排气阀片、排气阀及压缩机的制作方法

1.本发明涉及压缩机技术领域，具体地说，涉及一种排气阀片、排气阀及压缩机。


背景技术：

2.现有的压缩机一般利用排气组件中能够弹性弯曲的排气阀片来灵活控制气缸中的高压气体从排气口排出。即气缸中的气体压力过大时，排气阀片会受压弯曲，从而打开排气口以供气体排出，当气体压力不足以顶开排气阀片时，排气阀片始终盖合该排气口。
3.目前的排气阀片一般都采用金属材料，比如不锈钢材质制成。然而，金属材质的排气阀片的频响特性明显，振动噪音大。并且，在压缩机的实际运行中，排气阀的阀座多为铸铁材质，阀片多为不锈钢材质，阀片不断冲击阀座，阀片的刚度较大，容易发生脆性断裂。因此，现阶段还需要对排气阀片的结构作进一步的优化。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种排气阀片、排气阀及压缩机，解决现有技术中的排气阀片容易发生脆性断裂且振动噪音大的问题。
5.根据本发明的一个方面，提供一种排气阀片，应用于压缩机，所述压缩机设有排气口，所述排气阀片具有两层复合结构，所述两层复合结构包括：
6.金属阀片，具有第一刚度；以及
7.塑料阀片，具有第二刚度，所述第一刚度大于所述第二刚度；所述塑料阀片采用高分子树脂材料制作；
8.所述塑料阀片复合成型于面向所述排气口的一侧。
9.优选地，所述高分子树脂材料为聚醚醚酮材料。
10.优选地，所述塑料阀片的厚度大于所述金属阀片的厚度。
11.优选地，所述塑料阀片与所述金属阀片之间的厚度的比值的范围为2～12。
12.优选地，所述金属阀片包括依次连接的第一固定部、第一窄部和第一自由部，所述塑料阀片包括依次连接的第二固定部、第二窄部和第二自由部；所述第一自由部和所述第二自由部均盖合于所述排气口，所述第一固定部和所述第二固定部均与压缩机固定连接；
13.所述第一固定部占所述金属阀片的长度的比值小于所述第二固定部占所述塑料阀片的长度的比值。
14.优选地，所述第一窄部靠近所述第一固定部一侧的宽度小于所述第一窄部靠近所述第一自由部一侧的宽度。
15.优选地，沿所述第一自由部指向所述第一固定部的方向，所述第一窄部的宽度逐渐变小。
16.优选地，所述第二窄部沿所述第二自由部指向所述第二固定部的方向宽度保持不变。
17.根据本发明的另一个方面，提供一种排气阀，包括排气阀座和上述任一种排气阀
片，所述排气阀座上设有排气孔和安装凹槽，所述排气孔和所述排气口对应设置，排气阀片固定连接于所述安装凹槽内。
18.根据本发明的另一个方面，提供一种压缩机，包括上述排气阀。
19.本发明与现有技术相比的有益效果在于：
20.本发明提供的排气阀片、排气阀及压缩机采用两层由不同刚度材料组成的复合结构，并且底层采用高分子树脂材料制成，提高了排气阀片的冲击疲劳寿命；并且降低了排气阀片撞击阀座时产生的噪音，从而有利于降低压缩机的整机噪音；并且使得阀片排气时开启更加迅速，复位闭合时更加及时，有利于提升压缩机的整机性能。
附图说明
21.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例公开的排气阀片中金属阀片的结构示意图；
23.图2为本发明实施例公开的排气阀片中塑料阀片的结构示意图；
24.图3为本发明实施例公开的排气阀片的剖视图。
具体实施方式
25.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的材料、装置等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
26.用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”、“具有”以及“设有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
27.如图1至图3所示，本发明公开了一种排气阀片，应用于压缩机，所述压缩机设有排气口，该排气口可以具体设置于上缸盖和/或下缸盖。该排气阀片具有两层复合结构，上述两层复合结构包括金属阀片11以及塑料阀片12。上述金属阀片11具有第一刚度。塑料阀片12具有第二刚度。上述第一刚度大于上述第二刚度。上述塑料阀片12采用高分子树脂材料制作。上述塑料阀片12复合成型于面向上述排气口的一侧。也即，上述塑料阀片12位于金属阀片11靠近压缩机排气口的一侧，金属阀片11位于塑料阀片12背离上述排气口的一侧。
28.一般而言，在压缩机的排气口处设置有用于配合安装排气阀片的排气阀座。排气阀座上设有排气孔和安装凹槽，排气孔和上述排气口对应设置，安装凹槽用于容置排气阀片，且与排气阀片的一端固定连接。当排气腔内的气压较低时，排气阀片盖合于排气阀座上
排气孔和压缩机上的排气口，实现气缸内腔的封闭。当排气腔内的气压较高且达到排气压力时，排气腔内的排气气流顶推排气阀片，使排气阀片打开，排出压缩冷媒。
29.现有技术中，阀片多为不锈钢材质，排气阀座多为铸铁材质，阀片不断冲击排气阀座，阀片的刚度较大，就容易导致发生脆性断裂。本发明中，通过在金属阀片11与排气阀座之间增加一层高分子树脂材料制成的塑料阀片12，实现了一种变刚度阀片组件。保证了排气阀片的刚度满足使用寿命需求，提高了排气阀片的冲击疲劳寿命。同时避免了金属阀片11直接撞击在排气阀座上产生的较大噪音，降低了压缩机的整机噪音。
30.本实施例中，将刚度相对较小的塑料阀片12设置于靠近排气口的一侧，有利于使排气阀片在排气过程中开启更加及时。将刚度相对较大的金属阀片11设置于远离排气口的一侧，有利于使排气阀片在排气完成后复位更迅速。
31.在本发明的一个具体实施方案中，金属阀片11的下表面和塑料阀片12的上表面紧密结合形成一个整体，结合的方式例如可以通过粘合的方式。
32.本实施例中，塑料阀片12中采用的上述高分子树脂材料为聚醚醚酮材料(即peek材料)。聚醚醚酮材料是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属特种高分子材料。具有低硬度和高阻尼等特性，是一类半结晶高分子材料。
33.聚醚醚酮材料具有的高阻尼特性，能够降低阀片撞击排气阀座时的冲击力，进而提高阀片的冲击疲劳寿命。聚醚醚酮材料具有的低硬度特性，也从另一方面提高了阀片的冲击疲劳寿命。进而，本实施例公开的上述金属阀片11和塑料阀片12复合形成的排气阀片，可利于提高压缩机的整机可靠性。
34.本实施例中，塑料阀片12对应的聚醚醚酮材料的拉伸强度为94mpa～103mpa，弯曲强度为145mpa，拉伸模量为3.8gpa，但本技术不以此为限。
35.作为本技术的一个优选实施例，在上述实施例的基础上，如图1所示，上述金属阀片11包括依次连接的第一固定部111、第一窄部112和第一自由部113。如图2所示，塑料阀片12包括依次连接的第二固定部121、第二窄部122和第二自由部123。第一自由部113和第二自由部123均在未进行排气时，盖合于排气阀座的排气孔和压缩机上的排气口。在气缸排气时，打开上述排气孔和排气口。第一固定部111和第二固定部121均固定连接于压缩机。
36.上述第一固定部111占金属阀片11的长度的比值小于上述第二固定部121占塑料阀片12的长度的比值。具体而言，上述金属阀片11沿第一方向的长度为第一长度，塑料阀片12沿第一方向的长度为第二长度。第一方向为排气阀片的长度延伸方向。第一固定部111沿第一方向的长度为第三长度，第二固定部121沿第一方向的长度为第四长度。第三长度占第一长度的比值小于第四长度占第二长度的比值。这样可以保证排气阀片打开时金属阀片11造成的阻力更小，阀片开启更及时，提高压缩机的排气效率。
37.第一窄部112靠近第一固定部111一侧的宽度小于第一窄部112靠近第一自由部113一侧的宽度。更优地，沿第一自由部113指向第一固定部111的方向，第一窄部112的宽度逐渐变小。这样也能减小排气阀片打开时的阻力，提高排气效率。并且排气完毕后，保证了阀片复位闭合更迅速，进一步提高压缩机的性能。上述宽度为第一窄部112在第二方向上的长度，第二方向为在金属阀片11的上表面所在平面上且与第一方向垂直的方向。
38.由于在压缩机的工作状态下，排气阀片会由于不断的弯曲和复位而受到持续的冲击。阀片的窄部即过渡连接部分应力较为集中，所以在该实施例中，塑料阀片12的第二窄部
122沿第二自由部123指向第二固定部121的方向，宽度保持不变。这样有利于保证塑料阀片12的使用寿命，减缓塑料阀片12的冲击疲劳断裂情况。
39.在另一较佳实施例中，上述第一长度与第二长度相等。
40.本实施例中，上述塑料阀片12的厚度大于金属阀片11的厚度。且上述塑料阀片12与上述金属阀片11之间的厚度的比值的范围为2～12。在本实施例的排气阀片中，金属阀片11和塑料阀片12采用上述特定的厚度比值制成时，排气阀片打开时的阻力更小，能够实现开启更迅速，以有利于提高压缩机的性能。
41.作为本技术的一个优选实施例，上述排气阀片的厚度为0.9mm～1.6mm。比如，排气阀片的厚度可以为1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或者1.5mm。
42.作为本技术的一个优选实施例，上述金属阀片11的厚度为0.1mm～0.4mm。上述塑料阀片12的厚度为0.8mm～1.2mm。比如，上述金属阀片11的厚度可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm或者0.4mm。塑料阀片12的厚度可以为0.8mm、1mm或者1.2mm。
43.在本实施例的排气阀片中，经过大量的研究试验发现，排气阀片、金属阀片11或者塑料阀片12采用上述厚度参数时，可以使得排气阀片能够在排气过程中开启更迅速，阀片复位闭合更及时，有利于进一步提高压缩机的性能。
44.需要说明的是，本实施例中上述提到的排气阀片和阀片为同一部件。
45.该复合结构能够结合金属阀片11和高分子树脂材料的优点，既保留了排气阀片所需要的刚度，保证了压缩过程中的密封性能。又能够降低排气阀片回弹排气阀座时的振动和噪音。
46.本发明实施例还提供一种排气阀，该排气阀包括排气阀座以及上述任一实施例所述的排气阀片，排气阀片的详细结构特征和优势可参照上述实施例的描述，此处不再赘述。所述排气阀座设置于所述排气口处，排气阀座设有排气孔和安装凹槽，所述排气孔和所述排气口对应设置，排气阀片固定连接于安装凹槽内，也即上述排气阀片的第一固定部和第二固定部固定连接于该安装凹槽内。上述排气阀片的第一自由部和第二自由部盖合于上述排气孔。
47.本发明实施例还提供一种压缩机，该压缩机包括上述排气阀。
48.综上，本发明的排气阀片、排气阀及压缩机至少具有如下优势：
49.本实施例公开的排气阀片、排气阀及压缩机采用两层由不同刚度材料组成的复合结构，并且底层采用高分子树脂材料制成，提高了排气阀片的冲击疲劳寿命；并且降低了排气阀片撞击排气阀座时产生的噪音，从而有利于降低压缩机的整机噪音；并且使得阀片排气时开启更加迅速，复位闭合时更加及时，有利于提升压缩机的整机性能。
50.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干个”的含义是一个或一个以上。
51.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或者示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或者示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或者示例中以合适的方式结合。
52.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。