阅读说明：本技术 阀板和顶盖组件 (Valve plate and head assembly ) 是由 安东尼·弗兰西斯·戈立布什 罗伯特·约瑟夫·萨皮格 于 2018-04-05 设计创作，主要内容包括：一种用于具有第一缸和第二缸的多缸压缩机或泵的头部组件包括阀板,阀板具有第一缸部分、第二缸部分以及定位于其间的第三部分。阀板还包括阀板面,阀板面具有延伸穿过第一缸部分的第一孔和延伸穿过第二缸部分的第二孔。头部组件还包括具有顶盖面的顶盖、以及从阀板面和顶盖面中的一个延伸以形成通道的至少一个壁。顶盖可联接至阀板,使得通道与阀板面和顶盖面中的另一个协作,以形成在阀板的第一孔与第二孔之间延伸并封闭阀板的第一孔和第二孔的腔室。(A head assembly for a multi-cylinder compressor or pump having first and second cylinders includes a valve plate having a first cylinder portion, a second cylinder portion, and a third portion positioned therebetween. The valve plate also includes a valve plate face having a first bore extending through the first cylinder portion and a second bore extending through the second cylinder portion. The head assembly also includes a cap having a cap face, and at least one wall extending from one of the valve plate face and the cap face to form a channel. The head may be coupled to the valve plate such that the passages cooperate with the other of the valve plate face and the head face to form chambers extending between and closing the first and second apertures of the valve plate.)

阀板和顶盖组件

技术领域

本公开涉及压缩机和泵，并且更具体地，涉及用于压缩机或泵的改进头部组件。

发明内容

在一个实施方式中，提供一种多缸压缩机或泵，其包括具有第一缸膛的第一缸壳体、具有第二缸膛的第二缸壳体、具有驱动轴的马达、联接至驱动轴并接纳在第一缸膛中的第一活塞以及联接至驱动轴并接纳在第二缸膛中的第二活塞。多缸压缩机或泵还包括阀板，阀板包括第一缸部分、第二缸部分以及定位于第一缸部分与第二缸部分之间的第三部分。阀板还包括阀板面，阀板面具有延伸穿过第一缸部分的第一孔和延伸穿过第二缸部分的第二孔。阀板的第一缸部分联接至第一缸壳体，并且阀板的第二缸部分联接至第二缸壳体，使得第一孔与第一缸膛流体连通，并且第二孔与第二缸膛流体连通。多缸压缩机或泵还包括顶盖，顶盖包括顶盖面以及从阀板面和顶盖面中的一个延伸以形成通道的至少一个壁。顶盖联接至阀板，使得通道与阀板面和顶盖面中的另一个协作，以形成在阀板的第一缸部分的第一孔与第二缸部分的第二孔之间延伸并封闭阀板的第一缸部分的第一孔与第二缸部分的第二孔的腔室。

在一个实施方式中，提供一种用于具有第一缸和第二缸的多缸压缩机或泵的头部组件，其包括阀板，阀板包括第一缸部分、第二缸部分以及定位在第一缸部分与第二缸部分之间延伸的第三部分。阀板还包括阀板面，阀板面在第一缸部分中具有第一孔，并且在第二缸部分中具有第二孔。头部组件还包括具有顶盖面的顶盖、以及从阀板面和顶盖面中的一个延伸以形成通道的至少一个壁。顶盖配置为用于联接至阀板，使得通道与阀板面和顶盖面中的另一个协作，以形成在阀板的第一缸部分的第一孔与第二缸部分的第二孔之间延伸并封闭阀板的第一缸部分的第一孔与第二缸部分的第二孔的腔室。

在一个实施方式中，提供一种多缸压缩机或泵，其包括限定第一缸膛的第一缸壳体和限定第二缸膛的第二缸壳体。多缸压缩机或泵还包括可联接至第一缸壳体和第二缸壳体的头部组件。头部组件包括阀板和顶盖，其配置为协作以形成与第一缸膛和第二缸膛流体连通的腔室。阀板定位于第一缸膛和第二缸膛两者上方。

通过考虑以下详细描述和附图，本公开的其它特征和方面将变得显而易见。

附图说明

图1是压缩机的立体图。

图2是沿线2-2截取的图1的压缩机的剖视图。

图3是图1的压缩机的部分分解图。

图4是图1的压缩机的头部组件的分解图。

图5是图4的头部组件的阀板的俯视图。

图6是图4的头部组件的顶盖的仰视图。

图7是沿线7-7截取的图1的压缩机的放大剖视图。

图8是沿线8-8截取的图1的压缩机的放大剖视图。

图9是沿线9-9截取的图1的压缩机的放大剖视图。

图10是另一头部组件的部分分解图。

图11是图10的头部组件的阀板的俯视图。

图12是图10的头部组件的顶盖的仰视图。

图13是图10的头部组件的立体剖视图。

图14是图10的头部组件的另一立体剖视图。

图15是另一头部组件的部分分解图。

图16是图15的头部组件的阀板的俯视图。

图17是图15的头部组件的顶盖的仰视图。

图18是沿线18-18截取的图22的顶盖的立体剖视图。

图19是沿线19-19截取的图15的顶盖的立体剖视图。

图20是沿线20-20截取的图15的顶盖的立体剖视图。

图21是另一压缩机的立体图。

图22是沿线22-22截取的图21的压缩机的剖视图。

图23是图21的压缩机的部分分解图。

图24是图21的压缩机的头部组件的分解图。

图25是图24的头部组件的另一视图。

在详细解释本公开的任何实施方式之前，应当理解的是，本公开的应用不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的构造细节和部件布置。本公开能够支持其它实施方式，并且能够以各种方式实践或实行。另外，应当理解的是，本文所使用的措辞和术语是为了描述的目的，并且不应被视为是限制性的。

具体实施方式

图1示出了用于氧气浓缩的多缸空气压缩机10，其包括壳体组件14和头部组件18。壳体组件14包括位于与压缩机10的第一缸和第二缸30、34对应的端部壳体26之间的圆柱形薄壁间隔件或马达套筒22。端部壳体26优选地由诸如铝的铸造材料形成。马达套筒22具有邻近马达套筒22的相对端部42的穿孔38，用于空气流动的目的。头部组件18包括阀板50和头部歧管或顶盖54，并且还可包括安装在顶盖54上的一对变压吸收氧气浓缩器(未示出)，用于从压缩空气中分离氧气和氮气。

另外参考图2，压缩机10还包括具有贯通驱动轴66的电动马达62，其由马达套筒22环绕。端部壳体26中的每个均包括具有解除部74的圆周凸缘70，以便接纳马达套筒22的相对端部42，从而将端部壳体26接合至马达套筒22。轴承78支承马达62的驱动轴66。

继续参考图2和图3，端部壳体26中的每个均包括用于压缩机10的缸30、34中的每个的缸延伸部86。缸延伸部86具有支承底板90，其支承限定缸膛98的缸套筒94。支承底板90具有开口102。缸延伸部86具有侧壁106，其终止于壳体凸台110，以支承并安装阀板50(图3)。O形环114安装到阀板50，位于阀板50与缸套筒94的顶边之间，从而密封缸膛98的顶边。

压缩机10还包括活塞122和偏心件126，其与缸30、34中的每个相关联，并安装在邻近驱动轴66的每个相对远端130处。更具体地说，每个活塞122的杆134均安装在由偏心件126支承的轴承138上，使得偏心件126的轴线偏离驱动轴66的轴线。偏心件126包括配重142。活塞122定位于缸套筒94的每个缸膛98内，使得活塞122的杆134延伸穿过支承底板90中的开口102。活塞122包括与缸套筒94的缸膛98密封的***密封件146。

风扇150安装在端部壳体26的中空内部内的驱动轴66中的每个远端上，以便随着马达62旋转而将空气吸入端部壳体26中，从而冷却马达62。还可迫使空气通过支承底板90中的开口102，以冷却缸套筒94和活塞122。

进一步参考图3，头部组件18的阀板50包括对应于第一缸和第二缸30、34的第一缸部分和第二缸部分162、166、以及连接第一缸部分和第二缸部分162、166的中间部分170。缸部分162、166中的每个均具有支承凸台174，其与端部壳体26上的壳体凸台110对应，并由壳体凸台110支承。

顶盖54包括对应于第一缸和第二缸30、34的第一缸部分和第二缸部分186、190、以及位于它们之间的中间部分194。缸部分186、190中的每个均包括由阀板50的支承凸台174支承的安装凸台198。第一紧固件210螺纹穿过顶盖54的安装凸台198、阀板50的支承凸台174，并且进入壳体凸台110，以联接顶盖54、阀板50和壳体组件14。第二紧固件214螺纹穿过阀板50的中间部分170上的中间凸台178和顶盖54的中间部分194上的对应中间凸台180，以在顶盖54与阀板50之间提供额外夹紧力，从而防止在顶盖54和阀板50的中间部分170、194当联接在一起时会合的位置周围发生气体泄漏。

参考图4，顶盖54的第一缸部分和第二缸部分186、190中的每个均包括用于安装变压吸收氧气浓缩器(未示出)中的每个的筛床座222和充氧器歧管226。电磁阀(未示出)安装在充氧器歧管226中的每个上，用于控制流向氧气浓缩器的空气流和流出压缩机10的吹扫氮气流。

参考图4至图5，阀板50包括阀板面或顶面234，其延伸越过第一缸部分和第二缸部分162、166以及中间部分170。顶面234限定凹槽238，其包括围绕阀板50的周边延伸的外部凹槽242、在顶面234上在外部凹槽242的周边内延伸并与外部凹槽242同心的内部凹槽246、以及连接第一缸部分和第二缸部分162、166内的内部凹槽246和外部凹槽242的连接凹槽250。凹槽238支承由橡胶或另一种合适密封材料制成的迂回垫圈252，并且限定进气部分254、排气部分258和吹扫或消声部分262。进气部分254和排气部分258由凹槽238限定，以便在第一缸部分162、中间部分170和第二缸部分166之间为连续的。内部凹槽246限定消声部分262，以便延伸越过中间部分170，使得内部凹槽246和连接凹槽250沿着在第一缸部分与第二缸部分162、166之间纵向延伸的水平中心线A将外部凹槽242一分为二。因此，进气部分254和排气部分258位于消声部分262和连接凹槽250的相对侧上。在替代实施方式中，单个凹槽可沿着水平中心线A将外部凹槽242一分为二，以便仅限定进气部分254和排气部分258，代替消声部分262(即，类似于图15至图20的中心凹槽478)。

阀板50包括在进气口272处与进气部分254连通的进气端口270。阀板50还包括位于进气部分254内的缸膛入口孔274，其限定于第一缸部分和第二缸部分162、166中的每个中，并延伸穿过第一缸部分和第二缸部分162、166中的每个，第一缸部分和第二缸部分162、166中的每个均对应于缸30、34中的每个。缸膛入口孔274中的每个均具有对应的缸膛入口挡板阀278，以允许进气空气从进气部分254进入缸膛98，但反过来不成立。阀板50还包括位于排气部分258内的缸膛出口孔282，其限定于第一缸部分和第二缸部分162、166中的每个中，并延伸穿过第一缸部分和第二缸部分162、166中的每个，第一缸部分和第二缸部分162、166中的每个均对应于缸30、34中的每个。缸膛出口孔282中的每个均具有对应的缸膛出口挡板阀286，以允许排放空气离开缸膛98，但反过来不成立。排气部分258还具有安全阀支承凹座290，其接纳释压阀或安全阀294(图3)。消声部分262包括排气端口298，其穿过阀板50的顶面234居中地位于消声部分262内。

参考图6，顶盖54包括顶盖面或内底面306和一系列连续分隔件或壁310，分隔件或壁310对应于阀板50的凹槽238，并且从顶盖54的底面306大致垂直向下延伸。所述一系列壁310包括围绕顶盖54的周边延伸的外壁314、位于外壁314内的内壁318以及顶盖54的第一缸部分和第二缸部分186、190内的内壁318和外壁314的连接壁322。内壁318包括第一部分和第二部分319、320。所述一系列壁310从底面306延伸，以便形成进气通道326、排气通道330和吹扫或消声通道334。像阀板50的凹槽238一样，内壁318限定消声通道334，使得内壁318和连接壁322沿着在第一缸部分与第二缸部分186、190之间纵向延伸的水平中心线B划分外壁314。因此，进气通道326和排气通道330位于消声通道334和连接壁322的相对侧上。在替代实施方式中，连接壁322可沿着水平中心线B延伸，并且会合以形成将外壁314一分为二的单个壁，从而限定进气通道326和排气通道330，代替消声通道334(即，类似于图15至图20的中心壁482)。

所述一系列壁310与凹槽238协作，使得当阀板50和顶盖54联接在一起时，进气部分254、排气部分258和消声部分262分别与进气通道326、排气通道330和消声通道334对齐，以形成进气腔室342、排气腔室346和集成消声腔室350，如图8中以横截面所示。该一系列壁310的底边压缩凹槽238内的迂回垫圈252，以密封进气腔室342、排气腔室346和消声腔室350，从而抑制阀板50的顶面234与顶盖54的壁310的底边之间的泄漏。进气腔室342形成在进气口272与缸膛入口孔274之间延伸并封闭进气口272与缸膛入口孔274的流体导管。排气腔室346形成在缸膛出口孔282之间延伸并封闭缸膛出口孔282的流体导管。在所示实施方式中，消声腔室350定位于进气腔室342与排气腔室346之间，使得进气腔室342和排气腔室346在由内壁318限定的消声腔室350的周边周围围绕消声腔室350。因此，内壁318的第一部分319部分地限定消声腔室350和排气腔室346，并在消声腔室350和排气腔室346之间共享，以及内壁318的第二部分320部分地限定消声腔室350和进气腔室342，并在消声腔室350和进气腔室342之间共享。

虽然在所示实施方式中，凹槽238限定于阀板50的顶面234中，并且壁310从顶盖54的底面306向下延伸，但是在替代实施方式中，壁310可从阀板50向上延伸，并且凹槽238可由顶盖54限定。换言之，阀板50可为“浴缸”型设计，并且顶盖54可为基本平坦的盖。在此类实施方式中，壁310与阀板50和顶盖54中的一个整体形成为单件。在另外其它实施方式中，壁310可为固定联接至阀板50和顶盖54中的一个或两者的独立部件。在此类实施方式中，阀板50和顶盖54两者均可为平板型设计或“浴缸”型设计或其任何组合。在另外的实施方式中，壁310中的一些可从顶盖54延伸，以及壁310中的一些可从阀板50延伸。在附加实施方式中，壁310不与配合表面中的凹槽相关联，而是配置为在具有或没有垫圈的情况下接触阀板50或顶盖54的相对的前述表面。另外，虽然进气端口270和排气端口298由阀板50限定，但是在替代实施方式中，进气端口270和排气端口298可各自由顶盖54限定。

在这些可能组合中的任何一个中，阀板50和顶盖54两者均可由压铸工艺形成，所述压铸工艺不需要型芯在铸造时将腔室完全限定在顶盖54或阀板50内。因此，除了铝和其它合适材料之外，顶盖54可由塑料制成。另外，阀板50和顶盖54中的每个均可由单件整体形成。

继续参考图6和图7，排气出口通道358限定于顶盖54的第一缸部分和第二缸部分186、190中的每个的底面306中。如图7所示，排气出口通道358中的每个均从排气腔室346延伸至充氧器歧管226中的对应的一个。这样，排气出口通道358与由排气腔室346形成的流体导管成流体连通。

参考图8，筛床通道362在第一缸部分和第二缸部分186、190中的每个中由顶盖54限定。筛床通道362从充氧器歧管226延伸至邻近筛床座222的、由第一缸部分和第二缸部分186、190中的每个限定的筛床凹座366。筛床凹座366接纳吸收床(例如，沸石床)。

参考图6和图9，消声入口通道370限定于顶盖54的第一缸部分和第二缸部分186、190中的每个中。消声入口通道370从充氧器歧管226延伸至消声腔室350，如图9中最佳示出。消声腔室350在消声入口通道370与排气端口298之间形成流体导管。

消声入口通道370中的每个均包括弯曲部374(图9)。在所示实施方式中，消声入口通道370中的弯曲部374大约为直角，但是在一些实施方式中，消声入口通道370中的弯曲部374可介于大约75度与大约105度之间。消声入口通道370还定位于消声腔室350的相对端部处，而排气端口298居中定位于消声腔室350内的阀板50的消声部分262内。消声腔室350形成弯曲部分376，在该处空气离开消声入口通道370中的每个，进入消声腔室350(图2)。在所示实施方式中，弯曲部分376是直角弯曲部，但是在其它实施方式中，可介于大约75度与大约105度之间。

顶盖350还包括位于顶盖54的中间部分194中的消声扩展部分352，其限定一个容积，使得在消声腔室350中创建更大的容积(图4)。在一些实施方式中，减声介质还可至少部分地加衬或定位在消声腔室350内。在一些实施方式中，消声腔室350可包括从限定顶盖54的消声腔室350的任何壁延伸的多个挡板。在一些实施方式中，过滤介质可定位在消声腔室350内。在一些实施方式中，消声腔室350可用于热交换和隔热，并且因而可包括隔热介质，诸如隔热泡沫。在替代实施方式中，消声腔室350的内壁318可沿着水平中心线B在第一缸部分和第二缸部分186、190中的外壁314之间延伸。换言之，连接壁322可各自为与消声腔室350连通的双壁，以延长消声腔室350。在另外的替代实施方式中，消声腔室350可完全由阀板50或顶盖54限定，如图15至图20的实施方式所示。消声腔室350还可部分地由阀板50或顶盖54形成，并且当将单独的独立盖联接至其上时而不是当将阀板50和顶盖54连接在一起时完全形成。在任何此类实施方式中，一个或多个消声腔室可布置为分别直接位于进气端口和/或排气端口的下游和/或上游。

返回参考图4和图7至图9，电磁阀配置为控制排放空气从排气腔室346到筛床的流动，以及控制将氮气从筛床排出或吹扫到消声腔室350的流动。具体地，当电磁阀处于第一位置时，在充氧器歧管226中阻塞消声入口通道370，使得只有排气出口通道358和筛床通道362流体连通。当电磁阀处于第二位置时，在充氧器歧管226中阻塞排气出口通道358，使得筛床通道362和消声入口通道370通过充氧器歧管226成流体连通。

通过将马达62和驱动轴66轴向定位在马达套筒22内来组装压缩机10。端部壳体26联接至马达套筒22的每个端部。偏心件126、活塞122和风扇150连接至驱动轴66的相对端部。缸套筒94坐落于缸延伸部86中的每个的支承底板90上。然后，阀板50定位成使得第一缸部分162安装在第一缸30上方，以及第二缸部分166安装在第二缸34上方，其中，中间部分170在它们之间延伸。O形环114定位于缸套筒94中的每个的顶边与阀板50之间。迂回垫圈252装配到阀板50的顶面234内的凹槽238中。顶盖54安装在阀板50上，使得顶盖54的第一缸部分186、第二缸部分190和中间部分194中的每个均与阀板50的第一缸部分162、第二缸部分166和中间部分170对齐。限定顶盖54的进气通道326、排气通道330和消声通道334的壁310在迂回垫圈252上与阀板50的对应进气部分254、排气部分258和消声部分262对齐，从而形成相应的进气腔室342、排气腔室346和消声腔室350。然后，第一紧固件210螺纹穿过顶盖54、阀板50和端壳26的对齐凸台198、174、110，从而将顶盖54、阀板50和端壳26联接在一起。第二紧固件214也螺纹穿过阀板50和顶盖54的对齐中间凸台178、180。随着顶盖54联接至阀板50，顶盖54的壁310压缩阀板50的凹槽238内的迂回垫圈252，从而形成并密封进气腔室342、排气腔室346和消声腔室350。

在操作中，马达62旋转地驱动驱动轴66，导致活塞122在缸30、34中的每个的缸膛98内往复运动。在每活塞122中的每个的下行冲程期间，通过进气端口270从周围环境将空气吸入到进气腔室342中。然后，依据相应活塞122的行进方向，替代地通过对应的缸膛入口孔274将空气吸入到第一缸和第二缸30、34中的每个的缸膛98中，其中行进方向由于一对偏心件126而偏移。入口挡板阀278准许空气通过缸膛入口孔274进入缸膛98，但是阻止空气重新进入进气腔室342。此后，通过活塞122的上行冲程在缸膛98内压缩空气，并且以增加的压力通过出口挡板阀286将空气推出缸膛出口孔282。出口挡板阀286阻止压缩空气重新进入缸膛98。压缩空气离开第一缸和第二缸30、34中的每个的缸膛出口孔282，并且进入排气腔室346。压缩空气在离开排气腔室346内的缸30、34中的每个的缸膛98之后重新组合(其程度取决于驱动轴66的转速)，并且通过排气出口通道358(图7)中的每个从排气腔室346流动至缸30、34中的每个的充氧器歧管226。

当电磁阀处于第一位置时，加压空气流过筛床通道362进入缸部分186、190中的每个的氧气浓缩器的筛床。然后，加压空气经历变压吸收，使得空气中的氧气和氮气基本分离。电磁阀周期性地切换到第二位置，以准许吹扫氮气通过筛床通道362从筛床流回充氧器歧管226。然后，吹扫氮气通过第一缸部分和第二缸部分186、190中的每个的消声入口通道370从歧管226流入消声腔室350中。消声入口通道370中的弯曲部374和消声腔室350内的弯曲部分376为废气的行进提供方向变化和更长的迂回路径，从而促进减声。消声腔室350的膨胀容积为离开消声入口通道370的排放气体(例如，氮气)提供膨胀空间，从而促进通过膨胀进入消声腔室350来对排放气体消声。消声腔室350集成到头部组件18中并定位于进气腔室342与排气腔室346之间的位置提供了进一步的减声。吹扫氮气还可穿过定位于消声腔室350内或加衬消声腔室350的减声介质或者替代地围绕挡板，以提供额外的降声和减声。挡板为排放气体的行进提供了更迂回的路径。吹扫氮气在消声腔室350内组合，并且从消声腔室350内的位于阀板50中心的排气端口298排出。

消声腔室350中的吹扫氮气还通过在进气腔室342中的气流与排气腔室346中的气流之间提供隔热层来减少它们之间的热传递。消声腔室350中的吹扫氮气的温度低于排气腔室346中的压缩空气，并且吹扫氮气在排气腔室346与进气腔室342之间生成隔离效果，以阻止排气腔室346中的、高于进气腔室342中的空气温度的空气升高进气腔室342中的空气温度。具体地说，如图6所示，内壁318的第一部分319部分地限定排气腔室346，并且内壁318的第二部分320部分地限定进气腔室342，从而将排气腔室346和进气腔室342分隔开消声腔室350的宽度。这种配置进一步准许消声腔室350充当热交换器，从而在排气腔室346和进气腔室342中的空气之间提供隔热。具体地，希望阻止热加压排放空气升高进气空气的温度，以提高效率，其中进气空气的温度通常处于环境温度。穿过消声腔室350的气体被冷却，并且从排气腔室346中的排放空气吸收热量，从而抑制排放空气升高进气空气的温度。如前提到的是，消声腔室350可包括隔热材料，其专门用于减少进气腔室342与排气腔室346之间的热传递。

虽然在所示实施方式中，压缩机10包括配置为用于氧气浓缩的变压吸收氧气浓缩器，但是在替代实施方式中，压缩机10和头部组件18可简单地配置为用于气体(例如，空气)压缩。在这种实施方式中，顶盖54不包括用于安装氧气浓缩器的电磁阀或筛床座222。因此，顶盖54的第一缸部分和第二缸部分186、190中的每个均限定了流体连通排气腔室346和消声腔室350的通道。这样，在操作中，压缩空气通过通道从排气腔室346流向消声腔室350。然后，压缩空气通过排气端口298离开消声腔室350。替代地，内壁318可包括一个或多个开口，其使排气腔室346与消声腔室350直接连通，代替消声入口通道370和排气出口通道358。一系列挡板可设置在排气腔室346和消声腔室350中的任一个或两者内，以便为压缩空气在通过排气端口298离开之前流动提供曲折或迂回的路径。排气腔室346和消声腔室350可选地包括隔热材料、减声材料或过滤材料。

虽然在所示实施方式中，头部组件18配置成用于单级并行流动，但是在替代实施方式中，凹槽238和对应壁310可配置成用于任何类型的流动配置(例如，多级串行流动实施方式或单排气腔室实施方式，分别如图10至图14和图21至图25所示，并且如下所述)。

在替代实施方式中，头部组件18可重新配置为使得排气端口298是直接通向如消声腔室350的消声腔室的进气端口，使得通过压缩机10的流动基本上被颠倒。在这种实施方式中，通过进气端口(即，排气端口298)将空气吸入到消声腔室350中。空气行进穿过消声腔室350，以使用上述各种方法提供减声。消声腔室350与排气腔室346直接连通，借此将挡板阀286重新配置为允许空气经由孔282从排气腔室346进入缸膛98。另外，挡板阀278重新配置为允许压缩空气通过孔274进入进气腔室342。压缩空气可通过进气口272流出进气端口270。

图10至图14示出了根据多级串行流动实施方式的头部组件18a，其可用来代替图1至图9的压缩机10上的头部组件18。因而，将不再详细描述壳体组件14，并且下面将仅描述当使用图10至图14的头部组件18a时压缩机10的结构和操作方式的差异。与图1至图9的头部组件18相似的部件和特征用相似的参考标号加上字母“a”来标识，并且将不再详细描述。

参考图10，只有顶盖54a的第二缸部分190a包括筛床座222a和充氧器歧管226a，而顶盖54a的第一缸部分186a仅包括缸盖382。

参考图10至图11，阀板50a的顶面234a中的凹槽238a包括围绕阀板50a的周边延伸的外部凹槽242a、位于外部凹槽242a的周边内的内部凹槽246a以及第一缸部分和第二缸部分162a、166a内连接内部凹槽246a和外部凹槽242a的第一连接凹槽250a。凹槽238a还包括沿着阀板50a的中间部分170a的竖直中心线C在外部凹槽242a与内部凹槽246a之间延伸的第二连接凹槽390。凹槽238a限定第一级进气部分394、第一级排气部分398、第二级进气部分402、第二级排气部分406和消声部分262a。第一级进气部分394由外部凹槽242a、内部凹槽246a、第一连接凹槽250a和第二连接凹槽390中的一个限定在第一缸部分162a内。第一级排气部分398和第二级进气部分402彼此连续，并且由外部凹槽242a、内部凹槽246a和第一连接凹槽250a限定在第一缸部分和第二缸部分162a、166a和中间部分170a内，从而形成中间部分。第二级排气部分406由外部凹槽242a、内部凹槽246a、第一连接凹槽250a和第二连接凹槽390中的一个限定在第二缸部分162a内。在替代实施方式中，单个凹槽可沿着水平中心线A将外部凹槽242a一分为二，以便仅限定第一级进气部分394、第一级排气部分398、第二级进气部分402和第二级排气部分406，代替消声部分262(即，类似于图15至图20的中心凹槽478)。

进气端口270a与限定于阀板50a的第一级进气部分394中的进气口272a连通。第一缸膛入口孔414和第一缸膛出口孔418限定于第一缸部分162a中以便延伸穿过阀板50a，用于与第一缸30a的缸膛98a成流体连通，每个缸膛都具有对应的挡板阀(未示出)。第一缸膛入口孔414位于第一级入口部分394中，并且第一缸膛出口孔418位于第一级排气部分398中。第二缸膛入口孔422和第二缸膛出口孔426限定于第二缸部分166a中以便延伸穿过阀板50a，用于与第二缸34a的缸膛98a流体连通，每个缸膛都具有对应的挡板阀(未示出)。第二缸膛入口孔422位于第二级进气部分402中，并且第二缸膛出口孔426位于第二级排气部分406中。安全阀支承凹座290a限定于中间部分中，并且接纳安全阀(如图3中所示的安全阀294)。虽然未示出，但是第二级排气部分406也可包括用于支承额外安全阀的凹座。

参考图12，顶盖54a的壁310a包括围绕顶盖54a的周边延伸的外壁314a、位于外壁314a的周边内的内壁318a以及第一缸部分和第二缸部分186a、190a内连接内壁318a和外壁314a的第一连接壁322a。所述一系列壁310a还包括第二连接壁434，其沿着中间部分194a内的竖直中心线D在内壁318a与外壁314a之间延伸。所述一系列壁310a和底面306a形成第一级进气通道438、第一级排气通道442、第二级进气通道446、第二级排气通道450和消声通道334a。类似于阀板50a，第一级进气通道438由外壁314a、内壁318a、第一连接壁322a和第二连接壁434中的一个限定在第一缸部分186a内。第一级排气通道442和第二级进气通道446彼此连续，并且由外壁314a、内壁318a和第一连接凹槽250a限定于第一缸部分和第二缸部分186a、190a以及中间部分194a内，从而形成中间通道。第二级排气通道450a由外壁314a、内壁318a、第一连接壁322a和第二连接壁434中的一个形成于第二缸部分250a内。

所述一系列壁310a对应于凹槽238a，使得当阀板50a和顶盖54a联接在一起时，第一级进气部分394、第一级排气部分398、第二级进气部分402、第二级排气部分406和消声部分262分别与第一级进气通道438、第一级排气通道442、第二级进气通道446、第二级排气通道450和消声通道334对齐，从而分别形成第一级进气腔室458、第一级排气腔室462、第二级进气腔室466、第二级排气腔室470和消声腔室350a，如图13至图14所示。第一级进气腔室458在进气口272a与第一缸膛入口孔414之间延伸，并封闭进气口272a与第一缸膛入口孔414。第二级排气腔室470封闭第二缸膛出口孔426。第一级排气腔室462和第二级进气腔室466是连续的，从而形成在第一缸膛出口孔418与第二缸膛入口孔422之间延伸并封闭第一缸膛出口孔418与第二缸膛入口孔422的中间腔室。在替代实施方式中，连接壁322a可沿水平中心线B延伸，并且会合以形成单个壁，该单个壁纵向延伸越过顶盖54a，代替消声腔室350a(即，类似于图15至图20的中心壁482)。

继续参考图12，消声腔室350a大致位于中间腔室、第一级进气腔室458和第二级排气腔室470之间，使得中间腔室、第一级进气腔室458和第二级排气腔室470在由内壁318a限定的消声腔室350a的周边周围围绕消声腔室350a。因此，内壁318a的第一部分319a部分地限定第一级进气腔室458，并部分地限定第二级排气腔室470，并且内壁318a的第二部分320a部分地限定中间腔室，从而将排气腔室346和进气腔室342分隔开消声腔室350a的宽度。在这种配置中，消声腔室350a在第一级进气腔室458、中间腔室和第二级排气腔室470之间提供隔离。

继续参考图12，顶盖54a的底面306a在第二缸部分190a中限定从第二级排气腔室470延伸至充氧器歧管226a的单个排气出口通道358a。底面306a还限定从第二缸部分190a的充氧器歧管226a延伸至消声腔室350a的单个消声入口通道370a。

在操作中，在第一缸30a的活塞122a的向下冲程期间，通过进气端口270a从周围环境将空气吸入到第一级进气腔室470中。然后，通过第一缸膛入口孔414将空气吸入到第一缸30a的缸膛98a中。对应于第一缸膛入口孔414的挡板阀允许空气进入第一缸30a的缸膛，但是阻止空气重新进入第一级进气腔室470。然后，第一缸30a的活塞122a将空气压缩到第一压力，迫使空气流出第一缸膛出口孔418并进入中间腔室(即，第一级排气腔室462和第二级进气腔室466)。对应于第一缸膛出口孔418的挡板阀允许空气离开第一缸30a的缸膛98a进入中间腔室，但是阻止空气重新进入第一缸30a的缸膛98a。压缩空气通过第二缸膛入口孔422进入第二缸34a的缸膛98a。对应于第二缸膛入口孔422的挡板阀允许空气进入第二缸34a的缸膛98a，但是阻止空气重新进入中间腔室。然后，空气被第二缸34a的活塞122a压缩到高于第一压力的第二压力，并且被挤出第二缸膛出口孔426进入第二级排气腔室470。对应于第二缸膛出口孔426的挡板阀允许空气离开第二缸34a的缸膛98a进入第二级排气腔室470，但是阻止空气重新进入第二缸34a的缸膛98a。空气通过排气腔室出口通道358a流到顶盖54a的第二缸部分190a的充氧器歧管226a。当电磁阀处于第一位置时，压缩空气通过筛床通道362a流到筛床凹座366，在该处变压吸收分离氮气和氧气。当电磁阀处于第二位置时，吹扫氮气通过消声入口通道370a流入消声腔室350a中，可选地通过减声介质或前述另一种介质，并且从阀板50a的消声部分262a中心的排气端口298a流出。

图15至图20示出了根据多级串行流动实施方式的头部组件18b，其可用来代替图1至图9的压缩机10上的头部组件18。因而，将不再详细描述壳体组件14，并且下面将仅描述当使用图15至图20的头部组件18b时压缩机10的结构和操作方式的差异。与图1至图9的头部组件18相似的部件和特征用相似的参考标号加上字母“b”来标识，并且将不再详细描述。

参考图15至图16，阀板50b的顶面234b中的凹槽238b包括围绕阀板50b的周边延伸的外部凹槽242b、以及沿着阀板50b的水平中心线A延伸的单个中心凹槽478，所述水平中心线A将顶面234b的第一缸部分162b、中间部分170b和第二缸部分166b一分为二，以限定进气部分254b和排气部分258b。因此，进气部分254b和排气部分258b位于中心凹槽478的相对侧上。

阀板50b包括位于进气部分254b内的缸膛入口孔274b，其限定于与缸30、34中的每个对应的第一缸部分和第二缸部分162b、166b中的每个中，并延伸穿过与缸30、34中的每个对应的第一缸部分和第二缸部分162b、166b中的每个。缸膛入口孔274b中的每个均具有对应的缸膛入口挡板阀(未示出)，以允许进气空气从进气部分254b进入缸98b，但反过来不成立。阀板50b还包括位于排气部分258b内的缸膛出口孔282b，其限定于与缸30b、34b中的每个对应的第一缸部分和第二缸部分162b、166b中的每个中并延伸穿过与缸30b、34b中的每个对应的第一缸部分和第二缸部分162b、166b中的每个。缸膛出口孔282b中的每个均具有对应的缸膛出口挡板阀(未示出)，以允许排放空气离开缸膛98b，但反过来不成立。

参考图17至图20，顶盖54b的壁310b对应于阀板50b的凹槽238b，并且包括围绕顶盖54b的周边延伸的外壁314b以及在外壁314b的周边内的中心壁482，所述中心壁482沿着顶盖54b的水平中心线B延伸，水平中心线B将第一缸部分186b、中间部分194b和第二缸部分194b一分为二，以形成进气通道326b和排气通道330b。因此，进气通道326b和排气通道330b位于中心壁482的相对侧上。

所述一系列壁310b对应于凹槽328b，使得当阀板50b和顶盖54b联接在一起时，进气部分254b和排气部分258b与进气通道326b和排气通道330b对齐，从而分别形成进气腔室342b和排气腔室346b，如图19至图20所示。进气腔室342b在缸膛入口孔274b之间延伸并封闭缸膛入口孔274b。排气腔室346b在缸膛出口孔282b之间延伸并封闭缸膛出口孔282b。

继续参考图17至图20，顶盖54b限定进气通道486和排气通道490。进气通道486从进气通道入口494延伸至进气通道出口498，所述进气通道出口498限定于进气通道326b内的内底面306b中，以使环境与进气腔室342b连通(图18和图20)。排气通道490从排气通道入口502延伸至排气通道出口506，以使排气腔室346b与环境连通(图18至图19)。排气通道490或进气通道486可连接至系统或贮存器。排气通道490和进气通道486各自限定对通过通道486、490的气体提供减声的容积。替代地，减声介质可至少部分地加衬或定位在排气通道490和进气通道486中的一个或两者内。在一些实施方式中，通道486、490中的一个或两者可包括从限定顶盖54的通道486、490的任何壁延伸的多个挡板。因此，排气通道490和进气通道486中的一个或两者可进一步用作与顶盖54b一体形成的消声腔室。在一些实施方式中，过滤介质可定位于通道486、490中的一个或两者内。

在操作中，通过进气通道入口494将空气从周围环境吸入到进气通道486中，并且然后在第一缸和第二缸30b、34b的活塞122b的下行冲程期间通过进气通道出口498进入到进气腔室342b中。可选地，空气穿过进气通道486内的减声介质或前述另一种介质。然后，依据相应活塞122b的行进方向，空气交替地通过对应的缸膛入口孔274b吸入到第一缸和第二缸30b、34b中的每个的缸膛98b中。入口挡板阀准许空气从进气腔室342b进入缸膛98b，但是阻止空气从缸膛98b进入进气腔室342b。此后，空气在缸膛98b内通过活塞122b的上行冲程压缩，并且以增加的压力通过出口挡板阀推出相应的缸膛出口孔282b。出口挡板阀防止压缩空气重新进入缸膛98b。压缩空气离开第一缸和第二缸30b、34b中的每个的缸膛出口孔282b，并且进入排气腔室346b。压缩空气在离开排气腔室346b内的缸30b、34b中的每个的缸膛98b之后重新组合(其程度取决于驱动轴66b的转速)，并且从排气腔室346经由排气通道入口502流入排气通道490中。压缩空气在经由排气通道出口506离开之前穿过排气通道490。可选地，空气穿过排气通道490内的减声介质或前述另一种介质。

图21至图25示出了根据单排气腔室实施方式的压缩机10c的头部组件18c。相同的部件和特征用相同的参考标号加上字母“c”来标识，并且将不再详细描述。具体地，除了下面详细描述的几个特征之外，壳体组件14与图1至图9的壳体组件基本相同。

参考图21至图22，端部壳体26c各自限定进气端口510。壳体组件14c还包括端帽514，其联接至端部壳体26c中的每个，以在端部壳体26c中的每个内形成进气腔室518。活塞122c中的每个均限定具有对应挡板阀(未示出)的缸膛入口孔522，所述挡板阀允许空气在活塞122c的下行冲程期间进入缸膛98c，但是在上行冲程期间不允许。

参考图23至图25，阀板50c包括围绕第一缸部分和第二缸部分162c、166c以及中间部分170c的外周延伸的凹槽238c。阀板50c具有顶面234c，并且包括向下延伸至阀板50c和缸膛98c中的对应凹座和突起。凹槽238c限定在阀板50c的第一缸部分和第二缸部分162c、166c与中间部分170c之间连续的排气部分530。缸膛出口孔534限定于第一缸部分和第二缸部分162c、166c中的每个中，以便延伸穿过阀板50c，用于与缸膛中的每个流体连通，缸膛出口孔534中的每个均具有对应的缸膛出口挡板阀542(图23)。与排气端口298c流体连通的排气口538从阀板50c的中间部分170c中的排气部分530延伸至大气。

顶盖54c包括外壁314c，其围绕顶盖54c的第一缸部分和第二缸部分186c、190c以及中间部分194c的周边延伸，以限定排气通道550。顶盖54c的外壁314c对应于阀板50c的凹槽238c，使得当阀板50c和顶盖54c联接在一起时，排气部分530和排气通道550形成排气腔室554。排气腔室554在排气端口298c的排气口538与缸膛出口孔534之间延伸并封闭排气口538与缸膛出口孔534。垫圈(未示出)可接纳于凹槽238c中，并且由外壁314c压缩以密封排气腔室554。

在操作中，在活塞122c中的每个的下行冲程期间，通过端部壳体26c的进气端口510将空气从周围环境吸入到进气腔室518中的每个中。然后，通过缸膛入口孔522将空气吸入到缸30c、34c中的每个的缸膛98c中并进入活塞122c中。入口挡板阀允许空气进入缸膛98c，但是阻止空气重新进入进气腔室510。在缸膛98c内在活塞122c的上行冲程期间压缩空气。迫使压缩空气通过缸膛出口孔534进入排气腔室554中。出口挡板阀542允许空气进入排气腔室554，但是阻止空气重新进入缸膛98c。来自第一缸和第二缸30c、34c两者的压缩空气在排气腔室554内组合，所述排气腔室554流体连接第一缸和第二缸30、34c。然后，来自第一缸和第二缸30、34c两者的压缩空气通过排气端口298c离开排气腔室554。

虽然未示出，但是挡板可定位于排气腔室554内，以便为压缩空气从缸膛出口孔534流向排气端口298c提供迂回路径，从而提供减声。挡板可在中间部分194c与第一缸部分186c以及中间部分194c与第二缸部分190c之间从顶盖54c向下延伸或从阀板50c向上延伸。替代地，排气腔室554可包括或衬有减声介质，以对从出口孔534穿过排气腔室554到达排气端口298c的压缩气体提供减声。

在另外的替代实施方式中，头部组件的阀板和顶盖可具有任何便于各种流动配置的布置。在另一实施方式中，头部组件可配置为在第一缸中具有压力驱动泵，并且在第二缸中具有真空驱动泵。也就是说，阀板和顶盖的第一缸部分具有对应的壁和凹槽，该壁和凹槽一起形成进气腔室和排气腔室，并且阀板和顶盖的第二缸部分具有对应的壁和凹槽，该壁和凹槽一起形成进气腔室和排气腔室。在这种配置中，第一缸部分和第二缸部分中的每个的进气腔室和排气腔室彼此独立，使得一个是压力驱动泵并且一个是真空驱动泵。替代地，第一缸部分可仅形成排气腔室，其中进气在活塞下方，和/或第二缸部分可仅形成进气腔室，其中排气在活塞下方。

在另一实施方式中，头部组件可配置为多级压缩机，其中第一缸中的进气在活塞下方。也就是说，阀板和顶盖具有对应的壁和凹槽，该壁和凹槽协作，以在第一缸部分中形成第一级排气腔室，并且在第二缸部分中形成第二级进气腔室，所述第一级排气腔室和第二级进气腔室彼此连续。对应的壁和凹槽还在第二缸部分中形成第二级排气腔室。

在又一实施方式中，头部组件可配置为压力/真空多级压缩机，其中第一缸中的进气在活塞下方。也就是说，阀板和顶盖限定对应的壁和凹槽，该壁和凹槽协作，以在第一缸部分中形成第一级排气腔室，并且在第二缸部分中形成第二级进气腔室，所述第一级排气腔室和所述第二级进气腔室彼此连续。

在再一实施方式中，提供一种压缩机，其具有带有单个缸膛和对应活塞的单个缸壳体。压缩机还包括具有阀板和顶盖的头部组件。阀板具有由一系列凹槽限定的进气部分、排气部分以及定位于进气部分与排气部分之间的消声部分。进气部分具有延伸穿过阀板的缸膛入口孔，并且排气部分具有延伸穿过阀板的缸膛出口孔。缸膛入口孔和缸膛出口孔中的每个均具有对应的挡板阀。顶盖具有从顶盖面延伸的壁，所述壁形成与进气部分、排气部分和消声部分对应的进气通道、排气通道和消声通道，使得顶盖能够与阀板协作，以形成进气腔室、排气腔室和消声腔室。这种配置中的消声腔室的周边由排气腔室和进气腔室围绕。消声腔室可容纳或衬有隔离介质或减声介质。顶盖限定延伸至进气腔室中的进气端口和延伸出消声腔室的排气端口。顶盖还限定从排气腔室延伸至消声腔室的通道。在操作中，在通过缸膛入口孔进入缸膛之前，通过进气端口将空气吸入到进气腔室中。空气在被挤出缸膛出口孔进入排气腔室之前进行压缩。然后，空气通过通道流入到所提供的消声腔室中，然后通过排气端口离开。顶盖可包括氧气浓缩机，使得吹扫氮气行进穿过消声腔室。

虽然所示实施方式的头部组件是双缸压缩机，但是在替代实施方式中，头部组件可包括用于具有任意数量缸的对应压缩机的任意数量缸部分。另外，本领域的普通技术人员将认识到的是，本公开还同样适用于泵以及包括头部组件的其它类似装置。

尽管上文描述了本公开的示例实施方式，但是这些描述不应被视为是限制性的。相反，在不脱离本公开的范围的情况下，可进行多种变化和修改。

在所附权利要求书中阐述了各种特征和优点。