用于空氣壓縮機的組合活塞的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于空氣壓縮機領(lǐng)域，具體涉及一種用于空氣壓縮機的組合活塞。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣壓縮機是人們生產(chǎn)生活中經(jīng)常用到的工具之一，通常，壓縮機包括活塞組件和氣缸，活塞組件與氣缸配合形成壓縮室，活塞組件設(shè)計的好壞與空氣壓縮機的性能息息相關(guān)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的空氣壓縮機中的活塞組件主要包括活塞體、活塞環(huán)、活塞桿，在活塞體的中心形成有內(nèi)孔活塞桿穿過該內(nèi)孔與活塞體固定連接，在活塞體上還形成有環(huán)形槽，活塞環(huán)安裝在環(huán)形槽內(nèi)，以密封活塞體與氣缸之間的間隙，活塞組件可包括多個活塞環(huán)。中國專利文獻(xiàn)CN 101865115A公開了一種空氣壓縮機的活塞組件，該活塞組件包括活塞蓋板、活塞本體以及密封環(huán)，活塞蓋板使用緊固件緊固地連接到活塞本體上，密封環(huán)配裝在活塞蓋板與活塞本體之間，且密封環(huán)呈具有與氣缸內(nèi)孔壁面作運動密封配合的橢圓狀或類橢圓狀的環(huán)形外緣表面，因此即使在振動、慣性以及變形等因素的影響下密封環(huán)也不易發(fā)生圍繞活塞組件軸線的松轉(zhuǎn)運動，不僅活塞環(huán)而且活塞蓋板均不易松脫。但是這種結(jié)構(gòu)的空氣壓縮機在排氣過程結(jié)束時總有余隙容積存在，在下一次吸氣時，余隙容積內(nèi)的壓縮空氣會膨脹，從而減少了吸入的空氣量，降低了效率，增加了壓縮功。且由于余隙容積的存在，當(dāng)壓縮比增大時，溫度急劇升高。故當(dāng)輸出壓力較高時，應(yīng)采取措施降低排氣溫度，節(jié)省壓縮功，以達(dá)到提高容積效率，增加壓縮氣體排氣量的效果。
[0004]因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定、能有效減小余隙容積從而提高排氣效率的用于空氣壓縮機的組合活塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于空氣壓縮機的組合活塞，本組合活塞結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定，能有效減小余隙容積從而提高壓縮機氣缸的排氣效率。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]一種用于空氣壓縮機的組合活塞，包括設(shè)置在氣缸中的活塞體和活塞端蓋，所述活塞端蓋通過緊固件固定在活塞體上，所述活塞體上沿其軸向開設(shè)有第一進(jìn)氣孔，所述活塞端蓋上開設(shè)有第二進(jìn)氣孔，所述活塞端蓋與活塞體之間設(shè)置有閥片，且閥片的邊部處于在氣缸進(jìn)氣時抬起以使得第一進(jìn)氣孔和第二進(jìn)氣孔相聯(lián)通或在氣缸排氣時封蓋在第一進(jìn)氣孔處以使得第一進(jìn)氣孔和第二進(jìn)氣孔相隔絕的兩種狀態(tài)；所述活塞端蓋上設(shè)置有限制閥片抬起角度的升程限制器或升程限制結(jié)構(gòu)。
[0008]優(yōu)選的，所述升程限制結(jié)構(gòu)為設(shè)置在活塞端蓋底端面上的凹部。
[0009]優(yōu)選的，本組合活塞中還在活塞體上設(shè)置有兩個定位銷，所述活塞端蓋和閥片均通過定位銷安裝在所述活塞體上，所述活塞端蓋上的與定位銷相配合的端蓋銷孔為上端封閉的盲孔。
[0010]優(yōu)選的，所述閥片包括閥片中心段和自閥片中心段向外伸出并便于翹起的閥臂組成；所述閥片中心段的中部設(shè)置有供緊固件穿過的固定孔，且所述閥片中心段在固定孔的兩側(cè)設(shè)有兩個供定位銷穿過的定位孔；所述閥臂遠(yuǎn)離閥片中心段的一端即閥臂末端蓋設(shè)在第一進(jìn)氣孔處，且所述閥臂末端的尺寸大于第一進(jìn)氣孔的尺寸。
[0011]優(yōu)選的，所述閥臂設(shè)置為四個，四個閥臂呈十字狀設(shè)置。
[0012]優(yōu)選的，所述升程限制結(jié)構(gòu)為與所述閥臂相對應(yīng)配合的楔子狀或類楔子狀凹腔，所述第二進(jìn)氣孔設(shè)置在升程限制結(jié)構(gòu)的邊緣處，且第二進(jìn)氣孔與升程限制結(jié)構(gòu)的邊緣相交。
[0013]優(yōu)選的，所述楔子狀凹腔的夾角α在O?45°范圍內(nèi)。
[0014]優(yōu)選的，與某個第一進(jìn)氣孔對應(yīng)配合的第二進(jìn)氣孔設(shè)置為多個。
[0015]更優(yōu)選的，所述楔子狀凹腔的夾角α為2?5°。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:
[0017]I)、本發(fā)明中的組合活塞把氣缸分成氣缸上部和氣缸下部兩部分，該組合活塞中的第一進(jìn)氣孔、閥片、升程限制結(jié)構(gòu)與第二進(jìn)氣孔彼此配合構(gòu)成一個止回閥；當(dāng)組合活塞以圖1中所示的箭頭所指方向向下運動時，氣缸下部的壓力大于氣缸上部的壓力，此時壓縮機開啟吸氣閥，氣體從氣缸上的進(jìn)氣通道進(jìn)入到氣缸下部，氣流穿過第一進(jìn)氣孔對閥片施加壓力，使得閥片的閥臂翹起，封蓋在第一進(jìn)氣孔出的閥臂末端打開，此時止回閥打開，第一進(jìn)氣孔和第二進(jìn)氣孔彼此連通，空氣經(jīng)第二進(jìn)氣孔進(jìn)入到氣缸上部空間完成吸氣過程；
[0018]當(dāng)組合活塞以圖2中所示的箭頭所指方向向上運動時，壓縮機關(guān)閉吸氣閥，由于氣缸上部的壓力大于下部的壓力，使得閥片貼緊活塞體的第一進(jìn)氣孔，此時止回閥關(guān)閉，氣體在氣缸上部空間內(nèi)完成壓縮過程后排出氣缸。
[0019]由上述可知，本組合活塞結(jié)構(gòu)簡單緊湊，拆卸方便，適用于安裝在空間尺寸小的微型空壓機上。本組合活塞能夠使吸氣過程更充分，能顯著提高空壓機的進(jìn)氣效率，并且壓縮過程使氣缸內(nèi)部保持了良好的密封性，同樣也提高了排氣效率，節(jié)省了壓縮機的能耗。
[0020]2)、本發(fā)明在第一進(jìn)氣孔上方的活塞端蓋上設(shè)有楔子狀或類似楔子狀凹腔的升程限制結(jié)構(gòu)，當(dāng)閥片的閥臂在氣流壓力下翹起時，氣流通過升程限制結(jié)構(gòu)對閥臂的抬起角度進(jìn)行限制，也即利用升程限制結(jié)構(gòu)自身的形狀對閥臂的抬起角度進(jìn)行限制。具體說來，由于楔子狀凹腔的夾角α在O?45°范圍內(nèi)，因此閥片的閥臂的抬升角度將小于等于45°，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計使得氣體以較為緩和的速度經(jīng)第一進(jìn)氣孔、第二進(jìn)氣孔而進(jìn)入到氣缸上部空間，降低了氣流對閥片的沖擊，提高了閥片的工作壽命。
[0021]3)、本發(fā)明將楔子狀凹腔的夾角α嚴(yán)格限制在2?5°范圍內(nèi)，其一可以保證氣流的通暢而不受影響，其二能夠盡可能減少對活塞端蓋整體性和結(jié)構(gòu)的影響，保證組合活塞能夠持久可靠的穩(wěn)定工作。
[0022]4)、本組合活塞在活塞體上開設(shè)了多個第一進(jìn)氣孔，此多個第一進(jìn)氣孔同心設(shè)置且均勻分布，且此多個第一進(jìn)氣孔的圓心設(shè)置在緊固件軸線上。同樣的，本組合活塞中閥片的閥臂也以緊固件的軸線作為中線對稱分布。此外，本組合活塞中的第二進(jìn)氣孔與第一進(jìn)氣孔對應(yīng)設(shè)置，也即，多個第二進(jìn)氣孔(當(dāng)與某個第一進(jìn)氣孔對應(yīng)的多個第二進(jìn)氣孔構(gòu)成第二進(jìn)氣孔組時，則為多個第二進(jìn)氣孔組)也同心設(shè)置且均勻分布，此多個第二進(jìn)氣孔的圓心也設(shè)置在緊固件軸線上。本發(fā)明中的這種結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少了空氣壓縮機在工作過程中產(chǎn)生的振動與噪聲，提高了其穩(wěn)定性，同時，使氣流運動過程更加平穩(wěn)，更加接近可逆過程，這種活塞組件實現(xiàn)了在滿足氣流速度及壓力損失的前提下，能夠有效的減小余隙容積，降低排氣溫度，因而保證了空氣壓縮機具有較高的吸氣和排氣效率，同時降低能耗。
[0023]5)、本發(fā)明閥片中心段設(shè)有兩個對稱的供定位銷穿過的定位孔，安裝時定位銷穿過定位孔將閥片限位在活塞體上，從而不但使得閥片在安裝時的精度較高，而且確保了閥片的位置不會再氣流擾動下發(fā)生移動；閥片中設(shè)置有四個閥臂，與此對應(yīng)的，活塞體上的第一進(jìn)氣孔和活塞端蓋上的升程限制結(jié)構(gòu)也對應(yīng)設(shè)置為四個，從而不但有利于保證足夠的通氣面積，而且有利于增強活塞端蓋的結(jié)構(gòu)強度，使活塞端蓋在氣缸惡劣的工作環(huán)境中能夠穩(wěn)定可靠的工作；閥臂末端的尺寸大于第一進(jìn)氣孔的尺寸，閥臂末端端部到緊固件軸線的距離大于第一進(jìn)氣孔孔壁到緊固件軸線的最遠(yuǎn)距離，且閥臂末端端部到緊固件軸線的距離小于第二進(jìn)氣孔孔壁到緊固件軸線的最遠(yuǎn)距離，從而確保了閥臂末端在氣缸排氣時能夠封蓋在第一進(jìn)氣孔上使第一進(jìn)氣孔和第二進(jìn)氣孔相隔絕，而在氣缸進(jìn)氣時能夠順利抬起而使第一進(jìn)氣孔和第二進(jìn)氣孔相連通，從而不會發(fā)生無法嚴(yán)格控制第一進(jìn)氣孔的開閉問題，保證了空氣壓縮機的正常運作。
[0024]6)、本發(fā)明將與某個第一進(jìn)氣孔對應(yīng)配合的第二進(jìn)氣孔設(shè)置為多個，也即一個第一進(jìn)氣孔與多個第二進(jìn)氣孔構(gòu)成的第二進(jìn)氣孔組相對應(yīng)配合，不但保證了氣流的流量不受影響，而且確保了活塞端蓋結(jié)構(gòu)的完整性，保證了活塞端蓋具有較高的結(jié)構(gòu)強度。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明活塞吸氣過程的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明活塞壓縮過程的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為本發(fā)明活塞端蓋的主視圖。
[0028]圖4為本發(fā)明活塞端蓋的仰視圖。
[0029]圖5為本發(fā)明閥片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中標(biāo)記的含