專利名稱：特別用于壓縮機的閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種閥，特別涉及一種用于往復類型的往復式壓縮機的閥。
背景技術：
目前在所述壓縮機中使用的閥的類型一般為自動閥，包括一個稱作座的閥體，其包括一個板，多個同心或非同心的軸向流道形成于板內。所述流道的開啟和閉合通過閉塞裝置來實現，后者可由多個元件或單個元件構成。在所有情形下閉塞裝置受到彈性加壓裝置的作用，后者典型地為金屬圓柱形螺旋壓縮彈簧。彈簧被容納在包括板的閥體(稱作“對立座”)內，流道形成于板內。上述彈簧外殼也可包容彈簧保護件，所述保護件優選由熱塑性材料制成并且具有消除彈簧表面與外部金屬部件(如形成于對立座內或閉塞裝置自身內的外殼的壁)之間的金屬接觸的功能。
大多數所述彈簧都是具有圓柱形螺旋或圓錐形螺旋的壓縮類型。由鋼絲制成的所述彈簧通過相當于主動線匝和被動線匝的總和的總線匝數形成。被動線匝與相鄰的線匝接觸，此外所述線匝適于在末端被磨光(ground)以確保所述彈簧良好的軸向穩定性。
彈簧構成了閥的最關鍵的部件之一；事實上，高頻率的打開/閉合在彈簧上以及在與彈簧接觸的部件上導致不同性質和不同程度的磨損。根據現有技術，大多數由彈簧運動產生的所述磨損已經被分析和定性，并且可被歸類如下彈簧的外表面與外殼腔的表面之間的磨損，可通過在彈簧與外殼之間導入塑料元件而被消除；彈簧下端與外殼腔支撐表面之間的磨損，可通過導入塑料元件而消除；
彈簧頂端與和閉塞裝置接觸的表面之間的磨損，可通過導入塑料元件或導入塑料閉塞裝置而消除。
盡管有這些改進，但是彈簧仍然是閥的最關鍵的部件之一并且是故障的原因。日益變快的壓縮機的發展以及不斷努力消除壓縮氣體內的油分已經導致上述部件的可靠性問題日益嚴重。
發明內容
因此本發明的目的在于提供一種用于壓縮機的閥，其中彈簧的磨損特性與現有技術相比被最優化，從而確保壓縮機具有更長的使用壽命。
因此本發明涉及一種閥，特別是一種用于壓縮機的閥，包括具有至少一個流道的座；能阻斷所述流道并且可以相對于所述座沿給定方向運動的閉塞裝置；以及彈性地加壓于所述閉塞裝置的裝置，其可迫使所述閉塞裝置進入給定位置并且在其運動方向上能起作用(active)；所述彈性加壓裝置包括至少一個圓柱形螺旋壓縮彈簧，其特征在于在所有線匝之間并沿所述彈簧的整個工作長度具有匝間孔。
根據本發明閥的另一個特征，所述圓柱形螺旋壓縮彈簧在所有線匝之間并且沿所述彈簧的整個工作長度設有匝間孔，并且在優選為開放式圓錐形末端線匝的末端線匝與緊鄰的線匝之間存在的直徑差異至少約為形成所述彈簧的金屬線的橫截面的1.5倍，優選2倍。
在優選實施例中，末端線匝都具有小于緊鄰線匝的尺寸。有利地，本發明的閥可具有保護件，優選由塑料制成并且位于容納彈簧的外殼內部以防止其進一步磨損。
本發明的裝置的其它優點和特性將根據下面對于實施例的非限定性的描述更為清楚，并參照下列附圖圖1為根據本發明的一個實施例的閥的橫截面圖；圖2為圖1的閥的另一種工作構造的橫截面的細節；圖3為根據本發明用于閥的彈簧的平面圖；以及圖4A和4B為彈簧的兩個橫截面圖，分別示出其休止狀態和壓縮狀態。
具體實施例方式
圖1示出根據本發明的閥的一個實施例；1表示所述閥的座，其包括板101，板101設有多個軸向同心的作為流體流道的通孔111并具有與螺栓6的螺紋端306配合的中央軸向螺紋通孔201。板101上還形成有與通孔111連通的溝槽121。螺栓6的中央部分上還安裝有襯套406和具有中央軸向通孔302的對立座2，襯套406和對立座2通過旋入螺栓6的螺紋端206的螺母106被固定在一起。軸向通道102形成在對立座2內。
閉塞裝置4位于座1與對立座2之間，與襯套406同軸同心并且可借助其中央軸孔304沿其軸向滑動。閉塞裝置內形成有相對于座1的板101的軸向孔111軸向交錯設置的偏心孔104，同時這些孔與形成于對立座2內的通道102對準。此外，座1和對立座2通過銷401被連接在一起，該銷401被插入板101內的盲孔301內并且穿過閉塞裝置4的孔204進入對立座2的盲孔202。
對立座2還設有圓柱形外殼402，在該外殼402內布置圓柱形螺旋壓縮彈簧5，末端線匝105具有比與其緊鄰的線匝205更小的直徑。嵌件412和422布置在外殼402內部，所述嵌件優選由熱塑性材料或類似物制成并且具有消除彈簧5與相關外殼402之間的金屬接觸的功能。由于彈簧5的作用，嵌件412的端壁壓靠在閉塞裝置4的表面上，由于穿過座1的板101中的孔111的流體流動作用，閉塞裝置4在圖中被示為開放狀態。圖中彈簧5被示為在外殼402中壓縮。
圖2示出圖1的閥的橫截面細節；相同的部件由相同的附圖標記表示。此處示出的閥為閉合狀態，閉塞裝置4與板101內的溝槽121接觸，溝槽121如圖1所示與流體通過的孔111連通。彈簧5此處被示為平衡態，與圖1示出的狀態相比為伸長的。
圖3為作用于閥的閉塞裝置4上的彈簧5的平面圖；可以注意到，圖中可見的末端線匝105的直徑小于與其相鄰的線匝205的直徑。另一方面，圖4A和4B強調了存在匝間孔這個事實，并且開放式圓錐形末端線匝105與緊鄰的線匝205之間直徑差異使得在有用的工作段上的所有線匝不會彼此干涉。
本發明的閥的工作原理將會根據下面的描述更為清晰。圖1示出的閥的類型通常用于壓縮機并且必定進行高頻率地開啟和閉合操作。因此，作用在閉塞裝置4上的彈性加壓裝置經受大量磨損并且這無法彌補地影響閥的正常操作。彈簧5具有可確保其比通常的圓柱形螺旋彈簧受到的損傷程度小的多的特性。所述彈簧磨損的主要原因之一在于所述末端線匝彼此平行并垂直于彈簧的軸線，但相對于螺旋延伸的平面(即彈簧的其它線匝所在的平面)是傾斜的。這種不同的傾斜實際上導致彈簧上的負載分布不均并使其更易于磨損。
由于匝間孔的存在以及所述末端線匝105與緊鄰的線匝相比直徑的減小，這種情形下這種磨損效應被極大地減少并且甚至被完全消除。從圖4A和4B中可以看出，彈簧的特性、線匝之間孔的存在以及所述末端線匝之間的直徑差異確保了在所述彈簧的壓縮期間在整個有用工作段上的所有線匝之間不會互相干涉(參見圖4B)；因此，彈簧的線匝不會產生磨損，彈簧以最接近原始構型的方式工作，并且其工作壽命顯著提高。
有利地，通過在外殼402內插入熱塑性嵌件412和422，可進一步消除彈簧5與對立座2和/或閉塞裝置4的壁之間的金屬接觸。
如此設計的閥一方面可以確保在高頻率使用下的精確工作，另一方面可顯著延長彈性加壓裝置從而閥自身的的平均壽命。
權利要求
1.一種閥，特別是用于壓縮機的閥，包括設有至少一個流道(111)的座(1)，可阻斷所述流道(111)并可相對于所述座沿給定方向運動的閉塞裝置(4)，以及用于彈性地加壓于所述閉塞裝置(4)的彈性加壓裝置(5)，其能夠迫使所述閉塞裝置(4)進入給定位置并且在其運動方向上能起作用；所述彈性加壓裝置(5)包括至少一個圓柱形螺旋壓縮彈簧(5)，其特征在于在所有線匝之間并且沿彈簧(5)的整個工作長度存在匝間孔。
2.如權利要求1所述的閥，其特征在于末端線匝(105)與緊鄰的線匝(205)之間的直徑差異至少約為形成所述彈簧的金屬線的橫截面的1.5倍。
3.如權利要求1所述的閥，其中末端線匝(105)與緊鄰的線匝(205)之間的直徑差異為形成所述彈簧的金屬線的橫截面的2倍。
4.如權利要求1所述的閥，其中末端線匝(105)都具有比緊鄰的線匝(205)小的直徑。
5.如前述權利要求1-4中任意一項所述的閥，其中所述圓錐形末端線匝被磨光。
6.如前述權利要求1-5中任意一項所述的閥，其中所述壓縮彈簧為圓錐形。
7.如前述權利要求1-6中任意一項所述的閥，其中所述彈簧的節距是可變的。
8.如前述權利要求1-7中任意一項所述的閥，其中所述彈性加壓裝置(5)被布置于外殼(402)的內部，所述外殼(402)相對于所述閉塞裝置(4)被適當地定位。
9.如前述權利要求1-8中任意一項所述的閥，其中優選由塑料材料制成的保護件(412，422)被布置在容納彈簧的外殼內。
全文摘要
一種閥，特別是用于壓縮機的閥，包括設有至少一個流道(111)的座(1)，可阻斷所述流道(111)并可相對所述座沿給定方向運動的閉塞裝置(4)，以及用于彈性地加壓于所述閉塞裝置(4)的裝置(5)，其能夠迫使所述閉塞裝置(4)進入給定位置并且在其運動方向上能起作用；所述彈性加壓裝置(5)包括至少一個圓柱形螺旋壓縮彈簧(5)，其特征在于在所有線匝之間并且沿彈簧(5)的整個工作長度存在匝間孔。
文檔編號F04B39/10GK101084375SQ200580044091
公開日2007年12月5日 申請日期2005年11月18日 優先權日2004年12月22日
發明者M·斯基亞沃內 申請人:工學博士馬里奧·科扎尼有限責任公司