專利名稱：寬氣道自然冷卻壓縮機(jī)氣缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種寬氣道自然冷卻壓縮機(jī)氣缸，適用于高速大功率分體 式壓縮機(jī)的壓縮缸，屬于氣體壓縮輸送設(shè)備中大型壓縮機(jī)壓縮端的壓縮缸 的設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景在天然氣集輸增壓，氣舉采油、采氣、氫烴回收、衰減氣 井的生產(chǎn)過程中，由于氣體在輸送過程中壓力減小，不能達(dá)到使氣體按照 要求運(yùn)動時(shí)，就需要使用增壓設(shè)備對需要輸送的氣體進(jìn)行增壓，然后才能 實(shí)現(xiàn)工作的需要，由于這種工作的過程使長期連續(xù)不間斷的，所以就需要 連續(xù)增產(chǎn)性能好、工作可靠的高速大功率分體式壓縮機(jī)，而壓縮機(jī)氣缸是 構(gòu)成壓縮容積的重要部件，其結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣直接影響壓縮機(jī)的效率和可靠 性；目前，使用在高速大功率分體式壓縮機(jī)的氣缸分為水冷式氣缸和使用 微型壓縮機(jī)的風(fēng)冷式氣缸兩種，目前的水冷式壓縮氣缸包括工作腔，氣腔 和水道，稱為三層缸壁，其缺點(diǎn)是由于冷卻的需要，三層的結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 采用的鑄造的工藝復(fù)雜，其性能也較差，由于水道需要一定的厚度，因此 造成氣腔的尺寸不能做得足夠大，同時(shí)，受水道的影響，氣腔難免有截面 突變處，導(dǎo)致氣流速度的變化和增加阻力，其結(jié)果是直接影響壓縮機(jī)的效 率，由于冷卻水道的存在，運(yùn)行一定時(shí)間后，積垢和腐蝕也會增加維修的 工作量；目前的風(fēng)冷壓縮氣缸，其設(shè)計(jì)方式是在缸體的外圓上鑄有環(huán)行散 熱筋片，由風(fēng)扇吹風(fēng)冷卻，這種散然方式只適用于小型微型壓縮機(jī)，而在 大型的壓縮機(jī)上還沒有使用風(fēng)冷的方式進(jìn)行散熱。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，依據(jù)傳熱理論 和氣體流動模型，設(shè)計(jì)了一種適用于高速大功率分體式壓縮機(jī)的寬氣道自 然冷卻壓縮機(jī)氣缸。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種寬氣道自然冷卻壓縮機(jī)氣缸，包括工 作腔，氣道和外殼，所述工作腔在最內(nèi)層，外殼在最外層，在外殼與工作 腔之間是氣道，外殼的一端是缸蓋安裝面，另一端是中體安裝面，外殼上 還設(shè)置有進(jìn)氣口、排氣口、四個(gè)進(jìn)氣閥孔和四個(gè)排氣閥孔，氣道包括進(jìn)氣 道和排氣道；
所述進(jìn)氣道和排氣道中間設(shè)置有筋板隔斷，氣道的寬度《氣缸氣道外 圓的l/2圓周長；
所述的閥孔是沿圓周徑向分布的，同一圓周上的兩個(gè)閥孔與垂直中心 線夾角為38。；
所述四個(gè)進(jìn)氣閥孔布置在外殼的上半部，四個(gè)排氣閥孔布置在外殼的 下半部，四個(gè)進(jìn)氣閥孔與四個(gè)排氣閥孔是對稱布置的；
所述工作腔、活塞和氣閥等構(gòu)成壓縮機(jī)容積，工作腔經(jīng)離子氮化處理， 表面硬度增加，減少了工作面的磨損；
所述氣缸的材料為合金鑄鐵或球墨鑄鐵，工作壓力最高可達(dá)17Mpa， 本設(shè)計(jì)適用于氣缸工作腔內(nèi)徑為35毫米至425毫米的壓縮氣缸；
為了增加氣缸的進(jìn)氣量，所述氣道的長度為壓縮缸氣缸長度的6/7， 容積為活塞行程容積的2.4倍，為了氣流暢通，全部氣道無急劇轉(zhuǎn)彎，因 此沒有氣流速度的變化，起到了很好的導(dǎo)流作用和緩沖作用，減 了氣流 阻力損失、氣流脈動和壓降，提高—/壓縮機(jī)總的容積效率有，在運(yùn)行屮，寬大、無阻的氣道使進(jìn)入的氣體能有效的起到冷卻氣缸工作腔內(nèi)壁的作 用，達(dá)到自然冷卻的目的。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果是由于是自然冷卻的方式，省去了冷卻水 道，因此簡化了氣缸的結(jié)構(gòu)，也降低了鑄造工藝的難度，設(shè)計(jì)的氣道較寬， 起到了很好的導(dǎo)流作用和緩沖作用，減少了氣流阻力損失，使氣缸實(shí)現(xiàn)了 自然冷卻，在整個(gè)設(shè)備中節(jié)省了水泵，閥門、管線等冷卻系統(tǒng)，由于沒有 水道，免去了水腔內(nèi)積垢和腐蝕的維修問題，又使壓縮機(jī)可適用于邊遠(yuǎn)缺 水或無水地區(qū)，更為重要的是避免了進(jìn)氣預(yù)熱，減少了氣流脈動和壓降， 提高了壓縮機(jī)總的容積效率。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的實(shí)施例本實(shí)用新型包括工作腔，氣 道和外殼，工作腔在壓縮缸的最內(nèi)層，在外殼與工作腔之間是氣道，外殼
的一端是缸蓋安裝面7，另一端是中體安裝面8，外殼上還設(shè)置有進(jìn)氣口 5、 排氣口2、四個(gè)進(jìn)氣閥孔4和四個(gè)排氣閥孔9，氣道包括進(jìn)氣道6和排氣 道3;在進(jìn)氣道6和排氣道3中間設(shè)置有筋板隔斷，設(shè)置的氣道的寬度《 氣缸氣道外圓的1/2圓周長；設(shè)置的四個(gè)進(jìn)氣閥孔4和四個(gè)排氣閥孔9是 沿圓周徑向分布的，同一圓周上的兩個(gè)進(jìn)排氣閥孔與垂直中心線夾角為 38°;四個(gè)進(jìn)氣閥孔4布置在外殼的上半部，四個(gè)排氣閥孔9布置在外殼的 下半部，四個(gè)進(jìn)氣閥孔4與四個(gè)排氣閥孔9是對稱布置的；工作腔、活塞和氣閥等構(gòu)成壓縮機(jī)容積，為了耐磨，工作腔經(jīng)離子氮化處理，表面硬度 增加，有效地減少了活塞在工作的過程中對工作面的磨損；氣缸的材料為
合金鑄鐵或球墨鑄鐵，其工作壓力最高可達(dá)17Mpa，本壓縮氣缸的設(shè)計(jì)適 用于氣缸工作腔內(nèi)徑為35毫米至425毫米的壓縮氣缸；
由于壓縮氣缸的活塞是采取雙作用的工作方式，所以當(dāng)工作腔l中的 活塞一端在壓氣時(shí)，另一端就是吸氣；工作時(shí)，當(dāng)活塞開始向一端運(yùn)行時(shí)， 在活塞的推動下，吸入的氣體被壓縮，在設(shè)定的壓力下，設(shè)置在本壓縮氣 缸上部四個(gè)進(jìn)氣閥孔中的兩個(gè)進(jìn)氣閥孔關(guān)閉，設(shè)置在本壓縮氣缸下部四個(gè) 排氣閥孔中的兩個(gè)就被打開，壓縮后的氣體通過兩個(gè)打開的排氣閥孔、排 氣道3，最后經(jīng)過排氣口 2被輸送到輸氣管道；當(dāng)活塞的一端壓氣時(shí)，活
塞的另一端就開始吸氣，在吸力下，設(shè)置在本壓縮氣缸上部四個(gè)進(jìn)氣閥孔 4中的另外兩個(gè)進(jìn)氣閥孔被打開，需要壓縮的氣體經(jīng)過進(jìn)氣口 5后進(jìn)入進(jìn) 氣道6，然后再經(jīng)過兩個(gè)打開的進(jìn)氣閥孔進(jìn)入工作腔1，進(jìn)入工作腔1的 氣體在活塞的推動下被壓縮，壓縮氣體推開下部四個(gè)排氣閥孔中的另外兩 個(gè)排氣閥孔，使壓縮氣體進(jìn)入排氣道6，然后經(jīng)由排氣口 2被輸向輸氣管 線；以此不斷的循環(huán)，達(dá)到不斷吸氣、壓氣和輸送氣體的目的。
權(quán)利要求1.一種寬氣道自然冷卻壓縮機(jī)氣缸，包括工作腔，氣道和外殼，其特征在于所述工作腔在最內(nèi)層，外殼在最外層，在外殼與工作腔之間是氣道，外殼的一端是缸蓋安裝面，另一端是中體安裝面，外殼上還設(shè)置有進(jìn)氣口、排氣口、四個(gè)進(jìn)氣閥孔和四個(gè)排氣閥孔，氣道包括進(jìn)氣道和排氣道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的寬氣道自然冷卻壓縮機(jī)氣缸，其特征在于: 所述進(jìn)氣道和排氣道中間設(shè)置有筋板隔斷，氣道的寬度《氣缸氣道外圓的 1/2圓周長。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的寬氣道自然冷卻壓縮機(jī)氣缸，其特征在于 所述的閥孔是沿圓周徑向分布的，同一圓周上的兩個(gè)閥孔與垂直中心線夾 角為38°。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的寬氣道自然冷卻壓縮機(jī)氣缸，其特征在于 所述四個(gè)進(jìn)氣閥孔布置在外殼的上半部，四個(gè)排氣閥孔布置在外殼的下半 部，四個(gè)進(jìn)氣閥孔與四個(gè)排氣閥孔是對稱布置的。
專利摘要一種寬氣道自然冷卻壓縮機(jī)氣缸，屬于氣體壓縮輸送設(shè)備中大型壓縮機(jī)壓縮端的壓縮缸的設(shè)計(jì)制造技術(shù)領(lǐng)域，包括工作腔，氣道和外殼，在外殼與工作腔之間設(shè)計(jì)有氣道，外殼上還設(shè)置有進(jìn)氣口、排氣口、四個(gè)進(jìn)氣閥孔和四個(gè)排氣閥孔；本設(shè)計(jì)依據(jù)傳熱理論和氣體流動模型，設(shè)計(jì)了一種適用于高速大功率分體式壓縮機(jī)的寬氣道自然冷卻壓縮機(jī)氣缸，由于采用的是自然冷卻，沒有冷卻水道，氣道較寬，具有氣缸結(jié)構(gòu)簡化、無需進(jìn)氣預(yù)熱和氣流阻力損失少的特點(diǎn)。
文檔編號F04B39/12GK201354723SQ200920078860
公開日2009年12月2日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者虎 劉, 李德祿, 金 楊, 秦飛虎, 趙文雄 申請人:四川石油管理局成都天然氣壓縮機(jī)廠