CN105247211A - 卧式活塞压缩机 - Google Patents

Abstract

公开了一种卧式活塞压缩机，其包括：机架，所述机架具有汽缸；以及活塞，所述活塞往复地容置在所述汽缸中。所述活塞具有内腔以及第一端壁和第二端壁。所述活塞和所述汽缸形成用于压缩气体的压缩腔。阀门和孔口设置在所述第一端壁中，所述阀门和孔口配置为在所述活塞的压缩冲程期间从所述压缩腔向所述内腔供应气体。气体轴承相对于所述机架支撑所述活塞。所述气体轴承包括开口，所述开口用于从所述内腔向在所述活塞与所述汽缸之间的空间供应气体，从而使供应至所述空间的所述气体在所述活塞上施加向上的压力。所述阀门可以是弹簧阀，并且所述孔口可以是位于所述阀门与所述压缩腔之间的孔口插入件。

Description

卧式活塞压缩机

技术领域

本发明的实施例一般涉及用于压缩气体的活塞压缩机，并且更具体地涉及并入自由浮动活塞布置的卧式活塞压缩机。

背景技术

卧式活塞压缩机众所周知。这种活塞压缩机一般为具有多个汽缸并且用于石油石化业的极大型双动压缩机。由压缩机的往复部分的大质量所导致的惯性力是将汽缸水平放置在机架中的主要原因。虽然可以通过平衡活塞/活塞连杆单元的移动来补偿大部分这些力，但是如果剩余的力是水平指向而非垂直指向，则可以通过压缩机的座板更容易地吸收施加在压缩机机架上的剩余力。

卧式活塞压缩机具有的众所周知问题是相对于压缩机的静止部分(即，形成其部分的机架和汽缸)支持往复活塞/活塞连杆单元。一般而言，在十字头侧，活塞/活塞连杆单元由引导在机架中的十字头支撑，而在另一侧，活塞靠在汽缸壁的底部。活塞常常设有一个或者多个可置换带，这些可置换带在圆周方向上位于活塞周围并且伸出活塞的主体。这些带被称为导向环。

随着时间的过去，导向环的磨损导致耗尽，这仅在某些限制内是允许的。已经通常将油用作在活塞与汽缸壁之间的润滑，以便防止轴承表面过度磨损并且使耗尽的发生最小化。然而，油润滑的问题在于润滑油可以污染压缩气体。正因为如此，将持续需要“无油”压缩机。为了制造“无油”压缩机，需要谨慎选择导向环的材料并且将其紧固至活塞。在一些情况下，导向环由具有有利的润滑作用和磨损性能的材料制成，诸如，通常称为特氟龙的聚四氟乙烯(PTFE)。

如之前所提及的，卧式活塞压缩机常常用于需要连续操作的情况。以及，虽然这种压缩机的机械结构已经发展为使压缩机可以高效率地连续操作多年，但导向环的磨损率仍大于所期望的。由此，在实际使用中，在几个月之后必须关闭压缩机，以便测量导向环的磨损，并且以便能够更换任何可能已经磨损到不可接受的程度的环。

这种维护对这种类型的压缩机的整体效率和可服务性带来不利影响。因此，需要在活塞压与缩机的汽缸之间提供一种使得可以连续操作压缩机的周期远远长于当前的压缩机的改进型轴承布置。

发明内容

公开了一种用于压缩气体的卧式活塞压缩机。所述压缩机可以包括：机架，所述机架具有沿水平轴定向的汽缸；以及活塞，所述活塞往复地容置在所述汽缸中。所述活塞可以具有内腔以及第一端壁和第二端壁。所述活塞和所述汽缸可以形成至少一个压缩腔，在所述压缩腔中压缩气体。所述压缩机可以进一步包括阀门和孔口，所述阀门和孔口设置在所述第一端壁的至少一部分中。所述阀门和孔口可以配置为在所述活塞的压缩冲程期间允许气体从所述压缩腔进入所述内腔。所述压缩机还可以包括气体轴承，所述气体轴承用于相对于所述机架支撑所述活塞。所述气体轴承可以包括外流开口，所述外流开口用于允许气体从所述内腔进入在所述活塞与所述汽缸之间的空间。所述至少一个外流开口的位置和所述气体的压力可能为使得允许进入所述空间的所述气体在所述活塞连杆单元上施加向上的压力。

在一些实施例中，所述阀门包括弹簧阀，并且所述孔口包括位于所述阀门与所述压缩腔之间的孔口插入件。在其他非限制性实施例中，所述阀门为1英寸标称阀门，并且所述孔口插入件具有从约2mm到约5mm的孔口直径以及约7mm的孔道长度。要了解，这些值仅仅是示例性的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用其他阀门类型、大小、孔口直径以及孔道长度。

在一些非限制性实施例中，所述外流开口配置为维持在所述内腔与在所述活塞与所述汽缸之间的所述空间之间的约0.6到约0.8的压差比。要了解，这些值仅仅是示例性的，并且可以使用其他值。要进一步了解，所述压差的值由所述活塞/活塞连杆单元的质量确定。

所述至少一个压缩腔可以包括第一压缩腔和第二压缩腔，其中，所述第一压缩腔由所述汽缸和所述活塞的所述第一端壁形成，以及所述第二压缩腔由所述汽缸和所述活塞的所述第二压缩壁形成。所述第一压缩腔可以具有第一入口阀和出口阀，并且所述第二压缩腔可以具有第二入口阀和出口阀。

当在所述至少一个压缩腔中的所述气体压力上升超过所述阀门的开启压力时，可以允许在所述至少一个压缩腔中的气体通过所述阀门进入所述活塞的所述内腔中。

在一些实施例中，所述外流开口包括多个外流开口。所述压缩机可以进一步包括设置在所述活塞的周边周围的第一导向环和第二导向环，其中，所述第一导向环和第二导向环包括多个所述外流开口。在其他实施例中，多个所述外流开口设置在所述第一导向环和第二导向环的底部。

所述压缩机可以包括设置在所述活塞的所述周边周围的多个活塞环。多个所述活塞环中的至少一个活塞环可以设置在所述第一导向环与所述活塞的所述第一端壁之间，并且多个所述活塞环中的至少另一活塞环可以设置在所述第二导向环与所述活塞的所述第二端壁之间。

公开了一种用于卧式活塞压缩机的活塞。所述活塞可以配置为往复地容置在所述压缩机的汽缸中。所述活塞可以进一步包括内腔以及第一端壁和第二端壁，并且可以配置为形成至少一个具有所述汽缸的压缩腔，在所述压缩腔中压缩气体。所述活塞可以进一步包括阀门和孔口，所述阀门和孔口设置在所述第一端壁的至少一部分中。所述阀门和孔口可以配置为在所述活塞的压缩冲程期间允许气体从所述压缩腔进入所述内腔。所述活塞可以形成气体轴承，所述气体轴承用于相对于所述压缩机的所述机架支撑所述活塞。所述气体轴承可以包括外流开口，所述外流开口用于允许气体从所述内腔进入在所述活塞与所述汽缸之间的空间。所述至少一个外流开口的位置和所述气体的压力可以为使得允许进入所述空间的所述气体在所述活塞上施加向上的压力。

附图说明

附图图示了所公开方法的优选实施例，这些实施例是到目前为止为实际应用本方法的原理所设计的，在附图中：

图1是包括所公开的自由浮动活塞的示例性卧式双动活塞压缩机的横截面图；

图2是用于图1的压缩机的示例性导向环的侧视图；

图3是图2的导向环沿图2的线3-3的横截面图；

图4是图2的导向环的仰视图；

图5是所公开的自由浮动活塞(FFP)布置的示例性实施例的横截面图；

图6是用于图5的FFP中的示例性FFP阀门的横截面图；以及

图7是图5的示例性FFP布置的横截面图，图示了示例性的气体流过FFP。

具体实施方式

公开了一种用于卧式活塞压缩机的改进型活塞。该改进型活塞设计为在活塞与相关联的汽缸壁之间创建的气膜上浮动，从而减少在操作中对活塞部件的磨损。通过减少磨损，与现有设计相比，所公开的设计使相关联的压缩机能够在部件整修之间操作更长的周期。如稍后将更详细地描述的，所公开的设计还适应更大范围的差分操作压力(吸入&排放)，并且，与采用这种气膜技术的现有装置相比，具有更小的活塞直径，在EP0839280中公开了这种装置的一个示例，其全部内容以引用的方式并入本文。

参照图1至图4，示出了示例性卧式活塞压缩机1。压缩机可以包括机架2，汽缸4可滑动地设置在机架2中。汽缸4包含活塞6，活塞6可在汽缸4中往复。用剖面示出了活塞的底部，而用立面示出了顶部。

活塞连杆8在其右端处固定至活塞6，并且在其左端处连接至十字头10。通过导轨12在压缩机的机架2中的水平直线中往复地引导十字头10。十字头10的移动由曲轴引起，诸如，众所周知的在卧式活塞压缩机的情况下那样。通过其所连接的曲轴16和连接连杆18向十字头10传递驱动轴14的旋转运动，该连接连杆18联接在曲轴16与十字头10之间。

压缩机是双动式的，其中，压缩腔20和22形成在位于活塞6任一侧上的汽缸4中。压缩腔20、22中的每个压缩腔分别设有入口阀24、26和出口阀28、30。在曲轴机构的方向上移动活塞6时(即，移至图1的左边)，通过入口阀24在吸入压力下将气体引入压缩腔20中。同时，通过出口阀30在排放压力下压缩并且排放在压缩腔22中存在的气体。虽然未示出，但是气体源联接至压缩腔20、22的入口阀24、26，而出口阀28、30将联接至适当的排放管道。

可以看出，压缩机的机架2按照使汽缸4位于水平位置的方式放置在座板上。公开了一种用于由活塞6和活塞连杆8形成的活塞/活塞连杆单元的轴承支架的布置。在图1的左端，该单元经由十字头10靠在机架2上，在导轨12与十字头10之间通常引入润滑油。然而，在十字头10处的该支架不能防止活塞6沿汽缸4的壁的底部拖行，这尤其是因为在十字头10与导轨12之间将存在允许十字头10倾斜的一定程度的游隙，并且因为细活塞连杆8将发生弯曲。下面将对支撑活塞/活塞连杆的其他轴承装置进行描述。

在活塞6周围，接近其每个端面处，将参照图2、图3以及图4进一步详细阐释的导向环适配在活塞6的主体中的外围凹槽中。导向环32和34伸出活塞6的主体一段短距离。还可以绕活塞6的主体设置活塞环36的组件。在所图示的实施例中，活塞环36设置在导向环32、34之间。然而，要了解，在其他实施例中，活塞环36可以设置在导向环32、34与活塞6的端部之间。如将了解的，活塞环36可以用于防止气体从汽缸4的高压侧流向低压侧。

在图1中可以看出，活塞6的腔42与形成在每个导向环中的一个或者多个外流开口38、40连通。由腔42结合压缩机在压力下向所述腔42供应气体的部分形成的源应该设计为：在压缩机操作期间，在压力下的气体不断从腔42流到外流开口38和40。如要了解的，气体在导向环32、34与汽缸4的平滑壁之间形成气膜。该气膜的承载能力由在膜中的气体压力和压力作用在待支撑的活塞/活塞连杆单元上的表面来确定。该表面将是导向环的下半部分的剖面。

要了解，在一些实施例中，导向环可以不设置在活塞的主体中的凹槽中，更确切地说，活塞的主体可以由多个单独的段构成，并且导向环可以夹在两段之间。

现在将针对图2、图3以及图4的导向环32描述导向环32和34的示例性实施例。导向环32是具有准确圆柱内径的环形元件，适应于待在活塞的主体中形成的周向凹槽，该环放置在该凹槽中。然而，导向环32的外周边不完全是圆柱形。在图2中可以看出，当导向环适配时，外周边的底段具有略大于其连接的顶段的半径。底段延伸通过在垂直线42的任一侧上的角，并且半径垂直地对应于汽缸的半径，导向环沿汽缸移动。外周边的这种设计的原因在于：为了在导向环32与汽缸4之间形成气膜，其必须配置为略微向上移动活塞6并且应该为机械变形和热变形保留足够的游隙。

在图3中可以看出，接头44使导向环与在圆形端面45中开设的孔啮合。端面45相对于导向环32的外周边凹陷。对于气膜的设置，重要的是，在接头44中的外流开口46可以限制气体流动。外流开口46通过在活塞6壁中的孔48(见图1)与腔42连通。

如之前所描述的，尤其通过气膜支撑活塞/活塞连杆单元的有效表面，来确定该气体轴承系统的支撑能力。为了获得气膜稳定的大表面，在导向环32的底段设置凹槽图案，尤其可见于图4。在一个实施例中，凹槽图案包括位于接头44的任一侧上的两个平行的主凹槽48、50。从图2可以看出，主凹槽48、50中的每个凹槽沿着位于垂直线42上的接头44的外流开口46延伸通过对称地朝向任一侧的角。中心横向凹槽52将两个主凹槽48、50连接至外流开口46。在其端部处，主凹槽48、50通过横向凹槽54而连接。相对于垂直线42对称的横向凹槽56-62连接两个主凹槽48、50并且通过这种方式形成场64-78。场64-78与导向环32的底段的剩余部分齐平。

要了解，所图示的凹槽图案仅仅是一种可能的解决方案，并且由此不具有限制意义。可以设想，在某些应用中可以去除凹槽图案，而是可以提供简单孔形式的一个或者多个外流开口。导向环32和34可以由具有有利的紧急运行性能的材料制成，从而，如果气膜意外脱落，则不会发生汽缸壁的非期望磨损。合适材料的非限制性示例是PTFE。

如之前所指出的，未示出气体，并且要了解，设想了各种不同的供应布置。原则上，这种源必须满足的主要条件是：气体应该不断地从一个或者多个外流开口流出，以便维持在汽缸与活塞之间的气膜。在这种情况下，气体从外流开口外流尤其取决于气体所流往区域的压力。在一些实施例中，重要的是，源可以在高于或者远远低于在压缩机的压缩腔中的气体的最大输送压力的压力下供应气体。例如，源可以由更高压力级的相同压缩机或者另一压缩机形成。

现参照图5，将更详细地描述与所公开压缩机1一起使用的示例性活塞80。活塞80通常是具有内腔82以及第一端和第二端84、86的圆柱形构件。活塞连杆88延伸通过在第一端和第二端84、86中的开口，以便在汽缸90内往复地移动活塞80。活塞80可以包括设置在圆周凹槽中的第一导向环和第二导向环92、94，这些圆周凹槽形成在活塞的外表面中。第一导向环和第二导向环92、94可以具有大体上与相对于图2至图4描述的导向环相同的构造。由此，每个环的底部可以包括外流开口96、98，该外流开口96、98与在活塞壁中形成的相应孔100、102连通，以使在内腔82中的气体能够通过外流开口和孔离开。活塞80还可以包括位于导向环92、94与活塞的相应端84、86之间的多个活塞环104。活塞环104可以设置在形成在活塞的外表面中的圆周凹槽中。所图示的实施例在每个导向环与相应活塞端之间采用了两对活塞环104。要了解，还可以使用交错布置。

阀门106可以设置在活塞80的第一端84(或者，作为替代实施方式，第二端86)中，为气体从汽缸4的压缩腔22(见图1)行进到活塞的内腔82提供流道。如稍后将更详细地描述的，阀门106可以包括位于阀门上游的孔口108。在一个实施例中，阀门106是弹簧阀，并且将孔口108与阀门106一体设置。如此设置，当在汽缸的压缩腔22中实现预定压力时，可以允许气体进入内腔82。气体然后可以沿箭头“A”方向穿过在导向环92、94中的外流开口96、98，以在活塞80的外表面与汽缸4的内表面之间提供之前提及的气体层。

参照图6，示出了与图5的活塞80一起使用的阀门106的非限制示例性实施例。阀门106可以包括一体式孔口部108，该一体式孔口部108在所图示的实施例中由容置在阀门的入口部110中的螺纹插入件组成。要了解，虽然示出了螺纹孔口插入件，但这种布置不具有限制意义，也考虑其他孔口布置。在所图示的实施例中，孔口部108可以具有螺纹主体112和孔口114。孔口114可以具有孔口直径“OD”和孔道长度“TL”。在一个非限制示例性实施例中，孔口直径“OD”可以从约2mm到约5mm，并且孔道长度可以最小为约7mm。然而，要了解，还可以使用其他阀门和具有其他孔口尺寸和孔道长度的其他孔口。阀门106可以包括具有多个流道118的主体部116，气体可以通过流道118穿过孔口部108到达阀座面积120。阀杆部122可以包括面向表面122，该面向表面122经由安装在阀杆128周围的弹簧126而弹簧偏置为与阀门主体的阀座部124接触。如此设置，当在阀门中的气体压力低于预定开启压力时，在面向表面122与阀座部124之间的相互作用阻塞气体从流道118流动。当在阀门中的气体压力超出预定开启压力时，弹簧126压缩，并且面向表面122移动远离阀座部，从而允许气体流过阀门并且进入活塞的内腔82(见图5)。图6图示了处于打开配置的阀门106，在打开配置中，气体可以从压缩腔22流到活塞的内腔82(见图5)。当在阀门中的气体压力减少至低于预定开启压力的值时，弹簧126的力然后使面向表面122移动到与阀座部124啮合，从而防止气体在主体与阀座之间流动。

要了解，孔口108可以单独地安装在活塞主体中，并且由此不必与阀门106成为一体。孔口直径设计为将流速限制为特定活塞的输送流量的约1％。开启压力由在板面122上的弹簧负载确定，并且是用于面122的稳定性(逐渐打开和关闭)的主要参数。在一些实施例中，开启压力可以比在腔20和/或22(图5)中的压力小约0.5％。

图7示出了在操作期间通过FFP孔口108、阀门106以及活塞80的示例性气体流道。可以看出，活塞80定位为在汽缸90内进行往复移动，从而当活塞80在汽缸90内移动时，气体通过入口阀24、26分别循环地吸入压缩腔20、24中，并且分别通过出口阀28、30排出。在所图示的位置中，活塞80从右到左的移动经由入口阀24将气体吸入压缩腔20中。同时，之前经由入口阀26吸入的气体在压缩腔22中被压缩，并且通过出口阀28在箭头“B”方向上排出。当在压缩腔22中的气体达到阀门106的开启压力(即，克服阀门弹簧126的偏压力的压力)时，阀门106的面向表面122移动远离阀座部124，从而使压缩气体进入活塞80的内腔82，如箭头“C”方向所示。在活塞80的内腔82中的压缩气体然后通过在导向环92、94中的外流开口96、98(即，在箭头“D”方向上)流出，以在活塞80与汽缸90之间创建薄的气体层。该薄的气体层在活塞80上提供了所需的向上力，从而抵消了在活塞环104和导向环92、94上可能存在的大向下力。使在导向环与活塞环上的向下力最小化由此减少了在压缩机使用寿命期间的摩擦损耗。

虽然图7仅仅示出了活塞80从右到左的冲程，但要了解，通过从左到右的冲程可以实现相似的气体压缩方案(即，气体将经由入口阀26被吸入到腔22中，并且压缩气体将经由出口阀28从腔20排出)。然而，区别在于，在活塞80从左向右的冲程中，不允许气体进入活塞80的内腔82。

在一些非限制性实施例中，所公开的FFP布置可以适应在特定汽缸的吸入压力与排放压力之间具有超过50巴(多达约250巴)的压差并且活塞直径为500mm或者更小的应用。要了解，还可以通过使用所公开的设计来适应其他压差。

如所描述的，当在压缩腔22中的压力超过在活塞80的内腔82中的压力时，FFP阀106打开。气体层(即，在汽缸与活塞之间的层)的压力由活塞的重量和在导向环92、94中的外流开口96、98的轮廓决定。该气体层可以称为“气体轴承”。

如要了解的，在气体轴承与内腔82之间的压差跨外流开口96、98而降低。外流开口限制气体流动，并且由此限制气体轴承的间隙(即，厚度)。然而，外流开口96、98不影响举升力，从而，当在内腔与气体轴承之间的压差较高时，外流开口不能适当地限制气体流动，除非使用十分窄的孔，但这并不可取。当在外流开口96、98上的压力比接近临界比(<0.6)时，气体轴承的轴承特性可能变得不稳定。这意味着，气体轴承可能不会响应负载变化，轴承的“硬度”为零或者接近零，并且轴承将弹起。

由此，如将了解的，在导向环92、94中的外流开口确定气体轴承的硬度。跨外流开口96、98的最佳压力比在约0.6至0.8之间。在特定汽缸中的压差大于50巴的情况下，这可能不足以限制气体流到气体轴承。在这种情况下，必须降低在活塞内腔82内部的压力。例如，1"阀门(阀门106)的气体通道面积对于所需流量来说可能过大，即使是在阀板最低提升的情况下。如所描述的，该解决方案是为了将供应压力降低至使在外流开口96、98之上的压力比在所需范围(0.6-0.8)内的程度。可以通过减少通过FFP阀106的流量，来实现降低供应压力。为了节流，将孔口108适配在阀门106的入口中。可以调整该孔口108的孔，以实现适用于该应用的所需节流面积。

孔口108用于保护阀门避免高压差，并且避免由此产生的在阀座面积120上的高冲击速度。FFP阀106的操作条件与那些“标准”压缩机阀截然不同，这是因为它们受不断增加的压差(即使当阀门打开时)和由活塞80的运动所导致的加速力的影响。

通常不将节流孔口应用在阀板上游，这是因为孔口导致流动损失，这在传统的吸入与排出压缩机阀门中是不可取的。利用所公开的布置，孔口/阀门组合能够将在活塞80的内腔82中的气体压力维持在所需等级处，从而将跨外流开口96、98的压差比维持在约0.6与约0.8之间。要了解，该范围不具有限制意义，并且可以不同压差比来使用所公开的布置。

所公开的设计适用于但不限于在高压压缩机汽缸中使用。它使得应用范围更加灵活。本发明可以适用于任何大小的阀门或者汽缸直径。

虽然相对于双动压缩机进行了公开，但是显然，上面相对于压缩机的静止部分针对活塞/活塞连杆单元的轴承支架所描述的布置还可以用于单动或者串联式压缩机。虽然已经参照某些实施例公开了本发明，但是在不脱离如在所附权利要求书中限定的本发明的精神和范围的情况下，可能对所描述的实施例进行诸多修改、更改和改变。因此，本发明不旨在受限于所描述的实施例，相反，本发明具有由以下权利要求书及其等同物的语言所限定的全部范围。

Claims (19)

1.一种用于压缩气体的卧式活塞压缩机，其包括：

机架，所述机架具有沿水平轴定向的汽缸；

活塞，所述活塞往复地容置在所述汽缸中，所述活塞具有内腔以及第一端壁和第二端壁，所述活塞和所述汽缸形成至少一个压缩腔，在所述压缩腔中压缩气体；

阀门和孔口，所述阀门和孔口设置在所述第一端壁的至少一部分中，所述阀门和孔口配置为在所述活塞的压缩冲程期间允许气体从所述压缩腔进入所述内腔；以及

气体轴承，所述气体轴承用于相对于所述机架支撑所述活塞，所述气体轴承包括外流开口，所述外流开口允许气体从所述内腔进入在所述活塞与所述汽缸之间的空间，所述至少一个外流开口的位置和所述气体的压力为使得允许进入所述空间的所述气体在活塞杆单元上施加向上的压力。

2.根据权利要求1所述的卧式活塞压缩机，其中，所述阀门包括弹簧阀，并且所述孔口包括位于所述阀门与所述压缩腔之间的孔口插入件。

3.根据权利要求2所述的卧式活塞压缩机，其中，所述阀门为1英寸标称阀门，并且所述孔口插入件具有在约2mm到5mm之间变化的孔口直径以及约7mm的孔道长度。

4.根据权利要求1所述的卧式活塞压缩机，其中，所述外流开口配置为维持在所述内腔与在所述活塞与所述汽缸之间的所述空间之间的压力比，所述压力比大于约0.6。

5.根据权利要求1所述的卧式活塞压缩机，其中，所述外流开口配置为维持在所述内腔与在所述活塞与所述汽缸之间的所述空间之间的压力比，所述压力比在约0.6与0.8之间。

6.根据权利要求1所述的卧式活塞压缩机，其中，所述至少一个压缩腔包括第一压缩腔和第二压缩腔，所述第一压缩腔由所述汽缸和所述活塞的所述第一端壁形成，所述第二压缩腔由所述汽缸和所述活塞的所述第二压缩壁形成，所述第一压缩腔具有第一入口阀和出口阀，并且所述第二压缩腔具有第二入口阀和出口阀。

7.根据权利要求1所述的卧式活塞压缩机，其中，当在所述至少一个压缩腔中的所述气体压力上升超过所述阀门的开启压力时，允许在所述至少一个压缩腔中的气体通过所述阀门进入所述活塞的所述内腔中。

8.根据权利要求1所述的卧式活塞压缩机，其中，所述外流开口包括多个外流开口，所述卧式活塞压缩机进一步包括设置在所述活塞的周边周围的第一导向环和第二导向环，所述第一导向环和第二导向环包括多个所述外流开口。

9.根据权利要求8所述的卧式水平压缩机，其中，多个所述外流开口设置在所述第一导向环和第二导向环的底部。

10.根据权利要求1所述的卧式活塞压缩机，其进一步包括设置在所述活塞的所述周边周围的多个活塞环，多个所述活塞环中的至少一个活塞环设置在所述第一导向环与所述活塞的所述第一端壁之间，并且多个所述活塞环中的至少另一活塞环设置在所述第二导向环与所述活塞的所述第二端壁之间。

11.一种用于卧式活塞压缩机的活塞，其进一步包括：

活塞，所述活塞配置为往复地容置在所述压缩机的汽缸中，所述活塞具有内腔以及第一端壁和第二端壁，所述活塞配置为形成至少一个具有所述汽缸的压缩腔，在所述压缩腔中压缩气体；

阀门和孔口，所述阀门和孔口设置在所述第一端壁和所述第二端壁中的至少一个端壁的至少一部分中，所述阀门和孔口配置为在所述活塞的压缩冲程期间允许气体从所述压缩腔进入所述内腔；

气体轴承，所述气体轴承用于相对于所述机架支撑所述活塞，所述气体轴承包括外流开口，所述外流开口用于允许气体从所述内腔进入在所述活塞与所述汽缸之间的空间，所述至少一个外流开口的位置和所述气体的压力为使得允许进入所述空间的所述气体在所述活塞上施加向上的压力。

12.根据权利要求11所述的活塞，其中，所述阀门包括弹簧阀，并且所述孔口包括位于所述阀门与所述压缩腔之间的孔口插入件。

13.根据权利要求12所述的活塞，其中，所述阀为1英寸标称阀门，并且所述孔口插入件具有在约2mm与5mm之间的典型孔口直径以及约7mm的孔道长度。

14.根据权利要求11所述的活塞，其中，所述外流开口配置为维持在所述内腔与在所述活塞与所述汽缸之间的所述空间之间的压力比，所述压力比大于约0.6。

15.根据权利要求11所述的活塞，其中，所述外流开口配置为维持在所述内腔与在所述活塞与所述汽缸之间的所述空间之间的压力比，所述压力比在约0.6与0.8之间。

16.根据权利要求11所述的活塞，其中，所述孔口和阀配置为：当与所述第一端壁或者所述第二端壁相邻的气体压力上升超过所述阀门的开启压力时，允许气体进入所述活塞的所述内腔中。

17.根据权利要求11所述的活塞，其中，所述外流开口包括多个外流开口，所述活塞进一步包括设置在所述活塞的周边周围的第一导向环和第二导向环，所述第一导向环和第二导向环包括多个所述外流开口。

18.根据权利要求18所述的活塞，其中，多个所述外流开口设置在所述第一导向环和第二导向环的底部。

19.根据权利要求11所述的活塞，其进一步包括设置在所述活塞的所述周边周围的多个活塞环，多个所述活塞环中的至少一个活塞环设置在所述第一导向环与所述活塞的所述第一端壁之间，并且多个所述活塞环中的至少另一活塞环设置在所述第二导向环与所述活塞的所述第二端壁之间。