专利名称：制冷剂压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷剂压缩机、尤其是半密封制冷剂压缩机，其具有 包括布置成星形的数个气缸的压缩机机体；电机，其转子不可旋转地连接到 曲轴，该曲轴包括曲柄销并支撑在压缩机机体中的轴承内；和每一气缸中的 活塞，每一活塞经由连杆连接到曲柄销，连杆包括靠在曲柄销上的轴承垫， 所有连杆的轴承垫通过环结构保持在曲柄销上。
背景技术：
例如从DD64 769A已知这种制冷剂压缩机。该制冷剂压缩机包括两个 或三个气缸。关于此点，连杆的轴承垫通过两个环保持在曲柄销上， 一个环 布置在连杆上方， 一个环布置在连杆下方。
利用这种结构的连杆，可以在操作期间观察到 一定时间后会出现某些 磨损，其在曲轴区域中出现。
发明内容
本发明的任务是保持曲轴上的负载较小。
利用前言中提到的这种制冷剂压缩机，该任务通过以下实现每一连杆 具有曲柄销处的力施加点，该力施加点沿轴承方向相对于曲柄销的轴向中心 位移。
本实施例减小了曲轴的轴承和连杆的力施加点之间的轴向距离。这产生 相对于曲轴的倾斜负载的有利条件。因此，曲轴及其轴承上的负载保持较小， 因此磨损可以保持较小。由于曲轴更少倾斜或倾向，活塞会在汽缸中歪斜的 风险减小。这减小了活塞在汽缸中的摩擦，这增加了制冷剂压缩机的效率。 连杆的力施加点首先出现在连杆沿曲柄销方向的延伸中。某种意义上说，活 塞压缩沖程期间从活塞反作用到曲柄销上的力集中在力施加点。
优选地，环结构具有一个环，所述环布置在连杆远离轴承的一侧。^使用 一个环简化了组装。不再必须同时操作两个环。进一步，组装通过以下简化环可以从曲柄销的自由端配合在轴承垫上。此处，有足够的空间用于安装。 环的安装移动不受连杆的阻碍。由于连杆在曲柄销上的力施加点沿曲轴的轴 承方向位移，现在能够将环定位在曲柄销的大致轴向中心，因此一个环将提 供将轴承垫固定在曲柄销上的充分的稳定性。
优选地，环具有至少一个足部，利用该足部它靠在轴承表面上，轴承垫 也靠在轴承表面上。这允许环相对于轴承垫以及曲柄销的轴向固定。
优选的是，轴承表面由油泵形成。在曲轴的下端需要油泵，以提供油到 必须润滑的区域。现在，油泵也可用于支撑轴承垫和环。
优选地，足部布置在轴承垫径向方向上的外侧。因而，轴承垫可以不受 环阻碍地移动。无论如何，确保环由足部支撑。
优选地，至少一个轴承垫具有至少一个轴承表面，该轴承表面与力施加 点对称地沿轴向方向延伸。在压缩沖程期间，这意味着在轴承表面上的对称 负载和小侧向力。因而，可以防止活塞在压缩沖程期间歪斜。这也有助于减 小磨损。
优选地，轴承垫具有第二轴承表面，该第二轴承表面通过圓周油道与第 一轴承表面在轴向方向上分开。第二轴承表面形成连杆的另一径向支撑，其 在活塞的吸气冲程是尤其有效的。在活塞的吸气冲程期间，出现的力将试图 将轴承垫从曲柄销提起。轴承垫通过环保持靠在曲柄销上。然而，在不得情 况下，力会付出，引起轴承垫相对于曲柄销的倾斜。该第二轴承表面会减小
或防止该倾^K
优选地，油道通向曲柄销圓周处的轴向延伸纵向通道，所述通过布置在 活塞吸气冲程期间轴承垫下方的位置。吸气沖程期间，轴承垫在曲柄销上的 压力减小。经由纵向通道，油然后可以提供到整个轴承垫的轴向延伸进入轴 承垫和曲柄销之间的区域。这提供了有利的润滑条件。在随后的压缩冲程期 间，轴承垫会通过油膜靠在曲柄销上，因而磨损保持为小的。
优选地，环覆盖油道。这产生有利条件，在该条件下，环将在活塞的吸 气沖程期间作用在轴承垫上。第二轴承表面然后可以最佳方式抵消轴承垫相 对于曲柄销的倾斜。
优选地，每一轴承垫具有沿轴向方向和圆周方向的延伸，该延伸小于分 配给轴承垫的汽缸的横截面。这种实施例对于制冷剂压缩机的组装是有利 的。具有连杆和轴承垫的活塞可以通过汽缸插入并径向向内推，直到轴承垫
5靠在曲柄销上。关于此点，轴承垫配合到由汽缸提供的内部宽度。 一旦所有 活塞的轴承垫靠在曲柄销上，环可被安装。
优选地，所有连杆具有相同的实施例。这简化了装配和存储处理。不再 需要确保不同轴承垫或连杆用于不同活塞。
以下，根据连同附图的优选实施例说明本发明，其中:
图1显示了半密封制冷剂压缩机的横截面视图2显示了曲柄销的放大视图；和
图3显示了具有三个活塞的曲轴的立体图。
具体实施例方式
图1显示了具有机架2的半密封制冷剂压缩机1，机架2的底部3包括 油槽4。压缩机1具有压缩机机体5，数个、在本例中是3个气缸6以星型 并对称地(即，气缸6的中心轴线沿圆周方向相距120° )布置在该压缩积4几 架5中。活塞7布置在每一气缸6中。
显示的是，机架2的底部3与压缩机机体5—体地制成。这是有利的， 但并非绝对必要。底部3和压缩机机体5也可分开。压缩机机体5和底部3 可以_没计成铸件。
进一步，压缩机1具有电机8，该电机8的定子9通过未详细显示的方 式连接到压缩机机体5 。进 一 步，电机8具有转子10 。电机8可以设计成永 磁驱动同步电机，其转子可以包括未详细显示的永磁铁。
曲轴11可旋转地支撑在压缩机机体5中。关于此点，通过在曲轴上端 处的第一径向轴承12、曲轴11下端处的第二径向轴承13以及也在曲轴11 上端处的轴向轴承14产生支撑。
轴承元件15靠在轴向轴承14上，所述轴承元件15通过弹簧16不可旋 转地连接到曲轴U。通过螺钉17，曲轴11相对于支撑板18保持，该支撑 板18沿重力方向靠在轴承元件15的顶部。因而，曲轴11沿轴向方向相对 于压缩才几才几体5定位。
曲轴11在其下端处具有直径延伸部19。直径延伸部19经由两个径向 轴承12、 13之间的圓锥区域20延伸到曲轴11的剩余区域。在两个径向轴承12、 13之间，压缩机机体5以一'卜间距包围曲轴11,因此该处形成油压
室21。
曲轴1在其下端具有曲柄销22。每一活塞7经由连杆23连"^妄到曲柄 销22。每一连杆13具有轴承垫24，该轴承垫24靠在曲轴销22的圓周上。 轴承垫24通过环25保持在曲柄销22上。关于此点，连杆23沿径向轴承13(简 称为"主轴承")的方向相对于曲柄销22的轴向中心位移。环25布置在连 杆23远离主轴承13的一侧上。环25设置有数个足部26，足部26沿轴向方 向向下延伸与轴承垫24相同长度。
油槽结构27固定在曲柄销22的下端。油槽结构27具有浸没在油槽4 中的第一供应元件28,且油槽结构27在其下端具有开口 29，油可以通过该 开口 29进入第一供应元件28内。如可从附图看到，第一供应元件的下端具 有比上端更小的直径。因此，当第一供应元件28旋转时，第一供应元件内 的油将由离心力向上传送。
第一供应元件28的上侧由板形盖30覆盖。在曲柄销下方区域中，盖 30具有开口3]。否则，盖30延伸过曲柄轴22的前侧一定距离，从而第一 供应元件28可以通过盖30固定在曲柄销22上，其中该第一供应元件28例 如锁定到、焊接到或粘合到盖30上。为此目的，该盖元件30通过螺钉32 连接到曲柄销22,该螺钉32拧入曲柄销22的前侧。
具有径向延伸槽34的第二供应元件33布置在盖元件30和曲柄销22之间。
供油通道35与曲柄轴线36相偏心地延伸穿过直径延伸部19。换言之， 供油通道35在径向方向上与曲柄轴线36相距相对大距离。第二供应元件33 的槽34从盖元件30中的开口 31延伸到供油通道35。从第一供应元件28 和开口 31到达槽34的油因此具有相对高压力地按入供油通道35,供油通道 35连接到油压室21 。当然，油压也取决于曲轴11的速度。
油压室2是封闭的，除了出口路径，然而，仅相对少的油、如果有的 话，会通过该出口路径逸出。因此，在油通道35及油压室21中产生相对大 油压，所述压力确保径向轴承12、 13和轴向轴承14可被充分润滑。油逸出 到外界实际上是不存在的。因此，逸出油与流入机架2的内室37中的制冷 剂气体混合的风险较小。
第一径向通道38从供油通道35起始，所述径向通道38终止于曲柄销22的圆周表面，向曲柄轴22的圆周表面提供一定压力的油，从而润滑曲柄 销22和轴承垫24之间的接触点。第二径向通道39终止于主轴承13的区域 中，因此主轴承13不仅被来自油压室21的油润滑，也^t直接来自供油通道 35的油润滑。选择性地，也可以设计其它切口来形成油通道。
曲轴11在其轴向中心具有气道40，其终止于曲轴11的下前侧处的外 壳的内室37中。关于此点，曲柄销22布置成它完全自由地离开气道40的 开口。气道40经由径向孔41连接到油压室21。
以未详细显示的方式，分别在第一径向轴承12和轴向轴承14中设置小 槽，来自油压室的油可以流过该小槽。然而，这些槽的横截面相对小，因此 这些槽提供相对油的实质阻力。另外地或者选择性地，这些槽可以设置到气 槽40。这些槽之外、或者替代这些槽，可以使用曲轴的铣加工以产生一个或 多个压平部，其然后可用作排气道。
在操作开始时，通常油通道35和油压室21不包含油，但包含气体、例 如制冷气体。另外在操作期间，会发生制冷气体从油脱气，因此油中会产生 气泡，而气泡会对油的润滑性能产生不利影响。油将这些气泡移入径向孔41， 并且油泡然后通过气体通道40流走进入内室37。然而，由于曲轴ll旋转期 间作用在油上的离心力不会向内按压油，因此油不会通过径向孔41流走。 因此，与径向孔41一起，气体通道40形成通风路径，实际上没有油可以通 过该通风路径从油压室21逸出到环境中。
另外对于槽在第 一径向轴承]2和轴向轴承14中的通风路径的选择性实 施例，实际上没有油会以不受控制的方式从油压室21逸散到环境中。首先， 如所述，槽的横截面如此小从而它们提供相对油的实质的阻力。其次，油实 际上将执行直角转向，这将有助于增加流阻。对于聚集在油压室21中的制 冷气体，该流阻将更小，从而制冷气体会容易地通过这种通风路径逸散出。 如果油也通过该通风路径逸散，其将到达转子10内，在转子10内其可流到 压缩才几体5的上侧并然后通过油开口 42逸散入油槽4中。
夕卜壳2的下部3具有安装开口 43,该安装开口 43由封闭元件44关闭。 封闭元件44拧入底部3。安装开口 43的尺寸设计成具有直径延伸部19 和曲柄销22的曲轴11可以从底部3插入压缩机体5。关于此点，封闭元件 44拧入安装开口 43。
在图2和3,图1中的相同元件具有相同的附图标记。图2显示了具有安装的轴承垫24的曲柄销23，该轴承垫24由环25保 持靠在曲柄销22上。
力施加点49用箭头表示。可以看出，力施加点49不作用在曲柄销22 的轴向中心，但沿径向轴承13的方向相对于轴向中心位移。这给出了更小 的杠杆，利用该杠杆，活塞7压缩行程期间的力会通过连杆23反作用在曲 柄销22上。
轴承垫具有第一轴承表面50，该第一轴承表面50在力施加点49的两 侧轴向延伸，且与力施加点49大致对称地轴向定位。因而，在活塞7的压 缩4亍程期间，第一轴承表面50对称地加载，乂人而可以々I设在压缩行程期间， 轴承垫24不相对于曲柄销22倾斜。
轴承垫24还具有第二轴承表面51，该第二轴承表面51通过油道52与 第一轴承表面50分离。油道52设计成圓周槽。其经由第一径向通道38连 接到供油通道5;因此油通道52始终被供给充分的带压力油，从而润滑轴承 垫24和曲柄销22之间的4姿触区域。
进一步，曲柄11连接到平衡重(图3)。
以未详细显示的方式，油道52连接到曲柄销22的圓周处的轴向延伸槽。 该槽的位置设计成当相关活塞7执行吸气冲程时，该槽位于轴承垫24下 方。在吸气冲程期间，轴承垫24和曲柄销22之间的压力负载下降，从而在 此情况下，油可以立即进入轴承垫24和曲柄销22之间的间隙。
环25覆盖油通道52，即，它位于第一轴承表面50和第二轴承点51之 间的接触点处。在吸气沖程期间，拉力经由连杆23作用在轴承垫24上。环 25然后形成"转向点"，第二轴承表面51经由该"转向点"靠在曲柄销22 上。由于第二轴承表面51相对长的杠杆，轴承垫24然后可以通过其实际上 不倾斜的方式靠在曲柄销22上。这有助于防止活塞7在汽缸6中歪斜，这 又保持磨损小。
如从图2可见，轴承垫24和足部26立在油泵结构27的第二供应元件 33上。第二供应元件33设计成板，其形成平面支承表面。因此，轴承垫24 和足部26均不能轴向向下滑动。因此，固定轴承垫24和环25在曲柄销22 上的位置。
还可从图2看出，足部26在轴承垫24外侧，因此轴承垫24、曲柄销 22和环25之间圆周方向上的相对运动仍然可能。该运动不一皮足部26阻碍。在轴向和圆周方向上(相对于曲柄销22的定向)，轴承垫24具有延伸部， 该延伸部加工成当安装活塞时，轴承垫24仍可引导穿过汽缸6。首先，曲 轴11可以插入压缩机体5的安装开口 43，且然后具有它们的连杆23和轴承 垫24的活塞7可以从外侧位移，直到轴承垫24靠在曲柄销22上。然后， 以下也不是问题，即将具有足部26的环25推到轴承垫24上，并然后通 过螺钉32将油泵结构27固定在曲柄销22处。因而，轴承垫24安装在曲柄 销22上。
权利要求
1.一种制冷剂压缩机、尤其是半密封制冷剂压缩机，具有包括布置成星型的数个气缸的压缩机机体；电动机，所述电动机的转子旋转固定地连接到曲轴，所述曲轴包括曲柄销并通过轴承支承在压缩机机体内；在每一气缸中有一个活塞，每一个活塞都经由一根连杆连接到所述曲柄销，所述连杆包括贴靠在曲柄销上的滑座，所有连杆的滑座通过一个环结构保持在曲柄销上，其特征在于，每一连杆(23)具有一个在曲柄销(22)上的力施加点(49)，所述力施加点(49)相对于所述曲柄销(22)的轴向中心向所述轴承(13)的方向错移。
2. 根据权利要求1所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述环结构具 有一个环(25)，所述环(25)布置在所述连杆(23)远离所述轴承(13)的一侧上。
3. 根据权利要求2所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述环(25)具 有至少一个足部(26),所述环(25)利用所述足部(26)支靠在所述滑座(24)也支 靠其上的一支承表面上。
4. 根据权利要求3所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述支承表面 由油泵(27)形成。
5. 根据权利要求3或4所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述足部 (26)布置在所述滑座(24)沿径向方向的外侧。
6. 根据权利要求1 - 5中任一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于，至 少一个滑座(24)具有一第一轴承表面(50)，该轴承表面(50)相对于所述力施加 点C49)对称地沿轴向延伸。
7. 根据权利要求6所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述滑座(24) 具有一第二轴承表面(51)，该第二轴承表面(51)通过一环绕的油通道(52)与第 一轴岸义表面(50)在轴向上分开。
8. 根据权利要求7所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述油通道(52) 通入曲柄销(22)的圓周上的轴向延伸的纵向槽，所述纵向槽布置在活塞(7)吸 气冲程期间滑座(24)下方的位置处。
9. 根据权利要求7或8所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述环(25) 覆盖所述油通道(52)。
10. 根据权利要求1-9中任一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于，每一滑座(24)具有沿轴向方向和圆周方向的延伸部，所述延伸部小于与所述滑座(24)相配属的气釭(6)的横截面。
11.根据权利要求1 - 10中任一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于， 所有连杆(23)设计成相同。
全文摘要
本发明涉及一种制冷剂压缩机(1)、尤其是半密封制冷剂压缩机，具有包括布置成星型的数个汽缸的压缩机机体(5)；电机，所述电机的转子不可旋转地连接到曲轴(11)，所述曲轴包括曲柄销(22)并支撑在压缩机机体(5)内的轴承(13)中；和每一汽缸中的活塞，每一个活塞都经由连杆(23)连接到曲柄销(22)，所述连杆(23)包括靠在曲柄销(22)上的轴承垫(24)，所有连杆(23)的轴承垫(24)通过环结构(25)保持在曲柄销(22)上。本发明的目的在于保持曲轴上的负载较小。为此目的，每一连杆(23)具有曲柄销(22)处的力施加点(49)，所述力施加点(49)相对于所述曲柄销(22)的轴向中心沿轴承(13)的方向位移。
文档编号F04B39/02GK101592139SQ20091014200
公开日2009年12月2日 申请日期2009年5月27日 优先权日2008年5月27日
发明者于尔根·苏斯, 克里斯琴·杰普森 申请人:丹佛斯公司