专利名称：内传导差动式压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械工程中的弹性流体泵，具体地说，是一种差动活塞机械或泵；也可说是一种用于获得高压的特殊用途的泵。
众所周知，差动式压缩机与普通活塞式压缩机相比，具有在一个气缸内，用一只活塞可以进行二级压缩的优点，从而在一个气缸内用一只活塞可获得较高的压力比，或者在相同压力比的情况下，可比单缸单作用压缩机获得较大的排气量。但是，在传统的差动式工作系统中，气体在压缩机的一端经过第一级压缩后被引出压缩机外进行冷却等处理，然后再被引到压缩机的另一端进行第二级压缩，这种差动式压缩机在气缸两端都装有吸、排气阀，压缩机结构复杂，体积也较大，而且压缩机的第二级工作室由于径向尺寸极小，吸、排气阀难以很好安排，这给差动式压缩机的实际应用带来很大的障碍。因此，实际应用的压缩机的工作级数多与气缸数相对应，即一个气缸内只进行一级压缩。
本实用新型的目的是提供一种结构简单，体积小、进排气阀得以合理安排的、在一个气缸内用一个活塞完成二级压缩的实用化内传导差动式压缩机。
本实用新型的技术解决方案是一种内传导差动式压缩机，包括一个前端装有吸气阀，后端装有排气阀的气缸；气缸内的活塞上具有将气缸前端气体向后端传递的内传导阀。
本实用新型中的活塞由活塞头、活塞杆组成，活塞杆上装有连杆。
本实用新型中的活塞头兼作内传导阀阀座。
本实用新型中的活塞头后侧与气缸内壁、活塞杆间具有一个环状气体腔室；环状气体腔室前端为内传导阀，后端为排气阀。
本实用新型中的活塞杆上套有活塞杆套。
本实用新型的优点是由于在活塞上安装了内传导阀，使得气体在第一级工作室被第一级压缩后，不需将其引出气缸外进行冷却等处理，而是通过内传导阀进入第二级工作室，这样，在压缩机的两端只需分别安装一只阀即可，简化了差动式压缩机的结构，使其在温升允许的情况下，体积大为缩小。更趋于实用化，从而在一个气缸内用一只活塞可获得较高的压力比，可在同体积，同压力比情况下比单缸单作用压缩机获得较大的排气量。活塞杆套的采用可有效地防止气体通过活塞杆销部位外泄。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型的一种内传导差动式压缩机的结构示意图。
图2为本实用新型的一种内传导差动式压缩机的工作原理图。
图3为本实用新型的一种内传导差动式压缩机的PV图。
图1描述了本实用新型的一个实施例。气缸5内装有由活塞头4和活塞杆3构成的活塞；活塞杆3上装有带动活塞运动的连杆1，为了防止气体通过活塞杆销14部位外泄，活塞杆3上套有活塞杆套2；在气缸5的前端装有由吸气阀座6、吸气阀片7、吸气阀盖8组成的吸气阀；在气缸5的后端装有由排气阀座11、排气阀片12、排气阀盖13组成的排气阀；活塞头4开有内传导阀孔，因此活塞头4又兼作内传导阀座，活塞杆3与活塞头4间装有内传导阀片9和内传导阀盖10；在排气阀座11与气缸5间，及排气阀座11与排气阀盖13间均装有密封圈。在活塞头4前端面与气缸5内壁间形成第一级工作气室，在活塞头4后端面与气缸5内壁、活塞杆间形成第图2、图3描述了本实用新型的工作原理。设初始状态活塞15处于右死点19的话，第一工作气室b的P、V值在图3中的b1点处。这时由于吸气阀阻力作用，第一工作气室b内的压力比大气压略低一些。活塞15往左运动，第一工作气室b的容积减小，压力上升(线bⅠ)，当活塞15到达b2点处，第一工作气室b内的压力达到第二工作气室c内的压力与内传导阀16的阻力之和，于是第一工作气室的气体通过内传导阀16开始向第二工作气室c排出。活塞15继续向左运动，在左死点18(图3中b3点处)到达之前，第一工作气室b与第二工作气室c的压力同时上升，但始终保持压力差△p2(线bⅡ)。左死点18到达后，内传导阀16关闭，活塞15开始向右移动。从图3中的点b3开始到点b4为止，由于第一工作气室b的余隙容积Vb0中残留的压缩空气减压膨胀的作用，吸气阀6尚无法打开(线bⅢ)，直到点b4，第一工作气室b的压力降至大气压以下，大气压与第一工作气室b的压差等于吸气阀6的阻力时，第一工作气室b才开始吸气。吸气过程中第一工作气室b的压力始终低于大气压(线bⅣ)。
第二工作气室c内的气体状态在活塞15处于右死点19时排气刚结束，这时P、V值在点c1处，其压力为额定输出压与排气阀17的阻力(△P3)之和。活塞15左行，容积扩大，压力下降(线CⅠ)，但在到达点c2前由于余隙容积VCO残留压缩空气的作用，第二工作气室C的压力大于第一工作气室b的压力与内传导阀16的阻力之和，所以内传导阀16仍关闭着，直到到达点c2，Pb－Pc＝△P2时内传导阀16打开，第二工作气室c开始吸气。活塞15继续左行，容积扩大，但压力却上升(线cⅡ)，直到活塞15到达左死点18(图c3)时内传导阀16关闭，活塞开始右行(线cⅢ)，如此往复运动。
上述的内传导差动式压缩机在活塞15的往复运动中，第一、二工作气室b、c内的压力变化随容积的变化状态如下列公式所示PbⅣ＝Pa－△P1PcⅣ＝P3＋△P3PbⅠ＝
＝ (PbI[πR2(Xbo+h)]n)/(VbIn)PcⅠ＝ (CCI)/(VCIn) ＝ (PcI[πXco(R2-r2)]n)/(VcIn)Pb0=Cb0[Hπ(R2-r2)+Vb·r2R2]n+Δp22]]>Pc0=Cc0[HπR2-Vc·r2R2-r2]n-ΔP22]]>
Cb0=Cc0=Cb1(1+Cc1Cb1n)]]>上述公式和图3中的Pa、Pb、Pc分别为大气压、第一工作气室压力、第二工作气室压力；P1、P2、P3分别为输入压、第一级输出压、第二级输出压；△P1、△P2、△P3为吸气阀、内传导阀、排气阀的阻力；H、h为气缸的全长和活塞的行程，Xbo、Xco分别为第一、二工作气室的全长与活塞行程之差；Vbo、Vco分别为两工作气室的余隙容积；n为多变压缩指数。
权利要求1.一种内传导差式压缩机，其特征在于包括一个前端装有吸气阀，后端装有排气阀的气缸；气缸内的活塞上具有将气缸前端气体向后端传递的内传导阀。
2.根据权利要求1所述的内传导差动式压缩机，其特征在于活塞由活塞头、活塞杆组成，活塞杆上装有连杆。
3.根据权利要求2所述的内传导差动式压缩机，其特征在于活塞头兼作内传导阀阀座。
4.根据权利要求2或3所述的内传导差动式压缩机，其特征在于在活塞头后侧与气缸内壁、活塞杆间具有一个环状气体腔室；环状气体腔室前端为内传导阀，后端为排气阀。
5.根据权利要求2或3所述的内传导差动式压缩机，其特征在于活塞杆上套有活塞杆套。
6.根据权利要求4所述的内传导差动式压缩机，其特征在于活塞杆上套有活塞杆套。
专利摘要本实用新型公开了一种内传导差动式压缩机。包括一个前端装有吸气阀，后端装有排气阀的气缸；气缸内的活塞上具有将气缸前端气体向后端传递的内传导阀。活塞由活塞头与活塞杆组成。活塞头兼作内传导阀阀座。活塞头后侧与气缸内壁、活塞杆间有环状气体腔室。活塞杆套有活塞杆套。可在一个气缸内用一个活塞完成二级压缩，结构简单、体积小，进排气阀得以合理安排，从而更趋实用化。
文档编号F04B35/00GK2118831SQ9123048
公开日1992年10月14日 申请日期1991年11月7日 优先权日1991年11月7日
发明者陈忠元 申请人:陈忠元