專利名稱：供螺桿壓縮機用的組合閥的制作方法
旋轉式壓縮機可能因停機時發生的通過壓縮機的壓力平衡以及因電源相位反相或接線錯誤而反向旋轉。如果反向旋轉是由于壓力平衡造成的，只要有壓縮氣體形式的動力，壓縮機就要反向旋轉，此時，其起一個膨脹器的作用。通常，能用作動力的壓縮氣體的量是泵結構內的和在泵結構與在排放管路上的單向閥之間的容積，單向閥限制著反轉動力的量。在電源相位反向或接線錯誤的情況下，壓縮機起抽吸泵的作用，排放管路的單向閥阻止氣體供到反向運轉裝置的吸入處。該裝置將保持抽吸較深度的真空，正常的潤滑被破壞，往往造成機構故障而停機。在正常運轉中，集留的壓縮氣體被輸至排放管路，但其壓力必須建立到排放管路的壓力，以便能進行排放。如果排放管路里有阻塞，集留的氣體就將被壓縮到過高的壓力，從而由于泵結構內的超常壓力而對裝置造成損壞。
在壓縮機的吸入側和排放側之間設置一組合閥。通常，兩個閥都是靠偏壓關閉的。在處于反向運轉狀態下正常排放側的壓力比正常吸入側的壓力低時，受反向運轉觸發的閥在一相對較小的壓力差作用下打開。而釋放閥僅在排放側對吸入側的壓力差超過預定的差值時才打開。
本發明的一個目的是允許螺桿壓縮機承受可接受的反向運轉時間。
本發明的另一個目的是降低反向推力載荷，并由此減小在反向運轉過程中螺桿壓縮機轉子和殼體之間的接觸力。
本發明的再一個目的是防止螺桿壓縮機出現卡住現象和/或延長因反轉發生故障之前的時間。這些目的和其它的目的將通過下面的描述變得清楚，并通過本發明得以實現。
本質上來說，常閉閥結構是設置在壓縮機的吸入側和排放側之間的一流體路徑上。當正常的吸入側出現較高的壓力時(這是將發生反轉的跡象)，閥結構在一小的壓力差下打開。此外，當排放側相對于吸入側的壓力差超過一預定的差值時，釋放閥結構打開。
圖1是使用本發明的螺桿壓縮機的一部分的局部剖視圖；圖2是顯示本發明的閥結構在其正常關閉位置時的剖視圖；圖3是閥結構的剖視圖，顯示了閥的反向旋轉觸發打開；圖4是閥結構的剖視圖，顯示了釋放閥打開；以及圖5是沿著圖2中的5-5線的剖視圖。
在圖1中，標號10一般表示具有內轉子20和外轉子(未畫出)的雙轉子螺桿壓縮機。這些轉子位于轉子殼體12里。出口箱14固定在轉子殼體12的排放側，而軸承箱16固定在出口箱14的另一側。轉子殼體12、出口箱14和軸承箱16通過螺栓18適當地固定在一起。壓縮機10具有吸氣室S和排氣室D。吸氣室S和排氣室D之間的連通通常是通過由轉子和相關結構限定的泵結構實現的。這方面的結構是通常已知的。本發明在轉子殼體里增加了一個連接吸氣室S和排氣室D的螺紋孔12-1。閥組件40固定安裝在孔12-1里，在正常情況下阻止抽氣室S和排氣室D之間通過孔12-1的流通。
參看圖2，所示的閥組件40處于正常關閉位置。六角頭零件42以螺紋旋接在轉子殼體12的孔12-1里，并與O型圈44相配合實現密封。零件42具有孔42-1、孔42-2、環形凹槽42-3和一凸緣部分42-4。閥體是由零件50、52和54組成的。零件50具有螺紋孔50-1，許多沿圓周間隔設置的縫槽50-2，以及環形凸緣50-3。零件54具有螺紋孔段54-1、光滑孔段54-2、閥座54-3、閥孔54-5、凸緣部分54-6、以及在凸緣部分54-6上的環槽54-7。O型圈60位于凹槽54-7里，其在正常情況下緊抵著凸緣42-4而起密封作用。由于凸緣50-3和凸緣54-6均不能穿過孔42-2，因此組裝時，它們必須位于零件42的相對兩側。零件50和54的連接是通過環形連接件52實現的，連接件52具有一可與螺紋孔50-1和54-1旋接的螺紋部分52-1、以及一中心孔52-2。
可通過各種順序將零件50、52和54組裝在一起。閥盤56和彈簧57必須在零件52旋接在孔54-1里之前安裝在孔54-1/54-2里。而彈簧58必須在零件52旋接在螺紋孔50-1和54-1里之前安裝在孔42-1/環形凹槽42-3里。零件52提供四個功能(1)用來連接零件50和54；(2)作為彈簧57的彈簧座；(3)調整彈簧57的彈力；以及(4)當閥盤56微微抬起時形成釋放流道的一部分。
在圖2中，閥組件40、即閥的所有零件都處于關閉的位置，零件54延伸進入排氣室D，而閥盤56在孔54-5的范圍內承受排氣室的壓力。閥盤56的另一側承受吸氣室壓力和硬彈簧57的彈力，該彈簧對閥盤56施加一等于幾百psi(磅/英寸2)的壓力的彈力，而使它保持關閉狀態。軟彈簧58具有相當于1到6psi的彈力，并位于凸緣50-3和環形凹槽42-3之間。彈簧58與作用在零件54和閥盤56上的排放壓力一起趨向于使由零件50、52和54組成的整個閥體保持在原位不動，并受到作用在零件50和54及閥盤56上的凈吸入壓力的反抗。
當象反向運轉過程中那樣吸氣室里出現一個高于排氣室的壓力時，作用在由零件50、52和54組成的閥體和閥盤56上的壓力差將使凸緣54-6在幾個psi的標稱壓力差下離開凸緣42-4。圖3描述了閥組件40響應反向運轉而打開時的位置。從壓力較高的抽氣室到壓力較低的排放室的流道依次是孔42-1、孔50-1和縫槽50-2。
當排放室里的壓力超過要求的排放壓力時，作用在閥盤56上的壓力將使閥盤56反抗彈簧57較強的彈力和作用在閥盤56另一側的吸入壓力而微微抬起。圖4描述了閥盤56響應過高的排放壓力而微微抬起的情況。當閥盤56微微抬起，在排氣室和吸氣室之間就建立起了流道，該流道依次包括閥孔54-5、孔54-2、在閥盤56上的凹槽56-1、孔54-1、孔52-2、孔50-1和縫槽50-2。
權利要求
1.一種組合閥，其可用在具有一吸氣室(S)和一排氣室(D)以及泵結構(20)的壓縮機里，所述泵結構在吸入壓力下從上述吸氣室抽吸氣體并以排放壓力向所述排氣室輸送氣體，該組合閥包括一通道(12-1)，它旁通于所述泵結構，并連接所述吸氣室和所述排氣室；一第一零件(42)，它具有一孔，并密封地固定在所述通道內；一閥體(50，52，54)，它安裝在所述孔內，當所述吸氣室處于比所述排氣室較高的壓力時，它可從阻塞所述吸氣室和所述排氣室之間的流動的第一位置移動到允許從所述吸氣室向所述排氣室流動的第二位置；一釋放閥(56)，它位于所述閥體里；彈簧裝置(58)，通過提供使所述閥體保持在所述第一位置的一輕微彈力而將所述閥體推壓在第一位置上，由此，當所述吸氣室處于比所述排氣室較高的壓力時，所述閥體被移動到所述第二位置；彈簧裝置(57)，通過對所述釋放閥提供較強彈力而將所述釋放閥推壓在關閉位置上，由此，當所述排放室里的壓力超過對應于所述較強彈力的數值時，所述釋放閥被打開，所述排氣室和所述吸氣室之間建立起旁通于所述泵結構的連通。
2.如權利要求1所述的組合閥，其特征在于，所述閥體是由三個獨立的零件(50，52，54)固定在一起而形成一整體。
3.如權利要求2所述的組合閥，其特征在于，所述三個獨立零件包括兩個具有螺紋孔的零件和具有螺紋部分、從而可安裝在所述兩零件的螺紋孔里、并由此形成一整體的第三零件。
4.如權利要求3所述的組合閥，其特征在于，旋接在所述兩零件的所述螺紋孔里的所述第三零件調整對所述釋放閥施加推壓力的所述彈簧裝置。
全文摘要
將一個正常情況下關閉的閥結構設置在一壓縮機的吸氣側和排氣側之間的流道上。當在正常吸氣側內出現將發生反轉的跡象的較高壓力時,該閥結構在一個小的壓力差作用下打開。此外,當排放壓力變得過大時,有一釋放閥結構打開。
文檔編號F16K17/18GK1191958SQ98103949
公開日1998年9月2日 申請日期1998年1月6日 優先權日1997年1月6日
發明者彼得·T·舒特, 斯坦利·R·格蘭特, 邁克爾·G·菲爾德 申請人:運載器有限公司