人曾提出改進的技術方案，如中國專利名稱為“一種新型氣閥”，專利號為86201542，其特點是閥片為整體結構，閥片與閥座作相對滑移運動，氣流方向和閥片運動方向垂直，不再設置升程限制器，其氣流阻力大大減小，可避免閥片沖擊疲勞損壞，運行平穩(wěn)，從根本上克服了現(xiàn)有氣閥結構阻力損失大及閥片壽命短的缺陷，并都已被實驗所證實為提高壓縮機的經(jīng)濟性及運轉的可靠性創(chuàng)造了有利條件，但是，上述新型氣閥的技術方案存在下列問題1、不能充分發(fā)揮移動閥流動阻力小的優(yōu)越性，閥片傳動受結構限制，只能設計成縮小撥動閥片作用力的杠桿結構比例，再加上驅動活塞的自重，因而要求在進、排氣過程中，壓縮機氣缸內(nèi)達到足夠壓力差后，才能推動驅動活塞經(jīng)杠桿撥動閥片，即無法迅速完全打開氣閥的氣流通道，存在開啟度不足，不能充分發(fā)揮移動閥流動阻力小的優(yōu)越性，在低壓或中壓壓縮機上述缺陷尤為明顯。
2、進氣閥采用封閉在活塞內(nèi)的彈簧結構，給檢查和維修均帶來不便；
3、驅動氣缸和壓縮機氣缸之間的通孔位于閥座中心或近閥座中心，即偏離壓縮機氣缸中心較遠而鄰近壓縮機氣缸壁，無法準確及時地傳遞壓縮機氣缸內(nèi)的壓力變化，同樣會帶來開啟度不足的問題；4、驅動氣缸中心線和壓縮機氣缸中心線平行布置，在結構設計上帶來諸多限制，如為了提高開啟度，能以較小氣缸內(nèi)外壓差變化撥動閥片，在低、中壓壓縮機上要求驅動氣缸缸徑應盡可能大，但在氣閥組件有限空間中，將無法布設其他構件；同時在氣閥組件有限空間中，由于驅動氣缸垂直向運動，杠桿只能設計成縮小撥動閥片作用力的結構。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種改進的壓縮機移動閥控制機構，它能充分發(fā)揮壓縮機移動閥流動阻力小的優(yōu)越性，為降低壓縮機功耗提高壓縮機活塞平均速度和運轉可靠性創(chuàng)造有利條件，并能方便使用和維護。
本實用新型解決上述技術問題采用的技術方案是；該裝置的閥組由閥座和閥片組成，閥片觸接閥座端面呈滑動貼合，閥座上固設有驅動氣缸，該驅動氣缸缸體內(nèi)腔和壓縮機氣缸內(nèi)腔連接有導氣孔，驅動氣缸經(jīng)杠桿機構連接有閥組的閥片，其特點是；一傳動杠桿，由相對其鉸接支承孔的一長桿段和一短桿段組成，長桿段的上端部連接有驅動氣缸的活塞桿，短桿段的下部連接有閥組的閥片，驅動氣缸中心線和壓縮機氣缸中心線垂直，驅動氣缸的活塞桿端部設置有外置式復位彈簧或內(nèi)置式復位彈簧。驅動氣缸的活塞桿的移動，可通過長、短桿段組成的杠桿作力的放大，以控制閥組閥片的移動。
本實用新型利用杠桿放大功能，在壓縮機氣缸內(nèi)氣壓細微變化條件下(即驅動氣缸在很小壓差條件下)，移動閥控制機構能迅速完全打開氣閥的氣流通道，克服了現(xiàn)有結構開啟度不足的缺陷，充分發(fā)揮移動閥流動阻力小的優(yōu)越性，實驗證明能明顯地提高壓縮機的性能；本實用新型采用不同的驅動氣缸布置方式，能最大限度地適應壓縮機壓力參數(shù)(低、中壓)不同的特點，在結構上作最有利的設計，并盡量使驅動氣缸的導氣孔接近壓縮機氣缸中心線，有利感知缸內(nèi)氣壓變化；缸體內(nèi)不再設置彈簧，有利使用和維護。


圖1是本實用新型壓縮機移動控制裝置(進氣閥)剖視示意圖(一)。
圖2是移動閥及導氣孔在壓縮機上布置俯視示意圖。
圖3是本實用新型壓縮機移動閥控制機構(排氣閥)剖視示意圖。
圖4是本實用新型壓縮機移動閥控制機構(進氣閥)剖視示意圖(二)。
圖5是圖4中連動關閉機構搖桿部分示意圖。
圖6是本實用新型壓縮機移動閥控制機構(進氣閥)剖視示意圖(三)。
具體實施方式
參照圖1，壓縮機移動閥控制機構(進氣閥)包括有閥組1、驅動氣缸2、支架3和傳動杠桿4。
閥組1包括有閥片11和閥座12，閥片11可由填充碳素纖維的聚四氟乙烯材料制成，閥片11布設在閥座12的下端面，并可在閥座2下端面往復滑行，其中部設置有撥動件111，閥組1的結構和已有構造基本相同；為減小閥片11和閥座12之間的移動摩擦，可在閥片11和閥座12接觸面處，設置一組滾柱。為減小閥片11和支承銷釘122間的摩擦，可在122支承處也設一組滾柱。
驅動氣缸2包括有缸體21、導氣孔22、活塞23、活塞桿24、傳動銷軸25、密封圈26和彈簧座墊27；缸體21，是用螺栓固定在閥座12的筒體上，其中心線和壓縮機氣缸中心線呈垂直向布置，和傳統(tǒng)結構比較，在有限的閥座12圍構空間中，能設計具有較大直徑的缸體21內(nèi)腔，有利布設傳動機構，可承載活塞部分重量，這些結構要素均有利提高氣閥的開啟度；導氣孔22，是缸體21內(nèi)腔經(jīng)閥組1通向壓縮機氣缸內(nèi)腔的通道，由于缸體21橫向布設，導氣孔22的位置可遠離氣閥中心，如圖2所示，導氣孔22能更接近氣缸9的中心，有利感知氣缸9內(nèi)氣壓的變化而提高氣閥的開啟度；
活塞23，容置于缸體21的內(nèi)腔，通常在低壓壓縮機中，其密封圈(或稱活塞環(huán))26的數(shù)量較少，活塞23的厚度也較小，以減小自重及其產(chǎn)生的摩擦阻力，同樣也有利提高氣閥的開啟度，密封圈26可由填充碳素纖維的聚四氟乙烯制成；活塞桿24，其一端固設在活塞23，另一端伸穿于支架3的軸承32，在活塞桿24近活塞23的適當位置處，固設有一垂于活塞桿24的傳動銷軸25，在活塞桿24外伸端固設有一彈簧座墊27。
支架3包括有架體31、軸承32、彈簧座33、彈簧34、擋塊35；架體31呈Z字形，一端固定于缸體21、另一端固定于閥座12，其對應活塞桿24處，設置有一軸承32，在軸承32下方適當位置處，固設有一擋塊35，擋塊35上具有一長形孔用以穿伸杠桿4，擋塊35由緩沖彈性材料制成，可緩沖杠桿4的沖擊，并具有限位功能；彈簧座33、彈簧34和活塞桿24端部的彈簧座墊27，構成一使活塞桿24向外移動的頂持力，即該力恒使杠桿4處于關閉閥片11通道狀態(tài)，由于彈簧34位于支架3架體31的外側，故稱為外置式恢復彈簧34，是壓縮機移動閥進氣閥的彈簧布設方式；杠桿4，采用簡單的直桿式構造，是壓縮機移動閥控制機構主要改進的傳動構件之一，杠桿4包括有上端部41，長桿段42，中間支承孔43，短桿段44，下端部45；上端部41，設置有長形孔，該孔套設于活塞桿24上的傳動銷軸25呈滑動配合，并保持活塞桿24在往復移動時，上端部41能在傳動銷軸25上相對滑移，上端部41也可呈撥叉形結構，撥叉的長槽和傳動銷軸25呈滑動配合，具有同等功能；長桿段42，即上端部41至中間支承孔43的桿段，其工作長度是按杠桿4處于垂直位置時，活塞桿24上傳動銷軸25中心至中間支承孔中心的長度距離；中間支承孔43是在杠桿4上設置的圓孔，該孔套設在支座121的支承軸上，形成杠桿4的中間固定鉸接點；短桿段44，即下端部45至中間支承孔43的桿段，其工作長度是按杠桿4處于垂直位置時，閥片11的撥動件111的鉸接中心至中間支承孔中心的長度距離；本實用新型的杠桿4設計成長桿段42長度大于短桿段44長度，是為了放大活塞桿24在撥動件111的作用力，藉以提高氣閥的開啟度，通常杠桿4長桿段42和短桿段的長度比例為1.1∶1.0至3.0∶1.0；下端部45為一撥叉形結構，撥叉的長槽和閥片11上撥動件111的凸起部呈滑動配合，杠桿4擺動時可推移撥動件111，從而使閥片11能沿著閥座12的下端面左右滑移，實現(xiàn)氣流通道的開或關，下端部45也可制成具長形孔結構和撥動件111的銷軸配合，具有同樣功能；上述的進氣閥工作過程是壓縮機活塞從上止點下行，缸內(nèi)氣壓形成負壓，大氣壓作用于活塞23的力克服彈簧力向導氣孔22方向移動，并帶動活塞桿24和杠桿4將閥片11打開，如圖1所示狀態(tài)實現(xiàn)進氣，由于杠桿4的力放大作用，能迅速開啟氣流通道，使移動閥的進氣流阻力大大下降；當壓縮機活塞從下止點上行，缸內(nèi)壓力和彈簧力使閥片迅速關閉，可提高運行效率。
參照圖3，是排氣閥的控制裝置示意圖，其結構和圖1所示進氣閥相似，其不同的是杠桿4的下端部45和閥座12上端面的閥片11撥動件111連接；另一不同的是彈簧座墊27’和彈簧34’位于支架3架體31的內(nèi)側，故稱為內(nèi)置式恢復彈簧34’；排氣閥的工作過程是，壓縮機活塞從下止點上行，缸內(nèi)氣壓上升克服活塞23背壓和彈簧力，活塞桿帶動杠桿4將閥片11打開，如圖3所示狀態(tài)，實現(xiàn)壓縮排氣，同樣具有提高氣閥開啟度功效；當壓縮機活塞從上止點下行，則在內(nèi)置式恢復彈簧34’作用下，能即時將排氣閥的閥片11關閉。
參照圖4、5，是一種進氣閥快速關閉機構，在移動閥控制機構(進氣閥)的活塞桿24外伸端不再設置彈簧，而是連接一連動關閥機構5，連動關閥機構5包括有擺桿51，彈簧52，連接桿53、牽索54、彈簧55、搖桿56和凸輪91；其余結構和圖1相似；擺桿51鉸接在支架3上，其一端呈撥叉形卡設于活塞桿24外伸端，另一端固接一連接桿53，并頂持一彈簧52，連接桿53經(jīng)牽索54和搖桿56一端連接，相應連接處設置有緩沖彈簧55，搖桿56鉸接于壓縮機機身，搖桿56的另一端設有和凸輪91觸接的滾輪，凸輪91固設在壓縮機的十字頭上；其工作過程是，當壓縮機十字頭行至下止點時，凸輪91斜面頂起搖桿56，搖桿56按圖5中箭頭所示方向擺動，經(jīng)牽索54拉動擺51，擺桿51按箭頭所示方向撥推活塞桿24端部固定件移動，經(jīng)杠桿4將進氣閥的閥片11迅速關閉，從而改善壓縮機的運行性能，凸輪91離開搖桿56，裝置回復至而原有狀態(tài)。
參照圖6，是進氣閥快速關閉的又一結構——氣動關閥結構6，氣動關閥結構6包括有接頭61，控制缸62，控制活塞63，供氣源和供氣開關；接頭61將供氣源經(jīng)管路連接于控制缸61，并經(jīng)控制活塞63的導氣孔將供氣源和控制缸62的工作腔64連接，供氣管路上設置有一開關，該開關可觸接于十字頭上觸頭；其工作過程是，當壓縮機十字頭行至下止點時，其觸頭將供氣管路上開關打開，壓縮空氣經(jīng)管路自接頭61進入工作腔64，壓縮空氣推動控制活塞63沿著圖6所示箭頭方向移動，控制活塞63帶動活塞桿24經(jīng)杠桿4將閥片11迅速關閉，十字頭上觸頭離開開關后，供氣中斷，壓縮空氣由排氣孔釋放裝置回復至原有狀態(tài)，其功能和圖4結構相似，上述氣動也可由液壓傳動或電磁運動代替。
綜上所述各種結構，均能適應中、低壓壓縮機配套使用。
權利要求1.一種壓縮機移動閥控制機構，該裝置的閥組由閥座和閥片組成，閥片觸接閥座端面呈滑動貼合，閥座上固設有驅動氣缸，該驅動氣缸缸體內(nèi)腔和壓縮機氣缸內(nèi)腔連接有導氣孔，驅動氣缸經(jīng)杠桿機構連接有閥組的閥片，其特征在于一傳動杠桿(4)，由相對其鉸接支承孔(43)的一長桿段(42)和一短桿段(44)組成，長桿段(42)的上端部(41)連接有驅動氣缸(2)的活塞桿(24)，短桿段(44)的下端部(45)連接有閥組(1)的閥片(11)，驅動氣缸(2)的中心線和壓縮機氣缸中心線垂直，驅動氣缸(2)的活塞桿(24)端部設置有外置式復位彈簧(34)或內(nèi)置式復位彈簧(34’)。
2.根據(jù)權利要求1所述的壓縮機移動閥控制機構，其特征是杠桿(4)長桿段(42)和短桿段(44)的長度比例為1.1∶1.0至3.0∶1.0。
3.根據(jù)權利要求1所述的壓縮機移動閥控制機構，其特征是杠桿(4)長桿段(42)的上端部(41)設置有長形孔或呈撥叉形結構，杠桿(4)短桿段(44)的下端部(45)設置有長形孔或呈撥叉形結構。
4.根據(jù)權利要求1所述的壓縮機移動閥控制機構，其特征是在驅動氣缸(2)的活塞桿(24)外伸端和連動關閥機構(5)的擺桿(51)連接，連接桿(53)經(jīng)牽索(54)和搖桿(56)連接，搖桿(56)一端觸接凸輪(91)，凸輪(91)是固設在壓縮機的十字頭上。
5.根據(jù)權利要求1所述的壓縮機移動閥控制機構，其特征是在驅動氣缸(2)的活塞桿(24)外伸端連接有氣動關閥機構(6)的控制活塞(63)，控制活塞(63)容置于控制缸(62)，控制缸(62)的工作腔(64)經(jīng)管路連接氣動開關，氣動開關和壓縮機十字頭上的凸輪觸接。
6.根據(jù)權利要求1所述的壓縮機移動閥控制機構，其特征是閥組(1)閥片(11)及驅動缸(2)的活塞環(huán)(26)的材料為填充碳素纖維的聚四氟乙烯。
專利摘要一種壓縮機移動閥控制機構，主要解決氣閥開啟度提高等技術問題，其采用技術方案是，傳動杠桿由一長桿段和一短桿段組成，長桿段的上端部連接有驅動氣缸的活塞桿，短桿段的下端部連接有閥組的閥片，驅動氣缸中心線和壓縮機氣缸中心線垂直，驅動氣缸的活塞桿端部設置有外(或內(nèi))置式復位彈簧，適用于中低壓壓縮機。
文檔編號F04B39/00GK2806820SQ20052004276
公開日2006年8月16日 申請日期2005年6月22日 優(yōu)先權日2005年6月22日
發(fā)明者荘順元, 張乃蘅 申請人:荘順元