专利名称：压缩机移动阀控制机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阀装置，特别是一种阀驱动装置和阀之间的传动机构。
背景技术：
现有的活塞式压缩机，其气阀(进气阀或排气阀)大多使用环状阀或网状阀，这些阀结构，在进、排气过程中，气流方向是由阀座经阀片的二次90°转折进入或排出气缸，且气流间相互干扰，造成较大的阻力损失，同时此损失又加热了进气致使压缩机压缩气体的能耗再一次增加；上述阀结构，在压缩机曲轴每旋转一周时，其阀片和阀座及升程限制器各撞击一次，这种冲击疲劳是造成阀片损坏的主要原因，而且，每个气阀需用多个小弹簧配置，如其中有任一弹簧损坏，又会造成阀片的损伤，在本技术领域中，曾进行大量的研究，以改变上述缺陷，但见效甚微；针对上述问题，本实用新型人曾提出改进的技术方案，如中国专利名称为“一种新型气阀”，专利号为86201542，其特点是阀片为整体结构，阀片与阀座作相对滑移运动，气流方向和阀片运动方向垂直，不再设置升程限制器，其气流阻力大大减小，可避免阀片冲击疲劳损坏，运行平稳，从根本上克服了现有气阀结构阻力损失大及阀片寿命短的缺陷，并都已被实验所证实为提高压缩机的经济性及运转的可靠性创造了有利条件，但是，上述新型气阀的技术方案存在下列问题1、不能充分发挥移动阀流动阻力小的优越性，阀片传动受结构限制，只能设计成缩小拨动阀片作用力的杠杆结构比例，再加上驱动活塞的自重，因而要求在进、排气过程中，压缩机气缸内达到足够压力差后，才能推动驱动活塞经杠杆拨动阀片，即无法迅速完全打开气阀的气流通道，存在开启度不足，不能充分发挥移动阀流动阻力小的优越性，在低压或中压压缩机上述缺陷尤为明显。
2、进气阀采用封闭在活塞内的弹簧结构，给检查和维修均带来不便；
3、驱动气缸和压缩机气缸之间的通孔位于阀座中心或近阀座中心，即偏离压缩机气缸中心较远而邻近压缩机气缸壁，无法准确及时地传递压缩机气缸内的压力变化，同样会带来开启度不足的问题；4、驱动气缸中心线和压缩机气缸中心线平行布置，在结构设计上带来诸多限制，如为了提高开启度，能以较小气缸内外压差变化拨动阀片，在低、中压压缩机上要求驱动气缸缸径应尽可能大，但在气阀组件有限空间中，将无法布设其他构件；同时在气阀组件有限空间中，由于驱动气缸垂直向运动，杠杆只能设计成缩小拨动阀片作用力的结构。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种改进的压缩机移动阀控制机构，它能充分发挥压缩机移动阀流动阻力小的优越性，为降低压缩机功耗提高压缩机活塞平均速度和运转可靠性创造有利条件，并能方便使用和维护。
本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是；该装置的阀组由阀座和阀片组成，阀片触接阀座端面呈滑动贴合，阀座上固设有驱动气缸，该驱动气缸缸体内腔和压缩机气缸内腔连接有导气孔，驱动气缸经杠杆机构连接有阀组的阀片，其特点是；一传动杠杆，由相对其铰接支承孔的一长杆段和一短杆段组成，长杆段的上端部连接有驱动气缸的活塞杆，短杆段的下部连接有阀组的阀片，驱动气缸中心线和压缩机气缸中心线垂直，驱动气缸的活塞杆端部设置有外置式复位弹簧或内置式复位弹簧。驱动气缸的活塞杆的移动，可通过长、短杆段组成的杠杆作力的放大，以控制阀组阀片的移动。
本实用新型利用杠杆放大功能，在压缩机气缸内气压细微变化条件下(即驱动气缸在很小压差条件下)，移动阀控制机构能迅速完全打开气阀的气流通道，克服了现有结构开启度不足的缺陷，充分发挥移动阀流动阻力小的优越性，实验证明能明显地提高压缩机的性能；本实用新型采用不同的驱动气缸布置方式，能最大限度地适应压缩机压力参数(低、中压)不同的特点，在结构上作最有利的设计，并尽量使驱动气缸的导气孔接近压缩机气缸中心线，有利感知缸内气压变化；缸体内不再设置弹簧，有利使用和维护。
图1是本实用新型压缩机移动控制装置(进气阀)剖视示意图(一)。
图2是移动阀及导气孔在压缩机上布置俯视示意图。
图3是本实用新型压缩机移动阀控制机构(排气阀)剖视示意图。
图4是本实用新型压缩机移动阀控制机构(进气阀)剖视示意图(二)。
图5是图4中连动关闭机构摇杆部分示意图。
图6是本实用新型压缩机移动阀控制机构(进气阀)剖视示意图(三)。
具体实施方式
参照图1，压缩机移动阀控制机构(进气阀)包括有阀组1、驱动气缸2、支架3和传动杠杆4。
阀组1包括有阀片11和阀座12，阀片11可由填充碳素纤维的聚四氟乙烯材料制成，阀片11布设在阀座12的下端面，并可在阀座2下端面往复滑行，其中部设置有拨动件111，阀组1的结构和已有构造基本相同；为减小阀片11和阀座12之间的移动摩擦，可在阀片11和阀座12接触面处，设置一组滚柱。为减小阀片11和支承销钉122间的摩擦，可在122支承处也设一组滚柱。
驱动气缸2包括有缸体21、导气孔22、活塞23、活塞杆24、传动销轴25、密封圈26和弹簧座垫27；缸体21，是用螺栓固定在阀座12的筒体上，其中心线和压缩机气缸中心线呈垂直向布置，和传统结构比较，在有限的阀座12围构空间中，能设计具有较大直径的缸体21内腔，有利布设传动机构，可承载活塞部分重量，这些结构要素均有利提高气阀的开启度；导气孔22，是缸体21内腔经阀组1通向压缩机气缸内腔的通道，由于缸体21横向布设，导气孔22的位置可远离气阀中心，如图2所示，导气孔22能更接近气缸9的中心，有利感知气缸9内气压的变化而提高气阀的开启度；
活塞23，容置于缸体21的内腔，通常在低压压缩机中，其密封圈(或称活塞环)26的数量较少，活塞23的厚度也较小，以减小自重及其产生的摩擦阻力，同样也有利提高气阀的开启度，密封圈26可由填充碳素纤维的聚四氟乙烯制成；活塞杆24，其一端固设在活塞23，另一端伸穿于支架3的轴承32，在活塞杆24近活塞23的适当位置处，固设有一垂于活塞杆24的传动销轴25，在活塞杆24外伸端固设有一弹簧座垫27。
支架3包括有架体31、轴承32、弹簧座33、弹簧34、挡块35；架体31呈Z字形，一端固定于缸体21、另一端固定于阀座12，其对应活塞杆24处，设置有一轴承32，在轴承32下方适当位置处，固设有一挡块35，挡块35上具有一长形孔用以穿伸杠杆4，挡块35由缓冲弹性材料制成，可缓冲杠杆4的冲击，并具有限位功能；弹簧座33、弹簧34和活塞杆24端部的弹簧座垫27，构成一使活塞杆24向外移动的顶持力，即该力恒使杠杆4处于关闭阀片11通道状态，由于弹簧34位于支架3架体31的外侧，故称为外置式恢复弹簧34，是压缩机移动阀进气阀的弹簧布设方式；杠杆4，采用简单的直杆式构造，是压缩机移动阀控制机构主要改进的传动构件之一，杠杆4包括有上端部41，长杆段42，中间支承孔43，短杆段44，下端部45；上端部41，设置有长形孔，该孔套设于活塞杆24上的传动销轴25呈滑动配合，并保持活塞杆24在往复移动时，上端部41能在传动销轴25上相对滑移，上端部41也可呈拨叉形结构，拨叉的长槽和传动销轴25呈滑动配合，具有同等功能；长杆段42，即上端部41至中间支承孔43的杆段，其工作长度是按杠杆4处于垂直位置时，活塞杆24上传动销轴25中心至中间支承孔中心的长度距离；中间支承孔43是在杠杆4上设置的圆孔，该孔套设在支座121的支承轴上，形成杠杆4的中间固定铰接点；短杆段44，即下端部45至中间支承孔43的杆段，其工作长度是按杠杆4处于垂直位置时，阀片11的拨动件111的铰接中心至中间支承孔中心的长度距离；本实用新型的杠杆4设计成长杆段42长度大于短杆段44长度，是为了放大活塞杆24在拨动件111的作用力，藉以提高气阀的开启度，通常杠杆4长杆段42和短杆段的长度比例为1.1∶1.0至3.0∶1.0；下端部45为一拨叉形结构，拨叉的长槽和阀片11上拨动件111的凸起部呈滑动配合，杠杆4摆动时可推移拨动件111，从而使阀片11能沿着阀座12的下端面左右滑移，实现气流通道的开或关，下端部45也可制成具长形孔结构和拨动件111的销轴配合，具有同样功能；上述的进气阀工作过程是压缩机活塞从上止点下行，缸内气压形成负压，大气压作用于活塞23的力克服弹簧力向导气孔22方向移动，并带动活塞杆24和杠杆4将阀片11打开，如图1所示状态实现进气，由于杠杆4的力放大作用，能迅速开启气流通道，使移动阀的进气流阻力大大下降；当压缩机活塞从下止点上行，缸内压力和弹簧力使阀片迅速关闭，可提高运行效率。
参照图3，是排气阀的控制装置示意图，其结构和图1所示进气阀相似，其不同的是杠杆4的下端部45和阀座12上端面的阀片11拨动件111连接；另一不同的是弹簧座垫27’和弹簧34’位于支架3架体31的内侧，故称为内置式恢复弹簧34’；排气阀的工作过程是，压缩机活塞从下止点上行，缸内气压上升克服活塞23背压和弹簧力，活塞杆带动杠杆4将阀片11打开，如图3所示状态，实现压缩排气，同样具有提高气阀开启度功效；当压缩机活塞从上止点下行，则在内置式恢复弹簧34’作用下，能即时将排气阀的阀片11关闭。
参照图4、5，是一种进气阀快速关闭机构，在移动阀控制机构(进气阀)的活塞杆24外伸端不再设置弹簧，而是连接一连动关阀机构5，连动关阀机构5包括有摆杆51，弹簧52，连接杆53、牵索54、弹簧55、摇杆56和凸轮91；其余结构和图1相似；摆杆51铰接在支架3上，其一端呈拨叉形卡设于活塞杆24外伸端，另一端固接一连接杆53，并顶持一弹簧52，连接杆53经牵索54和摇杆56一端连接，相应连接处设置有缓冲弹簧55，摇杆56铰接于压缩机机身，摇杆56的另一端设有和凸轮91触接的滚轮，凸轮91固设在压缩机的十字头上；其工作过程是，当压缩机十字头行至下止点时，凸轮91斜面顶起摇杆56，摇杆56按图5中箭头所示方向摆动，经牵索54拉动摆51，摆杆51按箭头所示方向拨推活塞杆24端部固定件移动，经杠杆4将进气阀的阀片11迅速关闭，从而改善压缩机的运行性能，凸轮91离开摇杆56，装置回复至而原有状态。
参照图6，是进气阀快速关闭的又一结构——气动关阀结构6，气动关阀结构6包括有接头61，控制缸62，控制活塞63，供气源和供气开关；接头61将供气源经管路连接于控制缸61，并经控制活塞63的导气孔将供气源和控制缸62的工作腔64连接，供气管路上设置有一开关，该开关可触接于十字头上触头；其工作过程是，当压缩机十字头行至下止点时，其触头将供气管路上开关打开，压缩空气经管路自接头61进入工作腔64，压缩空气推动控制活塞63沿着图6所示箭头方向移动，控制活塞63带动活塞杆24经杠杆4将阀片11迅速关闭，十字头上触头离开开关后，供气中断，压缩空气由排气孔释放装置回复至原有状态，其功能和图4结构相似，上述气动也可由液压传动或电磁运动代替。
综上所述各种结构，均能适应中、低压压缩机配套使用。
权利要求1.一种压缩机移动阀控制机构，该装置的阀组由阀座和阀片组成，阀片触接阀座端面呈滑动贴合，阀座上固设有驱动气缸，该驱动气缸缸体内腔和压缩机气缸内腔连接有导气孔，驱动气缸经杠杆机构连接有阀组的阀片，其特征在于一传动杠杆(4)，由相对其铰接支承孔(43)的一长杆段(42)和一短杆段(44)组成，长杆段(42)的上端部(41)连接有驱动气缸(2)的活塞杆(24)，短杆段(44)的下端部(45)连接有阀组(1)的阀片(11)，驱动气缸(2)的中心线和压缩机气缸中心线垂直，驱动气缸(2)的活塞杆(24)端部设置有外置式复位弹簧(34)或内置式复位弹簧(34’)。
2.根据权利要求1所述的压缩机移动阀控制机构，其特征是杠杆(4)长杆段(42)和短杆段(44)的长度比例为1.1∶1.0至3.0∶1.0。
3.根据权利要求1所述的压缩机移动阀控制机构，其特征是杠杆(4)长杆段(42)的上端部(41)设置有长形孔或呈拨叉形结构，杠杆(4)短杆段(44)的下端部(45)设置有长形孔或呈拨叉形结构。
4.根据权利要求1所述的压缩机移动阀控制机构，其特征是在驱动气缸(2)的活塞杆(24)外伸端和连动关阀机构(5)的摆杆(51)连接，连接杆(53)经牵索(54)和摇杆(56)连接，摇杆(56)一端触接凸轮(91)，凸轮(91)是固设在压缩机的十字头上。
5.根据权利要求1所述的压缩机移动阀控制机构，其特征是在驱动气缸(2)的活塞杆(24)外伸端连接有气动关阀机构(6)的控制活塞(63)，控制活塞(63)容置于控制缸(62)，控制缸(62)的工作腔(64)经管路连接气动开关，气动开关和压缩机十字头上的凸轮触接。
6.根据权利要求1所述的压缩机移动阀控制机构，其特征是阀组(1)阀片(11)及驱动缸(2)的活塞环(26)的材料为填充碳素纤维的聚四氟乙烯。
专利摘要一种压缩机移动阀控制机构，主要解决气阀开启度提高等技术问题，其采用技术方案是，传动杠杆由一长杆段和一短杆段组成，长杆段的上端部连接有驱动气缸的活塞杆，短杆段的下端部连接有阀组的阀片，驱动气缸中心线和压缩机气缸中心线垂直，驱动气缸的活塞杆端部设置有外(或内)置式复位弹簧，适用于中低压压缩机。
文档编号F04B39/00GK2806820SQ20052004276
公开日2006年8月16日 申请日期2005年6月22日 优先权日2005年6月22日
发明者荘顺元, 张乃蘅 申请人:荘顺元