專利名稱：往復式壓縮機用兩件組成的連桿及其裝配方法
技術領域：
本發明的領域本發明涉及一種兩件組成的連桿及其裝配方法，該連桿用于小型制冷機如冷凍機、冰箱、飲水機等的往復式密封壓縮機內。
在這種構造中，就上死點而言，活塞應離開氣缸頭閥板內表面一定的間距，這樣在這個區域內就形成一個一定的最小死容積，這個死容積是預先確定的，為的是防止活塞沖擊到氣缸頭上。
為了防止壓縮機的功效受到損害，在氣缸頭附近區域內制出的死容積應具有最小值，這樣還可防止壓縮機產出的減少。
隨著構件尺寸的減小和要在狹小的空間內安裝活塞-連桿-偏心銷組合件，曾產生多種不同的連桿的構造方案，目的是為了使這個組合件容易安裝到壓縮機上，其中有一種方案采用由兩件組成的連桿可容易地將連桿安裝到偏心輪和活塞上。
在由兩件組成的連桿的已知構造中，連桿有互相配合的兩個部分，它們分別被安裝到偏心輪和活塞上，而所說連桿的兩個部分被固定在一起時能達到其設計長度，該長度是預先確定的，為在上死點位置時在偏心輪軸線和一個與氣缸頂外表面重合的平面之間的額定設計距離的函數。
由于這個預先確定長度用的函數，并且在壓縮機構件中存在著尺寸變化，這些變化可能會修改偏心輪和活塞之間的相對位置，因此在將連桿裝配到所說偏心輪和活塞上時通常確定一個不同于最佳所需長度的長度。
為了使在活塞頭頂部和包含汽缸頭內表面的平面之間的死容積容易確定，在活塞被裝到氣缸內然后將閥板固定在汽缸上的構造中，連桿的尺寸可這樣制定，使活塞在上死點時活塞頭的頂部與含有氣缸頂部的平面基本上在同一平面上。這樣只要將設在氣缸頂和閥板之間的具有各個厚度的密封墊片組合起來便可得到所需的死容積。
對于那些要將閥板裝到氣缸上以后才將活塞裝配到氣缸內的構造，死容積的制定尺寸取決于包含在組合件內的各個零件(活塞、連桿、氣缸等)的尺寸規格，對所說死容積的控制當隨所說各個零件的完善制定的尺寸而變。
在將活塞裝配到偏心輪上時包含在其內的各個構件所需的高精度會導致制造這些構件的高費用。另外，已知的由兩件組成的連桿的方案具有多個構件并且是難于裝配的。
本發明的綜述因此，本發明的目的是要提供一種由兩件組成的連桿以及一種由兩件組成的連桿的裝配方法，該方法可使活塞/連桿/偏心輪的組合件能容易而迅速地安裝，對每一個包含的零件可不需要高的尺寸精度，但可使氣缸內的死容積可以不管構造的型式和安裝所說組合件的方法而得到較精密的控制。
本發明的這個目的可通過一個往復式壓縮機適用的由兩件組成的連桿來達到。該連桿的第一連桿部裝在壓縮機曲軸的偏心輪上，而第二連桿部則鉸接在活塞上，該活塞在一端被氣缸頭封閉的氣缸內往復移動。所說連桿具有一個設在第一和第二連桿部所形成的兩個零件中的一個零件上的接合部；一個設在所說零件中的另一個零件上用來與接合部偶合的導引部，在進行所說偶合時允許所說兩個零件在連桿的軸線方向上作相互相對的位移；以及一個作用在接合部和導引部之間的偶合區域上的固定設施，其時第一連桿部裝在偏心輪上，第二連桿部裝在氣缸內的活塞上，固定設施的目的是為了將所說兩個部分在經過相對位移后鎖定在一個位置上，該位置能使活塞在上死點時的頂表面與氣缸的氣缸頭的內表面之間得到一個預定的軸向距離。
裝配這種連桿的方法包括下列步驟a．將第一連桿部裝到曲軸的偏心輪上；b．以一定程度的相互機械干涉使接合部和導引部偶合；c．在連桿的軸線上沿軸向滑動接合部使它相對于導引部而移動，一直到偏心輪處在上死點時裝在氣缸內的活塞的上表面與氣缸的氣缸頭的內表面之間保留一個預定的軸向距離為止；d．將接合部和導引部形成的兩個所說零件保持在一起，利用所說相互機械干涉來防止偶然的相對軸向位移；及e．通過一個固定設施作用在所說連桿兩個部分的相互偶合區域上使由接合部和導引部形成的兩個零件固定在一起。
實現本發明的最佳模式本發明將就制冷系統內往復式密封壓縮機作用的那種由兩件組成的連桿進行說明。
按照
圖1，在往復式壓縮機的密封殼體內裝有一個電動機-壓縮機單元，該單元具有一個機體1，其內裝有電動機的定子2并設有軸承3用來支承曲軸4，該曲軸在其下部載有電動機的轉子5，而在其上部有一偏心輪6。
機體1還載有一個氣缸7，其內往復移動著一個活塞8，該活塞可在一個與偏心輪6的軸線正交的方向上，在一個下死點的位置和一個上死點的位置之間來回走動。這兩個死點的位置分別由活塞8的頂部和包括一塊閥板的氣缸頭9的內表面之間的最大和最小直線間距形成，氣缸頭9通常用至少一個密封墊片9a安裝在氣缸上與安裝活塞相反對的一個端部上。
在活塞8和曲軸4之間的連接由一個兩件組成的連桿來完成，該連桿的第一連桿部10安裝在偏心輪6上，而第二連桿部20則鉸接在活塞8上，由第一和第二連桿部10、20形成的兩個所說零件在其偶合區域的如上所述預定的位置上應用固定設施如膠粘、焊接等被連結在一起。
按照本發明，兩件組成的連桿有一接合部21設在由第一和第二連桿部10、20形成的兩個所說零件中的一個上，還有一個導引部11設在另一個所說零件上可與接合部偶合，其時第一連桿部10裝在偏心輪6上。
在將由第一和第二連桿部10、20形成的兩個零件安裝在一起時可相互相對滑動接合部21和導引部11一直到抵達一個位置為止，該位置當活塞8處在上死點時能使活塞8的頂表面和氣缸7的氣缸頭的內表面之間形成一個預定的最小軸向距離。
如圖2和2a所示，第一連桿部10包括一個第一孔眼12可以安裝在偏心輪6上，第二連桿部20包括一個第二孔眼22和從其上伸出的一個形式為一瘦長的徑向伸出臂的連桿的至少一部分桿23，所說第二孔眼22通過一個鉸接銷24被鉸接在活塞8內。在這構造中，第一孔眼12設有一個管狀的徑向伸出臂，形成導引部11，在與已裝在偏心輪6上的第一連桿部10裝配成兩件組合的連桿時，導引部11的尺寸使它可接納接合端部21并在其內作伸縮的配合。
按照這種構造，在將氣缸頭9裝到氣缸7上之前，用適當的設備，通過氣缸7上要裝上氣缸頭9的那一端，將已經裝在活塞8上的第二連桿部2推動，一直到其接合端部21與第一連桿部10的導引部11偶合為止，其時第一連桿部10已用其第一孔眼12安裝在偏心輪6的周圍，而偏心輪6處在其上死點位置上并且導引部11與氣缸7的軸線對準。于是使接合部21滑動通過導引部11的內側，一直到活塞8的頂表面到達一個相對于氣缸7的氣缸頭安裝端為預定的位置為止。
在這位置得到的偶合例如可被設在所包含零件內的相互機械干涉如接合設施、摩擦等暫時維持，一直到在這個偶合區域內動用固定設施為止。這樣第一和第二連桿部10、20之間的相對定位便可確保地被維持下來，可以防止兩者之間偶爾會發生的軸向位移。
在構造上一個可替代的方案中，機械干涉是這樣獲得的，在由接合部21和導引部11形成的兩個零件中的一個零件上設置突出部，使它與設在另一個零件上的擋止部接合。
按照本發明的由兩件組成的連桿的另一種構造如圖3和3a所示，第二連桿部20形成連桿的桿部，并在其一端有一球關節25以資鉸接在活塞8上，而在其相反的另一端設有接合部21的至少一個滑動臂26，以便被接納并可滑動地安置在第一連桿部10的相關滑動溝槽13內。
在所示實施例中，接合部的形式為一叉，該叉具有一對滑動臂26，各可配合到相關的滑動溝槽13內，該溝槽設在第一連桿部10的第一孔眼12的兩側。
在本發明的一個結構上可替代的方案中，接合部21被偶合到連桿桿部23的自由端上。
對于這種由兩件組成的連桿的構造，裝配是這樣進行的，先將已裝在活塞8上的第二連桿部20通過面向偏心輪6的氣缸端引入到氣缸7內，其時第一連桿部10已經或未曾安裝到所說偏心輪6上。
當氣缸7已被氣缸頭9封閉時，連桿的裝配到由活塞8和偏心輪形成的零件上可這樣解決。將裝有或已經帶有相關接合部21的第二連桿部20引入到氣缸7內，其時第一連桿部10被放置在下死點位置，為的是使第二連桿部20和活塞8能裝到氣缸7上。在這定位之后，使偏心輪6采取上死點位置，為的是使接合部21可滑動地與導引部11偶合。
在接合部21滑動配合到導引部11內以后，在一個一定的時間內，連桿桿部23的一個一定的長度被加熱到一個一定的溫度，該溫度是預定的，可使第二連桿部得到一個確定的軸向熱延伸，這個熱延伸比壓縮機運轉時連桿所受到的最大延伸還要大，于是可將偏心輪放置在上死點的位置上，使活塞8的頂表面放置在氣缸頭9的內表面上。這個位置被第一和第二連桿部之間的機械干涉暫時維持著，一直到連桿上的一定長度被冷卻(自然或強制)后，其時，例如可動用固定設施將兩個所說部分保持在一起，這樣在壓縮機運轉時便可防止兩個所說部分的相對軸向位移。
偶合區域的冷卻導致連桿桿部的線性收縮，在活塞頂表面和氣缸頭9內表面之間造成一個確定的距離，這個距離可預先計算出來使在這距離內形成的死容積符合我們所需要的在氣缸內的確定的死容積。
在兩件組成的連桿的任何一種可能的構造內，固定設施可作用到由接合部21和導引部11所形成的兩個零件中的至少一個零件上，在這兩個零件相互偶合之前，它們之間可進行相對滑動，以資在活塞8和氣缸頭9的內表面之間達到所需的定位，該定位被確定為某一死容積的函數，而該死容積是按壓縮機使用時的最佳功效預先設定的。
權利要求
1．一種用于往復式壓縮機的由兩件組成的連桿，其第一連桿部(10)裝在壓縮機曲軸(4)的偏心輪(6)上，而第二連桿部(20)則鉸接在活塞(8)上，該活塞在一端被氣缸頭(9)封閉的氣缸(7)內往復移動，其特征為，所說連桿具有一個設在第一和第二連桿部(10、20)所形成的兩個零件中的一個零件上的接合部(21)；一個設在所說零件中的另一個零件上用來與接合部(21)偶合的導引部(11)，在進行所說偶合時允許所說兩個零件在連桿的軸線方向上作相互相對的位移；以及一個作用在接合部和導引部之間的偶合區域上的固定設施，其時第一連桿部(10)裝在偏心輪(6)上，第二連桿部(20)裝在氣缸(7)內的活塞(8)上，固定設施的目的是為了將所說兩個部分在經過相對位移后鎖定在一個位置上，該位置能使活塞(8)在上死點時的頂表面與氣缸(7)的氣缸頭(9)的內表面之間得到一個預定的軸向距離。
2．權利要求1的兩件組成的連桿，其特征為，第二連桿部(20)的連桿桿部(23)的至少一部分具有一個自由端，在該端內形成接合部(21)。
3．權利要求2的兩件組成的連桿，其特征為，第一連桿部(10)包括一個第一孔眼(12)，其上設有一個徑向的管狀伸出臂，形成導引部(11)，可接納接合部(21)作可伸縮的配合。
4．權利要求3的兩件組成的連桿，其特征為，第二連桿部(20)包括一個第二孔眼(22)，從該孔眼伸出連桿桿部(23)的零件。
5．權利要求2的兩件組成的連桿，其特征為，第一連桿部(10)包括一個第一孔眼(12)，其上設有至少一個滑動溝槽(13)以資接納接合部(21)的一個相關滑動臂(26)。
6．權利要求5的兩件組成的連桿，其特征為，接合部(21)的形式為一個具有一對滑動臂的叉，這兩滑動臂各被配合到一個相關的滑動溝槽(13)內，該溝槽設在第一連桿部(10)的第一孔眼(12)的兩側。
7．權利要求6的兩件組成的連桿，其特征為，接合部(21)被偶合到連桿桿部的自由端上。
8．權利要求7的兩件組成的連桿，其特征為，第二連桿部(20)包括一個可被裝到活塞(8)上的球關節(25)。
9．權利要求1的兩件組成的連桿，其特征為，由導引部(11)和接合部(21)形成的兩個零件最初以一定程度的相互機械干涉被偶合，這個偶合足可使所說兩個部分維持其相對的軸向定位，一直到動用固定設施為止。
10．權利要求9的兩件組成的連桿，其特征為，固定設施用膠粘或焊接的方法確實地維持兩個所說零件的相對定位。
11．一種用于往復式壓縮機的由兩件組成的連桿的裝配方法，所說連桿具有一個第一連桿部(10)可裝到壓縮機曲軸(4)的偏心輪(6)上，和一個第二連桿部(20)可鉸接到一個在氣缸(7)內往復移動的活塞(8)上，其時氣缸(7)的一端被一氣缸頭(9)封閉，所說連桿部中的一個設有接合部(21)，而另一個則設有導引部(11)，其特征為，所說方法包括下列步驟a．將第一連桿部(10)裝到曲軸(4)的偏心輪(6)上；b．以一定程度的相互機械干涉使接合部(21)與導引部(11)偶合；c．在連桿的軸線上沿軸向滑動接合部(21)使它相對于導引部(11)而移動，一直到偏心輪(6)處在上死點時裝在氣缸(7)內的活塞(8)的上表面與氣缸(7)的氣缸頭(9)的內表面之間保留一個預定的軸向距離為止；d．將接合部(21)和導引部(11)形成的兩個所說零件保持在一起，利用所說相互機械干涉來防止偶然的相對軸向位移；及e．通過一個固定設施作用在所說連桿兩個部分的相互偶合區域上，使由接合部(21)和導引部(11)形成的兩個零件固定在一起。
12．權利要求11的方法，其特征為，還包括下列步驟使曲軸(4)的偏心輪(6)處在其上死點位置上并且導引部(11)與氣缸(7)的軸線對準；將第二連桿部(20)裝到活塞(8)上；通過氣缸(7)上要裝氣缸頭(9)的一端將裝在活塞(8)上的第二連桿部(20)引入到氣缸(7)內；及使活塞(8)和第二連桿部(20)的組合件沿軸向向第一連桿部(10)位移，一直到活塞(8)上表面與氣缸(7)的氣缸頭(9)的內表面之間達到所說預定的軸向距離為止。
13．權利要求11的方法，其特征為，還包括下列步驟將第二連桿部(20)裝到活塞(8)上；通過氣缸(7)上面向偏心輪(6)的一端將活塞(8)和第二連桿部(20)引入到氣缸(7)內，接著使接合部(21)和導引部(11)互相滑動偶合在一起，然后進行下列步驟將連桿桿部(23)的一定長度加熱，為的是使第二連桿部(20)得到一個比壓縮機運轉時連桿所受到的最大延伸還要大的一個確定的軸向熱延伸，于是將偏心輪(6)放置在上死點的位置上，使活塞(8)的頂表面放置在氣缸頭(9)的內表面上；冷卻連桿桿部(23)的所說長度，然后固定接合部(21)和導引部的相對位置。
14．權利要求11的方法，其特征為，還包括下列增添的步驟在接合部(21)和導引部(11)尚未互相偶合之前，由這兩部形成的接合零件中至少有一個設有固定設施。
15．權利要求11的方法，其特征為，接合部(21)和導引部(11)之間的固定是用膠粘或焊接技術來得到的。
全文摘要
一種用于往復式壓縮機的由兩件組成的連桿及其裝配方法。所說連桿的第一連桿部(10)裝在壓縮機曲軸(4)的偏心輪(6)上,而第二連桿部鉸接到活塞(8)上使它可在一端被氣缸頭(9)封閉的氣缸(7)內往復移動。在兩個連桿部所形成的兩個接合零件中的一個上設有接合部(21),而在另一個上設有導引部(11)可與接合部(21)滑動偶合;還設有一個固定設施可作用在接合部(21)和導引部(11)之間的偶合區域上,使這兩個部分在調整好以后,不再能作相對位移而被鎖定在該位置上,從而可在活塞在上死點時的上表面和壓縮機氣缸(7)的氣缸頭(9)的內表面之間得到一個預定的軸向距離。
文檔編號F04B39/00GK1299441SQ9980575
公開日2001年6月13日 申請日期1999年5月3日 優先權日1998年5月4日
發明者英格瓦爾德·福爾拉特, 塞爾吉奧·L·馬格恩霍特, 里維奧·A·拉米雷斯 申請人:巴西船用壓縮機有限公司