直线式压缩机的制作方法_2

文档序号:9393809阅读:来源:国知局
的沿往复运动的方向的振动。在这种类型的构造中,活塞30的移位幅值小于与致动装置50相关联的那些移位幅值,根据与弹性装置60a相关联的两个部分的不同质量而定。
[0034]在示出的构造中将活塞30操作性地联接到致动装置50的弹性装置60a被限定成不仅保证活塞40和致动装置50的部件之间的物理联接,而且以确定的幅值、频率和与致动装置50的运动的相位关系确定从直线式电动机40到活塞30的运动传递。
[0035]弹性装置60a具有与活塞30的移位轴线同轴的轴线并且根据活塞30和致动装置50的质量和为致动装置50和活塞30的所述部件确定的希望移位幅值而设计其尺寸。活塞30和致动装置50的移位幅值相对于横向平面P被限定,该横向平面垂直于弹性装置60a的轴线,被限定在相对于气缸20和壳体10的部件中的一个中所包含的参考点的预定距离处,所述幅值被计算以保证直线式电动机50的确定功率和活塞30的确定气体栗送效率。
[0036]联接到活塞30和致动装置50的部件的弹性装置60a将限定压缩机操作的幅值的零点的布置在所述横向平面P上的其区域维持静止,其中由活塞30和致动装置50的部件中的每一个的运动引起的振动具有零结果,与被平衡的幅值之间的差无关。
[0037]通过确定弹性装置60a的质量和弹簧常数,确定活塞30和致动装置50的行程幅值。在不修改活塞30的行程的压缩机构造中,致动装置50的移位幅值被限定成大于活塞30的移位幅值,允许借助减小尺寸的(例如,较小直径的)电动机获得希望的功率,而不必增加致动装置50的行程,致动装置的行程的增加引起活塞30的行程的变化,并且因此引起其栗送能力的变化。
[0038]根据这里描述的并且在W007/11829中给出的压缩机的构造形式,致动装置50通常包括由直线式电动机40的可移动部分42限定的基座部分,所述基座部分和载荷部分优选地彼此同轴并且与活塞30的轴线同轴。在执行本发明的一种方式中,基座部分通过已知的常规方式(诸如,粘合剂、螺纹、过盈等等)固定载荷部分或以单体件包括所述载荷部分。载荷部分(直线式电动机40的可移动部分42)承载直线式电动机40的永久磁体(未示出)。
[0039]对于这里描述的构造,弹性装置60a具有固定到活塞30的端部和固定到致动装置50的基座部分的相对端部。弹性装置60a可以由一个或两个共振螺旋弹簧限定,该两个共振螺旋弹簧具有相同的螺旋发展方向并且它们的相邻的端部彼此有角度地间隔开。
[0040]这里描述的压缩机可以包括或不包括定位元件(未示出),该定位元件将位于所述横向平面P上的弹性装置60a的区域联接到气缸20和壳体10的部件中的一个。
[0041]对于本压缩机构造,弹性装置60a包括至少一个共振螺旋弹簧,该共振螺旋弹簧具有联接到活塞30的端部和联接到致动装置50的相对端部。在弹性装置60a包括多于两个共振螺旋弹簧的构造中,这些构造具有为所述共振螺旋弹簧的相邻端部限定对称平面(例如,具有相同的间隔)的角分布。
[0042]在图1中示出的构造中,壳体10内部地提供滑动轴承M,该滑动轴承在压缩机的操作期间保证直线式电动机40的可移动部分42的对齐,但该滑动轴承具有前面已经论述的缺陷。
[0043]根据不再使用滑动轴承的本发明,压缩机包括支承弹性装置70,该支承弹性装置将致动装置50连接到壳体10并且具有能够支承作用在由直线式电动机40的可移动部分42和致动装置50限定的组件上的横向载荷的径向刚性,以便使由所述横向载荷的作用引起的直线式电动机40的所述可移动部分42和固定部分41之间的轴向不对齐最小化,所述支承弹性装置70具有最小化的轴向刚性,以便允许活塞30和致动装置50相位相反地进行所需的移位。
[0044]本发明的压缩机也可在所述弹性装置60a安装到活塞30的区域中包括将活塞30和弹性装置60a的部件中的一个联接到壳体10的另外的支承弹性装置80。
[0045]支承弹性装置70和另外的支承弹性装置80的部件中的每一个的构造形式和轴向和径向刚性的程度可以相同或不同,所述支承弹性装置的每一个的形式以及轴向和径向刚性的程度被定义为根据所包括的质量和消除所述支承弹性装置70、80施加在弹性装置60a上的力的结果的方便性而定。
[0046]支承弹性装置70和另外的支承弹性装置80可以被设计成使得每一个具有相应的轴向刚性,该轴向刚性被限定成在压缩机操作时、在活塞30和由形成致动装置50和电动机40的可移动部分42的组件的往复运动期间、与所述弹性装置中的另一个的轴向刚性联合地消除壳体10上的轴向力。
[0047]根据执行本发明的一种方法,支承弹性装置70由至少一个弹簧71限定,该至少一个弹簧布置在垂直于直线式电动机40的固定部分41的轴线的平面中。在这种方案的变体(未示出)中,支承弹性装置70包括至少一个弹簧71,该至少一个弹簧的延伸的一部分(例如要被固定到壳体10的那部分)布置在垂直于直线式电动机40的固定部分41的轴线的平面中,所述弹簧71的其余部分布置成与直线式电动机40的固定部分41的所述轴线成角度,为所述弹簧71限定锥形形状。
[0048]在图2到6中示出的构造中,支承弹性装置70由单个板簧71限定,例如,该单个板簧包括通过呈螺旋状布置的多个中间部分73互连的两个同心的环形部分72a、72b。
[0049]板簧71的这个实施例被限定为具有低的轴向刚性和高的径向刚性。此外,它可以通过切割或冲压扁平金属片材被容易地获得。这个实施例的另一优点是其沿轴向方向的长度。由于它从金属片材获得,因此轴向尺寸显著减小。
[0050]根据执行本发明的另一方式,如图7到10中示出的,支承弹性装置70由至少一个圆柱形螺旋弹簧74限定,该至少一个圆柱形螺旋弹簧与直线式电动机40的固定部分41的轴线同轴,并且具有联接到致动装置50的端部74a和联接到壳体10的相对端部74b。圆柱形螺旋弹簧74可以安装在邻近致动装置50的弹性装置60a的端部区域中,包围弹性装置60a的所述端部区域,或者也布置在所述弹性装置60a的内部。在图7中示出的实施例中,圆柱形螺旋弹簧74安装成包围弹性装置60a的所述端部区域并且其相对的端部74b安装成安置在内部地布置在壳体10中的止动部分1a上。
[0051]在呈圆柱形螺旋弹簧74的形式的支承弹性装置70的这个实施例中,所述支承弹性装置70可以由一个或更多个螺旋弹簧限定,该一个或更多个螺旋弹簧构造成具有高的径向刚性和低的轴向刚性。这个实施例的优点是其径向尺寸,该径向尺寸使得减小压缩机的横向尺寸成为可能,该压缩机因此可以是紧凑的。
[0052]在螺旋弹簧的构造中,圆柱形螺旋弹簧74可以与限定弹性装置60a(图10)的弹簧成单体件而被获得或布置在与该弹簧分离的部件中。
[0053]根据例示,壳体10包括长形管状本体11,该长形管状本体通常是金属合金的并且在直线式电动机40和气缸20之间内部地限定气密室HC,所述气密室HC通向压缩室21的第一端部并且容纳致动装置50和弹性装置60a。
[0054]任何已知的现有技术构造的阀板12被安置且固定在压缩室21的第二端部上,并且关闭该第二端部。
[0055]头部13被外部地安置并且保持在阀板12上,提供压缩室21和压缩机联接到其上的未示出的制冷回路的吸入管路13a和排出管路13b之间的选择性流体连通。
[0056]根据本发明,头部13(或者固定在包围阀板12的相邻壳体部分的纵向延伸的至少一部分周围的端部覆盖件)例如通过粘合剂或机械过盈配合而被固定到壳体10。
[0057]阀板12 (在该阀板中,吸入孔口 12a和排出孔口 12b被限定成由相应的吸入阀12c和相应的排出阀12d选择性地关闭)安置在压缩室21的第二端部上,关闭所述压缩室21,压缩室21的所述第二端部与活塞30安装到其上的端部相对。
[0058]在具有壳体10的压缩机构造中,如附图中所示,所述压缩机具有其相对运动部分,该相对运动部分构造成免去用于压缩机的润滑油,以及用于所述油的储存器和用来将该油栗送到具有相对运动的部分的装置的设置。压缩机的相对运动部分由自润滑材料(例如,一些塑料)制成,或由耐摩擦材料制成,或者设置有低摩擦耐磨损涂层。
[0059]具体地,可以以自润滑材料(例如,一些工程塑料),或者以涂覆有低摩擦耐磨损表面涂层的常规材料生产活塞30。在其内部发生活塞30的移位的压缩室21也可接收具有诸如上面提到的涂层的套筒。
[0060]除了减小相对运动部分之间的摩擦外,形成本发明的压缩机的部件的材料的确定考虑压缩机中的平衡问题。在这种构思中,被描述的压缩机优选地提供由具有低质量密度的材料制成的其部件,以便减小来自活塞30的往复运动的不平衡力。
[0061]正被描述的压缩机可用于根据其特性而定的例如从3.0OOrpm到15.0OOrpm的宽范围的旋转。
[0062]虽然这里示出的构造具有通过头部13而在压缩室21和吸入管路之间的流体连通,但应当理解,本发明也可应用于诸如W007/118295中示出且描述的那些压缩机构造。
[0063]如示出的,壳体10的长形管状本体11具有头部13固定到其上的第一端部Ila和由电动机覆盖件15关闭的第二端部lib。在图1中示出的现有技术构造中,直线式电动机40安装成邻近壳体10的长形管状本体11的第二端部lib。应当理解,对于这里描述的任何壳体构造或者同样对于W007/118295中给出的那些构造,壳体10和电动机覆盖件15的部件中的至少一个也可以外部地设置有热交换翅片,用来在操作期间冷却本发明的压缩机,并且用来将由电动机和
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