[發明專利]一種長壽命活塞頭

無效

• 申請號: 201410070077.6
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103807143A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 賀昶明
• 申請（專利權）人: 成都大漠石油機械有限公司
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及活塞式壓縮機設備領域，特別是涉及一種長壽命活塞頭。

背景技術

由于活塞式壓縮機能夠制造出低壓、中壓、高壓、超高壓等不同機型，方便根據需要選取不同排氣壓力的壓縮機，相較于回轉式壓縮機還具有效率高、體積小、易于安裝和排氣量可在較廣的范圍內進行調整和選擇等優勢，被廣泛運用于石化行業中。

活塞壓縮機中的關鍵部件為氣缸和活塞頭，活塞式壓縮機在運行中兩者的配合關系將直接影響壓縮機的效率和故障率。現有技術中活塞頭由心軸和固定在心軸上的活塞環等部件組成，活塞環與氣缸內壁接觸形成壓縮機的壓縮空間。活塞環隨著壓縮機運行時間的加長均會被磨損，若活塞環與氣缸內壁的間隙過大，將會使得壓縮機氣缸泄漏量過大而直接影響壓縮機的排氣量。現有技術中活塞環在活塞頭上安裝和拆卸不便，同時使用壽命短。

發明內容

針對上述現有技術中現有技術中活塞環在活塞頭上安裝和拆卸不便，同時使用壽命短的問題，本發明提供了一種長壽命活塞頭。

為解決上述問題，本發明提供的一種長壽命活塞頭通過以下技術要點來達到目的：一種長壽命活塞頭，包括心軸和活塞環，還包括鎖緊端帽、彈力環和多個均設置有中心孔的活塞環擋圈，所述心軸呈一端設置有外螺紋的階梯軸狀，活塞環擋圈依次穿設在心軸上，相鄰兩個活塞環擋圈之間構成一個垂直于心軸軸線且呈環狀的活塞環安裝槽，每個活塞環安裝槽上均套設有一個彈力環，每個彈力環上均套設有一個活塞環，且活塞環上設置有缺口，鎖緊端帽與心軸的外螺紋段成螺紋連接。

具體的，設置的活塞環與氣缸內壁接觸形成密封面以形成活塞式壓縮機的壓縮空間。以上結構中，鎖緊端帽將活塞環擋圈固定在心軸上靠近心軸螺紋端的軸肩和鎖緊端帽之間，這樣在裝卸活塞環時，針對排氣壓力不同的壓縮機，在活塞環上缺口未貫穿活塞環截面的情況下，即活塞環具有用于膨脹變形的缺口卻并非開環結構的情況下，在安裝和拆卸活塞環時不需要通過讓活塞環應力變形，這樣活塞環在心軸上的安裝和拆卸不損傷活塞環。同時，以上結構便于安裝變形量較大的彈力環，彈力環可采用彈性材料或環狀的繞制彈簧，通過設置截面寬度較大的活塞環，在壓縮機運行過程中通過彈力環膨脹可進一步彌補活塞環的磨損，這樣削弱了氣缸壓縮空間氣密性對活塞環磨損量的敏感度，有利于延長活塞環的使用周期，減小壓縮機的故障率。優選活塞環擋圈與心軸、彈力環與活塞環安裝槽、活塞環和彈力環均呈過盈配合，以防止上述四者之間發生相對運動而加劇活塞環的磨損和影響活塞環與氣缸的配合精度。

更進一步的技術方案為：

所述活塞環安裝槽橫截面呈T形，且其內側寬度大于外側寬度，活塞環的截面也為內側寬度大于外側寬度的T形，活塞環的內側外端與活塞環安裝槽的內側外端之間還具有寬度在2mm-5mm范圍內的滑移間隙。

活塞環和活塞環安裝槽形狀的設置，便于通過增大活塞環內側的受力面積來增大活塞環外側對氣缸內壁的壓應力，即便于選用高度大于活塞環外側高度的彈力環，這樣在保證活塞環密封性能的情況下，便于選用易于變形的彈力環，這樣不僅便于彈力環和活塞環的安裝，同時變形驅動力小的彈力環相較于變形驅動力大的彈力環，一般具有更大的變形補償。

為減小活塞環上用于熱變形的缺口在壓縮機工作時的氣體泄漏量，所述活塞環上的缺口為相對于心軸截平面呈45°的斜切口。為進一步減小泄漏量，優選各個活塞環上的斜切口錯位安裝。

還包括固定在心軸上呈盤狀的導向環座和導向環，導向環座的外側還設置有環狀的槽，所述導向環位于所述槽內。設置的導向環用于對心軸相對于氣缸運動軌跡的導向，有利于均勻活塞環周向方向的受力，延長活塞環的使用壽命。

為便于導向環在心軸上的安裝，所述導向環座上設置有中心孔，導向環座穿設在心軸上，且所述槽與導向環座的端面貫通。以上設置還便于在導向環座與靠近其的活塞環擋圈之間設置一個活塞環，這樣便于在一定長度的心軸上盡量設置多個活塞環。

由于設置的鎖緊端帽需具有足夠的強度以限制活塞環擋圈不滑動，為減小鎖緊端帽的體積以減輕活塞頭的重量，還包括導向環擋圈，所述導向環座位于活塞環擋圈和鎖緊端帽之間，導向環擋圈位于鎖緊端帽與導向環座之間，且導向環位于導向環座靠近鎖緊端帽的一端。設置的導向環擋圈可采用直徑略小于氣缸內徑的圓盤以使得導向環擋圈端面受力均勻，而不必采用結構較大的鎖緊端帽。

本發明具有以下有益效果：