一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，包括阀板本体，所述阀板本体上设计有吸气孔道、排气孔道、吸气阀座端面以及排气阀座端面，为适应大规格压缩机的使用，所述吸气孔道和排气孔道截面积从入口向出口先逐渐收窄，后在靠近出口处逐渐放宽，所述吸排气孔道出口分别与所述吸排气阀座端面相连。所述吸排气孔道逐渐收窄段对制冷剂气体具有降温作用，提升输气密度，提升质量流量和制冷量，最终提升能效比。但是，靠近孔道出口处截面积逐渐放宽，降低制冷剂密度，降低制冷剂质量流量，降低大规格压缩机吸气和排气阀片开启时受到的弯曲应力，并降低阀片回弹时受到的拍击应力和拍击噪音，提升阀片的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构
本专利技术涉及往复活塞式压缩机
，具体地说是一种应用于大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构。
技术介绍
阀板吸气孔道和排气孔道的流道设计是影响压缩机能效比的一个重要因素。光滑的流线型通道是吸排气孔道设计的首选，能有效地地提升一个活塞周期内吸气和排气过程中进入气缸的制冷剂密度，通过转速的放大作用，将明显地提升压缩机的质量流量和制冷量，进而提升整机能效比。合适的吸排气孔道设计能在制冷剂气体流动方向上形成合适的温度梯度，使得制冷剂气体在进入气缸时将温度降到最低。现有的阀板吸排气孔道一般设计成直孔，直孔对制冷剂气体几乎没有降温作用，不能有效提升整机质量流量和制冷量。但是，需要注意的是，在大规格压缩机上使用时，不能仅仅考虑如何提升压缩机的效率，还应重点关注制冷剂气体对吸排气阀片的负载作用，由于阀片材料、工艺和设计的限制，制冷剂质量流量的提升应当控制在一个合适的范围内，保证阀片的可靠性。因此，吸排气孔道的设计是开发大规格高效压缩机的一个技术瓶颈。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种提升大规格压缩机效率和可靠性水平的吸排气孔道结构。为解决上述技术问题，本专利技术通过下述方案实现：一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，包括吸气孔道、排气孔道、吸气阀座端面、排气阀座端面，与吸气阀座端面配合的吸气阀片以及与排气阀座端面配合的排气阀片，其特征在于，所述的吸气孔道和排气孔道截面积从入口向出口先逐渐收窄，后在靠近出口处逐渐放宽。上述一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，所述吸气和排气孔道出口分别与所述吸气阀座端面和排气阀座端面相连接，形成完整的制冷剂流动路径。上述一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，所述的排气孔道和吸气孔道由最窄处朝向两端端部的孔壁断面可以仅使用直线段或者弧线段中的一种。上述一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，所述的排气孔道和吸气孔道由最窄处朝向两端端部的孔壁端面也可以混合使用直线段或者弧线段。上述一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，所述吸气孔道最窄处宽度处于[2mm,6mm]内为优选，所述排气孔道最窄处宽度处于[2mm,7mm]为优选。上述一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，所述吸气孔道收窄段与放宽段长度的比值处于[3.77,11.4]内为优选，所述排气孔道收窄段与放宽段长度的比值处于[1.3,4.52]为优选。上述一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，所述气阀可以在吸气侧或者排气侧均使用上述设计，也可以择一侧使用上述设计。上述一种往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，所述阀板本体为粉末冶金件或者钢制件。本专利技术由于采用了上述技术解决方案，当吸气孔道和排气孔道的截面积先从入口向出口逐渐收窄，后在靠近孔道出口处时逐渐放宽。一方面，通过逐渐收窄段孔道有效地提升了孔道对制冷剂气体的降温作用，提升了每个活塞周期内的制冷剂密度，经过转速的放大作用，提升压缩机质量流量和制冷量，是开发高效压缩机的有效措施。另一方面，在大规格压缩机上使用时，逐渐放宽段孔道提升了吸排气阀片的可靠性，同时降低阀片回弹时的拍击噪音。本专利技术是综合考虑压缩机提效、降噪以及提升可靠性水平的有效措施。附图说明图1为本专利技术吸气和排气孔道结构剖视图（吸气阀片打开，排气阀片关闭）；图2为本专利技术吸气和排气孔道结构剖视图（吸气阀片关闭，排气阀片打开）；图3为本专利技术吸排气孔道的阀板排气侧示意图；图4为本专利技术吸排气孔道的阀板立体结构示意图；图5为本专利技术吸排气孔道逐渐收窄段侧面采用锥面和逐渐放宽段侧面采用弧面结构剖视示意图；图6为本专利技术吸排气孔道逐渐收窄段和逐渐放宽段侧面同时采用锥面结构剖视示意图；图7为本专利技术排气孔道逐渐收窄段侧面采用弧面和逐渐放宽段侧面采用锥面结构剖视示意图；图8为本专利技术吸气过程稳定后吸气孔道出口制冷剂流速图；图9为本专利技术排气过程稳定后排气孔道出口制冷剂流速图。具体实施方式如图1、图2、图3和图4所示，本专利技术一种往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构结构包括阀板本体11，其上设有吸气孔道9和排气孔道10，吸气阀座端面3和排气阀座端面7。在吸气过程中，吸气阀片4打开，排气阀片8关闭，制冷剂气体经由吸气孔道9进入气缸；在排气过程中，排气阀片8打开，吸气阀片4关闭，制冷剂气体经由排气孔道10排出气阀。吸气孔道9和排气孔道10的侧面为弧面或者锥面，也可以是弧面和锥面的合理结合，孔道截面积先从入口向出口处逐渐收窄1和5，后在靠近孔道出口处逐渐放宽2和6，制冷剂气体流经吸气9和排气孔道10的时候，制冷剂密度先增大后减小，最后维持在一个较高的水平；制冷剂流速先增大和减小，最终尽可能减速到一个较低的水平。如图3、图5、图6和图7所示，吸气孔道9和排气孔道10的侧面为弧面或者锥面，也可以同时使用弧面和锥面，孔道截面积从入口向出口先逐渐收窄，后在靠近出口处逐渐放宽。在吸气和排气过程中，在孔道逐渐收窄段，制冷剂气体在流动方向上温度逐渐降低，提升了输气密度，由于吸气9排气孔道10的逐渐收窄段长度有限，在一个活塞周期内上述积极影响较为有限，但经过转速的放大作用，对质量流量和制冷量也能有一个较为明显的提升。这是因为，压缩机吸气和排气过程稳定以后，一个活塞周期内，压缩机体积流量为定值，同时体积流量为流速和截面积的乘积，在逐渐收窄段，孔道入口处截面积大而流速小，孔道出口处截面积小和流速大，根据伯努利方程，孔道入口处压强大，出口处压强小，因此孔道入口处制冷剂气体压强大而温度高，孔道出口处制冷剂气体压强小而温度低。因而，在逐渐收窄段，在制冷剂气体流动方向上，温度逐渐降低，使得进入气缸的制冷剂气体温度较低，密度较高，提升制冷剂气体的输气密度。通过逐渐收窄段孔道对制冷剂气体的降温作用，并通过转速的放大作用，使得压缩机的质量流量和制冷量得到提升，最终提升整机能效比。但是，质量流量的提升会导致对吸排气阀片的负载加大，使得阀片开启时受到的弯曲应力变大，阀片回弹时受到的拍击应力也相应地变大，这种质量流量对阀片的冲击破坏现象在大规格压缩机上尤为明显，因此，有必要在靠近孔道出口处设计一段截面积逐渐放宽的流道，让制冷剂温度有一定的回升，这是因为，当压缩机运行稳定以后，吸气孔道9中制冷剂流速最大为35m/s左右，排气孔道10中制冷剂流速为48m/s左右，相对音速而言，制冷剂流速较低，截面积变化对流速的影响同样遵循截面积大流速小，截面积小而流速大的原则，请同时参阅图8和图9。因此，通过靠近孔道出口处截面积逐渐放宽的流道，一定程度地降低了制冷剂质量流量，减小对阀片的冲击负载，提升阀片的可靠性，降低阀片回弹拍击阀座面的的噪音。优选地，经实验测试，当吸气孔道9最窄处宽度为4.06mm，同时排气孔道10最窄处宽度为5mm，并且吸气孔道逐渐收窄段与逐渐放宽段长度的比值为5.7，排气孔道逐渐收窄段与逐渐放宽段长度的比值为2.07，压缩机制冷量提升2.07%,能效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，包括吸气孔道、排气孔道、吸气阀座端面、排气阀座端面，与吸气阀座端面配合的吸气阀片以及与排气阀座端面配合的排气阀片，其特征在于，所述的吸气孔道和排气孔道截面积从入口向出口先逐渐收窄，后在靠近出口处逐渐放宽。/n

【技术特征摘要】
1.一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，包括吸气孔道、排气孔道、吸气阀座端面、排气阀座端面，与吸气阀座端面配合的吸气阀片以及与排气阀座端面配合的排气阀片，其特征在于，所述的吸气孔道和排气孔道截面积从入口向出口先逐渐收窄，后在靠近出口处逐渐放宽。


2.如权利要求1所述的一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，其特征在于，所述的吸气和排气孔道出口分别与所述吸气阀座端面和排气阀座端面相连接。


3.如权利要求1所述的一种大规格往复活塞式压缩机用吸排气孔道结构，其特征在于，所述的排气孔道和吸气孔道由最窄处朝向两端端部的孔壁断面仅使用直线段或者弧线段中的一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴斌，周慧，赵雷，吴强波，
申请(专利权)人：加西贝拉压缩机有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33