专利名称：活塞式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有一个或多个活塞的活塞式压缩机。
背景技术：
对于活塞式压缩机，公知的为了实现更高的压力而使用多级活塞式压缩机，其中，在相继设置的气缸中实现逐级压缩。由于在压缩时容积会减小，因此工作容积逐级缩小。为此，通常将减小活塞和气缸的直径。直径较小的活塞也具有较轻的重量，由此在通过一个共有的曲轴驱动所有的活塞时会产生不平衡和振动。因此，人们努力在各个活塞之间实现质量平衡。为此公知的是，例如使用铝制造第一个较大的活塞，而使用铁制造第二个较小的活塞。但是，铸铁活塞的缺点在于，由于不同的热膨胀系数而可能出现不需要的间隙，并且如果气缸不是由铸铁制成，则在气缸中会出现密封问题。
发明内容
因此本发明的目的在于提出一种改进的活塞式压缩机，其能够在各个活塞之间实现更好的质量平衡。本发明的目的通过一种活塞式压缩机得以实现。根据本发明的活塞式压缩机具有一个或多个活塞。在此，将至少一个活塞构造为由多部分组成的活塞。这意味着，该活塞由至少一个第一部分和一个第二部分构成。在此，根据本发明，这两个部分由不同的材料制成。因此可以为其中至少一个部分选择具有更大密度的材料，以便能够相对较重地构成较小的活塞，从而在通过共有的轴驱动多个活塞时能够形成质量平衡。另一个部分的材料可以根据其热性能进行优化，特别是与气缸相匹配，从而可以将其构造为，使得当该部分例如负责在气缸中的引导时，当受到加热时，该部分不会导致在活塞和气缸之间出现过度的间隙。优选活塞的第二部分由密度大于第一部分的材料密度的材料制成。因此，与整个活塞由第一部分的材料制成的方案相比，该第二部分可以使整个活塞具有更大的重量。特别优选的是，第一部分是活塞裙，第二部分是活塞顶。当第二部分是由高密度材料制成时，活塞顶是较重的，并使活塞的重量更大，因此可以提高较小活塞的重量，使其基本上等于由较低密度的材料制成的较大活塞的重量，并由此在活塞之间实现质量平衡。特别优选活塞裙由铝制成，而活塞顶由钢制成。铝制活塞裙即使是在气缸由铝制成时也是特别有用的。由此可以实现活塞裙与气缸具有相同的热膨胀系数，从而在加热时不会导致活塞和气缸之间的间隙增加。用于在活塞和气缸之间进行密封的活塞环优选设置在活塞顶的区域内，即设置在活塞顶的外周上。在该区域中，活塞环可以平衡由于不同的热膨胀而在气缸和活塞之间出现的尺寸变化。活塞顶例如由铸铁或不锈钢制成，特别是由不锈钢制成，由此使其具有良好的耐腐蚀性。特别优选将第一和第二部分拧紧。为此，当第一部分是活塞裙而第二部分是活塞顶时，可以使用螺丝，该螺丝平行于活塞纵轴延伸并穿过活塞顶的壁，插入位于活塞顶的螺纹孔中。由此可以非常容易地在活塞顶和活塞裙之间实现固定连接。如上所述，优选活塞式压缩机具有至少两个由共有的曲轴驱动的活塞，其中，根据以上所述将第一活塞构造为一体式活塞，而将第二活塞构造为由多部分组成的活塞。在此优选一体式活塞为一体化制成并具有铝制的活塞裙和活塞顶，而第二活塞则优选具有铝制的活塞裙和钢制的活塞顶。由于优选第一活塞的直径大于第二活塞的直径，由此通过这种方式可以实现质量平衡，从而使第二活塞基本上具有与第一活塞相同的重量。
下面根据附图对本发明做示例性地说明。其中图I示出了根据本发明的活塞式压缩机的整体示意图，图2示出了沿活塞销穿过活塞式压缩机活塞的截面图，
图3示出了如图2所示的活塞转动45°的截面图。其中，附图标记说明如下2，4 气缸6电动机8中间冷却器10 活塞12活塞裙14活塞顶16活塞环18活塞销20 螺丝22 通孔24螺纹孔X活塞纵轴或运动轴。
具体实施例方式图I示出了活塞式压缩机的基本结构，其中，在此示出的活塞式压缩机是具有两个气缸2和4的两级式的。设置在气缸中的活塞通过共有的轴由电动机6驱动。但是也可以使用其他的驱动器，例如内燃机。气缸2构成活塞压缩机的第一级，在气缸2中被压缩的气体通过中间冷却器4输送到第二级。在图I中可以看到，第二级的气缸4小于气缸2，也就是说，在其内部具有更小的工作容积，因为进入气缸4中的气体已经在第一级，也就是气缸2中受到压缩。相应地，第二级的活塞10的直径也小于第一级活塞的直径。图2和图3示出了在第二级中使用于第二气缸4中的活塞10的结构。设置在第一气缸2中的活塞可以以传统的方式由铝一体化地制成。活塞10被构造为两部分的，并具有作为第一部分的活塞裙12，以及作为第二部分的活塞顶14。活塞裙12由铝制成，活塞顶14例如由铸铁或钢制成，特别是由不锈钢制成。活塞顶14在其外周上支承活塞环16。在活塞裙12中设置活塞销18，用以连接联杆或结合杆。活塞裙12和活塞顶14通过四个螺丝20彼此连接在一起，螺丝20通过通孔22在活塞裙12中平行于活塞12的纵轴或运动轴X延伸。这样，螺丝20利用其螺纹插入位于活塞顶14的螺纹孔24中。因此，螺丝20延伸经过活塞裙12的整个轴向长度并将活塞裙12固定在活塞顶14上。通过这种螺旋接合可以较容易地安装活塞。在示出的实施例中，4个螺丝20沿活塞裙的圆周分布，但是需要指出 的是，在此也可以使用更多或更少的螺丝20。
权利要求
1.一种活塞式压缩机，具有一个或多个活塞(10)，其特征在于，至少一个活塞(10)被构造为由多部分组成的活塞，该活塞由至少一个第一部分(12)和一个第二部分(14)组成，这两个部分由不同的材料制成。
2.如权利要求I所述的活塞式压缩机，其特征在于，所述第二部分(14)由密度大于所述第一部分(12)的材料密度的材料制成。
3.如权利要求I或2所述的活塞式压缩机，其特征在于，所述第一部分(12)是活塞裙，所述第二部分(14)是活塞顶。
4.如权利要求3所述的活塞式压缩机，其特征在于，所述活塞裙(12)由铝制成，所述活塞顶(14)由钢制成。
5.如前面任一项权利要求所述的活塞式压缩机，其特征在于，所述第一部分(12)和所述第二部分(14)彼此拧紧。
6.如前面任一项权利要求所述的活塞式压缩机，其特征在于，具有至少两个由共有的曲轴驱动的活塞，其中，第一活塞是一体式活塞，第二活塞是由多部分组成的活塞(10)。
7.如权利要求6所述的活塞式压缩机，其特征在于，所述一体式活塞具有铝制的活塞裙和活塞顶。
8.如权利要求6或7所述的活塞式压缩机，其特征在于，所述第一活塞的直径大于所述第二活塞(10)的直径。
全文摘要
本发明涉及一种活塞式压缩机，其具有一个或多个活塞(10)，其中，至少一个活塞(10)构造成由多部分组成的活塞，该活塞由至少一个第一部分(12)和第二部分(14)构成，这两个部分由不同的材料制成。
文档编号F04B39/00GK102734127SQ20121009421
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月29日 优先权日2011年4月1日
发明者彼得·米斯费尔特, 彼得·达姆斯, 沃尔夫冈·维格斯 申请人:J.P.萨尔&索恩机械有限公司