专利名称：头部卸压组件的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及含有包含能供压力下的气体诸如空气出入的头部组件的压缩机的空气压缩机领域，特别是用于此类空气压缩机的头部组件的头部卸压装置。
背景技术：
用于为操作诸如打钉工具、喷漆工具、充气卡盘等类似气动工具提供压缩空气的空气压缩机典型包括一发动机或电机，所述发动机或电机与一压缩机相连并被安装至一压缩空气贮气罐。所述压缩机包括一头部组件、连接管道和止回阀，提供大气压空气给活塞组件，并把来自活塞组件的压缩空气传送给所述压缩空气贮气罐。
在压缩机开动之前，需要减小来自头部组件排气腔的压力，以减小作用在发动机或电机上的负载。因此，空气压缩机通常包括一阀，通常指压力开关卸载阀，以及一卸压管，其允许当压缩机被关闭时，空气由头部组件被排出至大气。
在许多应用中，希望简化空气压缩机的设计，以便实现节约制造成本、维护成本、减小重量等等。在此类应用中，通过除去压力开关卸载阀和减压管来减少空气压缩机的复杂性是有利的。因此，提供一种这样的机械装置将是符合需要的，通过该装置头部组件可卸压。当压缩机不运转时卸压，而当压缩机运转时防止卸压，这将更符合需要。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种头部卸压组件以减小压缩机的头部组件的压力。在一典型实施例中，该头部卸压组件包括一于该头部组件中形成的排气阀柱以及一排气阀组件。一孔穿过排气阀柱形成，以在压缩机组件开动之前卸去该头部组件压力。该排气阀组件能够接合该排气阀柱以至少部分关闭该孔，从而防止气体在压缩机组件活塞的压缩冲程过程中由头部组件穿过该孔流动。在另一典型实施例中，该头部卸压组件可以包括一个或多个位于头部组件、连接管及止回阀上的小孔，该头部组件的排气腔中的压缩空气可以穿过所述小孔排出。
可以理解，前面的概述以及随后的详细描述都是示例性和解释性的，并不对本发明的权利要求构成限制。作为说明书一部分的附图举例说明了本发明的实施例，并与前面的概述一起用来解释本发明的原理。
通过参考附图，本发明的诸多优点可以更好地被本领域的技术人员理解，其中图1是表示包含具有利用本发明实施例所述的头部卸压组件的头部组件的压缩机的空气压缩机的局部立体示意图；图2是表示图1所示的头部组件的分解立体示意图，进一步说明本发明实施例所述的头部卸压组件；图3是图2所示的头部组件的侧剖视图，说明头部卸压组件的示例性操作，其中所述排气阀组件被关闭；图4是图2所示的头部组件的侧剖视图，说明头部卸压组件的示例性操作，其中所述排气阀组件在压缩机活塞的压缩冲程过程中是打开的；图5是表示图2、3和4所示的头部卸压组件的挡板阀的立体示意图；
图6是表示图1所示的头部组件的分解立体示意图，进一步说明本发明另一实施例所述的头部卸压组件；图7是图6所示的头部组件的侧剖视图；图8是表示包含具有利用本发明实施例所述的包含一位于连接管中的孔的头部卸压组件的头部组件的压缩机的空气压缩机的局部立体示意图；及图9是表示包含具有利用本发明实施例所述的包括一位于止回阀中的孔的头部卸压组件的头部组件的压缩机的空气压缩机的局部立体示意图。
具体实施例方式
本发明提供一种头部卸压组件，用于减小空气压缩机中压缩机的头部组件中的压力。在一实施例中，该头部卸压组件包括一在该头部组件中形成的排气阀柱和一排气阀组件。一孔穿过该排气阀柱形成，以在压缩机组件启动过程中卸去该头部组件的压力。该排气阀组件由挡板阀组成，该挡板阀能够接合该排气阀柱空以至少部分关闭该孔，从而防止气体在压缩机活塞组件的压缩冲程过程中由头部组件穿过该孔流动。在另一典型实施例中，该头部卸压组件可以包括一个或多个位于头部组件、连接管及止回阀中的小孔，该头部组件排气腔中的压缩空气可以穿过小孔排出。现在以优选的实施例详细说明作为参考，其例子以附图进行明。
图1描述本发明的一实施例所述的空气压缩机100。该空气压缩机100包括一压缩机组件102，其被安装至压缩空气贮气罐104。该压缩空气贮气罐104提供存储加压空气的存贮器或储气罐。在压缩空气贮气罐104中提供一端口(通常称为“压板”)，压力歧管或管106被安装至其上，允许压缩空气被从贮气罐104中抽出，为诸如打钉枪、套筒驱动工具、材料修整工具、打磨工具、喷漆工具、轮胎充气卡盘等气动工具提供动力。
一压力开关组件108被安装至压力歧管106，通过交替启动和停止压缩机组件102以周期性地补充供给空气给贮气罐104，以调节压缩空气贮气罐104内的压力。当贮气罐104内的压力达到一个预设的低压点或“启动压力”时，压力开关组件108启动压缩机102以给贮气罐104再加压。当贮气罐104内的压力达到一个预设的高压点或“关闭压力”时，压力开关组件108关闭压缩机102以防止贮气罐104过压。以此方式，压缩空气贮气罐104内压缩空气的压力维持在通常适于给一个或多个气动工具提供动力的范围内。
该压缩机组件102包括一发动机或电机110及一压缩机112，该压缩机112由具有在其内形成的汽缸的机架114组成，一活塞组件设置于汽缸中。该活塞组件轴颈连接至曲轴，该曲轴连接活塞组件与发动机或电机110，因此该活塞组件可以在汽缸内往复运动以压缩空气至符合要求的压力，以把压缩空气充入压缩空气贮气罐104内。压缩机112还包括一与在机架114上形成的凸台连接的头部组件120，以装入在那里形成的汽缸。该头部组件120提供大气给设置于压缩机112中的活塞组件，并把来自活塞组件的压缩空气通过连接管170和止回阀174传送以给该压缩空气贮气罐充气。
现在参考图2至5，描述图1所示的头部组件120。该头部组件120包括一机架部分122和一阀板124，通过紧固件126连接至压缩机112的机架114(见图1)，因此阀板124被设置在机架部分122与压缩机机架114之间。该头部组件120包括一入口腔146(图3和4)，通常大气压下的空气可以穿过该入口腔146进入压缩机112的汽缸中，以及一排气腔128(图3和4)以容纳来自汽缸已被活塞组件压缩的空气。该阀板124包括一个或多个入口端130，允许大气压下的空气在该活塞组件吸气冲程过程中进入压缩机112的汽缸中。在活塞组件的压缩冲程过程中该入口端130是关闭的(例如通过挡板阀或类似装置)。该阀板124也包括一个或多个排气端口132，允许压缩空气在该活塞组件压缩冲程过程中由汽缸进入排气腔128。
根据本发明的典型实施例，该头部组件120可以包括一在机架部分122中形成的排气阀柱134。在图3和4所示的典型实施例中，该排气阀柱134由机架部分122的外壁延伸进入排气腔128中，并包括一位于接近该阀板124的内端138。一孔140中心穿过机架部分122的外壁136和该排气阀柱134，以在压缩机组件102启动(即发动机或电机110启动以使压缩机112的活塞组件往复运动)以前卸去该头部组件120排气腔128的压力。在所示的典型实施例中，该排气阀柱134与该头部组件120的机架体122形成为一整体。可选择的，该排气阀柱134可以被制造成一单独的元件，并使用合适的紧固件诸如螺钉、螺杆、焊接等等连接至机架体122。
一排气阀组件150被安装至该头部组件120的阀板124。该排气阀组件150由挡板阀152组成，该挡板阀152通过合适的紧固件诸如铆钉154等连接至阀板124，从而延伸进入排气腔128。在所示的典型实施例中，该挡板阀152包括第一或底端156，该端156具有在其上形成的孔158以接受连接该挡板阀152与该阀板124的铆钉154。一个或多个阀构件160由底端156以大体呈辐射状形式延伸。每一阀构件160包括一由易弯曲或弹性臂164连接至该底端156的第二端162。优选地，在一实施例中，每一阀构件160的该第二端162可以通常呈圆形，被布置成在阀板124中形成的相应排气端口132之上。在打开时，该阀构件160中的至少一个阀构件也被定位以接合该排气阀柱124的端表面138(图4)。
如图3和4所示，接合排气阀柱124的该阀构件160可以在如图3所示其中第二端162与排气阀柱134的末端表面138间隔开的第一位置与如图4所示其中第二端162接合排气阀柱134的末端表面138以盖住在其上形成的孔140的第二位置之间弯曲，在典型实施例中，该排气阀柱134的末端表面138可以相对阀板124呈角度，允许该表面更完全地被阀构件160的第二端162接合，以提供该表面与第二端162之间更好地密封。
如图3所示，被定位以接合排气阀柱134的阀构件160的弹性臂164被偏置，以便该阀构件160的第二端162在压缩机活塞组件的吸气冲程过程中或在压缩机120闲置期通常与排气阀柱134的末端表面138隔离开。以此方式，该排气腔128内的压缩空气被允许通过在排气阀柱134中形成的孔140排出。此排出使得排气腔128内的压力减小(例如，通常减小至大气压)，使该头部组件120卸载以减小在压缩机启动过程中作用于发动机或电机上的负载。在活塞组件的吸气冲程过程中，挡板阀152还可以被拔出靠着阀板124以关闭形成于其上的排气端132，从而防止排气腔128内的压缩空气被返吸回汽缸内。
如图4所示，在压缩机120(图1)的活塞组件的压缩冲程过程中，排气腔内的空气压力迫使阀构件160的第二端162靠着该排气阀柱134的末端表面1 38，至少部分密封或关闭形成于其上的孔140，以防止空气由排气腔128穿过该孔140排出。以此方式，本发明的头部卸压组件除去了现有技术中通常必须使用的开关减荷器和卸压管。然而，该头部卸压组件也消除了在压缩机120的活塞组件的压缩冲程过程中空气压力损失，极大地增加了压缩机120的效率。
现在参考图6和7，在另一本发明的实施例中描述图1所示的头部组件120。该头部组件120可以包括机架部分122和阀板124，通过紧固件126连接至压缩机112的机架114(见图1)，因此该阀板124被设置在机架部分122与压缩机机架114之间。该头部组件120包括一个入口腔146(图7)，通常大气压下的空气可以穿过该入口腔146进入压缩机112的汽缸中，以及一个排气腔128(图7)以容纳来自汽缸已被活塞组件压缩的空气。该阀板124可以包括一个或多个入口端130，允许在大气压下的空气在活塞组件的吸气冲程过程中进入压缩机112的汽缸中。在活塞组件的压缩冲程过程中入口端130是关闭的(例如通过挡板阀或类似装置)。该阀板124也包括一个或多个排气端口132，允许压缩空气在活塞组件的压缩冲程过程中由汽缸进入排气腔128。
该头部组件120可以包括一中心穿过机架部分122的外壁136的孔140，用于在压缩机组件102启动(即发动机或电机110启动以使压缩机112的活塞组件往复运动)以前卸去该头部组件120的排气腔128的压力。以此方式，使得该排气腔128的空气穿过该孔140排出。此排出使得该排气腔128内压力减小(例如，通常减小至大气压)，使该头部组件120卸载，以减小在压缩机启动过程中作用于发动机或电机上的负载。以此方式，本发明的头部卸压组件除去了现有技术中通常必须使用的开关减荷器和卸压管。
现在参考图8，描述本发明的另一实施例所述的空气压缩机100。该空气压缩机100包括一压缩机组件102，其被安装至一压缩空气贮气罐104。该压缩空气贮气罐104提供存储加压空气的存贮器或储气罐。该压缩空气贮气罐104中提供一个压板，压力歧管或管106被装配至其上，允许压缩空气被从贮气罐104中抽出，给气动工具提供动力。
一压力开关组件108被安装至该压力歧管106，通过交替启动和停止该压缩机组件102来周期性地补给该贮气罐104空气，以调节该压缩空气贮气罐104内压力。当该贮气罐104内压力达到启动压力时，该压力开关组件108启动压缩机102以给贮气罐104再加压。当贮气罐104内压力达到关闭压力时，该压力开关组件108关闭压缩机102以防止该贮气罐104过压。以此方式，该压缩空气贮气罐104内压缩空气的压力维持在通常适用于给一个或多个气动工具提供动力的范围内。
该压缩机组件102包括一发动机或电机110以及一压缩机112，该压缩机112由具有在其内形成的汽缸的机架114组成，一活塞组件设置于该汽缸中。该活塞组件轴颈连接至一曲轴，该曲轴连接活塞组件与发动机或电机110，因此该活塞组件可在该汽缸内往复运动，以压缩空气至符合要求的压力，从而把压缩空气充入该压缩空气贮气罐104内。该压缩机112还包括一个与形成于机架114上的凸台连接的头部组件120，以便装入于那里形成的汽缸。该头部组件120提供大气压空气给布置于该压缩机112中的该活塞组件，并把来自该活塞组件的压缩空气通过连接管170和止回阀174传送给该压缩空气贮气罐104充气。
连接至该头部组件120和止回阀174的连接管170可以包括位于连接管170上的孔172，用于在压缩机组件102启动(即发动机或电机110启动以使压缩机112的活塞组件往复运动)以前排出头部组件120的排气腔128的空气。以此方式，使得排气腔128的空气穿过孔172排出。此排出使得排气腔128内的压力减小(例如，通常减小至大气压)，使头部组件120卸载以减小在压缩机启动过程中作用于发动机或电机上的载荷。以此方式，本发明的头部卸压组件除去了现有技术中通常必须使用的开关减荷器和卸压管。虽然在本实施例中所示孔172邻近头部组件120，但是本领域的技术人员可以想到孔172可以位于头部组件120和止回阀174之间任何点。
现在参考图9，描述本发明的再一实施例所述的空气压缩机100。该空气压缩机100包括一压缩机组件102，其被安装至一压缩空气贮气罐104。该压缩空气贮气罐104提供存储加压空气的存贮器或储气罐。在该压缩空气贮气罐104中提供一个压板，压力歧管或管106被装配至其上，允许压缩空气被从贮气罐104中抽出，给气动工具提供动力。
一压力开关组件108安装至该压力歧管106，通过交替启动和停止压缩机组件102以周期性地补给空气给该贮气罐104，从而调节该压缩空气贮气罐104内压力。当贮气罐104内的压力达到一启动压力时，该压力开关组件108启动压缩机102以给贮气罐104再加压。当该贮气罐104内的压力达到一关闭压力时，该压力开关组件108关闭压缩机102以防止贮气罐104过压。以此方式，该压缩空气贮气罐104内压缩空气的压力维持在通常适用于给一个或多个气动工具提供动力的范围内。
该压缩机组件102包括一发动机或电机110以及一压缩机112，该压缩机112由具有在其内形成的汽缸的机架114组成，一活塞组件被设置于该汽缸中。该活塞组件轴颈连接至一曲轴，该曲轴连接活塞组件与发动机或电机110，因此活塞组件可以在汽缸内往复运动以压缩空气至符合要求的压力，以把压缩空气充入该压缩空气贮气罐104内。该压缩机112还包括一个与形成于机架114上的凸台连接的头部组件120，以便装入于那里形成的汽缸。该头部组件120提供大气压空气给设置于压缩机112中的活塞组件，并把来自活塞组件的压缩空气通过连接管170和止回阀174传送给压缩空气贮气罐104充气。
连接至连接管170和压缩空气贮气罐104的止回阀174可以包括位于该止回阀174的压缩空气供给侧的孔172，用于在压缩机组件102启动(即发动机或电机110启动以使压缩机112的活塞组件往复运动)以前卸去该头部组件120排气腔128压力。以此方式，使得该排气腔128的空气穿过该孔172排出。此排出使得该排气腔128内的压力减小(例如，通常减小至大气压)，使该头部组件120卸载以减小在压缩机启动过程中作用于发动机或电机上的载荷。以此方式，本发明的头部卸压组件除去了现有技术中通常必须使用的开关减荷器和卸压管。
根据前面的描述，对本领域的普通技术人员显而易见的是孔(诸如孔140、孔172)可以形成于头部组件120、连接管170、止回阀174上其它地方，或者可选择，位于其间的任何配件中。该孔的此类设置将不脱离本发明的范围和目的。
可以相信，通过前面的描述，本发明的诸多优点将被理解，并且显然，在不脱离本发明的范围和精神或不牺牲本发明的实质优点的情形下，其部件的形成、构造和排列可作各种改变。上文描述只是其解释性实施例，权利要求书概括和包含了此类改变。
权利要求
1.一种用于减小空气压缩机的头部组件压力的头部卸压组件，包括一在头部组件中形成的排气阀柱，该排气阀柱具有一在其上形成的孔以供该头部组件卸压；及一排气阀组件，用于接合所述排气阀柱以至少部分关闭该孔；其中该排气阀组件适用于至少部分防止在排气阀组件与排气阀柱接合时由头部组件穿过该孔的气体流动。
2.如权利要求1所述的头部卸压组件，其特征在于，还包括一用于支撑该排气阀组件的阀板。
3.如权利要求2所述的头部卸压组件，其特征在于，该排气阀组件包括一挡板阀。
4.如权利要求3所述的头部卸压组件，其特征在于，该挡板阀包括一阀构件，该阀构件具有连接至阀板的第一端以及适用于通过伸缩性臂接合连接至第一端的排气阀柱的第二端，该阀构件能在其中第二端接合排气阀柱以盖住孔的第一位置与其中第二端与排气阀柱间隔开的第二位置之间弯曲。
5.如权利要求4所述的头部卸压组件，其特征在于，该第二端的形状通常为圆形。
6.如权利要求1所述的头部卸压组件，其特征在于，该排气阀柱包括一在孔周围形成并适于被排气阀接合的表面。
7.如权利要求6所述的头部卸压组件，其特征在于，该表面呈角度。
8.一种用于空气压缩机的头部组件，包括一于头部组件中形成的排气阀柱，该排气阀柱具有一在其上形成的孔以供该头部组件卸压；及一排气阀组件，用于接合排气阀柱以至少部分关闭该孔；其中该排气阀组件适用于防止当排气阀组件与排气阀柱接合时由头部组件穿过该孔的气体流动。
9.如权利要求8所述的头部组件，其特征在于，还包括一用于支撑该排气阀组件的阀板。
10.如权利要求9所述的头部组件，其特征在于，该排气阀组件包括一挡板阀。
11.如权利要求10所述的头部组件，其特征在于，该挡板阀包括阀构件，该阀构件具有连接至阀板的第一端以及适用于由伸缩性臂接合连接至第一端的排气阀柱的第二端，该阀构件能够在其中第二端接合排气阀柱以盖住孔的第一位置与其中第二端与排气阀柱间隔开的第二位置之间伸缩。
12.如权利要求11所述的头部组件，其特征在于，该第二端的形状通常为圆形。
13.如权利要求8所述的头部组件，其特征在于，该排气阀柱包括一在孔周围形成并适于被排气阀接合的表面。
14.如权利要求13所述的头部卸压组件，其特征在于，该表面呈角度。
15.一种空气压缩机，包括一头部组件；一于该头部组件中形成的排气阀柱，该排气阀柱具有一在其上形成的孔以供头部组件卸压；及一排气阀组件，用于接合排气阀柱以至少部分关闭该孔；其中该排气阀组件适用于防止在排气阀组件与排气阀柱接合时由头部组件穿过该孔的气体流动。
16.如权利要求15所述的空气压缩机，其特征在于，还包括一支撑排气阀组件的阀板。
17.如权利要求16所述的空气压缩机，其特征在于，该排气阀组件包括一挡板阀。
18.如权利要求17所述的空气压缩机，其特征在于，该挡板阀包括阀构件，该阀构件具有连接至阀板的第一端以及适用于通过伸缩性臂接合连接至第一端的排气阀柱的第二端，该阀构件能够在其中第二端接合排气阀柱以盖住孔的第一位置与其中第二端与排气阀柱间隔开的第二位置之间伸缩。
19.如权利要求18所述的空气压缩机，其特征在于，该第二端的形状通常为圆形。
20.如权利要求15所述的空气压缩机，其特征在于，该排气阀柱包括一在孔周围形成并适于被排气阀接合的表面。
21.如权利要求20所述的空气压缩机，其特征在于，该表面呈角度。
22.一种用于减小空气压缩机的头部组件压力的头部卸压组件，包括一与头部组件和贮气罐连接的连接管组件，以提供压缩空气给贮气罐，该连接管组件具有一于其上形成的孔以减小头部组件中的压力。
23.如权利要求22所述的头部卸压组件，其特征在于，该连接管组件包括一与头部组件和贮气罐连接的连接管，该连接管具有一于其上形成的孔。
24.如权利要求22所述的头部卸压组件，其特征在于，该连接管组件包括一连接管及一用于连接该连接管与头部组件和贮气罐之一的配件，该配件具有形成于其上的孔。
25.如权利要求24所述的头部卸压组件，其特征在于，该配件包括一止回阀。
26.一种用于减小空气压缩机的头部组件压力的头部卸压组件，包括一个与头部组件和贮气罐连接的止回阀，以提供压缩空气给该贮气罐，该止回阀具有一在其上形成的孔以减小该止回阀的压缩空气提供侧的压力，其中该孔卸去头部组件的压力。
27.一种空气压缩机，包括一用于贮存压缩空气的贮气罐；一提供压缩空气给该贮气罐的压缩机，该压缩机包括一头部组件；及一与头部组件和贮气罐连接的连接管组件，以提供压缩空气给该贮气罐，该连接管组件具有一在其上形成的孔以减小头部组件的压力。
28.如权利要求27所述的头部卸压组件，其特征在于，该连接管组件包括一与头部组件和贮气罐连接的连接管，该连接管具有一在其上形成的孔。
29.如权利要求27所述的头部卸压组件，其特征在于，该连接管组件包括一连接管及一用于连接该连接管与头部组件和贮气罐之一的配件，该配件具有在其上形成的孔。
30.如权利要求29所述的头部卸压组件，其特征在于，该配件包括一止回阀。
31.一种用于空气压缩机的头部组件，其特征在于，包括一在头部组件中形成的孔，以卸去该头部组件的压力。
32.一种空气压缩机，包括一用于提供空气给贮气罐的头部组件；该头部组件具有一在其上形成的孔，其中该孔卸去该头部组件的压力。
全文摘要
本发明涉及一种用于减小空气压缩机头部组件压力的头部卸压组件，该头部卸压组件可包括一于该头部组件中形成的排气阀柱以及一由挡板阀组成的排气阀组件。可穿过该排气阀柱形成一孔，以在压缩机组件启动以前卸去该头部组件的压力。该挡板阀能够接合该排气阀柱，以至少部分关闭该孔，从而防止在压缩机活塞组件的压缩冲程过程中空气由该头部组件穿过该孔的流动。一头部卸压组件也可包括一设置于该头部组件、连接管或止回阀上的孔。
文档编号F04B49/02GK1643256SQ03806840
公开日2005年7月20日 申请日期2003年3月31日 优先权日2002年3月29日
发明者爱德华·A·西伯格 申请人:美商戴尔贝斯空气动力公司