一种用于航空制冷压缩机的活塞头组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于航空制冷压缩机的活塞头组件，包括活塞头（1），其特征在于：还包括活塞连接体（2）、吸气阀片（3）、金属活塞环（4）、大活塞环（6）和小活塞环（7）；吸气阀片（3）设置在活塞头（1）上，活塞头（1）通过活塞连接体（2）与外部动力装置相连，金属活塞环（4）和小活塞环（7）重叠组成复合环设置在活塞头（1）外柱面的后部，大活塞环（6）设置在活塞头（1）外柱面的前部，在活塞头（1）的外柱面上复合环和大活塞环（6）之间还设置有金属卡箍（5）。本实用新型结构紧凑，重量轻，满足足够的强度、刚度与耐磨性，具有较好的导热性，大大提高了产品的环境适应能力，保证航空制冷装置的工作稳定、可靠。
【专利说明】
一种用于航空制冷压缩机的活塞头组件
技术领域
[0001]本实用新型属于航空制冷技术领域，具体涉及一种用于航空制冷压缩机的活塞头组件。
【背景技术】
[0002]航空制冷压缩机是飞机环境控制与热管理系统的核心制冷部件，保证飞机上被制冷电子设备工作的稳定性和可靠性。航空制冷压缩机采用蒸发制冷循环方式，压缩机由本体组件、活塞头组件、动力平衡装置等组成。其中活塞头组件在气缸中做往复运动来压缩气缸中的气体，实现气体的吸入、压缩和排出。由于属于航空制冷设备，这就要求活塞头组件随飞机在快速俯冲、爬升、盘旋及倒飞等飞行姿态时，以及在高低温等环境条件下，保证活塞组件的有效工作，从而保证航空制冷压缩机(空调)工作性能稳定、可靠。
[0003]现有空调活塞头组件主要包括:活塞81、气环82、活塞销83、弹簧挡圈84、油环85等，如图2所示。首先，气环82至于活塞81外缘，活塞81带动气环82和油环85在气缸内做往复运动，活塞销83与曲柄相连，带动活塞头组件进行运动，活塞头组件在工作过程中受到变化着的气体力、往复惯性力、测压力和摩擦力等的作用，要求活塞组在尽量减小其本身重量的同时应具有足够的强度、刚度与耐磨性以及较好的导热性和较小的热膨胀系数，以维持与气缸之间的合理间隙。现有活塞头组件在飞机处于各种飞行姿态时，以及飞机处于环境温度变化过程中，整个活塞头组件在气缸中的运动受到很大的影响，不适用于飞机上振动及环境恶劣的场所。
[0004]综上所述，现有活塞头组件工作温度需要达到-40°到+55°，运动摩擦受力矩影响较大，适应环境条件变化的能力差;从而引起往复运动的不平滑、严重状态下容易出现卡止现象。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型设计了一种用于航空制冷压缩机的活塞头组件，其解决了航空制冷压缩机在环境温度变化中的环境适应性问题，同时满足了飞机在各种飞行姿态下的压缩机的可靠性和稳定性问题。
[0006]为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案:
[0007]—种用于航空制冷压缩机的活塞头组件，包括活塞头(I)，其特征在于:还包括活塞连接体(2)、吸气阀片(3)、金属活塞环(4)、大活塞环(6)和小活塞环(7);吸气阀片(3)设置在活塞头(I)上，活塞头(I)通过活塞连接体(2)与外部动力装置相连，金属活塞环(4)和小活塞环(7)重叠组成复合环设置在活塞头(I)外柱面的后部，大活塞环(6)设置在活塞头
(I)外柱面的前部。
[0008]进一步，活塞头(I)的外柱面上加工有环形沟槽结构。大活塞环(6)镶嵌在前部沟槽内，前部沟槽横截面为无底边梯形结构;小活塞环(7)镶嵌在后部沟槽内，金属活塞环(4)套在小活塞环(7)的外侧。
[0009]进一步，在活塞头(I)的外柱面上复合环和大活塞环(6)之间还设置有金属卡箍
(5)，以对金属活塞环(4)起到保护和密封的作用。
[0010]进一步，金属卡箍(5)位于活塞头(I)外柱面上复合环和大活塞环(6)之间的沟槽内。
[0011]进一步，活塞头(I)是圆盘状结构。
[0012]进一步，大活塞环(6)和小活塞环(7)采用的材料为橡胶材料。
[0013]进一步，活塞连接体(2)的杆部穿过活塞头(I)与外部动力装置相连，吸气阀片(3)安装在活塞头(I)端部且位于活塞头(I)与活塞连接体(2)的顶端平面之间，吸气阀片(3)内侧壁紧贴活塞头(1)，活塞头(I)端部与吸气阀片(3)对应的部分开有通孔结构。
[0014]进一步，活塞连接体(2)的轴截面是“T”型结构；“T”型结构的顶端平面是圆盘面，圆盘面上开有多个通气孔，通气孔和吸气阀片(3)构成气动通道；“T”型结构的杆部是轴状结构，“T”型结构的杆部穿过活塞头(I)与外部动力装置相连。
[0015]进一步，圆盘面上的通气孔有12个。
[0016]该用于航空制冷压缩机的活塞头组件具有以下有益效果:
[0017](I)本实用新型用于航空制冷装置的活塞头组件，运用大小活塞环结构，结构紧凑，重量轻。将金属活塞环与弹性活塞环套合在一起的结合运用，满足足够的强度、刚度与耐磨性。这样的活塞头组件耐冲击、抗振性能好。这样活塞头组件随飞机在处于环境温度变化过程中时，不用担心活塞头组件运动摩擦力矩变化过大，大大提高了产品的环境适应能力，保证航空制冷装置的工作稳定、可靠。
[0018](2)本实用新型提供了一种用于航空制冷压缩机的活塞头组件，采用双复合活塞环结构，将金属活塞环与弹性活塞环结合运用，结构紧凑，重量轻。采用大小活塞环结构，满足足够的强度、刚度与耐磨性，金属活塞环与非金属活塞环配合使用具有较好的导热性，兼顾了较小的热膨胀系数，大大提升了产品在环境适应性方面的性能，提高了航空制冷压缩机的可靠性。
【附图说明】
[0019]图1:本实用新型用于航空制冷压缩机的活塞头组件的结构示意图；
[0020]图2:现有技术中活塞头组件的结构示意图。
[0021]附图标记说明:
[0022]I一活塞头；2—活塞连接体;3—吸气阀片；4一金属活塞环;5—金属卡箍；6—大活塞环;7一小活塞环;81 —活塞;82—气环;83—活塞销;84—弹黃挡圈；85—油环。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图，对本实用新型做进一步说明:
[0024]图1示出了一种用于航空制冷压缩机的活塞头组件，包括活塞头1、活塞连接体2、吸气阀片3、金属活塞环4、金属卡箍5、大活塞环6和小活塞环7。
[0025]活塞头I是圆盘状结构，活塞头I的外圆柱面上加工有三个环形沟槽结构。大活塞环6镶嵌在前部沟槽内；前部沟槽采用横截面为梯形的沟槽以与大活塞环6紧密贴合，同时对大活塞环6有一个挤压作用以提高大活塞环6的密封效果。小活塞环7镶嵌在后部沟槽内，金属活塞环4套在小活塞环7的外侧，金属活塞环4与小活塞环7套合后一起用镶嵌在活塞头I上。金属卡箍5位于活塞头I中间的沟槽内起到对金属活塞环4的固紧和保护作用。活塞头I与活塞连接体2相连。活塞头I是活塞组件的支撑部件，活塞环等相关零件安装在活塞头I上面，是活塞环的固定部分。
[0026]金属活塞环4是位于活塞头I上，其采用的材料，可以有效的适应在高温状态下工作，保证了在高低温状态下，该活塞头组件的可靠性能。
[0027]大活塞环6、小活塞环7、金属卡箍5位于活塞头I的前后位置排列，大活塞环6的作用是保持气缸与活塞间的气密性，大活塞环6采用的材料为新型橡胶材料，大活塞环6外圆柱面与气缸壁压紧，形成第一密封面，避免了气体通过大活塞环6外圆柱面与气缸之间的缝隙向外泄露。
[0028]小活塞环7和金属活塞环4配合使用，起到了第二道环的作用，同时金属活塞环4和小活塞环7重叠使用，不但能够起到减少对气缸壁的磨损，同时对于在高温状态下，热膨胀和泡胀问题也有好的效果，金属活塞环4可提高散热效果。
[0029]金属卡箍5位于大活塞环6与金属活塞环4之间，金属卡箍5对于金属活塞环4起到保护和密封的作用。
[0030]活塞连接体2的轴截面是“T”型结构。“T”型结构的顶端平面是圆盘面，圆盘面上开有12个通气孔，通气孔和吸气阀片3构成气动通道。“T”型结构的杆部形状类似于小轴，“T”型结构的杆部穿过活塞头I用来与外部动力装置相连，起到连接轴的作用。当动平衡装置运动时，通过活塞连接体2带动整个活塞头组件运动。活塞连接体2起到连接和传动的作用。
[0031]吸气阀片3安装在活塞头I端部，位于活塞头I与活塞连接体2的顶端平面之间。吸气阀片3内侧壁紧贴活塞头I，活塞头I端部与吸气阀片3对应的部分开有通孔结构。气体通过活塞头I上的孔与吸气阀片3相通。实现制冷剂在制冷装置和活塞头组件之间循环流动。
[0032]本实用新型整个活塞头组件包括外圆柱表面设置有大活塞环6、小活塞环7与金属活塞环4复合机构、金属卡箍5等的活塞头I和活塞连接体2以及吸气阀片3。航空制冷装置在空中具有翻转、爬升等姿态，活塞头组件也就随之具有翻转、爬升等姿态。特别是航空制冷装置在环境温度的变化过程中，从低温-40°到+55°高温工作的过程中，大活塞环6、金属活塞环4与小活塞环7装置能够起到很好的密封、散热等作用，有效的保证额气体往复传动，实现了气缸中的工质的吸入、压缩、排出和膨胀过程。
[0033]本实用新型用于航空制冷装置的活塞头组件，运用大小活塞环结构，结构紧凑，重量轻。将金属活塞环与弹性活塞环套合在一起的结合运用，满足足够的强度、刚度与耐磨性。这样的活塞头组件耐冲击、抗振性能好。这样活塞头组件随飞机在处于环境温度变化过程中时，不用担心活塞头组件运动摩擦力矩变化过大，大大提高了产品的环境适应能力，保证航空制冷装置的工作稳定、可靠。
[0034]本实用新型提供了一种用于航空制冷压缩机的活塞头组件，采用双复合活塞环结构，将金属活塞环与弹性活塞环结合运用，结构紧凑，重量轻。采用大小活塞环结构，满足足够的强度、刚度与耐磨性，金属活塞环与非金属活塞环配合使用具有较好的导热性，兼顾了较小的热膨胀系数，大大提升了产品在环境适应性方面的性能，提高了航空制冷压缩机的可靠性。
[0035]上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种用于航空制冷压缩机的活塞头组件，包括活塞头(I)，其特征在于:还包括活塞连接体(2)、吸气阀片(3)、金属活塞环(4)、大活塞环(6)和小活塞环(7);吸气阀片(3)设置在活塞头(I)上，活塞头(I)通过活塞连接体(2)与外部动力装置相连，金属活塞环(4)和小活塞环(7)重叠组成复合环设置在活塞头(I)外柱面的后部，大活塞环(6)设置在活塞头(I)外柱面的前部。2.根据权利要求1所述的用于航空制冷压缩机的活塞头组件，其特征在于:活塞头(I)的外柱面上加工有环形沟槽结构； 大活塞环(6)镶嵌在前部沟槽内，前部沟槽横截面为无底边梯形结构；小活塞环(7)镶嵌在后部沟槽内，金属活塞环(4)套在小活塞环(7)的外侧。3.根据权利要求1或2所述的用于航空制冷压缩机的活塞头组件，其特征在于:在活塞头(I)的外柱面上复合环和大活塞环(6)之间还设置有金属卡箍(5)，以对金属活塞环(4)起到保护和密封的作用。4.根据权利要求3所述的用于航空制冷压缩机的活塞头组件，其特征在于:金属卡箍(5)位于活塞头(I)外柱面上复合环和大活塞环(6)之间的沟槽内。5.根据权利要求1、2或4所述的用于航空制冷压缩机的活塞头组件，其特征在于:活塞头(I)是圆盘状结构。6.根据权利要求1、2或4所述的用于航空制冷压缩机的活塞头组件，其特征在于:大活塞环(6)和小活塞环(7)采用的材料为橡胶材料。7.根据权利要求5所述的用于航空制冷压缩机的活塞头组件，其特征在于:大活塞环(6)和小活塞环(7)采用的材料为橡胶材料。8.根据权利要求1、2、4或7所述的用于航空制冷压缩机的活塞头组件，其特征在于:活塞连接体(2)的杆部穿过活塞头(I)与外部动力装置相连，吸气阀片(3)安装在活塞头(I)端部且位于活塞头(I)与活塞连接体(2)的顶端平面之间，吸气阀片(3)内侧壁紧贴活塞头(1)，活塞头(I)端部与吸气阀片(3)对应的部分开有通孔结构。9.根据权利要求8所述的用于航空制冷压缩机的活塞头组件，其特征在于:活塞连接体(2)的轴截面是“T”型结构；“T”型结构的顶端平面是圆盘面，圆盘面上开有多个通气孔，通气孔和吸气阀片(3)构成气动通道；“T”型结构的杆部是轴状结构，“T”型结构的杆部穿过活塞头(I)与外部动力装置相连。10.根据权利要求9所述的用于航空制冷压缩机的活塞头组件，其特征在于:圆盘面上的通气孔有12个。
【文档编号】F04B39/10GK205533086SQ201620209426
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】金娜, 余英杰, 马立明, 廖曦
【申请人】北方导航控制技术股份有限公司