[發明專利]往復式活塞壓縮機四進四出鍛件氣缸結構及其設計方法

有效

• 申請號: 201310220721.9
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103306943A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 朱為宇;張國芬;何清萍;華曉麗;董秋江;孫浩
• 申請（專利權）人: 無錫壓縮機股份有限公司
• 主分類號: F04B39/12
• 分類號: F04B39/12
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 杜丹盛

技術領域

????本發明涉及往復式活塞壓縮機的氣缸結構技術領域，具體為往復式活塞壓縮機四進四出鍛件氣缸結構。

背景技術

工藝用往復式活塞壓縮機是一種廣泛應用于石化行業的壓縮機，其是通過改變缸內氣體容積實現氣體壓力增高的通用機械。隨著國內石化行業工藝包不斷升級，各類加氫裝置中所使用的新氫壓縮機、循環氫壓縮機的排氣壓力也在逐步升高。由六七年前的九十多公斤抬升至一百三十多公斤甚至一百七十多公斤，氣量也所提升。

此種行業形勢，對壓縮機氣缸部件的材料、結構形式、加工工藝都提高了一個臺階。首先，在材料方面需要使用鑄鋼或鍛鋼才能滿足高壓力的使用要求。其次，氣量增大，高壓缸的缸徑也隨之增大，而氣缸由于其結構復雜性，大直徑的鑄鋼氣缸往往很難鑄造成型；若使用鍛鋼氣缸，其設計難度較高、制造成本往往會很大。

現有的四進四出鍛件氣缸，見圖1，其四進四出的孔為平行孔，導致鍛缸設計余隙大，影響整機設計；而現有的八角鍛件氣缸，見圖2，其尺寸重量大，制造成本高。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了往復式活塞壓縮機四進四出鍛件氣缸結構，本發明還提供了該往復式活塞壓縮機四進四出鍛件氣缸結構的設計方法，其在滿足功能要求的同時，減少了鍛鋼氣缸結構的余隙，且制造成本低。

往復式活塞壓縮機四進四出鍛件氣缸結構，其技術方案是這樣的：其包括氣缸缸體工作腔、進氣口、排氣口、四個進氣閥腔、四個排氣閥腔、進氣通道、排氣通道、冷卻水腔，所述進氣口通過兩側進氣通道連通兩側對應的進氣閥腔，所述排氣口通過兩側排氣通道連通兩側對應的排氣閥腔，所述進氣閥腔各自分別連通所述氣缸缸體工作腔的一端，所述氣缸缸體工作腔的另一端分別連通對應的所述排氣閥腔，所述進氣口位于上端面,所述排氣口位于下端面,其特征在于：四個所述的進氣閥腔、四個所述排氣閥腔各自分成兩對，其成對對稱布置于所述氣缸缸體工作腔垂直中心線所對應的平面的兩側，所述進氣閥腔中心線、排氣閥腔中心線與所述氣缸缸體工作腔垂直中心線形成角度均為α，α=23°~40°，所述進氣閥腔的進口外斜面和其對應的所述進氣口的側部過渡斜面不在同一平面內，所述排氣閥腔的出口外斜面和其對應的所述出氣口的側部過渡斜面不在同一平面內。

其進一步特征在于：

所述進氣閥腔對應的進口外斜面和所述氣缸缸體工作腔的中心線水平面形成的角度為α，成對的所述進氣閥腔的進口外斜面和其之間的過渡平面形成截面為梯形的表面A，所述進氣口的外平面和其兩側的過渡斜面形成截面為梯形的表面B，所述進氣口的外平面和對應的成對所述進氣閥腔的進口外斜面的之間的過渡平面相重合；

所述排氣閥腔所述對應的出口外斜面和所述氣缸缸體工作腔的中心線水平面形成的角度為α，成對的所述排氣閥腔的出口外斜面和其之間的過渡平面形成截面為梯形的表面C，所述排氣口的外平面和其兩側的過渡斜面形成截面為梯形的表面D，所述排氣口的外平面和對應的成對所述排氣閥腔的出口外斜面的之間的過渡平面相重合；

所述進氣閥腔中心線延長線、排氣閥腔中心線延長線均和所述氣缸缸體工作腔的中心線相交。

一種往復式活塞壓縮機四進四出鍛件氣缸結構的設計方法，?其特征在于：

a)進氣閥腔中心線、排氣閥腔中心線與氣缸缸體垂直中心線角度設定為α，其參數滿足下列條件：α=23°~40°；

b)進氣口、排氣口直徑均為d1，進氣口的進氣端、排氣口的排氣端與對應的進氣緩沖器連接面、排氣緩沖器連接面的寬度均為L，其參數滿足下列條件：d1=150、200、250mm；L=355~585mm，其中L的大小依據進排氣緩沖器連接法蘭的等級按標準選取；

c）氣缸工作腔直徑為D，進排氣閥腔直徑為d2，其參數滿足下列條件：D=385~550mm；d2=180~240mm，其中d2的直徑選取與該氣缸安裝的氣閥部件的直徑大小相關；進排氣通道直徑為d3，其參數滿足下列條件：d3≈?0.5*d1；

其中，進氣緩沖器、排氣緩沖器與氣缸通過法蘭相連接，氣缸上的進氣口、排氣口對外最小連接平面尺寸應大于等于進氣緩沖器、排氣緩沖器對應法蘭的外圓尺寸；另一方面，氣閥腔中心線與氣缸垂直中心線角度需要控制在23°~40°之間，受此兩個條件限制，進氣口、排氣口對外連接面兩側的過渡斜面與對應的進氣閥的進口外斜面、排氣閥的出口外斜面不在同一平面上，各自與氣缸垂直中心線形成不同的角度。