2025《压缩机排气阀设计案例》1200字.docx

压缩机排气阀设计案例综述

1.1结构设计

传统的排气结构阀门板固定在底座上，对于直线压缩机遇到的缸问题，该结构的阀门容易被破坏。有些放弃排气阀，采用弹簧阀的结构设置，但排气阀对材料的要求很高，冲击噪音很大。两种结构都有局限性。本文设计了创新的结构，以防止阀门在正常排气时碰撞。冲击汽缸时，阀门能很好地得到缓冲，确保压缩机工作的稳定性和较长的工作寿命。

排气结构如图6-1所示，

排气阀片采用板阀，不固定。阀门板采用凸结构，确必威体育官网网址封良好。在活塞气缸顶部，设有限位阀座，上方加阀片限位来固定阀片，阀片限位有孔隙，用以出气体，然后用弹簧进行预紧，预紧力为10N，上方设有阀盖，有弹簧垫，用来增加弹簧的预紧力，气体经过顶开阀片排处，阀盖上有M10螺纹孔，用来排除气体。而且我们的排气腔大，起到消音器的作用，因此不需要在排气腔后面再安装消音器。

图6-1排气阀结构示意图

Figure6-1exhaustvalvestructurediagram

初始压缩阶段，即压缩机打开时排气室压力大小等于吸入压力，排气阀门板受到的压力最大，因此，根据此时间设计预拧紧弹簧参数。

吸气压力Po=0.063MPa，排气压力Pk=0.762MPa。可以计算出排气阀板受最大推力Fm=374N。经过计算预紧弹簧尺寸如表6-1所示。

表6-1排气阀预紧弹簧参数表

Table6-1parametersofpretighteningspringofexhaustvalve

弹簧中径D

钢丝直径d

总圈数z

自由高度H0

节距p

20mm

0.8mm

10

25mm

1.98mm

外径

内径

螺旋角α

展开长L

21mm

19mm

8.15°

761.29

吸入、排气压力损失影响排气量，一般情况下，阀门有效通过面积越大，吸入、排气压力损失越小，排气量越大。研究表明，吸气、排气阀差异化设计可以增加排气量，得出最佳吸气、排气阀有效流动面积比，在按最佳面积分配阀门有效流动面积时，吸气、排气平均压力损失和最小值、实际压力比最小值、排气量最大值、排气温度最低。增加压缩机排气量的措施是，设计压缩机时使用大型阀门代替多阀门，吸气阀可以比排气阀稍微多一些的方式提高吸气阀的有效通风面积。设计阀门时，请使用可能的阀门面积利用系数较高的阀门类型。压力大的情况下，可适当提高吸气阀升程。

1.2排气阀校核

排气阀板采用传统活塞压缩机用阀板，阀板厚度为2mm，材料采用：3cr13,具有优良的耐腐蚀性，而且其性质还包括着较高的强度和耐磨性，厚度3mm，半径10mm。排气口的压力P2=0.762MPa，材料的屈服强度[

根据疲劳强度进行校核

按照有限寿命8000h计算，弯曲条件下，我们按照1万小时计算，N=104、系数kσ=1.65、εσ=0.81、

材料疲劳极限：

σ?1c=

查找[1]图1-6，得到修正系数q

K0=(

假设N

σ?110

式中：m为材料常数取m=9。

σ?1c10

计算材料常数

m`=

条件疲劳极限为:

σ?1(10

S=σ?1(

疲劳强度满足条件。