壓縮機(jī)排氣閥設(shè)計(jì)案例綜述1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的排氣結(jié)構(gòu)閥門(mén)板固定在底座上，對(duì)于直線壓縮機(jī)遇到的缸問(wèn)題，該結(jié)構(gòu)的閥門(mén)容易被破壞。有些放棄排氣閥，采用彈簧閥的結(jié)構(gòu)設(shè)置，但排氣閥對(duì)材料的要求很高，沖擊噪音很大。兩種結(jié)構(gòu)都有局限性。本文設(shè)計(jì)了創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)，以防止閥門(mén)在正常排氣時(shí)碰撞。沖擊汽缸時(shí)，閥門(mén)能很好地得到緩沖，確保壓縮機(jī)工作的穩(wěn)定性和較長(zhǎng)的工作壽命。排氣結(jié)構(gòu)如圖6-1所示，排氣閥片采用板閥，不固定。閥門(mén)板采用凸結(jié)構(gòu)，確保密封良好。在活塞氣缸頂部，設(shè)有限位閥座，上方加閥片限位來(lái)固定閥片，閥片限位有孔隙，用以出氣體，然后用彈簧進(jìn)行預(yù)緊，預(yù)緊力為10N，上方設(shè)有閥蓋，有彈簧墊，用來(lái)增加彈簧的預(yù)緊力，氣體經(jīng)過(guò)頂開(kāi)閥片排處，閥蓋上有M10螺紋孔，用來(lái)排除氣體。而且我們的排氣腔大，起到消音器的作用，因此不需要在排氣腔后面再安裝消音器。圖6-1排氣閥結(jié)構(gòu)示意圖Figure6-1exhaustvalvestructurediagram初始?jí)嚎s階段，即壓縮機(jī)打開(kāi)時(shí)排氣室壓力大小等于吸入壓力，排氣閥門(mén)板受到的壓力最大，因此，根據(jù)此時(shí)間設(shè)計(jì)預(yù)擰緊彈簧參數(shù)。吸氣壓力Po=0.063MPa，排氣壓力Pk=0.762MPa?？梢杂?jì)算出排氣閥板受最大推力Fm=374N。經(jīng)過(guò)計(jì)算預(yù)緊彈簧尺寸如表6-1所示。表6-1排氣閥預(yù)緊彈簧參數(shù)表Table6-1parametersofpretighteningspringofexhaustvalve彈簧中徑D鋼絲直徑d總?cè)?shù)z自由高度H0節(jié)距p20mm0.8mm1025mm1.98mm外徑內(nèi)徑螺旋角α展開(kāi)長(zhǎng)L21mm19mm8.15°761.29吸入、排氣壓力損失影響排氣量，一般情況下，閥門(mén)有效通過(guò)面積越大，吸入、排氣壓力損失越小，排氣量越大。研究表明，吸氣、排氣閥差異化設(shè)計(jì)可以增加排氣量，得出最佳吸氣、排氣閥有效流動(dòng)面積比，在按最佳面積分配閥門(mén)有效流動(dòng)面積時(shí)，吸氣、排氣平均壓力損失和最小值、實(shí)際壓力比最小值、排氣量最大值、排氣溫度最低。增加壓縮機(jī)排氣量的措施是，設(shè)計(jì)壓縮機(jī)時(shí)使用大型閥門(mén)代替多閥門(mén)，吸氣閥可以比排氣閥稍微多一些的方式提高吸氣閥的有效通風(fēng)面積。設(shè)計(jì)閥門(mén)時(shí)，請(qǐng)使用可能的閥門(mén)面積利用系數(shù)較高的閥門(mén)類型。壓力大的情況下，可適當(dāng)提高吸氣閥升程。1.2排氣閥校核排氣閥板采用傳統(tǒng)活塞壓縮機(jī)用閥板，閥板厚度為2mm，材料采用：3cr13,具有優(yōu)良的耐腐蝕性，而且其性質(zhì)還包括著較高的強(qiáng)度和耐磨性，厚度3mm，半徑10mm。排氣口的壓力P2=0.762MPa，材料的屈服強(qiáng)度[根據(jù)疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核按照有限壽命8000h計(jì)算，彎曲條件下，我們按照1萬(wàn)小時(shí)計(jì)算，N=104、系數(shù)kσ=1.65、εσ=0.81、材料疲勞極限：σ?1c=查找[1]圖1-6，得到修正系數(shù)qK0=(假設(shè)Nσ?