CN100379989C - 压缩机双球面浮动连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双球面浮动连接结构的级差式活塞,具体地说是主要用于CNG压缩机级差活塞的连接,属于机械连接装置技术领域。主要用于高压级活塞与低压级活塞连接,低压级活塞杆装在低压级活塞内腔中,特征是由第一凹面球垫及第一凸面球垫套装在高压级活塞杆上组成一组球面,在低压级活塞内腔中安装第二凸面球垫及第二凹面球垫组成另一组球面。本发明能保证活塞杆——活塞运动的精确直线性,能减少高压级气缸套及活塞的磨损;能保证支承环、活塞(密封)环、活塞杆、填料密封环、活塞杆刮油环工作的可靠性与使用寿命;对于用户来说,能减少非计划停工期、维修工作量,维修压缩机所需备件数量,在运行时能防止气体泄漏影响环境等。
Description
技术领域
本发明涉及一种双球面浮动连接结构的级差式活塞,具体地说是主要用于CNG(COMPRESSED NATURAL GAS)压缩机级差活塞的连接,属于机械连接装置技术领域。
背景技术
由于加入CNG汽车(NGV)的压缩天然气均有含油量的规定,目前CNG压缩机的发展趋势是气缸采用无油润滑或极少油润滑。由于CNG压缩机皆采用往复活塞式结构,且大多采用级差式活塞和级差式气缸结构。
活塞——活塞杆组件运动的精确直线性,对于CNG压缩机来说,更为紧要。尽管CNG压缩机行程较一般较短,气缸中心线方向长度不太长,往复运动件直线性偏差的绝对值有限,但气缸、活塞基本上全部在高压或中压负荷下工作,故而微小的直线性偏差也将产生较为严重的影响。
当级差活塞头部为高压级时,因几级串在一起,其同心度和垂直度不易保证,且经长时间运转后,基本部分(低压级支承环)因磨蚀下沉,整个级差活塞的重量,就会由高压级的小活塞支承,而导致高压缸及活塞急剧磨损。
目前,在CNG压缩机中采用级差式活塞,有些是采用不调心结构,如附图一所示,其高压级活塞1与低压级活塞2采用的是刚性连接结构,两者安装在同一根活塞杆3上。CNG高压压缩机级差活塞的卧式不调心结构,在现实运行中,工作状况很不理想,运行时间不长就要停机检修,更换失效零部件。
另外,在CNG压缩机中还有些是采用普通的平面调心结构,如附图二所示。该普通平面调心结构,高压级活塞1与低压级活塞4采用的是刚性连接。但由于凸面球垫2及凹面球垫3球面半径很大,导致接触面积也很大,这就要求高压活塞1端部在气缸套上产生极大侧推力才能使高压活塞1适应气缸中心线,这将使气缸套和活塞环严重磨损,其调心效果就不会很好。而且由于采用的是单球面调心结构,因此,当该级差式活塞向右移动时,就不具备调心效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处,从而提供一种活塞运动时均可自动调整空间几何位置的微小间隙,能起到调心作用,保证了CNG压缩机活塞杆——活塞运动的精确直线性的压缩机双球面浮动连接结构。
本发明的主要解决方案是这样实现的:
本发明主要高压级活塞与低压级活塞采用刚性连接,低压级活塞杆装在低压级活塞内腔中,特征是由第一凹面球垫及第一凸面球垫套装在高压级活塞杆上组成一组球面,在低压级活塞内腔中安装第二凸面球垫及第二凹面球垫组成另一组球面,在低压级活塞与第一凹面球垫、第一凸面球垫、第二凸面球垫及第二凹面球垫组成球面间装有调整套,调整套由压板压紧在低压活塞的内腔中。
本发明与已有技术相比具有以下优点:
本发明结构简单、紧凑,合理;由于CNG压缩机采用双球面浮动连接结构,保证了活塞杆——活塞运动的精确直线性,能减少高压级气缸套及活塞的磨损;能保证支承环、活塞(密封)环、活塞杆、填料密封环、活塞杆刮油环工作的可靠性与使用寿命,当气缸无油润滑时更是如此;对于用户来说,能减少非计划停工期,减少维修工作量,维修压缩机所需备件数量也能减少,在运行时防止气体泄漏影响环境等,这些都能大大提高用户的经济效益。
附图说明
图1为已有技术中不调心的级差活塞结构。
图2为已有技术中普通平面调心结构。
图3为双球面浮动连接结构示意图。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述:
本发明主要由高压级活塞1、第一凹面球垫2、第一凸面球垫3、第二凹面球垫4、第二凸面球垫5、低压级活塞6、低压级活塞杆7、调整套8、压板9及高压级活塞杆10等组成。
本发明主要高压级活塞1与低压级活塞6采用刚性连接,低压级活塞杆7装在低压级活塞6内腔中,由第一凹面球垫2及第一凸面球垫3套装在高压级活塞杆10上组成一组球面,在低压级活塞6内腔中安装第二凸面球垫5及第二凹面球垫4组成另一组球面,在低压级活塞6与第一凹面球垫2、第一凸面球垫3、第二凸面球垫5及第二凹面球垫4组成球面间装有调整套8,调整套8由压板9压紧在低压活塞6的内腔中,并采用螺栓与螺母紧固。
当级差活塞向右运动时(即级差活塞向轴侧运动),高压级活塞1由于活塞环与导向环的摩擦力,导致第一凹面球垫2及第一凸面球垫3这二个零件紧贴在一起,由第一凸面球垫3的旋转起调心作用。而当级差活塞向左运动时(即级差活塞向盖侧运动),高压级活塞1开始压缩气体,由于气体力的作用,导致第二凹面球垫4及第二凸面球垫5这二个零件紧贴在一起,由第二凹面球垫4的旋转起调心作用。这样,不管级差式活塞部件向轴侧还是向盖侧运动,活塞运动时均可自动调整空间几何位置的微小间隙,能起到调心作用,保证了CNG压缩机活塞杆——活塞运动的精确直线性。
Claims (1)
1.一种压缩机双球面浮动连接结构,高压级活塞与低压级活塞采用刚性连接,低压活塞杆装在低压级活塞内腔中,其特征是由第一凹面球垫及第一凸面球垫套装在高压级活塞杆上组成一组球面,在低压级活塞内腔中安装第二凸面球垫及第二凹面球垫组成另一组球面,在低压级活塞与第一凹面球垫及第一凸面球垫、第二凸面球垫及第二凹面球垫组成球面间装有调整套,调整套由压板压紧在低压级活塞的内腔中。
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