[發(fā)明專利]帶有可更換座板的自動(dòng)閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280061490.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN104011389B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·巴比尼;R·巴加格利;L·托格納雷利;G·普拉特利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾沃皮尼奧內(nèi)有限公司
• 主分類號(hào): F04B39/10
• 分類號(hào): F04B39/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自動(dòng)閥門，諸如環(huán)閥或環(huán)形閥。在本文中公開的主題的一些實(shí)施例尤其涉及用于往復(fù)式壓縮機(jī)的自動(dòng)環(huán)閥或環(huán)形閥。

背景技術(shù)

自動(dòng)閥通常用在例如往復(fù)式壓縮機(jī)中。自動(dòng)閥布置在壓縮機(jī)的吸入側(cè)以及排出側(cè)雙方，以在壓縮機(jī)氣缸內(nèi)壓力的控制下自動(dòng)地打開和關(guān)閉壓縮機(jī)的吸入口和排出口。

現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)環(huán)閥的示范實(shí)施例示于圖1中。自動(dòng)環(huán)閥1包括閥座2和閥擋3。閥座具有周向地布置的氣流通道4，氣流通道4穿過閥座2延伸。閥擋3又具有氣流通道5。中央螺桿6將閥座2和閥擋3彼此連接，從而在它們之間留有間隔7。在閥座2與安全閥3之間設(shè)有多個(gè)同心地布置的密封環(huán)8。各密封環(huán)8沿閥座2的一組對(duì)應(yīng)的環(huán)形地布置的氣流通道4布置。為各個(gè)密封環(huán)8設(shè)置多個(gè)壓縮彈簧9，以將密封環(huán)偏置在關(guān)閉位置中，其中，密封環(huán)8通過密封地接觸氣流通道4的對(duì)應(yīng)密封表面4A來關(guān)閉對(duì)應(yīng)的一組氣流通道4。壓縮彈簧9容納在設(shè)于閥擋3中的相應(yīng)的彈簧腔10內(nèi)。

跨過閥1的壓差引起閥的自動(dòng)打開和關(guān)閉。圖2示出往復(fù)式壓縮機(jī)的頭部11，其使用布置在壓縮機(jī)吸入口和排出口上且以1A、1B、1C、1D指代的四個(gè)自動(dòng)環(huán)閥1。

更詳細(xì)而言，壓縮機(jī)頭部11限定了壓縮機(jī)氣缸13，其中活塞14能夠往復(fù)地運(yùn)動(dòng)。活塞14的桿15連接到曲柄(未示出)，該曲柄按照雙箭頭f14來往復(fù)地移動(dòng)活塞14。活塞14將氣缸13分成兩個(gè)單獨(dú)的壓縮室13A、13B。

壓縮機(jī)頭部11具有第一吸入口17，第一吸入口17通過第一自動(dòng)環(huán)閥1A與第一壓縮室13A流體連通。第二吸入口19通過第二自動(dòng)環(huán)閥1B與第二壓縮室13B流體連通。第一排出口21通過第三自動(dòng)環(huán)閥1C與第一壓縮室13A流體連通，并且，第二排出口23通過第四自動(dòng)環(huán)閥1D與第二壓縮室13B流體連通。

活塞14的往復(fù)運(yùn)動(dòng)選擇性地引起第一壓縮室13A內(nèi)的氣體吸入和壓縮氣體從第二壓縮室13B的排出，且反之亦然。當(dāng)?shù)谝粴饬魍ǖ?中的壓力超過彈簧9的彈力時(shí)，自動(dòng)環(huán)閥1A、1B、1C和1D選擇性地打開。

往復(fù)式壓縮機(jī)的曲柄軸可以以例如100-1200rpm且典型地在200與1000rpm之間的范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，密封環(huán)8經(jīng)歷高速的反復(fù)打開和關(guān)閉行程。它們通常由復(fù)合材料(諸如纖維增強(qiáng)的合成樹脂)制成，以降低其質(zhì)量，且從而降低慣性。閥座2和閥擋3通常由金屬制成。

由于疲勞應(yīng)力，密封環(huán)8和閥座2二者經(jīng)歷磨損。因此，自動(dòng)環(huán)閥經(jīng)歷維護(hù)。密封環(huán)8被替換，而閥座需要通過環(huán)形密封表面4A的加工來重新定形。此操作需要從壓縮機(jī)移除自動(dòng)環(huán)閥，并且是費(fèi)時(shí)的。因此，壓縮機(jī)因此經(jīng)歷長期停機(jī)，或者代替閥門必須可用來代替需要閥座的加工和重新定形的閥門。類似的缺點(diǎn)存在于如下自動(dòng)閥中，該自動(dòng)閥包括與同心地布置的密封環(huán)不同的可移動(dòng)密封元件，例如可移動(dòng)密封板。

由于通過摩擦和氣體壓縮產(chǎn)生的熱量，自動(dòng)閥經(jīng)受熱應(yīng)力。因此，閥的各種構(gòu)件經(jīng)歷熱膨脹。由于所使用材料的不同熱膨脹系數(shù)，用于制造閥座和密封環(huán)的不同材料的使用引起不同的熱膨脹。這可導(dǎo)致氣流通道的無效密封和隨之發(fā)生的氣體泄漏，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)效率降低，除非使用平面密封表面。另一方面，從有效密封作用的觀點(diǎn)來看，后者是不完全令人滿意的。如果使用可移動(dòng)密封板(例如具有與閥座上的環(huán)形座共同作用的環(huán)形突起)，則存在類似缺點(diǎn)。

由于關(guān)閉期間密封環(huán)8對(duì)閥座2的沖擊，密封環(huán)8或類似地可移動(dòng)密封板的打開和關(guān)閉在閥的結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生重復(fù)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力。

因此，希望開發(fā)一種改進(jìn)的差壓閥，且尤其是自動(dòng)環(huán)閥，以用于往復(fù)式壓縮機(jī)或類似機(jī)器，其將至少緩和現(xiàn)有技術(shù)環(huán)閥的上述問題和缺點(diǎn)中的至少一個(gè)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)在本文中公開的主題的一些實(shí)施例，提供一種自動(dòng)閥，其中，提供一個(gè)或更多個(gè)可移動(dòng)密封元件(例如，多個(gè)同心地布置的密封環(huán))和可移除座板，它們二者由非金屬材料制成，優(yōu)選地具有相似或基本相同的熱膨脹系數(shù)。因此，使用可移動(dòng)非金屬密封環(huán)或其它可移動(dòng)密封元件的優(yōu)點(diǎn)得以保持，但同時(shí)，由不同熱膨脹造成的缺點(diǎn)(諸如氣體泄漏和由此產(chǎn)生的壓縮機(jī)效率降低)至少部分地緩和或完全消除。使用可移除因而可更換的座板使閥的維護(hù)更容易，不再需要重新加工磨損的閥座。磨損、斷裂或變形的座板可以簡(jiǎn)單地移除并在短時(shí)間內(nèi)更換，而不需要長時(shí)間停機(jī)以用于維護(hù)介入。