一種用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，包括活塞頭（1），其特征在于：還包括活塞連接體（2）、吸氣閥片（3）、金屬活塞環(huán)（4）、大活塞環(huán)（6）和小活塞環(huán)（7）；吸氣閥片（3）設(shè)置在活塞頭（1）上，活塞頭（1）通過活塞連接體（2）與外部動力裝置相連，金屬活塞環(huán)（4）和小活塞環(huán)（7）重疊組成復(fù)合環(huán)設(shè)置在活塞頭（1）外柱面的后部，大活塞環(huán)（6）設(shè)置在活塞頭（1）外柱面的前部，在活塞頭（1）的外柱面上復(fù)合環(huán)和大活塞環(huán)（6）之間還設(shè)置有金屬卡箍（5）。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，滿足足夠的強度、剛度與耐磨性，具有較好的導熱性，大大提高了產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)能力，保證航空制冷裝置的工作穩(wěn)定、可靠。
【專利說明】
一種用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于航空制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件。
【背景技術(shù)】
[0002]航空制冷壓縮機是飛機環(huán)境控制與熱管理系統(tǒng)的核心制冷部件，保證飛機上被制冷電子設(shè)備工作的穩(wěn)定性和可靠性。航空制冷壓縮機采用蒸發(fā)制冷循環(huán)方式，壓縮機由本體組件、活塞頭組件、動力平衡裝置等組成。其中活塞頭組件在氣缸中做往復(fù)運動來壓縮氣缸中的氣體，實現(xiàn)氣體的吸入、壓縮和排出。由于屬于航空制冷設(shè)備，這就要求活塞頭組件隨飛機在快速俯沖、爬升、盤旋及倒飛等飛行姿態(tài)時，以及在高低溫等環(huán)境條件下，保證活塞組件的有效工作，從而保證航空制冷壓縮機(空調(diào))工作性能穩(wěn)定、可靠。
[0003]現(xiàn)有空調(diào)活塞頭組件主要包括:活塞81、氣環(huán)82、活塞銷83、彈簧擋圈84、油環(huán)85等，如圖2所示。首先，氣環(huán)82至于活塞81外緣，活塞81帶動氣環(huán)82和油環(huán)85在氣缸內(nèi)做往復(fù)運動，活塞銷83與曲柄相連，帶動活塞頭組件進行運動，活塞頭組件在工作過程中受到變化著的氣體力、往復(fù)慣性力、測壓力和摩擦力等的作用，要求活塞組在盡量減小其本身重量的同時應(yīng)具有足夠的強度、剛度與耐磨性以及較好的導熱性和較小的熱膨脹系數(shù)，以維持與氣缸之間的合理間隙?，F(xiàn)有活塞頭組件在飛機處于各種飛行姿態(tài)時，以及飛機處于環(huán)境溫度變化過程中，整個活塞頭組件在氣缸中的運動受到很大的影響，不適用于飛機上振動及環(huán)境惡劣的場所。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有活塞頭組件工作溫度需要達到-40°到+55°，運動摩擦受力矩影響較大，適應(yīng)環(huán)境條件變化的能力差;從而引起往復(fù)運動的不平滑、嚴重狀態(tài)下容易出現(xiàn)卡止現(xiàn)象。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型設(shè)計了一種用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，其解決了航空制冷壓縮機在環(huán)境溫度變化中的環(huán)境適應(yīng)性問題，同時滿足了飛機在各種飛行姿態(tài)下的壓縮機的可靠性和穩(wěn)定性問題。
[0006]為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實用新型采用了以下方案:
[0007]—種用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，包括活塞頭(I)，其特征在于:還包括活塞連接體(2)、吸氣閥片(3)、金屬活塞環(huán)(4)、大活塞環(huán)(6)和小活塞環(huán)(7);吸氣閥片(3)設(shè)置在活塞頭(I)上，活塞頭(I)通過活塞連接體(2)與外部動力裝置相連，金屬活塞環(huán)(4)和小活塞環(huán)(7)重疊組成復(fù)合環(huán)設(shè)置在活塞頭(I)外柱面的后部，大活塞環(huán)(6)設(shè)置在活塞頭
(I)外柱面的前部。
[0008]進一步，活塞頭(I)的外柱面上加工有環(huán)形溝槽結(jié)構(gòu)。大活塞環(huán)(6)鑲嵌在前部溝槽內(nèi)，前部溝槽橫截面為無底邊梯形結(jié)構(gòu);小活塞環(huán)(7)鑲嵌在后部溝槽內(nèi)，金屬活塞環(huán)(4)套在小活塞環(huán)(7)的外側(cè)。
[0009]進一步，在活塞頭(I)的外柱面上復(fù)合環(huán)和大活塞環(huán)(6)之間還設(shè)置有金屬卡箍
(5)，以對金屬活塞環(huán)(4)起到保護和密封的作用。
[0010]進一步，金屬卡箍(5)位于活塞頭(I)外柱面上復(fù)合環(huán)和大活塞環(huán)(6)之間的溝槽內(nèi)。
[0011]進一步，活塞頭(I)是圓盤狀結(jié)構(gòu)。
[0012]進一步，大活塞環(huán)(6)和小活塞環(huán)(7)采用的材料為橡膠材料。
[0013]進一步，活塞連接體(2)的桿部穿過活塞頭(I)與外部動力裝置相連，吸氣閥片(3)安裝在活塞頭(I)端部且位于活塞頭(I)與活塞連接體(2)的頂端平面之間，吸氣閥片(3)內(nèi)側(cè)壁緊貼活塞頭(1)，活塞頭(I)端部與吸氣閥片(3)對應(yīng)的部分開有通孔結(jié)構(gòu)。
[0014]進一步，活塞連接體(2)的軸截面是“T”型結(jié)構(gòu)；“T”型結(jié)構(gòu)的頂端平面是圓盤面，圓盤面上開有多個通氣孔，通氣孔和吸氣閥片(3)構(gòu)成氣動通道；“T”型結(jié)構(gòu)的桿部是軸狀結(jié)構(gòu)，“T”型結(jié)構(gòu)的桿部穿過活塞頭(I)與外部動力裝置相連。
[0015]進一步，圓盤面上的通氣孔有12個。
[0016]該用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件具有以下有益效果:
[0017](I)本實用新型用于航空制冷裝置的活塞頭組件，運用大小活塞環(huán)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。將金屬活塞環(huán)與彈性活塞環(huán)套合在一起的結(jié)合運用，滿足足夠的強度、剛度與耐磨性。這樣的活塞頭組件耐沖擊、抗振性能好。這樣活塞頭組件隨飛機在處于環(huán)境溫度變化過程中時，不用擔心活塞頭組件運動摩擦力矩變化過大，大大提高了產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)能力，保證航空制冷裝置的工作穩(wěn)定、可靠。
[0018](2)本實用新型提供了一種用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，采用雙復(fù)合活塞環(huán)結(jié)構(gòu)，將金屬活塞環(huán)與彈性活塞環(huán)結(jié)合運用，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。采用大小活塞環(huán)結(jié)構(gòu)，滿足足夠的強度、剛度與耐磨性，金屬活塞環(huán)與非金屬活塞環(huán)配合使用具有較好的導熱性，兼顧了較小的熱膨脹系數(shù)，大大提升了產(chǎn)品在環(huán)境適應(yīng)性方面的性能，提高了航空制冷壓縮機的可靠性。
【附圖說明】
[0019]圖1:本實用新型用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2:現(xiàn)有技術(shù)中活塞頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖標記說明:
[0022]I一活塞頭；2—活塞連接體;3—吸氣閥片；4一金屬活塞環(huán);5—金屬卡箍；6—大活塞環(huán);7一小活塞環(huán);81 —活塞;82—氣環(huán);83—活塞銷;84—彈黃擋圈；85—油環(huán)。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對本實用新型做進一步說明:
[0024]圖1示出了一種用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，包括活塞頭1、活塞連接體2、吸氣閥片3、金屬活塞環(huán)4、金屬卡箍5、大活塞環(huán)6和小活塞環(huán)7。
[0025]活塞頭I是圓盤狀結(jié)構(gòu)，活塞頭I的外圓柱面上加工有三個環(huán)形溝槽結(jié)構(gòu)。大活塞環(huán)6鑲嵌在前部溝槽內(nèi)；前部溝槽采用橫截面為梯形的溝槽以與大活塞環(huán)6緊密貼合，同時對大活塞環(huán)6有一個擠壓作用以提高大活塞環(huán)6的密封效果。小活塞環(huán)7鑲嵌在后部溝槽內(nèi)，金屬活塞環(huán)4套在小活塞環(huán)7的外側(cè)，金屬活塞環(huán)4與小活塞環(huán)7套合后一起用鑲嵌在活塞頭I上。金屬卡箍5位于活塞頭I中間的溝槽內(nèi)起到對金屬活塞環(huán)4的固緊和保護作用?；钊^I與活塞連接體2相連?；钊^I是活塞組件的支撐部件，活塞環(huán)等相關(guān)零件安裝在活塞頭I上面，是活塞環(huán)的固定部分。
[0026]金屬活塞環(huán)4是位于活塞頭I上，其采用的材料，可以有效的適應(yīng)在高溫狀態(tài)下工作，保證了在高低溫狀態(tài)下，該活塞頭組件的可靠性能。
[0027]大活塞環(huán)6、小活塞環(huán)7、金屬卡箍5位于活塞頭I的前后位置排列，大活塞環(huán)6的作用是保持氣缸與活塞間的氣密性，大活塞環(huán)6采用的材料為新型橡膠材料，大活塞環(huán)6外圓柱面與氣缸壁壓緊，形成第一密封面，避免了氣體通過大活塞環(huán)6外圓柱面與氣缸之間的縫隙向外泄露。
[0028]小活塞環(huán)7和金屬活塞環(huán)4配合使用，起到了第二道環(huán)的作用，同時金屬活塞環(huán)4和小活塞環(huán)7重疊使用，不但能夠起到減少對氣缸壁的磨損，同時對于在高溫狀態(tài)下，熱膨脹和泡脹問題也有好的效果，金屬活塞環(huán)4可提高散熱效果。
[0029]金屬卡箍5位于大活塞環(huán)6與金屬活塞環(huán)4之間，金屬卡箍5對于金屬活塞環(huán)4起到保護和密封的作用。
[0030]活塞連接體2的軸截面是“T”型結(jié)構(gòu)?！癟”型結(jié)構(gòu)的頂端平面是圓盤面，圓盤面上開有12個通氣孔，通氣孔和吸氣閥片3構(gòu)成氣動通道?！癟”型結(jié)構(gòu)的桿部形狀類似于小軸，“T”型結(jié)構(gòu)的桿部穿過活塞頭I用來與外部動力裝置相連，起到連接軸的作用。當動平衡裝置運動時，通過活塞連接體2帶動整個活塞頭組件運動。活塞連接體2起到連接和傳動的作用。
[0031]吸氣閥片3安裝在活塞頭I端部，位于活塞頭I與活塞連接體2的頂端平面之間。吸氣閥片3內(nèi)側(cè)壁緊貼活塞頭I，活塞頭I端部與吸氣閥片3對應(yīng)的部分開有通孔結(jié)構(gòu)。氣體通過活塞頭I上的孔與吸氣閥片3相通。實現(xiàn)制冷劑在制冷裝置和活塞頭組件之間循環(huán)流動。
[0032]本實用新型整個活塞頭組件包括外圓柱表面設(shè)置有大活塞環(huán)6、小活塞環(huán)7與金屬活塞環(huán)4復(fù)合機構(gòu)、金屬卡箍5等的活塞頭I和活塞連接體2以及吸氣閥片3。航空制冷裝置在空中具有翻轉(zhuǎn)、爬升等姿態(tài)，活塞頭組件也就隨之具有翻轉(zhuǎn)、爬升等姿態(tài)。特別是航空制冷裝置在環(huán)境溫度的變化過程中，從低溫-40°到+55°高溫工作的過程中，大活塞環(huán)6、金屬活塞環(huán)4與小活塞環(huán)7裝置能夠起到很好的密封、散熱等作用，有效的保證額氣體往復(fù)傳動，實現(xiàn)了氣缸中的工質(zhì)的吸入、壓縮、排出和膨脹過程。
[0033]本實用新型用于航空制冷裝置的活塞頭組件，運用大小活塞環(huán)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。將金屬活塞環(huán)與彈性活塞環(huán)套合在一起的結(jié)合運用，滿足足夠的強度、剛度與耐磨性。這樣的活塞頭組件耐沖擊、抗振性能好。這樣活塞頭組件隨飛機在處于環(huán)境溫度變化過程中時，不用擔心活塞頭組件運動摩擦力矩變化過大，大大提高了產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)能力，保證航空制冷裝置的工作穩(wěn)定、可靠。
[0034]本實用新型提供了一種用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，采用雙復(fù)合活塞環(huán)結(jié)構(gòu)，將金屬活塞環(huán)與彈性活塞環(huán)結(jié)合運用，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。采用大小活塞環(huán)結(jié)構(gòu)，滿足足夠的強度、剛度與耐磨性，金屬活塞環(huán)與非金屬活塞環(huán)配合使用具有較好的導熱性，兼顧了較小的熱膨脹系數(shù)，大大提升了產(chǎn)品在環(huán)境適應(yīng)性方面的性能，提高了航空制冷壓縮機的可靠性。
[0035]上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性的描述，顯然本實用新型的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，包括活塞頭(I)，其特征在于:還包括活塞連接體(2)、吸氣閥片(3)、金屬活塞環(huán)(4)、大活塞環(huán)(6)和小活塞環(huán)(7);吸氣閥片(3)設(shè)置在活塞頭(I)上，活塞頭(I)通過活塞連接體(2)與外部動力裝置相連，金屬活塞環(huán)(4)和小活塞環(huán)(7)重疊組成復(fù)合環(huán)設(shè)置在活塞頭(I)外柱面的后部，大活塞環(huán)(6)設(shè)置在活塞頭(I)外柱面的前部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，其特征在于:活塞頭(I)的外柱面上加工有環(huán)形溝槽結(jié)構(gòu)； 大活塞環(huán)(6)鑲嵌在前部溝槽內(nèi)，前部溝槽橫截面為無底邊梯形結(jié)構(gòu)；小活塞環(huán)(7)鑲嵌在后部溝槽內(nèi)，金屬活塞環(huán)(4)套在小活塞環(huán)(7)的外側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，其特征在于:在活塞頭(I)的外柱面上復(fù)合環(huán)和大活塞環(huán)(6)之間還設(shè)置有金屬卡箍(5)，以對金屬活塞環(huán)(4)起到保護和密封的作用。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，其特征在于:金屬卡箍(5)位于活塞頭(I)外柱面上復(fù)合環(huán)和大活塞環(huán)(6)之間的溝槽內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，其特征在于:活塞頭(I)是圓盤狀結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，其特征在于:大活塞環(huán)(6)和小活塞環(huán)(7)采用的材料為橡膠材料。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，其特征在于:大活塞環(huán)(6)和小活塞環(huán)(7)采用的材料為橡膠材料。8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或7所述的用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，其特征在于:活塞連接體(2)的桿部穿過活塞頭(I)與外部動力裝置相連，吸氣閥片(3)安裝在活塞頭(I)端部且位于活塞頭(I)與活塞連接體(2)的頂端平面之間，吸氣閥片(3)內(nèi)側(cè)壁緊貼活塞頭(1)，活塞頭(I)端部與吸氣閥片(3)對應(yīng)的部分開有通孔結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，其特征在于:活塞連接體(2)的軸截面是“T”型結(jié)構(gòu)；“T”型結(jié)構(gòu)的頂端平面是圓盤面，圓盤面上開有多個通氣孔，通氣孔和吸氣閥片(3)構(gòu)成氣動通道；“T”型結(jié)構(gòu)的桿部是軸狀結(jié)構(gòu)，“T”型結(jié)構(gòu)的桿部穿過活塞頭(I)與外部動力裝置相連。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于航空制冷壓縮機的活塞頭組件，其特征在于:圓盤面上的通氣孔有12個。
【文檔編號】F04B39/10GK205533086SQ201620209426
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】金娜, 余英杰, 馬立明, 廖曦
【申請人】北方導航控制技術(shù)股份有限公司