用于活塞杆的十字头的制作方法

本发明涉及一种尤其地在往复式压缩机中的用于活塞杆的十字头。

背景技术：

在往复式机器(即具有在缸体例如内燃机内部运动的活塞的机器)的技术领域中，活塞通常经由连杆直接地连接到曲轴。尤其地连杆经由曲柄销联结到曲轴。然而在这种布置中，由于曲柄销(以及因此施加力的方向)随着曲轴的旋转运动从一侧运动到另一侧，来自连杆的侧向力被直接传递到活塞。

这些横向力可在较小的往复式机器中容许。然而，在较大的机器例如大型往复式压缩机中，这将导致大得多的力，因此引起在活塞和缸体上不可容许的磨损度，以及增加了总摩擦。

因此，将曲柄销的横向运动与活塞的轴向运动脱耦变得必要。为了执行该功能，十字头将活塞杆(该活塞杆是活塞的一部分)与连杆(该连杆经由曲柄销联结到曲轴)联结。通过连杆传递的侧向力由十字头本身吸收，因此允许活塞杆伴随可忽略的横向负载沿其轴线运动。

这样的十字头在现有技术中是已知的。十字头包含主体，该主体具有面向曲轴的第一端部以及面向活塞的第二端部。连杆铰接在第一端部上，因此将其连接到曲轴。活塞杆附接到第二端部。尤其活塞杆接合到凸缘的插孔中，并且该活塞杆主要通过机械干预保持在该插孔中。凸缘本身用螺栓固定到主体的第二端部上。此外，十字头设有滑动靴状件(slidingshoe)，该靴状件附接到主体并且可滑动地接合在缸体的内壁上。滑动靴状件本身吸收上面提到的侧向力，允许了十字头相对于活塞的纵向轴线保持对准。

现有技术十字头的缺点在于，由于临界应力能够在凸缘中(尤其在靠近螺栓孔的圆角(fillet)区域上)建立，在凸缘上特别地倾向于失效。

技术实现要素：

本发明的第一实施例涉及一种包含主体的用于活塞杆的十字头。主体具有第一支座和第二支座以为了分别保持连杆和活塞杆。主体制作为单件。

该实施例相对于现有技术实现了若干优点。事实上，将主体制作成单件允许以这样的方式重新设计在现有技术十字头中倾向于失效的区域，即其不再是相同的。事实上，现有技术十字头的设计限制能够因此被完全克服。

同样，降低了部件的数量，连同降低了部件的复杂度。这简化了十字头的装配。

附图说明

此外的细节和具体的实施例将参考附图，在其中：

图1是根据本发明的第一实施例的十字头的透视图；

图2是根据图1的实施例的在运行状态中的十字头的透视图，还示出了活塞杆和连杆；

图3是根据本发明的第二实施例的十字头的透视图；

图4是根据图3的实施例的在运行状态中的十字头的透视图，还示出了活塞杆和连杆。

具体实施方式

示例性的实施例的下面的描述参考附图。在不同的图中的相同的标号确定相同的或相似的元件。下面的详细描述并非限制本发明。而是，本发明的范围由所附权利要求限定。

贯穿说明书对于“一个实施例”或者“实施例”的参考意味着，结合实施例描述的具体的特征、结构或特性包括在公开的主题的至少一个实施例中。因此，在贯穿说明书的多个位置中出现的短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”不一定指代相同的实施例。此外，具体的特征、结构或特性可以任何适当的方式结合在一个或多个实施例中。

参考附图，利用数字1指示根据本发明的实施例的用于活塞杆的十字头。

十字头1具有连接的目的，包含主体3。主体3用于将连杆2与活塞杆4联结，如例如在图2中示出的那样。

事实上，主体3具有第一支座5和第二支座6。第一支座5构造成保持连杆2。第二支座6构造成保持活塞杆4。优选地，第一支座5和第二支座6定位在主体3的相对的端部上。更详细地，主体3具有前部3a和后部3b。第一支座5位于后部3b上，第二支座6位于前部3a上。

主体3具有纵向轴线“a”，第一支座5和第二支座6沿该纵向轴线“a”基本上对准，即纵向轴线“a”、第一支座5和第二支座6处于相同的平面上。事实上，纵向轴线“a”是活塞杆4的纵向轴线。换句话说，纵向轴线“a”确定了这样的方向，即十字头在正常运行期间沿该方向运动。主体3在第一支座5中还具有铰接轴线“b”，连杆2能够围绕该铰接轴线“b”旋转。铰接轴线“b”垂直于纵向轴线“a”。

主体3具有前表面13。为了本公开的目的，前表面13是十字头1的在使用中面向活塞的表面。在图1和图2中示出的第一实施例中，前表面13是平滑的。在图3和图4中示出的第二实施例中，上面提到的前表面13具有两个凹部16，这两个凹部16关于纵向轴线“a”彼此相对。在本公开的下面的部分中将更好地解释凹部16的目的。

主体3还具有后表面15。这样的后表面15尤其地与前表面13相对。换句话说，在使用中后表面15面向曲轴。

应注意的是，主体3制作成单件。换句话说，主体3不是由分离的构件制成，而是单个的连续的整体。更详细地，主体3至少在第一支座5和第二支座6之间是连续的。在使用中，在活塞杆4与连杆2之间的负载主要通过主体3传递。

详细地，上面提到的第一支座5设计成提供了用于将十字头1联结到连杆的方式。为了实现该目的，主体3设有两个能够保持销12的孔7。这两个孔7是共轴的。事实上，上面提到的铰接轴线“b”由孔7的轴线所限定。如上面讨论的那样，根据本发明的实施例，销12能够插入到连杆2的另一孔(未示出)中。

第一支座5包含两个用于销12的孔7。事实上，主体3针对每个孔7设有至少一个插孔10。优选地，主体3针对每个孔7设有至少两个插孔10。这是为了允许将销12锁定到孔7中。优选地，使用螺栓11来执行该操作，如在图2中示出的那样。

应注意的是，在从图1和2的实施例中，插孔10位于后表面15上，如上面描述的那样。在从图3和4的实施例中，插孔10位于前表面13上。

上面提到的第二支座6具有构造成接合活塞杆4的侧表面6a。事实上，第二支座6的侧表面6a至少沿上述的纵向轴线“a”延伸。换句话说，侧表面6a围绕纵向轴线“a”形成。根据在图1中示出的本发明的实施例，侧表面6a基本上是圆柱形的。更详细地，第二支座6形成为在主体3中的穿孔9。特别地穿孔9沿主体3的纵向轴线“a”发展。穿孔9具有限定第二支座6的侧表面6a的内表面9a。

更详细地，穿孔9在主体3的前表面13上具有开口14。在来自图3和4的实施例中，穿孔9的开口14放置在凹部16之间。

同样，活塞杆4具有构造成至少部分地接触第二支座6的侧表面6a的接合表面(未示出)。在本发明的优选的实施例中，如在图1中示出的那样，侧表面6a是圆柱形的表面。在该实施例中，活塞杆4的接合表面也将是圆柱形的。

主体3的后部3b包含两个分支部17。每个分支部连接到主体3的前部3a。事实上，每个分支部17承载上面描述的用于销12的相应的孔7。因而第二支座限定在后部3b的分支部17之间。

根据本发明的实施例，分支部17具有厚板的形状，该厚板彼此平行并且与纵向轴线“a”等距。优选地，每个分支部17具有包含在十字头1的总宽度的22％到25％之间的厚度。

也应注意的是，分支部17未直接地彼此连接。事实上，所述分支部17从主体3的前部3a分叉，没有否则直接地彼此结合。

十字头1还包括滑动靴状件18，该滑动靴状件18附接到主体3并且设计成允许沿纵向轴线“a”的往复运动。

根据本发明的若干实施例，十字头1包含四个靴状件18。每个靴状件18连接到主体3的后部3b的分支部17中的一个。这样的实施例在图2和4中示出。

根据本发明的未在图中示出的其它的实施例，十字头1仅仅包含两个靴状件18。在这种情况下，每个靴状件连接到两个分支部17。换句话说，在这些实施例中，靴状件18桥接后部3b的两个分支部17。

滑动靴状件18本身不被进一步描述，因为它们对于本领域技术人员来说是已知的。