专利名称：具有锥形腿部的簧片阀和双半径阀止挡件的制作方法
技术领域：
在容积式压缩机使用的阀中，阀构件可能每分钟循环几百次。阀止挡件通常用来通过限制阀构件的运动来防止阀构件过应力。例如，在出现液体滞击的状态下，如果没有阀止挡件，一个循环中的质量流将会使阀构件位移过度。阀构件与阀止挡件的接触是一个很大的噪音源。往复式和滚动活塞旋转式压缩机中的排出阀止挡件已被视为主要噪声源之一，这种噪声由排出阀构件的碰撞动能传递而产生。由于阀构件的动能传递给阀止挡件和压缩机壳体，其中阀上挡件被以其固有频率激励，阀和阀止挡件之间的碰撞以阀止挡件的固有频率发出很大的噪声辐射。
往复式和旋转式压缩机中的排出阀止挡件已被视为由排出阀的碰撞动能传递产生噪声的一个主要噪声源。常规阀止挡件设计结构中的噪声很强的一个主要原因是阀构件的梢部先于其根部碰撞阀止挡件并且由于阀/阀止挡件的全面接触典型地是发生在一毫秒开启行程的最后 毫秒中。为了降低阀构件和阀止挡件之间的碰撞，使阀具有逐渐增加的弹簧刚性，并且阀止挡件的形状设计成这样的，即，使初始碰撞只发生在阀构件只有一小的动能时并且碰撞继续这样地贯穿阀构件的开启行程，即，使接触从阀构件的根部经过中部或称腿部进展到其头部或称缓冲垫部。这将使阀构件和阀止挡件间有一种以连续接触形成的滚动接触，如同阀构件绕贴于阀止挡件上一样。由于阀具有渐增的弹簧刚性，随着刚性的增加，逐渐增加的开启难度将减慢阀的开启。具有较长时间间隔的平滑且逐渐的接触只传递较小频谱的丰富能量，可减小阀构件中的撞击应力，并且使阀止挡件产生的变形比短时间高速度冲击时产生的变形小。
本实用新型的一个目的在于减小容积式压缩机的噪声辐射。
本实用新型的另一个目的在于增加阀头部或称缓冲垫部的最大开启高度而又不增加阀的腿部的弯曲应力。
本实用新型的再一个目的在于避免激励以一给定频率发出一单纯音调的阀构件的固有频率。
本实用新型的再一个目的在于使阀与阀止挡件的接触发生在阀构件的整个开启行程上，由此减小阀头部的撞击应力。
本实用新型的再一个目的在于将由阀构件传递给阀止挡件的动能减至最小并将把一给定量的动能传递给阀止挡件所用的时间增至最长。这些目的以及将在下文中变得更为明显的其他目的都将由本实用新型来达到。
基本上，阀和阀止挡件设计成这样的，即，阀构件和阀止挡件之间的接触发生在阀构件的整个开启行程中并且接触是在抵抗逐渐增加的阀刚性的过程中从阀构件的根部连续地经过中部进展至头部。
图1是采用本实用新型的排出阀的剖视图；图2是阀止挡件的型面的一种图解表示；图3是排出阀的俯视图。
在
图1中，数字10总地表示一具有壳体12的高侧、容积式、密封式压缩机。排出孔16成形在构件14上，在固定叶片式或滚动活塞式压缩机的情况下，该构件是电动机侧轴承端盖或者在往复式压缩机的情况下是阀板。同样在固定叶片式或滚动转子式压缩机中，排出口16将通往一消声器，以便在排出流体流入壳体12内部之前减小脉动。排出口16由阀组件20控制，阀组件包括阀构件21、阀止挡件22和用来将阀构件21和阀止挡件22固定在构件14上的螺栓或其他紧固件23。
在工作中，当排出口16处的压力超过毗邻阀组件20的腔室17内的压力时，阀构件21通过变形或称弯曲而开启从而使流体通过排放口16流入腔室17。在设有阀止挡件22的情况下，阀构件21将在排出行程过程中弯曲成曲线形并在吸入行程过程中座落在排出口16上。阀上挡件22仅仅是用来防止阀构件21的过度弯曲，在出现液体滞击状态时过度弯曲就将发生，其将使阀构件21产生永久变形。因此，现行的设计结构在正常工作中有撞击阀止挡件22而发出噪音的现象。这主要是由阀构件21的梢部在其整个腿部接触阀止挡件之前先敲击阀止挡件以及这种冲击是发生在排出行程的一小段上。本实用新型使阀构件21和阀止挡件22具有这样的形状，即这种形状可使冲击发生在排出行程的绝大部分上并且接触是从阀构件21的根部连续地通过中部进展至头部，如同阀构件21绕贴到阀止挡件22上一样。这样就能防止阀构件的梢部过早地接触阀止挡件22。
阀构件21很薄，在其弯曲方向上典型地大约为0.4毫米厚，因此可忽略剪切应力在合成最大主应力中的作用，参阅图3，阀构件21有一向阀头部21-2方向加宽的锥形腿部21-2。锥度的大小应随材料、腿部长度、开启运动量以及所期望的响应来决定。由于腿部21-2是锥形的，其弹簧刚性是变化的，并且是从根部向阀头部21-2逐渐变得刚性更强。假定与阀构件21的厚度相比止挡件22很厚，因此可将阀构件21视为被夹紧在类似于一悬臂梁的止挡件的根部。同样，假定施加于阀头部的力可看成是施加在一悬臂梁的对应于阀构件21的头部中心的梢部。
现参阅图2，DCE表示受阀构件21撞击的阀止挡件22的自由长度型面。曲线DC是以点B为圆心，曲线CE是以点A为圆心。点A、B和C均在一直线上，因此曲线DC和CE在C点相切，这使两段分别表示阀构件21的腿部和头部的固定半径圆弧之间有一个平滑的过渡。在一典型的结构中，BC约为AC的60％，弧线DC对应的角为8-15°。接触时间的增加和传递动量的减小大大抑制了阀—阀止挡件的振动和辐射噪声。初始接触开始于阀构件21的根部并连续地向其梢部进展，如同腿部21-2绕贴到止挡件22上一样。由于阀构件和止挡件的接触形成了支点，阀构件开启的过程中其自由长度就不断地减小，同时其宽度又随之加宽，以及弹性也随之变硬，这就限定了阀构件的随其自由长度变化的响应。
与本实用新型相比，一种典型的现有技术的设计结构中，阀构件的腿部，在一段与DC对应的弧段上与阀止挡件接触，而对应于弧CE的那一段是与DC相切的平直段。这可以防止阀的头部出现弯曲应力。但是，随着在阀开启过程中压力连续增高地作用在阀的头部，这将使阀构件的梢部在其腿部完全接触于对应于DC的区域之前先接触阀止挡件。
虽然已描述并图示了本实用新型的一个较佳实施例，但是本技术领域的熟练人员还可作出其他改变。例如，阀构件可以是整体式地带有几个附加阀构件，做成为有多个分开的腿部从一公共的根部或称基部伸出并由一公共的阀止挡件来止挡。因此，意欲指出，本实用新型的范围仅由所附权利要求书来限定。
权利要求1.一种排出阀组件(20)，它包括一阀止挡件(22)和一阀构件(21)，该阀构件具有一梢部和一根部以及其间的自由长度，该自由长度由腿部(21-1)和阀头部(21-2)构成，所述腿部有锥度并向所述阀头部的方向加宽，用以形成随着开启运动逐渐增大的可变弹簧刚性，所述阀止挡件有一在所述根部起始并有一第一部分DC和一第二部分CE的型面，第一部分是一个第一固定半径的圆弧，第二部分是一半径较大的第二固定圆弧，且第一部分平滑地过渡到第二部分。
2.一种排出阀组件(20)，它包括一个有一固有频率的阀止挡件(22)和一个阀构件(21)，所述阀构件可运动至与所述阀止挡件接触并具有一梢部和一根部，以及其间的自由长度，该自由长度由腿部(21-1)和阀头部(21-2)构成，所述腿部有锥度并向所述阀头部方向加宽，用以形成随着开启运动逐渐增大的可变弹簧刚性，所述阀止挡件有一在所述根部起始并有一第一部分DC和一第二部分CE的型面，第一部分是一第一固定半径的圆弧，第二部分是一半径较大的第二固定圆弧，且第一部分平滑地过渡到第二部分，借以使所述阀构件和所述止挡件之间的接触发生在所述阀构件的基本上整个开启运动中，从而使从所述阀构件到所述阀止挡件的动能传递时间增加到最长，并把动能传递量降低到最小。
专利摘要一种排出阀(21)的阀止挡件(22)的型面构形为其面向阀构件的自由长度的部分具有一第一固定半径圆弧部分(DC)和一第二、较大固定半径圆弧部分(CE)。该阀构件具有腿部(21-1)和阀头部(21-2)，所述腿部有锥度并向阀头方向加宽，以使其具有逐渐增大的弹簧刚性。
文档编号F04B53/00GK2228991SQ9521564
公开日1996年6月12日 申请日期1995年6月19日 优先权日1995年6月19日
发明者法迪·S·马卢夫, 迈克尔·N·曼图思 申请人:运载器有限公司