活塞式压縮机技术领域本
发明涉及一种带有活塞的
活塞式压缩机，该活塞ffi31—个带有纵向通道的
连杆与
驱动轴的
曲柄销连接。 背景技术德国
专利DE 100 53 575 Cl公开了这种用于压縮制冷气体的活塞式ra 机。油定期通过
曲柄销从驱动轴穿过纵向通道流到第一
轴承，然后再流到第二 轴承，连杆M織一轴承
支撑在曲柄销上，M:该第二轴承支撑在活塞上。美国专利US 5,671,655公开了又一
活塞式压缩机。该活塞式ra机其连杆 一端与第一连杆眼固定连接，该第一连杆眼又与一
活塞销结合，另一端，该连 杆轴ilil一个关节接头与第二连杆眼铰接，该第二连杆眼可安装在曲柄销上。 这种结构允许第二连杆眼与连杆轴之间有一定的
活动度，因此，活塞的运动方 向与驱动轴的纵轴方向之间的
角度就不再需要精确到90度。发明内容本发明是基于这样的目的：艮,一种廉价的方式制造活塞式压縮机。由薄ll^属管材帝隨介绍中所述的活塞式压^t;i就可以实现该目的。具体而言，本发明衝共一种带有活塞的活塞式压縮机，其皿一个带有纵 向通道的连杆与驱动轴的曲柄销连接，其特征在于：连杆的轴由薄M^属管材 制造；和曲柄销制造为倒杯状的薄M^属型部4
牛，并与驱动轴^^接在一起。在该
实施例中，连杆的制造相对便宜。首先，制造材料i顿相对便宜薄壁 金属管材；第二采用经济高效的制造方法。这种方法不需要制造铸件，因为 制造铸件或多或少需要复杂的
铸造模型，相反，连杆轴可以M拉伸或在很多 技术领域公知的其它薄壁金属材成型方法得到。因此，可以通过一种相对便宜 的方式制造连杆轴。而且，该实施例还有一个优点，艮P制造的连杆重量可以相 对劍氐，这样，在活塞冲程中只有小的
质量被
加速，因而可以保证传递到外面的震动危险减小。而且，可以选择较小的质量来平衡重量，因而可以P射氐活塞 式压縮机运转中的
能量消耗。由于可以使用不同长度的金属管材制造连杆轴， 因而可以相对容易地使连杆轴适应不同尺寸的压縮机。由薄,属材料制皿杆的技术^0?周知，德国专利DE 38 01 802公开了一种由薄壁金属型产品制造的连杆，其两端都有深拉的
气缸附件，由轴承金 属
挤压成型的衬套位于该气缸附件中。然而，这种连杆油不能从曲柄销传递到 活塞。«地，曲柄销包括一轴承套，该轴承套至少部分具有球形外表面。这样 轴承套就不再是圆柱形，因而连杆相对于轴承套可以有一小角度的偏移，这样 活塞的运动方向和驱动轴的轴向方向不再需要精确到90度，从而减少了制im 程中的
精度要求，陶氐了成本。雌地，轴与至少部分是球形的轴承壳体相连，该轴承壳條绕在轴承套 外面，从而与球形轴承套相配合。但是这并不意味着轴承壳体与轴承套必须具 有相同的半径，轴承壳体的半径可以比轴承套的半径稍微大一点，这样虽然也 有一小角度的偏移，也可以达到相同^似相同的轴承性质，即在连杆和曲柄 销之间可以获得足够大的支撑面。«地，轴
焊接到轴承壳体上，这样轴承壳体和连杆轴可以分别制造，这 进一步简化了制造。轴可以简单地由管状材料的半成品切害膨成，轴承壳体可 以由金属板材制造，例如舰深
冲压翁腊。只需在制造的后续程序中将制造的轴承壳体M:焊接的方法和轴连接在一起。,地，在焊接区轴承壳体与轴承套之间有一间距。焊接JS(连接，存在 小
变形的危险，特别是在焊接薄壁金属性部件时。然而，如果能确保轴承壳体 的焊接部分及其相邻周边部分与轴承套没有直接的
接触，这种危险还是容易接 受的。这样，轴承壳体与轴承套仍然可以保持球形形状并彼此配合。«地，在轴承壳体和轴承套之间形成一个环形腔，连杆轴上的纵向通道 终止于该环形腔。该环形腔有两个用途，第一，该环形腔为所述焊接提供了相 对于轴承套必需的间距。第二该环形腔优选与至少一个形^t轴承套上的通道相连通，所皿道 在每一个旋转周期至少一次与形成在曲柄销中的供油通道相m。在这种情况 下，该环形腔可用作储油室，该储油室在曲柄销的每一个旋转周期间歇供油一次或几次。从这个环形腔，油可以流a^杆的纵向通道至腿活塞。，地，轴承套和轴承壳体包括一个变形保护，该变形保护确保轴承套上 的通道与曲柄销壁上的一个或多个孔对准并总是能保持在正确的
位置上，这样 在需要时环形腔能准时间歇供油，例如当单个球铰瞬时承受最大负荷的时候。 该变形保护可以通过相对简单的方式制造，例如，在轴承壳体中形成一凸起， 相应地在轴承套表面形成一个凹槽。这时，轴承套在曲柄销上旋转，在连杆和 轴承套之间允许轴承壳体有一个摆动。还有一个优点就是在曲柄销的前端面有一个油路出口，该出口连接于供油 通道，轴承壳皿连杆区有一个保护屏，油可以从该油路出口溢出并对曲柄销 与轴承套的接触面进行润滑。油从油路出口溢出的同时以喷雾形式向铸件内喷 油，活塞式压縮礼就位于该铸件内。在这里，由于油沿着铸件内壁流动，向外 别专递热量，因而油可以得到冷却。然而，在油7衬卩时有一个危险，即油可能^4A活塞式压縮机的吸气区，而保护屏有效地防止了这一点。在一1i^的实施例中，要确保轴承壳体要一体形成，并安装在曲柄销的 上面，这样可确保装配成本斷氏。当使用球形轴承套时，轴承壳体可以向里弯 曲，成一边界以提供一^全傲户。在另一个割戈实施例中，轴承壳体由两部分纟賊，每一个部分都有一个连接
法兰，这两个连接法兰在其径向外,接在一起，此处也可以M31焊接的方 式连接。当径向外缘连接在一起时，由热张
力引起的变形保持较小，即轴承壳 体能确保其微与轴承套相匹配。«地，两个连接法兰都向平行于曲柄销的轴向的同一方向弯曲，并在弯 曲区焊接在一起。弯曲区不必与曲柄销的轴向方向精确平行，但是，必须确保 相应的焊接设备在外面肖滩焊接。这又是一个相对简单的实施例，可斷氏制造 成本。，地，曲柄销可iW^不状的薄ll^属型部件，连接于驱动轴上，可减小 曲柄轴的制造成本。而且，因为由薄H^属型部件形成的曲柄销通常比与驱动轴一起铸模形成的曲柄销质量小，所以还可以节省一定程度的重量。特别地， 可以用相对低廉的成本制造相对小的油路出口，同时在曲柄销内部可以提供相 对大的供油空间。，地，曲柄销包括一个环形固定法兰，这样曲柄销在其开口端部径向向外弯曲，这样形成的法兰主要是为了将曲柄销固定在驱动轴上。优选地，轴承辯由向支撑在固定法兰上，这样固定法兰就不仅仅是为了连 接曲柄销与驱动轴，而且它还可以支纟舞由承套，这样轴承套就只需与一个部件 连接，从而可以有效地避免由于对接头在轴承套上造成的较大磨损。另一个劍戈实施例中，确保轴承套与固定法兰之间有一定间距，这样摩擦 只限定在曲柄销的圆周表面，从而减小了轴承套和固定法兰之间的摩擦。«地，轴承壳体相对于轴承套有一个摆动极限，这在轴承套与固定法兰 之间存在间距的情况下有着显著的优点，因为在这种情况下，轴承套存在移位 太大的危险，而该摆动可防止这一移位，这样轴承套就可保持在曲柄销上。还有一个优点，
定位环位于轴承套的前端面与轴承壳体之间，在运转中断 期间，该定位环可以以这样一种方式使轴承套相对于曲柄销复位，即当启动时， 可以实现连接于曲柄销上的
曲轴与连接于活塞的连杆的准确定位。«地，驱动轴的«面包括一个带有凹槽的固定面，区柄销安装在该凹 槽中。例如，该凹槽的深度大于固定法兰的厚度，并且其大小也大于曲柄销的 固定法兰。这样曲柄销可以安置于驱动轴的不同位置，从而就可以为不同压缩 机的活塞冲程长度设置不同的值。«地，连杆轴活塞一端的端部插入于一锦中，该,成了连接连杆与 活塞的球铰的一部分。用这种方式支撑连杆，其两端都可以摆动，因而活塞的 位置与曲柄销的位置不再需要保持精确的一致。
附图说明下面根据这，选实施例并结合附图介绍本发明。 图1为一活塞式压縮机的部分剖视图图2为一种,型连杆的示意图图3为一种，型活塞式M机的示意图图4为曲柄销与曲柄轴连接的另一种^iS^意图图5为曲柄销与曲柄轴,的又一种gfcifi示意图具体实施方式图1是活塞式压縮机1的剖视图。活塞式压^t几1包括一^缸2， 一个活塞3位于该气缸中并作往复运动。在吸气冲禾iM31气缸头4 (仅显示在示意图中）活塞3将7^吸入压缩腔，在压縮冲程再将气体加压。该过程属于公知常识，这里将不再详细介绍。活塞3的运动由连杆5控制，连杆5包括一个由薄壁金属管材形成的轴6， 这种薄壁金属管，例如可以通过冲压成型，也可以通过切割半成品得到。该薄 H^属管环绕在纵向通道7的外周，该纵向通道的直径基本上大于形成轴6的 薄壁金属管的壁厚。因此，轴不仅可通过经济而高效的方法制造，而且其重量 低。在活塞一端，轴包括一皿径减小的部分8 ，其插入球10的直径孔9中 并且固定于此，例如，可以舰压配合固定在一起。当然，轴6还可以通过 其他方式与球10连接，例如M:焊接、胶结或«31将该轴的突出部分压入 球10中。活塞3也可IW成型的薄壁金属部件。球10支撑于形戯由,面12的 加强部件ll上，并通过固定部件13固定于活塞3中。驱动轴14位于连杆5的另一端，该驱动轴14包括一个基本上轴向延伸 的
油槽15，该油槽以一种未显示在图中但公知的方式与一个油
泵连接，例如离 心泵。驱动轴14的«面包括一个
固定板16，其中^l"一个凹槽17，油槽15终 止于此。曲柄销18位于该凹槽17中。曲柄销18也由薄H^属制成，其形状为倒杯 状，其底面19有一个出油口 20，在底面19的相对一端曲柄销18还包括一 个带有外边的固定法兰21， ffil该固定法兰曲柄销18固定于凹槽17中的固 定板16上。在这种连接关系中，凹槽17有一深度与固定法兰21的厚度相适 应顯肖大于固定法兰21的厚度，因而，固定法兰21的端面与固定板16的表 面齐平，淑肖微埋入固定板16中。油槽15这样定位以便使它的^位于曲柄 销18中。根据活塞3希望的冲程长度，曲柄销18可以安置于凹槽17中的不 同位置，例如可以ffiil固定法兰21与固定板16焊接，结。轴承套22与曲柄销配合，该轴承套例如可以由'
烧结^属制造。轴承套有一 个与曲柄销18的外圆直径同样大的内孔23，该轴承套被，微目对于曲柄销 18可转动。轴承套22iiil其底部支撑錢径比它大的固定法兰21上，因此，轴承套 22在旋转运动时不再需要克B艮ftf可的分界线、陶氏了磨损。轴承套22至少包括一^I道，OTt在旋转运动的某个阶段可以与曲柄销 18外圆周壁上的上开口24重叠。当然也可以^供多于一个的M或开口 24。«着曲柄销18 —端，连杆5包括4由承壳体26，该轴承壳,据附图1 所示是一体成型的。轴承壳体26包括1形部分27，其半径与轴承套22的半 径相适应，该轴承套的两环形区域也作成球形。轴承壳体26在轴承套的下部向 内弯曲或形成一边界部，所述向内弯曲的形沃也基本与轴承套的球形形状相适 应。因此，轴承壳体26相对于轴承套可以在一个有限的角度范围内有一个小的 摆动。这是非常有益的，因为连杆5的轴6相对于驱动轴14的旋
转轴不再必须 精确到90度。M—个径向的扩张部28，轴承壳体26与轴承套22之间形成了一个环形 腔29，所述的环形腔29fflM道和开口24与曲柄销18的内部连通。在运转 期间，该环形腔29形成了可储存一定压力油的储油器。环形腔29与连杆5的 轴6上的纵向通道7相连通。轴6与轴承壳体26在连接点30处焊接在一起，该连接点30位于径向扩张 部28的区域上，因此在焊接中可能发生的轴承壳体的变形不会影响到轴承套 22。焊接可采用
电阻焊接。 一种可替代的实施例就是形戯由6的管被简单切割 然后再通»擦焊的方式与轴承壳体26的前端面相连。轴承壳体26包括一个凸起31 ，其伸进位于轴承套22表面上的凹槽32中， 凸起31与凹槽32 —起形礎由承壳体26与轴承套22之间的«保护，该结构 允许小的摆动（在如图所示的
水平位置），但防止了变形。轴承壳体26还包括一^f呆护屏33，该保护屏防止位于曲柄销18上的出油 口 20喷出的油直接侵入气缸头部区域，这样可以防止油到达压縮机的吸入区与 吸入的气^M合。在运转期间，驱动轴14旋转，油经油槽15泵出iSA曲柄销18中， 一部分 油通过出油口20喷向上面到达铸件的内壁（未详细示出）。在这里，油可以流动同时向铸件和及其周围环境释放热量。还有一部分油ffiil位于曲柄销18内壁上的开口 24和定期与开口 24重叠的 fflitiaA环形腔29，从这里油持续间歇iSA轴6的纵向ait7中。这些压力油用于润滑活塞3的球铰。而且，这些油«活塞3有利于冷却。图2显示了一个M的实施例，其中相同或對以的部件釆用相同的附图标记。根据图1所示的实施例，轴承壳体26 —体成型并安装在轴承套22的上面， Mil—边界部固定于轴承套22上。相反，根据图2所示的实施例，轴承壳体由 两部分26a和26b组成，它们环绕在轴承套22的夕卜周与轴承套装配在一起。部 件26a和26b都有一个固定法兰34a和34b，法兰34a和34b在它们的《5向外区 向外弯曲，在区域35a和35b舰两个固定法兰焊接在一起。对着曲柄销18的一端，轴6还包括一个直径减小的部分36，其i!3H 粗区域37伸入轴6中，该镦粗区域37与轴承壳体连接在一起，例如通过电阻 焊接的方式。该实施例具有如下显著的优点：第一，由于^顿薄齢属管材制造轴6，所以帝i腊比较便宜。轴6可由半 成品的管材简单切割成需要的长度，然后分别与轴承壳体26 • 10连接。当 轴6选择不同长度时，可以很容易与不同的压^l几配合。由于连杆的重量轻，所以具有这种连杆的压縮机的运行性能也基本更加良 好。由于运动的质量较小，因而震动也较小，从而M5i杆传递到活塞的供油 可保„续不断。由于连杆5两端使用的都是球铰支撑，所以也避免了活塞与 曲柄销支撑面之间的倾斜。图3显示了活塞式压縮机的一个«实施例，其中同样的部州吏用和图1 相同的附图标己，但该图只显示了活塞式压縮机的较少部件。在该实施例中，轴承壳体26仍然是一体成型，但在其下部区域，轴承壳体 26包括一个边界部38 ，以便ffiil固定该边界部形成与轴承套22的配合。与图1所示的实施例相反，在轴承套22与曲柄销18的法兰21之间有一 间距39，这样当曲柄轴14旋转时轴承套22不再与曲柄销18的前端面摩擦，而 只与其外圆表面摩擦。在该实施例中，为了避免曲柄销18上的轴承^il于下沉，在轴承套22的 ，面上轴承壳体26与轴承套22之间有一个间隙40，所述间隙40可允许轴承 套22与轴承壳体26只有一定程度的摆动，摆动不肖^il^个极限，这样轴承 壳体26与轴承套22相配合，在摆动
中轴承壳体26支撑在轴承套22上。图3也显示了通道25与曲柄销18外圆周壁上的开口 24到达重叠的位置。 图4显示了又一个，实施例，其中相同的部fH吏用和图3相同的附图标 记。在轴承套22的前端面上有一个
弹簧垫圈41，例如《舰定位环的靴，轴承 壳体26支撑在
弹簧垫圈41上。弹簧垫圈41也形成了连杆5相对于曲柄销18 的摆动极限，而且由于弹簧垫圈可以复位，因此，不用再增加外力弹簧垫圈41 就可以以一种方式和曲柄销18上的轴承套22对齐，即弹簧垫圈总是能处于曲 柄销18上的，位置。在一定极限范围内可以允许摆动，该极限范围可以选择 以便能确保气缸2中的活塞3能稳定运动。图5显示了又一个改驻实施例，其中相同部州吏用和图3、图4中相同的 附图标记。该实施例中仍然存在摆动极限，其原因是轴承套22延曲柄销18的 轴向方向包括一个延伸部42，所述延伸部42与轴承壳体26之间形成了一个间 隙43，该间隙43的作用与图3所示实施例中的间隙40的作用类似，即允许轴 承壳体26与轴承套22之间有一个摆动，直至轴承壳体26碰到延伸部42。
