專利名稱：螺桿旋轉(zhuǎn)機構(gòu)內(nèi)的增壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有關(guān)螺桿旋轉(zhuǎn)機構(gòu)內(nèi)的一種壓力驅(qū)動閥門。這種驅(qū)動閥門是安裝在該機構(gòu)的一個端壁內(nèi)。它有一個能在孔內(nèi)沿軸線滑動的閥門體，該孔的一個端面對著機構(gòu)的工作腔。
螺桿旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括兩個裝在工作腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體。工作腔呈一個兩端被端壁限制的圓筒形密閉室，圓筒外壁面由兩個不同直徑的圓柱部分組成，每一個外殼內(nèi)分別裝著一個旋轉(zhuǎn)體。在每個旋轉(zhuǎn)體上各有螺旋型的凸齒和凹槽，相互嚙合后形成人字形的壓縮腔或膨脹腔。當(dāng)進行壓縮機工作時，氣體從進氣道進入，被壓縮后從排氣口排出。在每個壓縮腔內(nèi)，充氣階段時和進氣口相通;在壓縮階段時，體積連續(xù)縮小;而在排氣階段則和排氣口相通。
在這種機構(gòu)上往往有閥門裝置用以調(diào)節(jié)機構(gòu)內(nèi)的容積比、容量或其它目的?；瑒邮介y門一般用于需要進行連續(xù)調(diào)節(jié)的機構(gòu)上，而對于只需進行簡單調(diào)節(jié)的機構(gòu)來說，增壓閥門就已足夠了。這種增壓閥門安裝在機構(gòu)的筒形壁內(nèi)或在其中的一個端壁內(nèi)，一般是在高壓腔端壁內(nèi)。序號為2，519，913號的美國專利所公開的案例就是這種閥門裝置。
對于使用外界壓力為驅(qū)動力的上述機構(gòu)，其壓力驅(qū)動閥門面向驅(qū)動壓力的一面，其表面面積須大于面向工作腔室一面的表面面積，以達(dá)到足夠大的驅(qū)動力。在前述的美國專利號為2，519，913的實施例中，其閥門完全由壓力所驅(qū)動(見圖9)。因而，其閥門體具有直徑不相等的閥門活塞圓盤，并通過活塞桿相連成一整體。直徑較小的活塞圓盤構(gòu)成主動閥門并面向壓縮腔的工作腔;而直徑較大的圓盤則受到驅(qū)動壓力的作用。在已公布的瑞典專利申請8600427-2中公開了一種安裝在圓筒壁中的增壓閥，其中同樣具有兩個直徑不同的活塞圓盤，以便獲得大到足以使驅(qū)動壓力起作用的表面積。
上述文獻中用于獲得足以使驅(qū)動壓力起作用的圓盤面積的措施往往要引起工藝問題即，加工兩個直徑不同的圓盤所引起的相對于氣缸的同心度問題。如果閥門的兩個圓盤相互之間有不同心度，則要特別強調(diào)這一工藝問題，這是由于這兩個圓盤的不同心度將直接影響到兩個閥門孔的同心度要求。
本發(fā)明的目的正是為了解決這種閥門的加工工藝問題。
根據(jù)本發(fā)明，上述問題已得到解決。即，將其閥門體設(shè)計成圓柱式的閥門并由與其分離的在氣缸(14)內(nèi)滑動的驅(qū)動活塞(12)來操縱其工作。驅(qū)動活塞(12)和閥門體(11)在結(jié)構(gòu)上不相連，它們是通過直接接觸來傳力的。
由于放棄了傳統(tǒng)的具有不同直徑的圓盤閥門體而代之以具有等直徑的圓柱形閥門，從而克服了上述同心度的問題，并且通過制成與閥門相互分離的驅(qū)動活塞，獲得了足以使驅(qū)動壓力起作用的較大表面面積。
這樣，閥門體的裝配工藝就變得更為簡便。因為裝配時只需將閥門體插入鏜好的孔，再將驅(qū)動活塞也塞入其孔內(nèi)即可。由于閥門體和驅(qū)動活塞都制成等直徑的圓柱形零件，因此它們的制造工藝非常簡單。而傳統(tǒng)的閥門體在加工時是需要專門的工夾具以保證其精確的同心度。即使在所鏜出的兩個孔之間有不同心度，閥門體和驅(qū)動活塞仍具有良好的工藝性?？墒菍τ趥鹘y(tǒng)形式的閥門體來說，其制造和裝配工藝就復(fù)雜得多，因為在孔具有不同心度的情況下，與其相配合的閥門體，其不同心度須控制在能和孔的不同心度相匹配的程度。
通過本發(fā)明的最佳實施例并參照圖樣來更詳細(xì)地描述本發(fā)明的要點

圖1所示的是螺桿式旋轉(zhuǎn)壓縮機的簡圖。
圖2所示的是本發(fā)明所設(shè)想的增壓式閥門的結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖1中所示的結(jié)構(gòu)是和本發(fā)明有關(guān)的螺紋式旋轉(zhuǎn)壓縮機的結(jié)構(gòu)情況。該壓縮機有一個殼體，里面包括一個低壓端壁4、高壓端壁1和它們之間的圓筒體2。殼體內(nèi)裝有一對相互嚙合的旋轉(zhuǎn)體工作腔3。氣體從進氣道5被吸入，并在工作腔內(nèi)經(jīng)螺桿式壓縮，最后從排氣口6排出。
這種壓縮機的設(shè)計要求是當(dāng)一個壓縮腔和排氣口6相通時，腔內(nèi)的壓力要等于排氣口6內(nèi)的壓力。而排氣口內(nèi)的壓力是能變化的。如果排氣口內(nèi)的壓力低于該壓縮腔內(nèi)的壓力，則氣體過度壓縮會使壓縮效率降低。通過設(shè)置閥門，能使壓縮腔在和固定的通氣口相通之前先和排氣口6相通，這樣壓縮腔內(nèi)的容積比會變小，從而使壓縮腔內(nèi)的端壓力和排氣口6內(nèi)較低的壓力相等。為了使壓縮腔內(nèi)的壓力能滿足各種不同的壓力變化的要求，也可通過設(shè)置閥門裝置來調(diào)節(jié)容量。
圖2所示的是根據(jù)本發(fā)明，安裝在旋轉(zhuǎn)壓縮機高壓端壁內(nèi)的一種閥門。所示的增壓閥門具有如上簡述的調(diào)節(jié)腔內(nèi)容積比的功能。該閥門有一個圓柱形的閥門體11，它有兩個與其軸線相垂直的端面16和17。閥門體能沿軸向在孔13內(nèi)滑動，其中一個端面即端面16面向壓縮腔的工作腔24，該端面有一部分和工作腔24相通，另一部分和與排氣口相連的工作腔25相通。在如圖所示的關(guān)閉狀態(tài)中，閥門體11上面對工作腔24的端面16和端壁的內(nèi)側(cè)表面26同在一個平面內(nèi)?？?3的另一面和直徑較大的氣缸14相通。氣缸14的直徑比孔13大，里面安裝著能沿軸向滑動的驅(qū)動活塞12。氣缸14的端部用圓盤15封死。驅(qū)動活塞12和閥門體11是彼此不相連的兩個分離的零件。在氣缸14與孔13相鄰的端提供了一組通道20、21，這些通道通向氣缸外空間23。該空間23通過圖中未示出的通道和壓縮腔內(nèi)關(guān)閉的一個壓縮腔相通。該處的壓力稍高于進氣壓力。在氣缸14的另一端開有一通道和雙向閥門相通(圖中未示出)。通道22借助該閥門既能和進氣通道相通又能和排氣通道相通。在所示的實施例里孔13和氣缸14是彼此不同心的，為轉(zhuǎn)子軸頸提供了更大的空間，從而在選用軸承時具有更大的自由度。
當(dāng)壓縮機逆著排氣通道里壓力工作時，該壓力起碼和某一壓縮腔的壓力相等，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。這種關(guān)閉狀態(tài)是通過通道22和外界壓力來完成的。因此，排氣口處壓力將作用在驅(qū)動活塞12的左側(cè)表面19，如圖所示。驅(qū)動活塞12和閥門體11要滿足如下的設(shè)計要求由這排氣口處壓力所形成的作用力要大于反方向的作用力;即來自閥門體11并作用在驅(qū)動活塞12上的作用力及由作用在驅(qū)動活塞12右側(cè)表面上的壓力所形成的作用力不能被閥門體11被補償。這個壓力大約等于關(guān)閉狀態(tài)下的工作腔內(nèi)的壓力。關(guān)閉狀態(tài)下的工作腔連同汽缸14的右側(cè)通過通道20、21和空間23相通，即，該壓力稍大于進氣道壓力。從閥門體11作用于驅(qū)動活塞12上的接觸力是由作用于閥門體11右側(cè)表面的壓力形成的。這些就是于閥門開啟前在壓縮腔內(nèi)來自工作氣體并作用于閥門體11其部分端面16上的壓力;而來自和排氣通道相通的、在空間25內(nèi)的工作氣體壓力則作用于上述端面16的其余部分。
如果排氣口通道內(nèi)的壓力變得小于壓縮腔內(nèi)的端壓力，則閥門開啟。這時通過雙向閥門使通道22和進氣通道相通，使作用在驅(qū)動活塞12左側(cè)表面上的壓力減少，從而不能大到能克服指向左側(cè)的作用力。在這種情況下，閥門體11和驅(qū)動活塞12就被推向左側(cè)，直到閥門開啟使工作腔和排氣通道相通為止。其結(jié)果使壓縮腔內(nèi)的端壓變小。
權(quán)利要求
1.螺桿旋轉(zhuǎn)式機構(gòu)內(nèi)的一種壓力驅(qū)動增壓閥門，該閥門安裝在機殼的端壁上，包括能在孔(13)內(nèi)滑動的閥門體(11)，孔(13)的一端面面向結(jié)構(gòu)的工作腔(24)，其特征在于閥門體(11)是圓柱形的，其工作受到與其分離的驅(qū)動活塞(12)的操縱，驅(qū)動活塞(12)能在汽缸(14)內(nèi)滑動，驅(qū)動活塞(12)和閥門體(11)在結(jié)構(gòu)上不相連，它們之間是通過接觸力來作用的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的閥門，其特征在于上述汽缸(14)的軸線平行于整個機構(gòu)的軸線，而孔(13)的一端和汽缸(14)相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的閥門，其特征在于驅(qū)動活塞(12)和閥門體(11)相接觸，以傳遞所述的接觸作用力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的閥門，其特征在于與閥門體(11)相配合的孔(13)和與驅(qū)動活塞(12)相配合的汽缸(14)，相互之間是偏心的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任一項的閥門，其特征在于本閥門作為壓縮機工作的機構(gòu)時，其閥門被安裝在壓縮腔的高壓端壁內(nèi)并控制著壓縮腔內(nèi)的容積比。
全文摘要
本發(fā)明涉及螺桿旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的壓力驅(qū)動增壓閥門。該閥門安裝在機構(gòu)的一個端壁上，其功能是控制機構(gòu)的內(nèi)容積比。該閥門機構(gòu)包括能在孔13內(nèi)作水平滑動的閥門體11和在汽缸14內(nèi)滑動的驅(qū)動活塞12?？?3是連接機構(gòu)工作腔24和上述汽缸14的通孔。通過通道20、21和22將壓縮氣體輸入汽缸14內(nèi)，驅(qū)動活塞12，使閥門體11呈開啟或關(guān)閉狀態(tài)。通過設(shè)計一種和閥門體11在結(jié)構(gòu)上不相連的驅(qū)動裝置，使整個制造、裝配工藝大為簡化。
文檔編號F04C18/16GK1047133SQ8910308
公開日1990年11月21日 申請日期1989年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月6日
發(fā)明者阿諾德·恩格隆 申請人:瑞典轉(zhuǎn)子機械公司