一种往复式气体压缩机制造技术

一种高效的往复式气体压缩机，包括机身、工作腔部分、传动部分和辅助部分，工作腔部分包括气缸，气缸包括缸体和缸盖，缸盖上设有进气阀和排气阀，活塞位于所述缸体内且在活塞杆带动下沿缸体内壁往复运动，活塞杆与传动部分连接，工作腔部分还包括排气腔，排气腔底部为所述缸盖；还包括设在缸盖上的注气阀，当活塞上行进入压缩阶段时，注气阀在注气阀开闭部件带动下打开，将排气腔内的气体注入缸体内。采用本发明专利技术，不仅提高了效率，因降低实际压缩比中的压缩比，也降低了排气温度，有利于使用寿命的提升。

Efficient reciprocating gas compressor

A reciprocating air compressor, which comprises a body, cavity part, transmission part and the auxiliary part, the working chamber includes the cylinder, the cylinder comprises a cylinder body and cylinder head, intake valve and exhaust valve is arranged on the cylinder head, the piston in the cylinder body and the cylinder wall along the reciprocating motion of the piston rod drives the piston rod, and the transmission part is connected, the working chamber also includes exhaust chamber, bottom exhaust cavity for the cylinder head; also includes a gas injection valve on the cylinder head, the piston upward into the compression stage, injection valve open to open closed parts driven by gas injection valve, exhaust gas will be injected into the cavity of cylinder body. The invention not only improves the efficiency, but also reduces the compression ratio of the actual compression ratio and reduces the exhaust temperature.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压缩机
，尤其是涉及一种高效往复式气体压缩机。
技术介绍
作为将机械能转换成气体压力能的一种动力装置，图1给出的是最为基本的往复式气体压缩机的结构示意图，曲轴的旋转运动，通过活塞杆6＇成为活塞5＇的直线往复运动。进气阀座1＇及排气阀座3＇中的阀片，通常是以阀片上下两面的压差随活塞5＇上下运动时适时关闭或者开启，这样由缸盖2＇、气缸套4＇以及活塞5＇围成一个体积(V)及压力(P)周期变化的空间，空间的大小或者变化可在P-V图中予以表示，活塞5＇上下往复一次，即一个工作循环，就对应P-V图中一个封闭的四边形。如图二所示，四边形ABCD中的A点是上一个工作循环的终点，也是下一个循环的始点，即对应于图1中的活塞5＇上行至最高点，在压缩机运行过程中不允许有活塞5＇碰撞缸盖2＇的可能，即往复式气体压缩机的每一个工作循环排气终了时，活塞5＇与缸盖2＇之间留有少许间隙，这间隙就存有少量压力为排气压力P2的气体，随活塞5下行，残留在缸内压力为P2的气体开始膨胀，直至压力下降至B点，即缸内压力与进气系统的压力相等，这一阶段称膨胀阶段，这一阶段进排气阀座均处于关闭状态，活塞扫过的体积就为VB-VA。活塞继续下行，缸内压力稍低于进气系统的压力P1，进气阀座自动开启，进气系统的气体进入工作缸内至C点，即活塞下行的终点，这一阶段称为吸气阶段，这一阶段排气阀座始终关闭，吸入的体积为VC-VB，活塞也不做功，另外VC-VA是活塞全程扫过的体积。活塞经C点后开始上行至D点，VC-VD是活塞对缸内气体由P1压缩至P2扫过的体积，这一阶段为压缩阶段，这一阶段进排气阀座均处于关闭状态，这一阶段活塞对缸内气体是需要做功的，其做功W的计算公式为：式中P1·(VC-VB)及P2/P1是反映该压缩机的两个重要性能指标，前者P1·(VC-VB)是该机在P1状态下输送能力，即VC-VB，而P2/P1反映的是该机压缩比。显然输送量越大，消耗功率也大，同样P2/P1越大，则所消耗的功率也越大，如P2/P1趋近1，则由上式可以看出，其所消耗的功就接近零。式中K为多变指数，压送某确定组分的气体就对应一个确定的K值。活塞继续上行，因缸内气体压力已经达到P2，排气阀门开启，这一阶段为排气阶段，这个阶段于活塞上行到最高点时结束。排气的体积为VD-VA，同时活塞与缸盖之间留有少量体积压力为P2的气体就进入下一个工作循环，需说明的是这一阶段，活塞将气体通过排气阀座压入排气系统时需消耗一部分功率。以上描述了往复式气体压缩机运行中其工作循环对应在P-V图上的一个四边形ABCD，作了简要说明，同时也述及功率消耗主要发生在压缩阶段，并给出计算式(1)。同时，一个工作循环在P-V图上只能对应一个四边形，且四边形面积越大，所耗的功也就越大，除式(1)外还给出排气温度与压缩比之间的关系。从上式(1)和(2)可以看出，压缩比P2/P1越大，所耗费功率也越大，排气温度也越高，反之，压缩比越小，如当P1趋近P2时，所耗外功趋近零，排气温度也接近进气温度。图三中四边形ABCD和四边形AB＇C＇D＇是同一台往复式压缩机压送同一组分的气体，且排气压力相等的两个不同工况，四边形AB＇C＇D＇的进气压力P1＇大于四边形ABCD的进气压力P1，显然四边形ABCD的面积大于四边形AB＇C＇D＇的面积，即四边形ABCD所耗费的功率应大于四边形AB＇C＇D＇的功率，因为是同一台压缩机，这两个四边形活塞全程扫过的体积就应相等，即VC-VA＝VC＇-VA，出口压力压力相等，所以各自的排气阀DA与D＇A是重叠在一个水平线上，且D＇A大于DA，从图3可得：D＇A＝DA+D＇D即VD＇-VA＝(VD-VA)+(VD＇-VD)其中，VD＇-VA是四边形A＇B＇C＇D＇工况下，将压力为P1＇、体积为VC＇-VA的气体压缩至P2的压力排出，其量为VD＇-VA。VD-VA是四边形ABCD工况下，将压力P1体积为VC-VA的气体压缩至P2的压力排出，其量为VD-VA。VD＇-VD是上述二个不同工况下，以压力P2排出的体积之差。现一台与图三相同性能的压缩机，设定的运行工况为图三中四边形ABCD，这样正常运行时，该机应重复四边形ABCD下运行。在压缩阶段缸内的压力低于排气腔的压力，现如对该压缩机仅在压缩阶段时通过某特定技术手段将排气腔内压力为P2的气体引入到工作缸内，如引入的量为图三中VD＇-VD与已在缸内的压力为P1的气体混合后，应等同四边形AB＇C＇D＇，吸入阶段结束时对缸内的气体压力为P1＇而不是四边形ABCD中的吸入阶段结束时的P1，在压缩阶段发生在缸内的是将P1＇气体压缩至P2，而不是四边形ABCD中P1压缩至P2。排气阶段经排气阀座排出的量是VD＇-VA，而排气腔内得到的扣除在压缩阶段所注入的，最终得到的仍是四边形ABCD中所示的VD-VA的量。这样对于往复式压缩机，在其运行中的每一个工作循环，如能在压缩阶段时，将排气系统压力为P2的气体引入到工作缸内，这样真实发生在缸内的压缩比小于原设定的压缩比，就减少了原所需功耗，还能保证原设定的性能不发生变化。通过以上分析可知，本专利技术前往复式压缩机运行时，活塞每一次往复就对应在P-V图唯一的一个四边形，其压缩阶段的压缩比就是排气腔的压力与进气腔的压力之比，且活塞与缸顶部之间没有任何发生关联的零部件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改变现有技术中往复式气体压缩机工作腔部分的结构，在保证原工况不变的条件下，使真实发生在气缸内的压缩比小于原设定的压缩比，从而降低功耗以及排气温度，采用的技术方案是：一种高效的往复式气体压缩机，包括机身、工作腔部分、传动部分和辅助部分，所述工作腔部分包括气缸，所述气缸包括缸体和缸盖，所述缸盖上设有进气阀和排气阀，活塞位于所述缸体内且在活塞杆带动下沿缸体内壁往复运动，所述活塞杆与传动部分连接，其特征在于：所述工作腔部分还包括排气腔，所述排气腔底部为所述缸盖，还包括设在所述缸盖上的注气阀，当所述活塞上行进入压缩阶段时，所述注气阀在注气阀开闭部件带动下打开，将排气腔内的气体注入所述缸体内。本专利技术的技术特征还有：所述排气腔的顶部为大盖。本专利技术的技术特征还有：所述注气阀开闭部件包括与所述活塞连接、且穿过所述排气阀轴套的连同杆，所述连同杆背离所述活塞的一端设拨动部件，还包括于所述拨动部件配合使用的注气阀阀瓣打开机构。本专利技术的技术特征还有：所述注气阀开闭部件包括与所述活塞连接、且穿过缸盖轴套的连同杆，所述连同杆背离所述活塞的一端设拨动部件，还包括于所述拨动部件配合使用的注气阀阀瓣打开机构。本专利技术的技术特征还有：所述注气阀阀瓣打开机构包括与注气阀阀瓣连接的注气阀阀杆，所述阀杆与连接件铰接，所述连接件与被动杆连接，所述被动杆一端连接被动杆支座上，另一端与所述拨动部件相配合。本专利技术的技术特征还有：所述被动杆包括可相对运动的被动杆主杆和被动杆副杆，所述被动杆主杆与所述被动杆支座连接，所述被动杆副杆设与所述拨动部件配合的端部。本专利技术的技术特征还有：所述被动杆主杆与被动杆副杆之间设有扭转弹簧。本专利技术的技术特征还有：所述被动杆主杆与被动杆支座之间设有拉簧和压簧。本专利技术的有益效果在于：1)在保证性能不变的前提下，即流量及排气量不变的条件下，使实际发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效的往复式气体压缩机，包括机身、工作腔部分、传动部分和辅助部分，所述工作腔部分包括气缸，所述气缸包括缸体和缸盖，所述缸盖上设有进气阀和排气阀，活塞位于所述缸体内且在活塞杆带动下沿缸体内壁往复运动，所述活塞杆与传动部分连接，其特征在于：所述工作腔部分还包括排气腔，所述排气腔底部为所述缸盖；还包括设在所述缸盖上的注气阀，当所述活塞上行进入压缩阶段时，所述注气阀在注气阀开闭部件带动下打开，将排气腔内的气体注入所述缸体内。

【技术特征摘要】
2016.12.26 CN 20161121976641.一种高效的往复式气体压缩机，包括机身、工作腔部分、传动部分和辅助部分，所述工作腔部分包括气缸，所述气缸包括缸体和缸盖，所述缸盖上设有进气阀和排气阀，活塞位于所述缸体内且在活塞杆带动下沿缸体内壁往复运动，所述活塞杆与传动部分连接，其特征在于：所述工作腔部分还包括排气腔，所述排气腔底部为所述缸盖；还包括设在所述缸盖上的注气阀，当所述活塞上行进入压缩阶段时，所述注气阀在注气阀开闭部件带动下打开，将排气腔内的气体注入所述缸体内。2.按照权利要求1所述的气体压缩机，其特征在于：所述排气腔的顶部为大盖。3.按照权利要求1所述的气体压缩机，其特征在于：所述注气阀开闭部件包括与所述活塞连接、且穿过所述排气阀轴套的连同杆，所述连同杆背离所述活塞的一端设拨动部件，还包括于所述拨动部件配合使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：金保国，段淑庆，
申请(专利权)人：金继英，
类型：发明
国别省市：江苏;32