專利名稱：壓縮機(jī)閥片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及制冷壓縮機(jī)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明是涉及這樣一種往復(fù)活塞式制冷壓縮機(jī)，即，這種壓縮機(jī)具有獨(dú)特設(shè)計(jì)的閥片組件，這種閥片組件能改善閥片墊圈的夾緊特性，從而能改善閥片墊圈的密封性能。
發(fā)明的背景和概述往復(fù)活塞式壓縮機(jī)通常采用由吸收和排放壓力所驅(qū)動(dòng)的閥，這種閥被安裝在一閥片組件上，該閥片組件被安裝在由壓縮機(jī)主體形成的缸體的端部。閥片組件通常被夾在壓縮機(jī)蓋和壓縮機(jī)主體之間。在閥片組件和壓縮機(jī)主體之間安裝一閥片墊圈，用于對(duì)接觸面進(jìn)行密封。
通常，通過(guò)壓縮機(jī)蓋與壓縮機(jī)主體的連接產(chǎn)生一夾緊力，利用這個(gè)夾緊力來(lái)壓緊閥片墊圈。壓縮機(jī)蓋通過(guò)一些蓋螺栓被連接到壓縮機(jī)主體上，所說(shuō)的蓋螺栓穿過(guò)壓縮機(jī)蓋、穿過(guò)蓋墊圈、穿過(guò)閥片組件、穿過(guò)閥片墊圈、最終被擰接到壓縮機(jī)主體上。當(dāng)蓋螺栓被擰緊時(shí)，就可以壓緊閥片墊圈。
通常，蓋螺栓被設(shè)置在壓縮機(jī)蓋、閥片組件和閥片墊圈的外周邊周?chē)?。于是，閥片墊圈承受來(lái)自這個(gè)外周邊的大部分夾緊力。由于這個(gè)夾緊力產(chǎn)生于閥片墊圈的外周邊，因此，夾緊力較小，從而在與外周邊間隔開(kāi)的閥片墊圈中心部分的閥片墊圈的壓緊力較小。由于在所說(shuō)的中心部分，閥片墊圈的壓緊力較小，因此，大部分的閥片墊圈故障發(fā)生在這個(gè)中心部分。
除了利用蓋螺栓來(lái)壓緊閥片墊圈以外，位于閥片組件上部的高壓排放氣體也產(chǎn)生閥片墊圈的壓緊力。所說(shuō)的高壓排放氣體使所說(shuō)的閥片組件擠壓著閥片墊圈和壓縮主體。通常，閥片組件由一上閥片、一下閥片和一個(gè)或多個(gè)位于所說(shuō)上閥片和下閥片之間的墊片組成。在這種閥片組件的中心區(qū)域中，沒(méi)有上面所描述的蓋螺栓，因此也就沒(méi)有墊片，由于在上閥片和下閥片之間沒(méi)有墊片，因此會(huì)產(chǎn)生一敞開(kāi)的空隙。這就意味著由高壓排放氣體所產(chǎn)生的力就會(huì)作用在上閥片上，所作用的這個(gè)壓力不會(huì)直接傳遞到中心部分的下閥片。
本發(fā)明提供了一種獨(dú)特的閥片組件，這種閥片組件提高了中心部分的閥墊圈夾緊力，從而可以顯著減小閥墊圈發(fā)生故障。本發(fā)明的這種獨(dú)特的閥片組件包括一個(gè)中心墊片，該中心墊片被設(shè)置在閥片組件的中心部分的上閥片和下閥片之間。通過(guò)采用這種附加的中心墊片，就可以增大閥片組件在中心部分所施加的夾緊力，從而也就增大閥片墊圈的壓緊力，于是就可以改善它的性能和耐用性。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，中心墊片具有一螺栓孔，該螺栓孔穿過(guò)該墊片。利用這個(gè)螺栓孔來(lái)安裝一中心螺栓，使中心螺栓穿過(guò)閥片組件，并且把該螺栓擰接到壓縮機(jī)主體上。當(dāng)這個(gè)中心螺栓被擰緊時(shí)，該螺栓就向中心部分的閥片墊圈提供附加的夾緊力，從而在整個(gè)閥片墊圈中產(chǎn)生更均勻的夾緊力，于是可改善性能和耐用性，同時(shí)還可減少故障的發(fā)生。中心螺栓只能通過(guò)閥片組件和閥片墊圈穿入到壓縮機(jī)主體內(nèi)，如果需要的話，該中心螺栓可通過(guò)壓縮機(jī)蓋、閥片組件和閥片墊圈穿入壓縮機(jī)主體內(nèi)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，中心墊片不具有螺栓孔。中心墊片被設(shè)置在閥片組件的中心部分內(nèi)，以便把夾緊力和由高壓排放氣體所施加的壓力從上閥片傳遞到下閥片、傳遞到閥片墊圈、最后傳遞到壓縮機(jī)主體。這個(gè)施加到閥片墊圈中心部分上的附加力增大了中心部分的墊圈的壓緊力，從而在整個(gè)閥片墊圈中產(chǎn)生更均勻的夾緊力，于是就可以改善性能和耐用性，同時(shí)還可以減少故障的發(fā)生。如果由于壓縮機(jī)卸載系統(tǒng)或壓縮機(jī)的其它特征所處的位置的限制而不能靠近閥片組件的中心部分，從而不能安裝一中心螺栓，在這種情況中，這個(gè)附加的實(shí)施例就非常有用。
通過(guò)下面對(duì)本發(fā)明的描述就可以更清楚地理解本發(fā)明其它的應(yīng)用方面。應(yīng)當(dāng)知道，盡管在本發(fā)明中，在這里所作的詳細(xì)描述和具體例子只是為解釋目的的，本發(fā)明的范圍并不局限于這些詳細(xì)的描述和具體例子。
附圖簡(jiǎn)述通過(guò)結(jié)合附圖所作的詳細(xì)描述，就可以更全面地理解本發(fā)明。在其中的附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有獨(dú)特的閥片組件的壓縮機(jī)裝置的側(cè)視圖；圖2是圖1所示壓縮機(jī)裝置的頂視圖；圖3是圖1和圖2所示的壓縮機(jī)裝置的局部剖面圖，其中，每個(gè)罐體都被繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)了90度；圖4是圖1-3所示的獨(dú)特的閥片組件的頂視平面圖；圖5是圖4所示的獨(dú)特的閥片組件的側(cè)剖圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的類(lèi)似于圖3的壓縮機(jī)裝置的局部剖面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的獨(dú)特的閥片組件的側(cè)剖圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例所作的描述只是示例性的，絕非是限制本發(fā)明的應(yīng)用或用途。在圖1至圖5中表示出一種壓縮機(jī)裝置10，該壓縮機(jī)裝置10包括根據(jù)本發(fā)明的獨(dú)特的閥片組件。壓縮機(jī)裝置10包括一壓縮機(jī)主體12；一壓縮機(jī)蓋14；一蓋墊圈16；一閥片組件18和一閥片墊圈20。
壓縮機(jī)主體12限定一對(duì)壓縮汽缸22，在所說(shuō)壓縮汽缸22內(nèi)可滑動(dòng)地設(shè)置有活塞24。每個(gè)壓縮汽缸22都通過(guò)閥片組件18與一排放室和一吸入室相連通。
閥片組件18包括一上閥片26；一下閥片28；一環(huán)形墊片30；許多內(nèi)部墊片32；一中心墊片34。閥片組件18限定了一對(duì)吸入通道36和一對(duì)排放通道38。其中所說(shuō)的這對(duì)吸入通道36與壓縮機(jī)裝置10的吸入室連通，所說(shuō)的這對(duì)排放通道38與壓縮機(jī)裝置10的排放室連通。每條排放通道38都是由在閥片組件18的上表面42和下表面44之間延伸并沿徑向傾斜的或斜面的側(cè)壁40限定而成。所說(shuō)的斜面?zhèn)缺?0是由上閥片26形成的。斜面?zhèn)缺?0的一表面46為一排放閥元件48提供了一閥座，利用排放氣體的壓力以及在排放閥元件48和一橋式固定器52之間延伸的一彈簧來(lái)擠壓所說(shuō)的排放閥元件48，使排放閥元件48與所說(shuō)的閥座接合。
如圖所示，排放閥元件48的大小和形狀相對(duì)于排放通道38而言是這樣子的，即，能使該排放閥元件的下表面54與閥片組件18的下表面44基本上呈共面關(guān)系。彈簧50被設(shè)置在固定器52中的一槽56內(nèi)。排放閥元件48實(shí)質(zhì)上是由壓力驅(qū)動(dòng)的，所選擇的彈簧50主要用于提供穩(wěn)定性，而且還提供初始閉合偏壓力或預(yù)荷載，以便形成初始密封。除了圖中所示類(lèi)型的彈簧以外，當(dāng)然也可采用其它類(lèi)型的彈簧來(lái)適合這種用途。
固定器52也用作一止動(dòng)件，用于限制閥元件48的打開(kāi)移動(dòng)，該固定器52通過(guò)一對(duì)適合的連接件58被固定到閥片組件18上。
環(huán)形墊片30被設(shè)置在上閥片26和下閥片28之間，環(huán)形閥片30與上閥片26和下閥片28形成吸入通道36。所說(shuō)的許多內(nèi)部墊片32被設(shè)置在每個(gè)壓縮汽缸22周?chē)鐖D4所示。當(dāng)壓縮機(jī)蓋4被固定到壓縮機(jī)主體12上時(shí)，閥片組件18就被固定到壓縮機(jī)主體12上。閥片組件18被夾在壓縮機(jī)蓋14和壓縮機(jī)主體12之間，使得閥片墊圈20被夾在閥片組件18與壓縮機(jī)主體12之間，以及使蓋墊圈16被夾在閥片組件18和壓縮機(jī)蓋14之間。
許多螺栓60穿過(guò)壓縮機(jī)蓋14、蓋墊圈16、閥片組件18的上閥片26、閥片組件18的環(huán)形墊片30、閥片組件18的下閥片28、閥片墊圈20，并且被擰接到壓縮機(jī)主體12上。擰緊的螺栓60對(duì)閥片墊圈20進(jìn)行壓緊，從而在閥片組件18和壓縮機(jī)主體12之間形成密封關(guān)系，以及在閥片組件18和壓縮機(jī)蓋14之間形成一密封關(guān)系。如圖所示，所說(shuō)的許多螺栓60和閥片組件18的環(huán)形墊圈30被設(shè)置在壓縮機(jī)蓋14和閥片組件18的外周邊部分周?chē)?。在現(xiàn)有技術(shù)中，許多螺栓60穿壓縮機(jī)蓋14、蓋墊圈16、閥片組件18、閥片墊圈20，并被擰接到壓縮機(jī)主體12上，而且這些螺栓是向閥片墊圈20提供壓緊力的唯一的機(jī)械裝置。盡管這個(gè)壓緊力足夠用于閥片墊圈20的外周邊部分時(shí)，但是，由于中心部分和眾多的螺栓中的每個(gè)螺栓60之間存在著距離，因此，閥片墊圈20的中心部分的壓緊力要小于外周邊部分的壓緊力。
本發(fā)明通過(guò)增加中心墊片34來(lái)改善閥片墊圈20的壓縮特性，從而改善了閥片墊圈20的性能和耐用性。中心墊片34大致被設(shè)置在閥片組件18的幾何中心，并且位于在一個(gè)壓縮汽缸22的幾何中心和一相鄰的壓縮汽缸22的幾何中心之間延伸的直線上。這樣就使中心墊片34大致位于閥片組件18的寬度中央，也位于閥片組件18的長(zhǎng)度中央。中心墊片34在上閥片26和下閥片28之間延伸，并且被接收在由下閥片28所限定的一孔62內(nèi)。盡管圖中表示出中心墊片被接收在下閥片28中的孔62內(nèi)，但是，根據(jù)需要，孔62可以被設(shè)置在上閥片26中，從而使中心墊片34可從圖中所示的狀況被倒過(guò)來(lái)。中心墊片34限定一通孔64，該通孔64與穿過(guò)上閥片26的一孔66相對(duì)齊。一中心螺栓68穿過(guò)上閥片26的通孔66、穿過(guò)中心墊片34的通孔64，并被擰接在壓縮機(jī)主體12內(nèi)。擰緊中心螺栓68，就可以為閥片墊圈20在閥片墊圈20的中心提供附加的壓緊力，增大對(duì)閥片墊圈20的擠壓，從而可以在整個(gè)閥片墊圈20中提供更均勻的夾緊力，于是就可以改善閥片墊圈20的性能和密封功能的持久性。
閥片組件18還限定一環(huán)形閥座70，側(cè)壁40在其終端限定一環(huán)形閥座72。在閥座70和閥座72之間設(shè)置一吸入通道36。
側(cè)壁40的閥座72被設(shè)置成與閥片組件18的閥座70呈共面關(guān)系。呈圓環(huán)形式的一吸入簧片閥元件76在其閉合狀態(tài)中密封地與閥片組件18的閥座70及側(cè)壁40的閥座72接合，以便防止流體從壓縮汽缸22流入到吸入通道36內(nèi)。在吸入簧片閥元件76中設(shè)置一中心開(kāi)口78，該中心開(kāi)口78被設(shè)置成與排放通道38共軸，以便允許在壓縮汽缸22和排放閥元件48的下表面54之間可以形成直接的流體連通。吸入簧片閥元件76還包括一對(duì)沿直徑方向?qū)χ玫膹较虺庋由斓耐黄?0。一個(gè)突片80用于把簧片閥元件76固定到閥片組件18上，并且利用了一對(duì)驅(qū)動(dòng)銷(xiāo)。
由于在吸入沖程期間，壓縮汽缸22內(nèi)的活塞24從閥片組件18移開(kāi)，因此，壓縮汽缸22和吸入通道36之間的壓差會(huì)使吸入簧片閥元件76相對(duì)于壓縮汽缸22向內(nèi)偏斜到它的打開(kāi)位置(如圖3中的虛線所示)，從而使得氣流可以從吸入通道36在閥座70和72之間流入壓縮汽缸22內(nèi)。由于只有吸入簧片閥元件76的突片80向外突出超過(guò)壓縮汽缸22的側(cè)壁，因此，吸入流體很容易從吸入簧片閥元件76的整個(gè)內(nèi)周邊和外周邊流入到壓縮汽缸22內(nèi)。當(dāng)活塞24的壓縮沖程開(kāi)始時(shí)，吸入簧片閥元件76就與閥座70及閥座72密封接合。由于在壓縮汽缸22內(nèi)的壓力超過(guò)排放通道內(nèi)的壓力，并且由彈簧50施加了作用力，因此，排放閥元件48開(kāi)始打開(kāi)。經(jīng)壓縮的氣體將通過(guò)中心開(kāi)口78、經(jīng)過(guò)排放閥元件48、并進(jìn)入到排放通道38內(nèi)。閥片組件18和簧片閥元件76的這種同心布置使得覆蓋在壓縮汽缸22上的整個(gè)可獲得的表面可被用于吸入和排放的進(jìn)出口，從而可以允許最大的氣流流入和流出壓縮汽缸22。
活塞24在壓縮汽缸22內(nèi)的連續(xù)沖程連續(xù)地使吸入簧片閥元件76和排放閥元件48在它們的打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)。壓縮機(jī)主體12包括一傾斜的或彎曲的部分84，該傾斜的或彎曲的部分位于吸入簧片閥元件76的自由端附近的壓縮汽缸22的外邊緣，以便為吸入簧片閥元件76提供一友好的表面，以便吸入簧片閥元件76抵靠著該表面彎曲，從而可顯著地減小在自由端突片80內(nèi)所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。
參照?qǐng)D6，圖中表示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施的一壓縮機(jī)裝置110。在圖6中所表示的實(shí)施例中，除了中心螺栓68已被中心螺栓168所取代以外，其余的與圖3所示的實(shí)施例中的相同。中心螺栓68穿過(guò)閥片組件18和閥片墊圈20，并被擰接在壓縮機(jī)主體12上。而圖6中所示的中心螺栓168穿過(guò)汽缸蓋14、閥片組件18和閥片墊圈20，并被擰接在壓縮機(jī)主體12上。為了施加附加的壓緊力，在汽缸蓋14中增加一延伸件170，中心螺栓168穿過(guò)該延伸件170。壓縮機(jī)裝置110的操作、功能和特征與上面所描述的壓縮機(jī)裝置10相同。
參照?qǐng)D7，圖中表示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的閥片組件118。除了中心墊片34已被中心墊片134所取代以外，閥片組件118與閥片組件18是相同的。中心墊片134被設(shè)置在與中心墊片34相同的位置，這個(gè)位置大致位于閥片組件118的幾何中心。這樣就使中心墊片134大致位于閥片組件118的寬度和長(zhǎng)度的中央，或者位于與圖4所示中心墊片34相同的位置。中心墊片134在上閥片26和下閥片28之間延伸，并且被接收在由上閥片26所限定的一孔隙62內(nèi)。盡管圖中所表示的是中心墊片被接收在上閥片26中的孔162內(nèi)，但是，可根據(jù)需要，把孔162設(shè)置在下閥片28中，并且使中心墊片134從圖中所示的狀態(tài)被倒過(guò)來(lái)。由于中心墊片134是一堅(jiān)固元件，并且不具有中心螺栓68或168，因此，閥片墊圈20的中心部分不會(huì)因中心螺栓的擰緊而受到附加的壓緊力的作用。而是通過(guò)增加類(lèi)似于圖6所示延伸件170的一中心肋條，并且通過(guò)閥片組件118上部的排氣室中的壓縮氣體的壓力，來(lái)向閥片墊圈20的中心部分施加附加的壓緊力。具有排放壓力的壓縮氣體向上閥片26施加一個(gè)力，這個(gè)力通過(guò)中心墊片134被直接傳遞到下閥片28。此外，擰緊的螺栓60通過(guò)中心肋條(圖中未示)在上閥片26上施加一個(gè)力，這個(gè)力也通過(guò)中心墊片134被直接傳遞到下閥片28。于是，施加在下閥片28上的力就被施加在閥片墊圈20上，以便為閥片墊圈20在閥片墊圈20的中心提供附加的壓緊力，增大閥片墊圈20的壓緊力，從而在整個(gè)閥片墊圈20中提供更均勻的夾緊力，并且改善閥片墊圈的性能和密封功能的持久性。在現(xiàn)有技術(shù)中，不具有中心墊片134，施加在上閥片26上的壓力不直接被傳遞到下閥片28。
本發(fā)明的描述只是示例性的，因此，本發(fā)的范圍包括那些不脫離本發(fā)明要旨的各種變型。這些各種變型不應(yīng)被視為脫離了本發(fā)明的構(gòu)思和范圍。
權(quán)利要求
1.一種閥片組件，用于設(shè)置在壓縮機(jī)蓋和壓縮機(jī)主體之間，該閥片組件包括第一閥片；第二閥片；墊片，該墊片設(shè)置在所述第一閥片和所述第二閥片之間，當(dāng)所述閥片組件被固定在壓縮機(jī)蓋和壓縮機(jī)主體之間時(shí)，所述墊片承受位于第一閥片和第二閥片中心處的夾緊力。
2.如權(quán)利要求1所述的閥片組件，其中所述第一閥片包括多個(gè)閥座，這些閥座能夠使壓縮機(jī)蓋和壓縮機(jī)主體之間實(shí)現(xiàn)連通。
3.如權(quán)利要求1所述的閥片組件，其中所述墊片與形成在所述第一閥片或第二閥片中的孔相接合。
4.如權(quán)利要求1所述的閥片組件，還包括環(huán)形墊片，該環(huán)形墊片圍繞著所述第一閥片和第二閥片設(shè)置并位于它們之間。
5.如權(quán)利要求1所述的閥片組件，還包括多個(gè)中間墊片，這些中間墊片設(shè)置在位于所述第一閥片和第二閥片之間的一些預(yù)定位置。
6.如權(quán)利要求1所述的閥片組件，其中所述墊片包含一通孔，該通孔適于接收一固定器，該固定器將所述第一閥片固定到所述第二閥片。
7.如權(quán)利要求1所述的閥片組件，還包括延伸在壓縮機(jī)蓋和壓縮機(jī)主體之間的延伸件。
8.如權(quán)利要求7所述的閥片組件，還包括多個(gè)螺栓，至少一個(gè)螺栓穿過(guò)所述延伸件、所述墊片和所述第二閥片到達(dá)所述壓縮機(jī)主體。
9.如權(quán)利要求7所述的閥片組件，其中所述延伸件是承載載荷的延伸件。
10.一種制冷壓縮機(jī)，包括壓縮機(jī)蓋；壓縮機(jī)主體；以及閥片組件，該閥片組件包括第一閥片和第二閥片，該閥片組件設(shè)置在壓縮機(jī)蓋和壓縮機(jī)主體之間并提供壓縮機(jī)蓋和壓縮機(jī)主體之間的連通，所述第一和第二閥片被一中心墊片分開(kāi)并承載，該中心墊片相對(duì)于所述第一閥片和第二閥片大體中心布置。
11.如權(quán)利要求10所述的制冷壓縮機(jī)，其中所述中心墊片為圓形。
12.如權(quán)利要求10所述的制冷壓縮機(jī)，其中所述中心墊片適于容納將所述壓縮機(jī)蓋固定到所述壓縮機(jī)主體的螺栓。
13.如權(quán)利要求10所述的制冷壓縮機(jī)，其中所述中心墊片承受著第一閥片和第二閥片之間的夾緊力。
14.如權(quán)利要求10所述的制冷壓縮機(jī)，還包括一延伸件，該延伸件從所述壓縮機(jī)蓋徑向地延伸到所述第一閥片的表面，所述中心墊片和所述延伸件承受著所述第一和第二閥片之間的夾緊力。
15.如權(quán)利要求10所述的制冷壓縮機(jī)，還包括一環(huán)形墊片，該環(huán)形墊片設(shè)置在所述第一閥片和所述第二閥片之間并環(huán)繞著第一閥片和第二閥片，所述中心墊片和所述環(huán)形墊片承受著所述第一閥片和第二閥片之間的夾緊力。
16.如權(quán)利要求10所述的制冷壓縮機(jī)，其中所述第一閥片包括一對(duì)閥座，所述中心墊片設(shè)置在該對(duì)閥座之間。
全文摘要
一種閥片組件，用于設(shè)置在壓縮機(jī)蓋和壓縮機(jī)主體之間，該閥片組件包括第一閥片；第二閥片；墊片，該墊片設(shè)置在所述第一閥片和所述第二閥片之間，當(dāng)所述閥片組件被固定在壓縮機(jī)蓋和壓縮機(jī)主體之間時(shí)，所述墊片承受位于第一閥片和第二閥片中心處的夾緊力。
文檔編號(hào)F04B39/00GK1896514SQ20061009249
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2003年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月25日
發(fā)明者歐內(nèi)斯特·R·伯格曼, 斯科特·D·舒爾策, 布拉德·A·舒爾策 申請(qǐng)人:科普蘭公司