本發(fā)明涉及一種用于壓縮機(jī)的缸蓋,該缸蓋具有:在其上布置的冷卻單元,用于冷卻缸蓋;以及閥板。
背景技術(shù):
在有軌交通或者道路交通中使用的現(xiàn)代商用車配備有多個(gè)消耗壓縮空氣的子系統(tǒng)。例如以壓縮空氣運(yùn)行的行車制動(dòng)裝置和空氣彈簧屬于這種子系統(tǒng)。借助壓縮空氣供給裝置實(shí)現(xiàn)給這種壓縮空氣消耗裝置供以壓縮空氣,所述壓縮空氣供給裝置包括壓縮機(jī)。環(huán)境空氣由壓縮機(jī)吸入、壓縮并且在消耗裝置中使用之前,在壓縮空氣供給裝置的其他組成部分中清潔掉雜質(zhì),例如油和水。
由于對(duì)效率以及限定的壓縮空氣排出溫度的持續(xù)增長的要求,現(xiàn)代壓縮機(jī)對(duì)構(gòu)件,例如閥板、冷卻單元和缸蓋提出了高要求。這些構(gòu)件由于來自壓縮機(jī)的熱負(fù)載和機(jī)械負(fù)載受到強(qiáng)烈的載荷。根據(jù)一般已知的現(xiàn)有技術(shù),閥板、冷卻單元和缸蓋相互密封并且螺紋連接。個(gè)別解決方案變型將冷卻功能集成到缸蓋中并且放棄使用單獨(dú)的冷卻單元。
在用于活塞壓縮機(jī)的排出閥的領(lǐng)域中,從一般已知的現(xiàn)有技術(shù)得知自動(dòng)的簧片閥。所述簧片閥要么一側(cè)固定要么能夠沿著兩側(cè)的引導(dǎo)裝置升起?;善y通常鉚接在具有通流孔的閥板上,并且包括上阻攔裝置、彈簧元件以及閥片。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的任務(wù)是:實(shí)現(xiàn)用于壓縮機(jī)的優(yōu)化的缸蓋,所述缸蓋有助于改善壓縮機(jī)的性能,并且降低泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
所述任務(wù)從根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的缸蓋出發(fā),結(jié)合特征部分的特征來解決。本發(fā)明的有利的擴(kuò)展方案從下面的從屬權(quán)利要求中得出。
根據(jù)本發(fā)明,冷卻單元和閥板以整體構(gòu)造方式完全集成在缸蓋中。換言之,缸蓋既包括冷卻單元又包括閥板并且構(gòu)造為單一構(gòu)件。工藝技術(shù)上建議,以整體構(gòu)造方式按照消失模工藝(Lost-Foam-Verfahren)或增材工藝(generatives Verfahren)制造包括冷卻單元和閥板的完全集成的缸蓋。按照增材制造工藝——例如快速原型(Rapid Prototyping)、立體光刻(Stereolithografie)、激光燒結(jié)(Lasersintern)等——制造整體缸蓋尤其適用于原型和小批量生產(chǎn)。消失模鑄造工藝建議用于中批量和更大批量生產(chǎn)。
與傳統(tǒng)的鑄造工藝相比,消失模鑄造工藝允許更復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)和更大的構(gòu)型自由度。這些構(gòu)型優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)缸蓋中的空氣引導(dǎo)通道和水通道的針對(duì)總體性能的新構(gòu)型,利用所述新構(gòu)型達(dá)到壓縮機(jī)總體系統(tǒng)的性能提升。
通過集成缸蓋、冷卻板以及閥板并且通過由于整體構(gòu)造方式而減少接口,不僅僅完全避免不密封性的風(fēng)險(xiǎn),還節(jié)省了至少兩個(gè)密封裝置,在缸蓋的非整體構(gòu)造的情況下,所述至少兩個(gè)密封裝置布置在缸蓋與冷卻板之間以及在冷卻板與閥板之間。材料節(jié)省和重量節(jié)省還通過取消支持結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn),因?yàn)橥ㄟ^集成缸蓋、冷卻單元和閥板,節(jié)省了缸蓋與冷卻單元之間的或是在冷卻單元與閥板之間的拼接位置,并且因此在這個(gè)范圍中也不需要通過螺紋連接提供連續(xù)的表面擠壓。不能忽視的也有后續(xù)加工的和裝配開銷的減少以及由于少的構(gòu)件數(shù)量的成本節(jié)省潛力。
優(yōu)選地,至少兩個(gè)凹進(jìn)部構(gòu)造在缸蓋的朝向壓縮機(jī)的面上,用于分別接收一個(gè)排出閥單元。所述排出閥單元作為單獨(dú)的插入部件允許與完全集成的缸蓋的材料無關(guān)地、相對(duì)自由地選擇材料。因?yàn)樨?fù)載峰值剛好在排出閥的區(qū)域中出現(xiàn),在這里能夠針對(duì)性地使用更有阻抗能力的原料,所述原料對(duì)于局部的要求是足夠的。
尤其優(yōu)選地,使所述排出閥單元焊入或者螺紋擰入到缸蓋上的各自的凹進(jìn)部中。激光焊接工藝尤其適用于將排出閥單元焊入到缸蓋上的各自的凹進(jìn)部中。優(yōu)點(diǎn)尤其是快速和精確的加工、非常好的散熱以及非常高的密封性。將排出閥單元螺紋擰入到缸蓋上的各自的凹進(jìn)部中的替代可能性提供材料配對(duì)的更靈活的選擇。
此外優(yōu)選的是:所述排出閥單元具有閥板,所述閥板布置到缸蓋上的各自的凹進(jìn)部中。此外,在閥板上布置至少兩個(gè)引導(dǎo)銷栓,用于軸向引導(dǎo)至少一個(gè)閥片。此外,在所述至少兩個(gè)引導(dǎo)銷栓上基本上與閥板平行地布置有阻攔元件,該阻攔元件構(gòu)造了用于所述至少一個(gè)閥片的止擋部。在軸向上在所述至少一個(gè)閥片與阻攔元件之間布置至少一個(gè)彈簧元件,用于所述至少一個(gè)閥片的回位。在施加壓力時(shí),所述至少一個(gè)閥片抵抗彈簧元件的壓力從閥板升起。在此,所述至少一個(gè)閥片在任何時(shí)刻始終保持平行于閥板,由此實(shí)現(xiàn)空氣優(yōu)化地流出。
附圖說明
下面將參照兩個(gè)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例以及本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)措施。其示出了:
圖1根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)的側(cè)視圖,具有缸蓋和剖開的活塞殼體,
圖2根據(jù)圖1的根據(jù)本發(fā)明的缸蓋的立體視圖,和
圖3根據(jù)本發(fā)明的排出閥單元的立體視圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖1,根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)2包括活塞殼體13以及具有完全集成的冷卻單元3和閥板4的整體缸蓋1。通過軸14驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)2?;钊麣んw13在缸蓋1的附近被剖開,從而能夠看到活塞室15。在活塞室15的內(nèi)部,在此未示出的活塞在軸向上上下運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)圖2,完全集成的整體缸蓋1在朝向壓縮機(jī)2的面5上具有兩個(gè)凹進(jìn)部6a、6b,用于分別接收一個(gè)在此未示出的排出閥單元7a、7b。所述兩個(gè)凹進(jìn)部6a、6b用作來自壓縮機(jī)2的在此未示出的壓縮室的壓縮空氣的排出口。此外,8個(gè)輸入空氣的入口16a-16h、用于在此未示出的缸蓋螺栓的6個(gè)開口17a-17f以及用于在此未示出的ESS活塞的2個(gè)穿口18a、18b構(gòu)造在朝向壓縮機(jī)2的面5上。因此,該缸蓋1適用于具有ESS(節(jié)能系統(tǒng),Energie Saving System)的壓縮機(jī)2。
根據(jù)圖3示出了兩個(gè)相同構(gòu)造的排出閥單元7a、7b中的一個(gè)。排出閥單元7a具有閥板8,所述閥板設(shè)置用于布置到缸蓋1上的各自的凹進(jìn)部6a、6b中。在閥板8上布置兩個(gè)引導(dǎo)銷栓9a、9b,用于軸向引導(dǎo)閥片10。此外,在兩個(gè)引導(dǎo)銷栓9a、9b上與閥板8平行地布置阻攔元件11,該阻攔元件構(gòu)成用于閥片10的止擋部。在軸向上在閥片10與阻攔元件11之間布置彈簧元件12,用于閥片10的回位。在施加壓力時(shí),閥片10抵抗彈簧元件12的力平行地從閥板8升起,從而實(shí)現(xiàn)空氣優(yōu)化地流出。
附圖標(biāo)記列表
1 缸蓋
2 壓縮機(jī)
3 冷卻單元
4 閥板
5 面
6a、6b 凹進(jìn)部
7a、7b 排出閥單元
8 閥板
9a、9b 引導(dǎo)銷栓
10 閥片
11 阻攔元件
12 彈簧元件
13 活塞殼體
14 軸
15 活塞室
16a-16h 輸入空氣入口
17a-17f 開口
18a,18b 穿口