阅读说明：本技术 冷却轴活塞 (Cooling shaft piston ) 是由 巴鹏 江泽磊 巴和平 于 2019-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明属往复压缩机配件领域,尤其涉及一种冷却轴活塞,包括活塞体(2)、活塞杆体(5)、第一密封双隔室(13)及第二密封双隔室(14)；活塞体(2)包括前半活塞体(201)及后半活塞体(202)；在活塞体(2)的内部上下依次分别对称设有上活塞体空腔(22)及下活塞体空腔(23)；在活塞体(2)右侧设有第一密封双隔室(13)及第二密封双隔室(14)；活塞杆体(5)穿过第一密封双隔室(13)及第二密封双隔室(14)并与第一密封双隔室(13)及第二密封双隔室(14)动配合。本发明可在活塞体、活塞杆体、第一密封双隔室及第二密封双隔室内形成冷却介质多路循环,可实现活塞连杆内部冷却,冷却效率高,生产成本低。(The invention belongs to the field of reciprocating compressor accessories, and particularly relates to a cooling shaft piston which comprises a piston body (2), a piston rod body (5), a first sealed double-compartment (13) and a second sealed double-compartment (14); the piston body (2) comprises a front half piston body (201) and a rear half piston body (202); an upper piston body cavity (22) and a lower piston body cavity (23) are respectively and symmetrically arranged in the piston body (2) from top to bottom in sequence; a first sealed double-compartment (13) and a second sealed double-compartment (14) are arranged on the right side of the piston body (2); the piston rod body (5) penetrates through the first sealed double-compartment (13) and the second sealed double-compartment (14) and is movably matched with the first sealed double-compartment (13) and the second sealed double-compartment (14). The invention can form multi-path circulation of cooling medium in the piston body, the piston rod body, the first sealed double-compartment and the second sealed double-compartment, can realize the internal cooling of the piston connecting rod, and has high cooling efficiency and low production cost.)

冷却轴活塞

技术领域

本发明属往复压缩机配件领域，尤其涉及一种冷却轴活塞。

背景技术

在往复压缩机的设计过程中，活塞的冷却设计至关重要。传统的活塞冷却方式如无油腔的自由喷射冷却、蛇形管循环冷却、震荡冷却不能达到理想的冷却效果。冷却意味着热损失，但这种损失是保证活塞正常工作所必需的。如果活塞过度冷却，则会产生下列不良影响：1）热损失太大，降低活塞工作效率；2）温差太大，热应力过高；3）增大冷却剂用量，成本增高。并且，传统的活塞冷却方式多为外部腔体冷却，冷却效率较低，冷却成本较高。

发明内容

本发明旨在克服现有技术不足之处而提供一种可以实现活塞连杆内部冷却，冷却效率高，生产成本低的冷却轴活塞。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种冷却轴活塞，包括活塞体、活塞杆体、第一密封双隔室及第二密封双隔室；

所述活塞体包括前半活塞体及后半活塞体；所述前半活塞体端部与后半活塞体端部横向固定相接；在所述活塞体的内部上下依次分别对称设有上活塞体空腔及下活塞体空腔；在所述活塞体中部区域横向设有活塞杆体装配通道；所述活塞杆体的前端通过活塞杆体装配通道与前半活塞体的前端固定相接；

所述活塞杆体内部横向依次设有杆体前端空腔及杆体后端空腔；在所述杆体后端空腔内横向固定设有活塞杆芯，以形成彼此独立的上后端空腔及下后端空腔；所述下后端空腔一端经通孔与杆体前端空腔相通；所述杆体前端空腔的下部设有第二开孔；所述杆体前端空腔经第二开孔与下活塞体空腔相通；在所述上活塞体空腔下部设有上活塞体通孔；在所述下活塞体空腔上部设有下活塞体通孔；在所述杆体前端空腔的上部设有杆体前端通孔；所述下活塞体空腔经下活塞体通孔、杆体前端通孔及上活塞体通孔分别与杆体前端空腔及上活塞体空腔相通；在所述上后端空腔上部设有第三开孔；所述上活塞体空腔经第三开孔与上后端空腔相通；

在所述活塞体右侧，间隔一定距离依次固定设有第一密封双隔室及第二密封双隔室；所述活塞杆体穿过第一密封双隔室及第二密封双隔室并与第一密封双隔室及第二密封双隔室动配合；在所述上后端空腔上部设有与低压冷却液回流区相通的第四开孔；在所述下后端空腔下部设有与高压低温冷却液区相通的第一开孔；所述第一开孔往左最大行程不超过第一密封双隔室左壁；所述第四开孔往右最大行程不超过第二密封双隔室右壁。

作为一种优选方案，本发明所述前半活塞体及后半活塞体依次分别套接活塞环。

进一步地，本发明在所述前半活塞体及后半活塞体依次分别套接支承环。

进一步地，本发明在所述上活塞体空腔与下活塞体空腔之间设有输油管道。

进一步地，本发明在所述活塞体与活塞杆体结合处设有密封垫圈。

进一步地，本发明在所述前半活塞体与后半活塞体之间固定设有第二圆柱销。

进一步地，本发明在所述活塞杆体右端连接油冷管部件；在所述油冷管部件与活塞杆体之间连接垫及堵头；在所述油冷管部件右侧连接O型圈；在所述油冷管部件外壁与活塞杆体中空内壁之间设有冷却环状腔体；在所述活塞杆体上分别设有活塞杆体右侧进油口及活塞杆体右侧出油口。

在本发明中，冷却液从高压低温冷却液区131的第一开孔16进入下后端空腔262内，从而起到对活塞杆后端下部的冷却。待冷却液充满时，从第二开孔17进入下活塞体空腔23。在重力的作用下，冷却液充满空腔时，由输油管道进入上活塞体空腔22，从而起到对活塞体的冷却。当冷却液充满上活塞体空腔22时，由第三开孔18进入上后端空腔261，从而起到对活塞杆上部的冷却。待冷却液充满时，由第四开孔19流入低压冷却液回流区141。整个过程实现了从内部对轴活塞的冷却。本发明通过活塞体、活塞杆体、第一密封双隔室及第二密封双隔室的组合结构设计，在活塞体及活塞杆体设置冷却介质通道，进而在活塞体、活塞杆体、第一密封双隔室及第二密封双隔室内形成冷却介质多路循环。上述设计适用于各种往复压缩机轴活塞，可有效防止活塞的热疲劳和热应力过大，实现轴活塞的内部冷却，延长活塞的使用寿命，提高冷却效率。

附图说明

下面结合附图和

具体实施方式

对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明活塞杆体结构示意图。

图3为本发明活塞杆芯结构示意图。

图4为本发明图3中A-A向及B-B向剖视图。

图5为本发明活塞体装配图。

图中：1、螺母；2、活塞体；201、前半活塞体；202、后半活塞体；3、活塞环；4、支承环；5、活塞杆体；7、密封垫圈；8、活塞杆芯；9、垫；10、油冷管部件；11、堵头；12、O型圈；13、第一密封双隔室；131、高压低温冷却液区；14、第二密封双隔室；141、低压冷却液回流区；15、第一圆柱销；16、第一开孔；17、第二开孔；18、第三开孔；19、第四开孔；20、输油管道；21、第二圆柱销；22、上活塞体空腔；23、下活塞体空腔；24、活塞杆体装配通道；25、杆体前端空腔；26、杆体后端空腔；261、上后端空腔；262、下后端空腔；27、上活塞体通孔；28、下活塞体通孔；29、杆体前端通孔；30、通孔；31、冷却环状腔体；32、杆体右侧进油口；33、杆体右侧出油口。

具体实施方式

如图1及图2所示，冷却轴活塞包括活塞体2、活塞杆体5、第一密封双隔室13及第二密封双隔室14；

所述活塞体2包括前半活塞体201及后半活塞体202；所述前半活塞体201端部与后半活塞体202端部横向固定相接；在所述活塞体2的内部上下依次分别对称设有上活塞体空腔22及下活塞体空腔23；在所述活塞体2中部区域横向设有活塞杆体装配通道24；所述活塞杆体5的前端通过活塞杆体装配通道24与前半活塞体201的前端固定相接；

所述活塞杆体5内部横向依次设有杆体前端空腔25及杆体后端空腔26；在所述杆体后端空腔26内横向固定设有活塞杆芯8，以形成彼此独立的上后端空腔261及下后端空腔262；所述下后端空腔262一端经通孔30与杆体前端空腔25相通；所述杆体前端空腔25的下部设有第二开孔17；所述杆体前端空腔25经第二开孔17与下活塞体空腔23相通；在所述上活塞体空腔22下部设有上活塞体通孔27；在所述下活塞体空腔23上部设有下活塞体通孔28；在所述杆体前端空腔25的上部设有杆体前端通孔29；所述下活塞体空腔23经下活塞体通孔28、杆体前端通孔29及上活塞体通孔27分别与杆体前端空腔25及上活塞体空腔22相通；在所述上后端空腔261上部设有第三开孔18；所述上活塞体空腔22经第三开孔18与上后端空腔261相通；

在所述活塞体2右侧，间隔一定距离依次固定设有第一密封双隔室13及第二密封双隔室14；所述活塞杆体5穿过第一密封双隔室13及第二密封双隔室14并与第一密封双隔室13及第二密封双隔室14动配合；在所述上后端空腔261上部设有与低压冷却液回流区141相通的第四开孔19；在所述下后端空腔262下部设有与高压低温冷却液区131相通的第一开孔16；所述第一开孔16往左最大行程不超过第一密封双隔室13左壁；所述第四开孔19往右最大行程不超过第二密封双隔室14右壁。

本发明所述前半活塞体201及后半活塞体202依次分别套接活塞环3。本发明在所述前半活塞体201及后半活塞体202依次分别套接支承环4。本发明在所述上活塞体空腔22与下活塞体空腔23之间设有输油管道20。本发明在所述活塞体2与活塞杆体5结合处设有密封垫圈7。本发明在所述前半活塞体201与后半活塞体202之间固定设有第二圆柱销21。本发明在所述活塞杆体5右端连接油冷管部件10；在所述油冷管部件10与活塞杆体5之间连接垫9及堵头11；在所述油冷管部件10右侧连接O型圈12；在所述油冷管部件10外壁与活塞杆体5中空内壁之间设有冷却环状腔体31；在所述活塞杆体5上分别设有活塞杆体右侧进油口32及活塞杆体右侧出油口33。

本发明将前半活塞体201设置上、下成对称的空腔，空腔向右打通，向左延伸到活塞体内部。后半活塞体202也设置成上、下对称的空腔，空腔向左打通，可以与前半活塞体连接起来，以供冷却液流入。

前半活塞体201与后半活塞体202对接起来，形成上下两个空腔以及与活塞杆装配的通道。在所述活塞体2中部区域横向设有活塞杆体装配通道24；活塞杆体装配通道24与活塞杆体5的装配尺寸相匹配。

参见图1所示，活塞体2与活塞杆体5左侧通过螺母1固定。在所述活塞体2与活塞杆体5结合处设有密封垫圈7。上活塞体空腔22与下活塞体空腔23通过上活塞体通孔27、下活塞体通孔28以及活塞杆体5与活塞杆体装配通道24形成的环形通道相连通；同时，输油管道20也是上活塞体空腔22与下活塞体空腔23连通通道。参见图5所示，第二圆柱销21主要起到固定前半活塞体201与后半活塞体202的作用。

本发明将活塞杆体5内部杆体后端设置成具有上下两个冷却腔体的通道，即上后端空腔261及下后端空腔262。上后端空腔261与下后端空腔262由活塞杆芯8隔开。上后端空腔261及下后端空腔262向右延伸到第二密封双隔室14，向左经杆体前端空腔25延伸到活塞杆体左端。

本发明在活塞杆体5的杆体后端下部设置两个开孔，第一开孔16连接高压低温冷却液区131；第二开孔17连接下活塞体空腔23。活塞杆体5后端上部也设置两个开孔，第四开孔19连接低压冷却液回流区141，第三开孔18连接上活塞体空腔22。

前半活塞体201与后半活塞体202分别套接三个活塞环3。前半活塞体201与后半活塞体202各设置一个支承环4，对活塞起到支承和导向的作用。

活塞杆体5左侧与活塞体装配，右侧穿过第一密封双隔室13及第二密封双隔室14。第一密封双隔室13下侧设置成高压低温冷却液区131，第二密封双隔室14上侧设置成低压冷却液回流区141。第一密封双隔室13及第二密封双隔室14固定不动。活塞在水平面做往复运动。

活塞杆体5右侧连接油冷管部件10，油冷管部件10与活塞杆体5之间连接9垫和11堵头，油冷管部件右侧连接O型圈12。在所述油冷管部件10外壁与活塞杆体5中空内壁之间设有冷却环状腔体31；在所述活塞杆体5上分别设有活塞杆体右侧进油口32及活塞杆体右侧出油口33。冷却液从活塞杆体右侧进油口32进入冷却环状腔体31，再由活塞杆体右侧出油口33流出，从而对活塞杆体5右侧端部区域起到冷却作用。

本发明在具体操作时，第一密封双隔室13中高压低温冷却液区131的冷却液在压力的作用下通过第一开孔16进入下后端空腔262内，随后冷却液通过通孔30分两路，一路经第二开孔17进入下活塞体空腔23，另一路进入杆体前端空腔25。下活塞体空腔23中的冷却液在重力的作用下，逐渐充满空腔，冷却液由输油管道20进入上活塞体空腔22，同时，下活塞体空腔23中的冷却液也可通过下活塞体通孔28以及活塞杆体5与活塞杆体装配通道24形成的环形通道，再经上活塞体通孔27进入上活塞体空腔22。当冷却液注满上活塞体空腔22时，冷却液从第三开孔18进入上后端空腔261，随后冷却液从第四开孔19流出，进入第二密封双隔室14上部的低压冷却液回流区141内，从而实现了从活塞体及活塞杆体内部进行的冷却，提高了部件的整体冷却效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语 “设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。