專(zhuān)利名稱(chēng)：氣體壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體壓縮機(jī)，其中，壓縮缸體內(nèi)有進(jìn)氣閥和排氣閥，并且上述閥中的可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥具有活塞環(huán)，用來(lái)同時(shí)起著氣體壓縮活塞的作用，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及前述型式的提供雙級(jí)壓縮的分級(jí)式氣體壓縮機(jī)。
壓縮缸體內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣閥和排氣閥，且其中可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的閥具有活塞環(huán)的一種氣體壓縮機(jī)，揭示在1991年4月30日授予RobertA.Bennitt的英國(guó)專(zhuān)利No.5，011，383中，此專(zhuān)利是一種與直排式氣缸及氣體壓縮腔體結(jié)合使用的閥組件，并且也揭示在1991年5月14日同樣授予RobertA.Bennitt的有關(guān)氣體壓縮機(jī)的美國(guó)專(zhuān)利No.5，015，158中。本發(fā)明的已有技術(shù)可參考前述專(zhuān)利所提供的非常概括的技術(shù)背景。
本發(fā)明的目的在于提供一種氣體壓縮機(jī)，它包括一具有(a)縱向軸線，和(b)一圓周壁的直排式缸體;一在所述缸體內(nèi)的圓筒形套筒，它從所述缸體的一個(gè)軸端大體上延伸至所述缸體的中段;一設(shè)在所述缸體內(nèi)，并靠近它的一個(gè)軸端的第一單向閥組件;一設(shè)在所述套筒內(nèi)，中心有孔并靠近其另一端的第二單向閥組件;一設(shè)在所述缸體和所述套筒內(nèi)的可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞桿，該活塞桿可滑動(dòng)地穿過(guò)所述第二個(gè)閥組件;其中，所述桿有一從所述缸體向外伸出的驅(qū)動(dòng)端;一安裝在所述桿的最內(nèi)端的第三單向閥，一安裝在所述桿中段的第四單向閥組件;形成在所述壁內(nèi)以讓氣體通到所述第一閥組件的徑向開(kāi)口;以及形成在所述壁和所述套筒內(nèi)以將壓縮氣體從所述第二閥組件排出的徑向開(kāi)口;其中所述第一和第三閥組件包括和所述桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)協(xié)同工作的裝置，以壓縮進(jìn)入的氣體而完成第一階段壓縮;所述第二和第四閥組件包括和所述桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)協(xié)同工作的裝置，以壓縮進(jìn)入的氣體而完成第二階段壓縮;所述第三閥組件和所述缸體的內(nèi)表面密封地連接;且所述第四閥組件和套筒的內(nèi)表面密封地連接。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的及其新穎的特征通過(guò)以下結(jié)合附圖所作的描述將變得更加清楚，其中，

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一半截面的側(cè)面垂直剖視圖;
圖2是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的一半截面的側(cè)面垂直剖視圖。
如圖1所示，據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的新穎的氣體壓縮機(jī)10有一直排式缸體12，缸體12有一縱向軸線14和一圓周壁16。一圓筒形套筒18設(shè)在缸體12中，并從缸體12的一端基本上一直延伸到缸體的中部。第一單向閥組件20設(shè)在缸體12內(nèi)，并靠近缸體的軸向端22。第二個(gè)中央鏜孔的單向閥組件24設(shè)在缸體內(nèi)，并靠近缸體12的軸向端26。端蓋28和30封閉住端部22和26，并由拉桿(圖中未畫(huà)出)固定在位，前述專(zhuān)利No.5，015，158中較具體地描述了這種結(jié)構(gòu)?；钊麠U32可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地設(shè)置在缸體12和套筒18中，并可滑動(dòng)地穿過(guò)第二閥組件24。桿32有一驅(qū)動(dòng)端34，它從缸體12向外伸出以連接到一原動(dòng)機(jī)上(圖中未畫(huà)出)。
第三個(gè)單向閥組件36安裝在桿32的最里端，第四個(gè)單向閥組件38安裝在桿32的中心。徑向進(jìn)氣口40形成在缸壁16內(nèi)，并靠近缸體12的末端22以允許氣體進(jìn)入第一個(gè)閥組件20中，徑向出氣口42形成在缸壁16和套筒18內(nèi)，用來(lái)將壓縮氣體從第二個(gè)閥組件24中排出。一帶法蘭的導(dǎo)管44與進(jìn)氣口40相連接，一帶法蘭的導(dǎo)管46與出氣口42相連。
閥組件20，24，36和38都是片狀閥或板閥，相應(yīng)的閥組件揭示在前述專(zhuān)利No.5，011，383中。
當(dāng)桿32向右運(yùn)動(dòng)時(shí)(參見(jiàn)圖1)，閥組件36將向套筒18移動(dòng)，并在其自身和閥組件20之間形成真空，因此，可讓氣體通過(guò)閥組件20進(jìn)入一腔室48。然后，桿32向左運(yùn)動(dòng)，位于腔室內(nèi)的氣體將在閥組件20和26之間被壓縮以完成第一階段壓縮，達(dá)到某個(gè)給定的壓力閥值時(shí)，它將通過(guò)閥組件36進(jìn)入腔室48。同時(shí)，在同一循環(huán)過(guò)程中，閥組件38將在其本身和閥組件24之間抽成一相對(duì)的真空區(qū)，當(dāng)閥組件38向左平移時(shí)，來(lái)自腔室48的第一階段壓縮氣體將通過(guò)它。然后，當(dāng)閥組件38向右移時(shí)，這一氣體將在閥組件38和24之間被壓縮以完成第二階段壓縮。當(dāng)?shù)竭_(dá)另一個(gè)給定的壓力值時(shí)，最后的壓縮氣體將通過(guò)閥組件24經(jīng)開(kāi)口42和導(dǎo)管46排出。
閥件20、24、36和38上形成有多個(gè)槽50，槽中嵌有密封圈52。因此，閥組件36和38起著活塞的作用(在No.5，011，383專(zhuān)利中對(duì)此有較充分的描述)。隨著桿32的平移運(yùn)動(dòng)而體積有所變化的腔室48包括(a)第一級(jí)氣體壓縮容積，和(b)第二級(jí)氣體壓縮的吸入容積。為了滿足在兩級(jí)壓縮之間有可能要對(duì)壓縮氣體進(jìn)行中間冷卻的需要，本發(fā)明提出了如圖2所示的另一個(gè)實(shí)施例。
圖2中出現(xiàn)的和圖1中相同或相似的編號(hào)均表示和圖1中相同或相似的部件。
圖2中的壓縮機(jī)10a的結(jié)構(gòu)和圖1中的壓縮機(jī)10相似，但它有中間冷卻的功能。在閥組件三和四，即組件36和38之間是一個(gè)液態(tài)阻擋部件，后者包括一圓形密封件54。和閥組件一樣，密封件54上的槽50中設(shè)有密封圈52。它將壓縮缸體12的左部和右部之間加以密封，并連接在閥組件36和38的桿32的中段上。另外，一第一級(jí)排氣口56和導(dǎo)管58(如虛線所示)通到密封件54和閥組件38之間的缸體12內(nèi)。一第二級(jí)開(kāi)口60和導(dǎo)管62通到密封件54和閥組件38之間的缸體12內(nèi)。如果需要進(jìn)行中間冷卻，只要在導(dǎo)管58和62間連接一適當(dāng)?shù)睦鋮s裝置就可以。
如圖所述，閥組件20、24，36和38如專(zhuān)利No.5，011，383中所揭示的那樣構(gòu)成。然而，很明顯，閥組件20和36的直徑大于閥組件24和38的直徑。不過(guò)，閥組件20和36是相同并可互換的，閥組件24和38也是相同并可互換的。
在各個(gè)實(shí)施例，即壓縮機(jī)10和10a中，閥組件20安裝在一短軸64上。軸64最外的一端是個(gè)有螺紋的端，它與端蓋28螺接并在其末端安裝有一螺母66。此外，短軸64的中段還有一六角形凸塊。凸塊68可用扳手使之轉(zhuǎn)動(dòng)以調(diào)節(jié)閥組件20的位置，以改變第一階段壓縮的程度。在圖1和圖2中，閥組件20是水平地剖開(kāi)的;有剖面線的一半表示閥組件20位于其最內(nèi)端位置，實(shí)線的一半表示其處于最外端位置。
雖然，結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但完全可以理解，這僅僅是用來(lái)舉例說(shuō)明本發(fā)明，而不能作為對(duì)前述發(fā)明目的和所附權(quán)利要求書(shū)的精神和范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種氣體壓縮機(jī)，它包括一具有(a)一縱向軸線，和(b)一圓周壁的直排式缸體；一在所述缸體內(nèi)的圓筒形套筒，它從所述缸體的一個(gè)軸端大體上延伸至所述缸體的中段；一設(shè)在所述缸體內(nèi)，并靠近其一個(gè)軸端的第一單向閥組件；一設(shè)在所述套筒內(nèi)、中央有孔，并靠近缸體另一端的第二單向閥組件；一設(shè)在所述缸體和所述套筒內(nèi)的可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞桿，該活塞桿可滑動(dòng)地穿過(guò)所述第二個(gè)閥組件；其中，所述桿有一從所述缸體向外伸出的驅(qū)動(dòng)端；一安裝在所述桿的最內(nèi)端的第三單向閥組件；一安裝在所述桿的中段的第四單向閥組件；形成在所述壁內(nèi)以允許氣體通到所述第一閥組件的徑向開(kāi)口；以及形成在所述壁和所述套筒內(nèi)以將壓縮氣體從所述第二閥組件排出的徑向開(kāi)口；其中，所述第一、第三閥組件組成和所述桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)協(xié)同工作的裝置，以壓縮進(jìn)入的氣體而完成第一階段壓縮；所述第二和第四閥組件組成和所述桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)協(xié)同工作的裝置，以壓縮進(jìn)入的氣體而完成第二階段壓縮；所述第三閥組件和所述缸體的內(nèi)表面密封地連接；以及所述第四閥組件和所述套筒的內(nèi)表面密封地連接。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其中，所述第三和第四閥組件在其周壁內(nèi)分別具有多個(gè)槽，并在所述槽內(nèi)置有密封圈。
3.如權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其中，所述第一和第三單向閥組件彼此相同并可互換。
4.如權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其中，所述第二和第四單向閥組件彼此相同并可互換。
5.如權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其中，所述第三和第四單向閥組件之間，并與所述缸體和所述套筒一起構(gòu)成一腔室，它包括(a)第一段階氣體壓縮的容積，以及(b)第二壓縮階段吸入容積。
6.如權(quán)利要求5所述的氣體壓縮機(jī)，其中，所述腔室的容積是隨所述桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而變化的。
7.如權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，還包括，設(shè)置在所述第三和第四單向閥組件之間的液態(tài)阻擋件。
8.如權(quán)利要求7所述的氣體壓縮機(jī)，其中，所述阻擋件包括一和所述套筒的內(nèi)表面密封地連接的圓形密封件。
9.如權(quán)利要求8所述的氣體壓縮機(jī)，其中，所述密封件安裝在所述第三和第四單向閥組件中部的所述桿上。
10.如權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，還包括，用來(lái)使壓縮氣體從所述第三單向閥組件排出的、形成在所述壁內(nèi)的徑向開(kāi)口;以及用來(lái)使氣體進(jìn)入所述第四單向閥組件的、形成在所述壁和套筒內(nèi)的徑向開(kāi)口。
全文摘要
夾在端蓋間的一直排式缸體將閥組件完全地容納在其中，并在缸體的一半長(zhǎng)度上設(shè)有一圓筒形套筒，以形成分階段壓縮，即對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行二級(jí)壓縮。
文檔編號(hào)F04B3/00GK1080027SQ9310533
公開(kāi)日1993年12月29日 申請(qǐng)日期1993年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月17日
發(fā)明者羅伯特·A·伯尼特 申請(qǐng)人:德萊塞·蘭特公司