往复式制冷压缩机肘销固持的制作方法
【专利说明】往复式制冷压缩机肘销固持
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求了 2012年9月4日提交的且名称为"往复式制冷压缩机肘销固持(Reciprocating Refrigerat1n Compressor Wrist Pin Retent1n)〃的美国专利申请序列第61/ 696724号的权益，其公开内容通过引用如同最后阐明那样以其整体并入本文中。
技术领域
[0002]本公开内容涉及制冷压缩机。更具体而言，其涉及往复式活塞压缩机，其用于压缩气体，如，低全球变暖潜力(GWP)的且天然的制冷剂。
【背景技术】
[0003]多种制冷剂压缩机构造是常用的。在这些构造中:螺杆式压缩机；涡旋式压缩机；以及往复式活塞压缩机。在往复式压缩机中，活塞头在下位置与上或"顶部"位置之间驱动，在下位置处，待压缩的流体进入压缩缸；在上或"顶部"位置处，压缩流体从缸向外驱动。
[0004]示例性往复式活塞压缩机具有将各个活塞联接到相关联的连接杆上的销。此类肘销可轴接旋转配合到活塞和杆中的一者或两者上。在一个示例性构造中，销的中心部分轴接到杆的端部上，且销的端部轴接在活塞中的相关联的开孔中。销可通过抵接销的端部的夹子来相对于轴向移动固持，且部分地卡在活塞开孔中的开口通道中。备选的固持件包括聚合物垫圈。
[0005]单独地，在活塞发动机领域中，已经提出了使用塞(美国专利第5289758号和第6048126号)来定位肘销的方案。在压缩机技术中，美国专利第5850777号中已经提出了隐藏的塞。此外，美国专利第6358026号中已经提出了塞。
【发明内容】
[0006]本公开内容的一个方面涉及一种具有壳和曲轴的压缩机。壳具有一定数目的缸。对于各个缸，压缩机包括安装成用于在缸内至少部分地往复移动的活塞。连接杆将各个活塞联接到曲轴上。销将各个连接杆联接到相关联的活塞上。各个销均具有安装到相关联的活塞的第一收纳部分和第二收纳部分上的第一端部和第二端部，以及接合相关联的连接杆的中心部分。对于各个活塞，成对的第一和第二至少部分非金属的塞具有收纳在销的第一端部和第二端部中的相应的柄，以及面对相关联的缸的壁表面的相应的头部。
[0007]在各种实施方式中，壳内的电动马达可联接到曲轴上。塞可包括非金属材料。它们可包括至少沿头部的此类材料。该材料可为聚对苯二甲酸丁二醇酯。塞可由此类材料构成，或基本上由此类材料构成。对于各个销，相应的端部可轴接配合在相关联的活塞收纳部分中。中心部分可轴接配合在相关联的连接杆中。销可通过使相关联的塞头部与缸协作来沿轴向固持。它们可仅通过此类协作来固持。塞可包括沿柄的减压通道。减压通道可沿头部的下侧延伸。头部可具有双倍凸出的外表面，其具有相关联的缸的横向曲率半径的5%内的主曲率半径。
[0008]本公开内容的其它方面涉及包括此类压缩机的制冷系统。制冷系统可包括穿过压缩机的再循环流动通路。第一热交换器可沿压缩机下游的流动通路定位。膨胀装置可沿第一热交换器下游的流动通路定位。第二热交换器可沿膨胀装置下游的流动通路定位。制冷剂装料可包括按重量至少50%的二氧化碳或碳氟化合物。该系统可为制冷运输系统。制冷运输系统还可包括集装箱。第二热交换器可定位成冷却集装箱的内部。该系统可为固定的制冷系统。固定制冷系统还可包括多个制冷空间。可存在多个所述第二热交换器，其各自定位成冷却相关联的此类制冷空间。
[0009]本公开内容的另一个方面涉及压缩机肘销固持塞，其包括用于收纳在销的开孔中的中空柄以及头部的整体模制组合。柄从头部的下侧突出。减压通道至少部分地在柄和头部上。
[0010]在各种实施方式中，通道可为沿柄和头部的下侧连续地延伸至头部的外周的开口通道。柄可包括锥形端。塞可包括聚对苯二甲酸丁二醇酯。塞可由聚对苯二甲酸丁二醇酯构成。
[0011]一个或多个实施例的细节在附图和以下描述中阐明。其它特征、目的和优点将从描述和附图清楚，且从权利要求清楚。
【附图说明】
[0012]图1为压缩机的侧视图。
[0013]图2为图1的压缩机的垂直纵向截面视图。
[0014]图3为图1的压缩机的缸的部分垂直纵向截面视图。
[0015]图3A为图3的缸的肘销端的放大视图。
[0016]图4为沿图3的线4-4截取的图3的缸的局部横断的纵向截面视图。
[0017]图5为用于图1的压缩机的肘销的塞的视图。
[0018]图6为图5的塞的端视图。
[0019]图7为沿图6的线7-7截取的图6的塞的纵向/轴向截面视图。
[0020]图8为沿图6的线8-8截取的图6的塞中的通道的局部径向向内的视图。
[0021]图9为制冷系统的示意性视图。
[0022]图10为固定商业制冷系统的示意性视图。
[0023]各图中相似的参考数字和标号指示相似的元件。
【具体实施方式】
[0024]图1和2示出了示例性压缩机20。压缩机20具有壳体(壳)组件22。示例性压缩机包括电动马达24(图2)。示例性壳22具有吸入端口(入口)26和排出端口(出口)28。壳体限定多个缸30、31和32。各个缸容纳相关联的活塞34，其安装成用于至少部分地在缸内往复移动。示例性多缸构造包括:一列式；V形(V字形)；以及水平相对的。示例性一列式压缩机包括三个缸。各个缸均包括吸入位置和排放位置。例如，缸可平行地联接，以便吸入位置为由吸入端口 26给送的共用/公共吸入室，而排放位置为给送排放端口28的共用/公共排放室。在其它构造中，缸可共用吸入位置/状态，但具有不同的排放位置/状态。在其它构造中，缸可为串联的。示例性的基于碳氟化合物的制冷剂为R-410A。示例性的基于二氧化碳(CO2)(例如，按质量/重量至少50%的CO2)制冷剂为R-744。
[0025]各个活塞34均通过相关联的连接杆36联接到曲轴38上。示例性曲轴38通过轴承保持在壳内，以用于围绕轴线500旋转。示例性曲轴与马达24的转子40和定子42同轴。各个活塞30-32经由相关联的肘销44联接到其相关联的连接杆36上。图3将销44示为具有中心部分46，其安装成在连接杆36的远端部50中的孔口 48中旋转。在各种实施方式中，孔口可与连接杆的主段成套管过盈配合。销具有安装在活塞的相关联的收纳部分56和57 (例如，以非过盈轴接配合)的孔口 54和55中的第一端部52和第二端部53。
[0026]不例性活塞具有远端面60和侧向/周向表面62。一个或多个密封环64可承载在表面62中的对应凹槽66中。以与缸侧壁(开孔)表面70密封。在备选的缸中，缸壁/表面70的至少一部分由套筒的内表面(例如，压配合在缸体76中)来形成。
[0027]如迄今所述，压缩机可代表以下教导内容可适用的任何数目的可能的往复式活塞压缩机。
[0028]图3示出了安装在相关联的销端部52和53中的一对塞80。各个塞均具有插入销59中的通道(例如，开孔)77的端部中的柄81 (图3A)。柄81从头部83的下侧82下垂。头部的下侧抵接销的端(边沿)78和79。如下文进一步所述，头部具有双倍凸出的外表面84。示例性头部外表面84成紧密面对关系，或接触缸壁70。示例性曲率使得如图4的横截面视图中所见，沿横向中心平面522 (图6)的表面84与中心壁(图4)同心。示例性塞头部围绕除通道100外的轴线520旋转对称，且因此具有沿横向中心平面522和垂直中心平面524的类似曲率。将注意的是，塞不必限于该定向。此外，其它通道构造可特征为任何柄和头部构造。示例性构造匹配头部曲率半径Rcp在10%内(更窄的是5%)，其中缸壁表面的横向曲率半径Rcc沿头部的周向长度的大部分，沿此横向平面R CP，因此典型地小于Rcc。总体轴向(关于销轴线，但对于缸为直径)空隙为所示的中心空隙AR的两倍。销的浮动可闭合任一端处的间隙。头部的磨损可扩大空隙。当为新的时，两个塞的头部处的示例性组合空隙为3到6mm，更具体是4.0到5.5mm，或4.1到5.4mm。利用大约62.1mm的缸内径(ID)，示例性肘销长度为54.6mm或至少其85%，更具体是85%到92%或87%或90%。
[0029]图5示出了示例性塞80的其它细节。柄81延伸至远端85。在示例性实施例中，端85形成为包绕中心隔间/通道86的边沿。示例性隔间86沿中心轴线520 (图6)延伸至头部或头部附近。图7示出了由表面限定的示例性隔间，表面包括锥形表面88 (成示例性恒定半角Θ J，其从边沿85向内延伸至几乎半球形的表面89，形成隔间的底座/端部。图7还示出了从头部下侧82的完整(下文论述)平面部分到边沿85的柄长度Ls。图7还示出了可很接近Ls或与L s—致的隔间深度D。。在附加尺寸方面，图7将头部示为具有大致圆柱形外周/侧向表面90，其具有直径Dh。头部的高度示为Lh。在该实施例中，示例性011为21mm，更宽的是19到22mm。其它尺寸将适用于其它压缩机。类似地，示例性1^为7mm，且更宽的是5到10mm。示例性柄直径为10mm，更具体是大约9.6mm。
[0030]回到图5，示例性柄示为具有变化的截面或直径。边沿85的近侧为截头圆锥斜面92。示例性斜面92具有长度Lb (图7)和半角Θ 2，以及长度Lb。表面部分92的近侧为较浅的主表面部分94(例如，截头圆锥)，其在长度Lm上以半角Θ 3延伸。大体上圆柱形表面部