專利名稱：寬氣道自然冷卻壓縮機氣缸的制作方法
技術領域：
一種寬氣道自然冷卻壓縮機氣缸，適用于高速大功率分體 式壓縮機的壓縮缸，屬于氣體壓縮輸送設備中大型壓縮機壓縮端的壓縮缸 的設計制造技術領域。
背景技術：
在天然氣集輸增壓，氣舉采油、采氣、氫烴回收、衰減氣 井的生產過程中，由于氣體在輸送過程中壓力減小，不能達到使氣體按照 要求運動時，就需要使用增壓設備對需要輸送的氣體進行增壓，然后才能 實現工作的需要，由于這種工作的過程使長期連續不間斷的，所以就需要 連續增產性能好、工作可靠的高速大功率分體式壓縮機，而壓縮機氣缸是 構成壓縮容積的重要部件，其結構的優劣直接影響壓縮機的效率和可靠 性；目前，使用在高速大功率分體式壓縮機的氣缸分為水冷式氣缸和使用 微型壓縮機的風冷式氣缸兩種，目前的水冷式壓縮氣缸包括工作腔，氣腔 和水道，稱為三層缸壁，其缺點是由于冷卻的需要，三層的結構復雜， 采用的鑄造的工藝復雜，其性能也較差，由于水道需要一定的厚度，因此 造成氣腔的尺寸不能做得足夠大，同時，受水道的影響，氣腔難免有截面 突變處，導致氣流速度的變化和增加阻力，其結果是直接影響壓縮機的效 率，由于冷卻水道的存在，運行一定時間后，積垢和腐蝕也會增加維修的 工作量；目前的風冷壓縮氣缸，其設計方式是在缸體的外圓上鑄有環行散 熱筋片，由風扇吹風冷卻，這種散然方式只適用于小型微型壓縮機，而在 大型的壓縮機上還沒有使用風冷的方式進行散熱。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的缺點，依據傳熱理論和氣 體流動模型，設計了一種適用于高速大功率分體式壓縮機的寬氣道自然冷 卻壓縮機氣缸。
本發明是這樣實現的 一種寬氣道自然冷卻壓縮機氣缸，包括工作腔， 氣道和外殼，所述工作腔在最內層，外殼在最外層，在外殼與工作腔之間 是氣道，外殼的一端是缸蓋安裝面，另一端是中體安裝面，外殼上還設置 有進氣口、排氣口、四個進氣閥孔和四個排氣閥孔，氣道包括進氣道和排 氣道；
所述進氣道和排氣道中間設置有筋板隔斷，氣道的寬度《氣缸氣道外 圓的1/2圓周長；
所述的閥孔是沿圓周徑向分布的，同一圓周上的兩個閥孔與垂直中心 線夾角為38°;
所述四個進氣閥孔布置在外殼的上半部，四個排氣閥孔布置在外殼的 下半部，四個進氣閥孔與四個排氣閥孔是對稱布置的；
所述工作腔、活塞和氣閥等構成壓縮機容積，工作腔經離子氮化處理，
表面硬度增加，減少了工作面的磨損；
所述氣缸的材料為合金鑄鐵或球墨鑄鐵，工作壓力最高可達17Mpa， 本設計適用于氣缸工作腔內徑為35毫米至425毫米的壓縮氣缸；
為了增加氣缸的進氣量，所述氣道的長度為壓縮缸氣缸長度的6/7， 容積為活塞行程容積的2.4倍，為了氣流暢通，全部氣道無急劇轉彎，因 此沒有氣流速度的變化，起到了很好的導流作用和緩沖作用，減少了氣流 阻力損失、氣流脈動和壓降，提高了壓縮機總的容積效率有，在運行中，寬大、無阻的氣道使進入的氣體能有效的起到冷卻氣缸工作腔內壁的作 用，達到自然冷卻的目的。
本發明的優點和效果是由于是自然冷卻的方式，省去了冷卻水道， 因此簡化了氣缸的結構，也降低了鑄造工藝的難度，設計的氣道較寬，起 到了很好的導流作用和緩沖作用，減少了氣流阻力損失，使氣缸實現了自 然冷卻，在整個設備中節省了水泵，閥門、管線等冷卻系統，由于沒有水 道，免去了水腔內積垢和腐蝕的維修問題，又使壓縮機可適用于邊遠缺水 或無水地區，更為重要的是避免了進氣預熱，減少了氣流脈動和壓降，提 高了壓縮機總的容積效率。
圖l是本發明的結構示意圖；
具體實施例方式
下面結合附圖給出
具體實施例方式本發明包括工作腔，氣道和外殼， 工作腔在壓縮缸的最內層，在外殼與工作腔之間是氣道，外殼的一端是缸
蓋安裝面7，另一端是中體安裝面8，外殼上還設置有進氣口 5、排氣口 2、 四個進氣閥孔4和四個排氣閥孔9，氣道包括進氣道6和排氣道3;在進 氣道6和排氣道3中間設置有筋板隔斷，設置的氣道的寬度《氣缸氣道外 圓的1/2圓周長；設置的四個進氣閥孔4和四個排氣閥孔9是沿圓周徑向 分布的，同一圓周上的兩個進排氣閥孔與垂直中心線夾角為38°;四個進 氣閥孔4布置在外殼的上半部，四個排氣閥孔9布置在外殼的下半部，四 個進氣閥孔4與四個排氣閥孔9是對稱布置的；工作腔、活塞和氣閥等構成壓縮機容積，為了耐磨，工作腔經離子氮化處理，表面硬度增加，有效 地減少了活塞在工作的過程中對工作面的磨損；氣缸的材料為合金鑄鐵或 球墨鑄鐵，其工作壓力最高可達17Mpa，本壓縮氣缸的設計適用于氣缸工 作腔內徑為35毫米至425毫米的壓縮氣缸；
由于壓縮氣缸的活塞是采取雙作用的工作方式，所以當工作腔l中的
活塞一端在壓氣時，另一端就是吸氣；工作時，當活塞開始向一端運行時， 在活塞的推動下，吸入的氣體被壓縮，在設定的壓力下，設置在本壓縮氣 缸上部四個進氣陶孔中的兩個進氣閥孔關閉，設置在本壓縮氣缸下部四個 排氣閥孔中的兩個就被打開，壓縮后的氣體通過兩個打開的排氣閥孔、排 氣道3，最后經過排氣口 2被輸送到輸氣管道；當活塞的一端壓氣時，活 塞的另一端就開始吸氣，在吸力下，設置在本壓縮氣缸上部四個進氣閥孔 4中的另外兩個進氣閥孔被打開，需要壓縮的氣體經過進氣口 5后進入進 氣道6，然后再經過兩個打開的進氣閥孔進入工作腔1，進入工作腔1的 氣體在活塞的推動下被壓縮，壓縮氣體推開下部四個排氣閥孔中的另外兩 個排氣閥孔，使壓縮氣體進入排氣道6，然后經由排氣口 2被輸向輸氣管 線；以此不斷的循環，達到不斷吸氣、壓氣和輸送氣體的目的。
權利要求
1. 一種寬氣道自然冷卻壓縮機氣缸，包括工作腔，氣道和外殼，其特征在于所述工作腔在最內層，外殼在最外層，在外殼與工作腔之間是氣道，外殼的一端是缸蓋安裝面，另一端是中體安裝面，外殼上還設置有進氣口、排氣口、四個進氣閥孔和四個排氣閥孔，氣道包括進氣道和排氣道。
2. 根據權利要求l所述的寬氣道自然冷卻壓縮機氣缸，其特征在于 所述進氣道和排氣道中間設置有筋板隔斷，氣道的寬度《氣缸氣道外圓的 1/2圓周長。
3. 根據權利要求l所述的寬氣道自然冷卻壓縮機氣缸，其特征在于 所述的閥孔是沿圓周徑向分布的，同一圓周上的兩個閥孔與垂直中心線夾 角為38°。
4.根據權利要求l所述的寬氣道自然冷卻壓縮機氣缸，其特征在于 所述四個進氣閥孔布置在外殼的上半部，四個排氣閥孔布置在外殼的下半 部，四個進氣閥孔與四個排氣閥孔是對稱布置的。
全文摘要
一種寬氣道自然冷卻壓縮機氣缸，屬于氣體壓縮輸送設備中大型壓縮機壓縮端的壓縮缸的設計制造技術領域，包括工作腔，氣道和外殼，在外殼與工作腔之間設計有氣道，外殼上還設置有進氣口、排氣口、四個進氣閥孔和四個排氣閥孔；本設計依據傳熱理論和氣體流動模型，設計了一種適用于高速大功率分體式壓縮機的寬氣道自然冷卻壓縮機氣缸，由于采用的是自然冷卻，沒有冷卻水道，氣道較寬，具有氣缸結構簡化、無需進氣預熱和氣流阻力損失少的特點。
文檔編號F04B39/12GK101476556SQ20091005824
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月22日 優先權日2009年1月22日
發明者虎 劉, 李德祿, 金 楊, 秦飛虎, 趙文雄 申請人:四川石油管理局成都天然氣壓縮機廠