活塞及具有其的压缩机的制作方法

本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种活塞及具有其的压缩机。

背景技术：

目前，在现有的全封闭往复活塞压缩机中，压缩机活塞连杆及活塞销组件的装配分两种，一种是使用整体式连杆，如图1所示，整体式连杆1与活塞2通过活塞销3相连接，以通过曲轴4的运动带动活塞2的往复运动，其中，活塞2的结构如图2所示。在进行活塞2与整体式连杆1装配的过程中，必须在压缩机气缸座5上开U型槽6，通过U型槽6让位以实现整体式连杆1的装配；另外一种是使用分体连杆，无需开设U型槽。

但上述两种技术均存在缺陷，前者采用整体连杆和开设U型槽的让位方式，由于气缸座缸孔对形位公差要求极高，额外加工U型槽后，进行精加工时缸孔两边受力不均匀，导致对有U型槽的气缸孔精加工后常常出现精度不足的问题。后者使用分体连杆的方式，虽然无需开设U型槽进行让位，但分体连杆本身制造难度大，精度同样难以保证。使得现有压缩机的装配难以满足要求、压缩机性能及一致性差。

技术实现要素：

本发明提供一种活塞及具有其的压缩机，以解决现有技术中压缩机的装配无法满足要求、压缩机性能及一致性差的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种活塞，活塞包括：本体，本体的端部上设置有缺口以避让连杆，本体上对应于缺口的位置设置有连接孔，本体通过连接孔与连杆连接。

进一步地，本体包括基体段和延伸段，基体段和延伸段阶梯设置以形成缺口，延伸段设置在基体段的一端，连接孔设置在延伸段上。

进一步地，基体段为圆筒，圆筒具有相对设置的封闭端和开口端，延伸段设置在圆筒的开口端。

进一步地，延伸段的外表面与基体段的外圆周共面。

进一步地，延伸段的径向截面为半圆环形，延伸段的半径与基体段的半径相同。

进一步地，基体段沿其轴向方向的尺寸L1大于或等于6mm。

根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括活塞、连杆、曲轴以及气缸座，活塞为上述提供的活塞。

进一步地，压缩机还包括：平衡块，设置在曲轴的端面上，以限制连杆在曲轴的轴线方向上的位移。

进一步地，活塞为上述提供的活塞，连杆包括大头端和小头端，连杆的大头端与曲轴连接，连杆的小头端与活塞连接，连杆的小头端外圆的直径为D，活塞的连接孔的中心线至活塞的基体段上靠近延伸段的端面的距离为L2，其中，L2-0.5D≥0.5mm。

进一步地，气缸座包括用于安装活塞的气缸孔，活塞通过活塞销与连杆的小头端相连接，气缸孔与活塞销沿气缸孔径向方向的高度差值为H，连杆的小头端的高度值为h，其中，H-h≥1.5mm。

应用本发明的技术方案，通过在活塞本体的端部上设置缺口以避让连杆，并通过沿活塞本体的径向方向处设置连接孔以使活塞与连杆相连接，从而在进行连杆与活塞装配时，无需在压缩机的气缸座上开设U型槽，从而能够保证气缸座气缸孔的加工精度，进而能够满足压缩机的装配要求。同时，由于气缸座气缸孔取消U型槽后，加工能够提升圆柱度和圆度，利于压缩机性能的提升和一致性的提高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中整体式连杆与活塞装配时的结构示意图；

图2示出了现有技术中活塞的结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例所提供压缩机中运动部件装配后的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例所提供的连杆与活塞装配前的结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例所提供的连杆与活塞装配后的结构示意图；

图6示出了根据本发明实施例所提供的活塞的结构示意图；

图7示出了根据本发明实施例所提供的活塞的后视结构示意图；

图8示出了根据本发明实施例所提供的活塞精加工外圆磨的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、整体式连杆；2、活塞；3、活塞销；4、曲轴；5、气缸座；6、U型槽；10、本体；11、基体段；12、延伸段；12a、连接孔；13、安装孔；20、连杆；30、曲轴；40、气缸座；50、平衡块；60、活塞销；70、固定螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图3至图8所示，为根据本发明具体实施例所提供的一种活塞，该活塞包括本体10，本体10的端部上设置有缺口以避让连杆20，本体10上对应于缺口的位置设置有连接孔12a，本体10通过连接孔12a与连杆20连接。

应用此种配置方式，在进行连杆20与活塞本体10相连接时，由于在活塞本体10的端部上设置有缺口，因此在将连杆20与活塞本体10一同装配入气缸座40中时，可以先通过将活塞本体10与连接件在气缸座40外进行装配，然后将装配好的活塞一同放入气缸座40气缸孔内。然后将连杆20与曲轴30装配在一起，由于在活塞本体10的端部上设置有缺口，因此，在进行整体式连杆20与活塞装配时，套设在曲轴上的连杆20可以沿水平方向运动至活塞的缺口内，并在缺口处通过连接孔12a与活塞的本体10相连接。

此种方式由于活塞本体10上设置有缺口以对连杆20进行避让，从而避免了在气缸座40上开设U型槽以对整体式连杆20进行让位安装。本发明相对于现有技术在进行整体式连杆与活塞装配时，在气缸座气缸孔上开设U型槽的方式而言，由于避免了在气缸座气缸孔上额外加工U型槽，从而在进行气缸座气缸孔精加工时不会出现气缸孔两边受力不均匀，进而提高了气缸座气缸孔的加工精度。相应的，由于此种配置方式在气缸座40上不需要开设U型槽，因此，气缸座40的气缸孔时整段的完整圆柱，对应于该种结构的活塞的压缩机曲轴曲柄的长度会相应减短，以便于连杆的装配。

具体地，在本发明中，为了对连杆进行避让，可将本体10配置为包括基体段11和延伸段12，基体段11和延伸段12阶梯设置以形成缺口，延伸段12设置在基体段11的一端，连接孔12a设置在延伸段12上。

应用此种配置方式，通过将基体段11和延伸段12阶梯设置以形成缺口，在将连杆20与活塞本体10进行装配时，先通过将活塞本体10与连接件在气缸座40外进行装配，然后将装配好的活塞一同放入气缸座40气缸孔内。然后将连杆20与曲轴30装配在一起，由于活塞本体10的基体段11和延伸段12阶梯设置以形成缺口，因此，在进行整体式连杆20与活塞本体10装配时，套设在曲轴上的连杆20沿水平方向运动至活塞本体10的缺口内，且使连杆20小端与连接孔12a同心。最后，对连杆20作用以使连杆20套设在连接件上，并使连杆小端的下端平面沿竖直方向向下运动以置于延伸段12的上端面上，从而完成了连杆20与活塞本体10的连接。

进一步地，在本发明中，基体段11为圆筒，圆筒具有相对设置的封闭端和开口端，延伸段设置在圆筒的开口端。在活塞的圆筒内设置有安装孔13，连杆20与活塞可在安装孔13内进行装配。如图3至图5所示，可以选用活塞销60作为连接件，连杆20与活塞本体10装配时，可使连杆20的小端套设在活塞销60上，并沿竖直方向向下运动，直至与活塞本体10的延伸段12相接触。

具体地，为了方便加工，可将延伸段12的外表面与基体段11的圆周面相适配。延伸段12的径向截面为半圆形，延伸段12的半径与基体段11的半径相同，此时，延伸段12为半圆柱形。当需要对活塞进行外圆磨加工时，如图8所示，可将两个活塞的呈半圆柱形的延伸段12对称配合，使得两个活塞的延伸段12配合形成一个完整的圆柱段，且配合后该两个活塞的延伸段12所形成的圆柱段的直径与活塞本体10的基体段11的直径相同。从而，将两个活塞共同配合形成的完整圆柱体加工更加简单、方便，能够保证外圆在进行磨加工时精度不受影响，从而保证活塞的整体性能。

进一步地，为了保证活塞在气缸座40的气缸孔内运行时，气缸压缩腔的密封效果，如图4所示，可将基体段11沿轴向方向的长度L1设置为大于或等于6mm。

在本发明中，为了保证气缸座气缸孔加工精度，进而能够满足压缩机的装配要求，可将前面所述的活塞应用到压缩机中，如图3至图5所示，本发明的压缩机包括活塞、连杆20、曲轴30以及气缸座40，其中，曲轴30设置安装在气缸座40上，活塞与连杆20的小头端在气缸座40的气缸孔内相连接，当压缩机动作时，通过曲轴30的运动，以带动活塞在气缸座40的气缸孔内的往复运动。

进一步地，为了限制连杆20的上下运动，本发明的压缩机还包括平衡块50，平衡块50设置在曲轴30的端面上，以限制连杆20在曲轴30的轴线方向上的位移。如图5所示，平衡块50通过固定螺栓70固定安装在曲轴30的端面上，此种方式相对于现有技术中将平衡块50套设在曲轴30的方式而言，可靠性更高，能够更好地限制连杆20沿竖直方向的上下运动。

在本发明中，考虑连杆与活塞的装配需求，为了能够更好地完成连杆20与活塞的装配，如图4所示，将连杆20配置为包括大头端和小头端，连杆20的大头端与曲轴30连接，连杆20的小头端与活塞连接，连杆20的小头端外圆的直径为D，活塞的连接孔12a的中心线至活塞的基体段11上靠近延伸段12的端面的距离为L2，其中，L2-0.5D≥0.5mm。

进一步地，在本发明中，为了保证装配需求，如图4所示，气缸座40包括用于安装活塞的气缸孔，活塞通过活塞销与连杆20的小头端相连接，气缸孔与活塞销60沿气缸孔径向方向的高度差值为H，连杆20的小头端和大头端的高度值均为h，其中，H-h≥1.5mm。通过此种配置方式，在进行活塞与连杆20的装配时，能够避免干涉，满足装配需求。

由于本发明的压缩机装配性能好、压缩机性能和一致性高，因此，为了提高产品的工作性能，可将其应用于以下产品，如冰箱、除湿机等，以实现一种工作性能好的产品。

为了对本发明有进一步地理解，下面结合附图3至图8对本发明的压缩机的活塞与连杆装配过程进行详细说明。

首先，将曲轴30安装在气缸座40的沿竖直方向的气缸孔中，曲轴30与气缸座40装配完毕后，在气缸座40外进行活塞与活塞销60的装配。活塞销60安装在活塞本体10的连接孔12a内，活塞销60与活塞的连接方式可以采用过盈配合连接或者通过胶水粘结来实现两者的相连接。

然后，将装配有活塞销60的活塞放入气缸座40的横向设置的气缸孔内，连杆20的大头端套设在曲轴30上，连杆20的小头端沿水平方向运动至活塞的缺口内，如图4所示，此时，连杆20的小头端位于活塞的缺口内，且连杆20的小头端的中心线与活塞销60的中心线相重合。

接着，在完成了连杆20的小头端装配入缺口后，如图5所示，对连杆20施加向下的作用力，使连杆20沿着竖直方向向下运动，从而使得连杆20的小头端通过活塞销60完成与活塞本体10在安装孔13内的相配合连接，此时，连杆20的小头端的下端面位于活塞的延伸段12上。

最后，在完成了连杆20与活塞的装配之后，使平衡块50向下运动，直至与曲轴30的上端部相贴合，此时，通过固定螺栓70将平衡块50锁紧至曲轴曲柄的上端部，以限制连杆20的上下传动。至此，即完成了连杆20与活塞在气缸座40内的装配。

当压缩机的曲轴30绕轴线转动时，曲轴30的曲柄带动连杆20绕曲轴30中心线进行往复运动，连杆20与活塞相连接，从而连杆20的运动带动活塞在气缸座40的气缸孔内的往复运动。

本发明采用改进后的活塞的压缩机与现有技术中的压缩机相比，具有以下几点优点。

第一，由于在活塞本体的端部上设置缺口以避让连杆，并通过沿活塞本体的径向方向处设置连接孔以使活塞与连杆相连接，从而在进行连杆与活塞装配时，无需在压缩机的气缸座上开设U型槽，从而能够保证气缸座缸孔的加工精度，进而能够满足压缩机的装配要求，同时提高压缩机性能以及一致性。

第二，由于活塞本体上设置有缺口，因此，无需在活塞销上开口以通过定位销实现活塞销与活塞的固定，本发明的活塞销与活塞采用一侧配合装配，配合方式可以采用过盈配合或者胶水粘合的方式，操作简单、方便。

第三，本发明的活塞在进行外圆磨加工时，可以通过活塞缺口相配合咬合的方式进行，能够保证加工精度，确保压缩机性能。

第四，本发明的平衡块是通过固定螺栓锁紧到曲轴的曲柄上端部，能够很好地限制连杆的上下窜动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。