活塞连杆装置和压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及压缩机技术领域，特别涉及一种活塞连杆装置和压缩机。


背景技术：

2.在全封闭活塞式压缩机中，电机带动曲轴做旋转运动，与曲轴相连的连杆通过活塞销连接活塞使活塞在气缸内做往复运动，从而完成压缩、排气的工作过程。活塞通常具有空腔和开口端，活塞的外周壁上开设有活塞销孔，活塞销孔的中心线与活塞的开口端的中心线大致垂直。连杆具有安装孔的一端通过活塞的开口端插入活塞的空腔内，并使得该端的安装孔与活塞销孔正对，也即使得安装孔的中心线与活塞销孔的中心线大致重合。活塞销通过活塞销孔插接于安装孔内，最后将活塞销固定于活塞上，即实现连杆与活塞连接。
3.而在实际装配中，由于零件加工误差的存在，经常会出现连杆的安装孔的中心线相对于活塞销孔的中心线倾斜的情况，导致安装孔与活塞销孔不能正对，进而导致发生活塞销装配不上的情况，也即导致发生活塞与连杆不能组装的情况。通过提高各零部件的加工精度，可以减小加工误差，进而降低活塞与连杆不能组装的概率，但会导致各零部件的加工难度和加工成本增加。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种活塞连杆装置，旨在在降低活塞与连杆不能组装的概率同时，降低各零部件的加工难度和加工成本。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的活塞连杆装置，包括：
6.活塞，具有空腔和开口端，所述活塞的外周壁开设有连通所述空腔与外界的固定孔；
7.球头，设于所述空腔内；
8.连杆，穿设于所述开口端上，并与所述球头连接；以及
9.限位件，设于所述固定孔内，并对所述球头限位，以限制所述球头从所述开口端脱离出。
10.在一实施例中，所述球头与所述连杆焊接固定；和/或
11.所述球头与所述连杆构成的整体能通过所述开口端插入所述空腔内。
12.在一实施例中，所述限位件的至少部分位于所述空腔内；和/或
13.所述限位件远离所述球头的端面位于所述活塞的外周壁的内侧。
14.在一实施例中，所述固定孔与所述限位件均为两个，两个所述限位件与两个所述固定孔一对一设置，两个所述限位件配合，在所述球头的相对的两侧对所述球头限位；
15.或者，所述固定孔与所述限位件均为一个，所述限位件与所述空腔的内壁配合，在所述球头的相对的两侧对所述球头限位。
16.在一实施例中，当所述限位件为两个时，一个所述限位件具有第一凹槽，另一个所述限位件具有第二凹槽；
17.当所述限位件为一个时，所述限位件具有第一凹槽，所述活塞裙的内壁具有第二凹槽；
18.所述球头的相对的两侧分别能在所述第一凹槽与所述第二凹槽内滑动。
19.在一实施例中，所述第一凹槽的内壁具有内凹的第一球面，所述第二凹槽具有内凹的第二球面，所述球头的两侧分别能与所述第一球面与所述第二球面滑动配合。
20.在一实施例中，所述第一凹槽的内壁上开设有第一导油通道，所述第一导油通道贯穿所述限位件远离所述球头的一端，所述第二凹槽的内壁上开设有第二导油通道，所述第二导油通道贯穿所述限位件远离所述球头的一端或者贯穿所述活塞裙的外周壁。
21.在一实施例中，当所述限位件为两个时，所述球头与两个所述限位件均间隙配合；
22.当所述限位件为一个时，所述球头与所述限位件和所述活塞裙的内壁均间隙配合。
23.在一实施例中，所述活塞连杆装置还包括固定件，所述固定件连接所述限位件与所述活塞。
24.在一实施例中，所述限位件具有贯穿两侧的销孔，所述固定孔内壁具有连接通孔和连接盲孔，所述连接通孔对应所述销孔的一端，所述连接盲孔对应所述销孔的另一端，所述固定件依次穿设于所述连接通孔、所述销孔和所述连接盲孔上。
25.本实用新型还提出一种压缩机，包括上述的活塞连杆装置。
26.在相关技术中，连杆在通过活塞的开口端插入活塞后，连杆的安装孔需要与活塞的活塞销孔对位，才能通过活塞销固定连接连杆与活塞。而在上述活塞连杆装置中，连杆与活塞通过球头和限位件来连接，而由于球头设于空腔内后，不需要与其他元件对位，即可以通过限位件对球头限位，限制球头从开口端脱离出，因此在设计各零部件时，可以通过确保“球头能设于空腔内”以及确保“连杆能与球头连接”的方式来避免活塞与连杆不能组装的情况出现。而确保“球头能设于空腔内”以及确保“连杆能与球头连接”的方式的加工难度较小，加工成本也相对较低。
27.例如，在组装活塞连杆装置时，先在活塞外组装球头与连杆，即可以确保“连杆能与球头连接”，再将球头通过开口端插入活塞的空腔，此时，在设计各零部件时，通过控制球头的外径适当小于开口端的内径，或者通过适当增加开口端的内径，即可以确保“球头能设于空腔内”。
28.又例如，在组装活塞连杆装置时，先通过开口端或固定孔将球头设于空腔内，此时，在设计各零部件时，通过控制球头的外径适当小于开口端的内径或固定孔的内径，或者通过适当增加开口端的内径或固定孔的内径，即可以确保“球头能设于空腔内”。然后可以在连杆的端部设置粘接件，连杆通过开口端插入空腔后，粘接件固定连接连杆与球头，即可以确保“连杆能与球头连接”。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
30.图1为本实用新型一实施例的活塞连杆装置的立体结构示意图；
31.图2为图1所示的活塞连杆装置的剖面图；
32.图3为图2所示的活塞连杆装置的局部放大图；
33.图4为图1所示的活塞连杆装置的限位件的立体结构示意图；
34.图5为图4所示的活塞连杆装置的限位件的剖面图。
35.附图标号说明：
36.标号名称标号名称10活塞连杆装置200活塞300球头400连杆500限位件200a空腔200b开口端210活塞头220活塞裙200c固定孔500a第一限位件500b第二限位件510第一凹槽520第二凹槽512第一球面522第二球面530第一导油通道540第二导油通道600固定件550销孔200d连接通孔200e连接盲孔
37.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
38.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
39.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
40.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
41.本实用新型提出一种活塞连杆装置。
42.在本实用新型实施例中，如图1-图5所示，该活塞连杆装置10包括活塞200、球头300、连杆400和限位件500。
43.活塞200具有空腔200a和开口端200b。在本实施例中，活塞200具有活塞头210和活塞裙220。活塞裙220为两端开口的中空结构，此时，可以认为活塞裙220具有空腔200a和两个开口端200b。活塞头210设于活塞裙220的两个开口端200b中的一个处，此时，可以认为活塞200为一端开口一端具有端板的中空结构。具体地，在本实施例中，活塞头210和活塞裙220一体成型，活塞裙220的内壁与外壁均呈圆柱形，也即活塞200的外周壁呈圆柱形。
44.活塞200的外周壁开设有固定孔200c，也即活塞裙220的外壁开设有固定孔200c。固定孔200c连通活塞200的空腔200a与外界，也即固定孔200c为贯穿活塞200的空腔200a的腔壁的通孔。
45.球头300设于空腔200a内。此时，空腔200a的内径大于等于球头300的外径。具体地，在本实施例中，当空腔200a的内径大于球头300的外径时，球头300与空腔200a的内壁可以间隙配合，从而非常利于球头300在空腔200a内自由转动。可以理解，当空腔200a的内径等于球头300的外径时，在润滑油的作用下，球头300也能在空腔200a内自由转动。
46.连杆400穿设于开口端200b上，并与球头300连接。
47.限位件500设于固定孔200c内，并对球头300限位，以限制球头300从开口端200b脱离出。
48.在本实施例中，固定孔200c与限位件500均为两个，两个固定孔200c与两个限位件500一对一设置。其中一个限位件500为第一限位件500a，另一个限位件500为第二限位件500b。此时，第一限位件500a与第二限位件500b配合，在球头300的相对的两侧对球头300限位，避免球头300从活塞200的开口端200b脱离出，实现活塞200与连杆400连接。在其他实施例中，固定孔200c与限位件500也可以均为一个。此时，限位件500与空腔200a的内壁配合，在球头300的相对的两侧对球头300限位，避免球头300从活塞200的开口端200b脱离出，实现活塞200与连杆400连接。
49.在本实施例中，两个限位件500配合，对球头300的上下两侧限位。在其他实施例中，两个限位件500配合，也可以对球头300的前后两侧限位。可以理解，限位件500与空腔200a的内壁配合，可以对球头300的上下两侧限位，也可以对球头300的前后两侧限位。可以理解，在其他实施例中，限位件500也可以为三个、四个、甚至更多个，例如，当限位件500为三个时，两个限位件500配合，对球头300的上下两侧限位，而第三个限位件500可以与空腔200a的内壁配合，可以对球头300的前后两侧限位。
50.在相关技术中，活塞具有空腔和开口端，活塞的外周壁上开设有活塞销孔(该活塞销孔可以对应上述固定孔200c的位置)，活塞销孔的中心线与活塞的开口端的中心线大致垂直。连杆具有安装孔的一端通过活塞的开口端插入活塞的空腔内，并使得该端的安装孔与活塞销孔正对，也即使得安装孔的中心线与活塞销孔的中心线大致重合。活塞销通过活塞销孔插接于安装孔内，最后将活塞销固定于活塞上，即实现连杆与活塞连接。而在实际装配中，由于零件加工误差的存在，经常会出现连杆的安装孔的中心线相对于活塞销孔的中心线倾斜的情况，导致安装孔与活塞销孔不能正对，进而导致发生活塞销装配不上的情况，也即导致发生活塞与连杆不能组装的情况。通过提高各零部件的加工精度，可以减小加工误差，进而降低活塞与连杆不能组装的概率，但会导致各零部件的加工难度和加工成本增加。
51.在相关技术中，连杆在通过活塞的开口端插入活塞后，连杆的安装孔需要与活塞
的活塞销孔对位，才能通过活塞销固定连接连杆与活塞。而在上述活塞连杆装置10中，连杆400与活塞200通过球头300和限位件500来连接，而由于球头300设于空腔200a内后，不需要与其他元件对位，即可以通过限位件500对球体300限位，避免球头300脱离出(例如，限位件500与限位件500的配合或者限位件500与空腔200a的内壁配合，在球头300的两侧对球头300限位，避免球头300脱离出)，因此在设计各零部件时，可以通过确保“球头300能设于空腔200a内”以及确保“连杆400能与球头300连接”的方式来避免活塞200与连杆400不能组装的情况出现。而确保“球头300能设于空腔200a内”以及确保“连杆400能与球头300连接”的方式的加工难度较小，加工成本也相对较低。
52.例如，在组装活塞连杆装置10时，先在活塞200外组装球头300与连杆400，即可以确保“连杆400能与球头300连接”，再将球头300通过开口端200b插入活塞200的空腔200a，此时，在设计各零部件时，通过控制球头300的外径适当小于开口端200b的内径，或者通过适当增加开口端200b的内径，即可以确保“球头300能设于空腔200a内”。
53.又例如，在组装活塞连杆装置10时，先通过开口端200b或固定孔200c将球头300设于空腔200a内，此时，在设计各零部件时，通过控制球头300的外径适当小于开口端200b的内径或固定孔200c的内径，或者通过适当增加开口端200b的内径或固定孔200c的内径，即可以确保“球头300能设于空腔200a内”。然后可以在连杆400的端部设置粘接件，连杆400通过开口端200b插入空腔200a后，粘接件固定连接连杆400与球头300，即可以确保“连杆400能与球头300连接”。
54.在本实施例中，球头300与连杆400构成的整体能通过开口端200b插入空腔200a内。如此，在组装上述活塞连杆装置10时，可以先在活塞200外组装球头300与连杆400，再将球头300通过开口端200b插入活塞200的空腔200a内。在活塞200外组装球头300与连杆400，非常便于组装的进行。需要说明的是，在本实施例中，球头300与连杆400构成的整体能通过开口端200b插入空腔200a包括了，球头300能单独通过开口端200b插入空腔200a内以及连杆400能单独通过开口端200b插入空腔200a内。
55.在本实施例中，球头300既能通过开口端200b插入空腔200a内，又能通过固定孔200c插入空腔200a内，也即在本实施例中，球头300的外径既小于开口端200b的内径又小于固定孔200c的内径。需要说明的是，为了避免固定孔200c的内径过大而导致活塞200的刚度较差，通常情况下，开口端200b的内径需要大于固定孔200c的内径，因而当球头300可以通过固定孔200c插入空腔200a时，球头300也可以通过开口端200b插入空腔200a。
56.在本实施例中，在组装前，球头300与连杆400为两个独立的元件，球头300焊接于连杆400的端部。如此，利于球头300与连杆400牢固连接，具体地，在本实施例中，球头300具有插接槽300a，连杆400的一端插接于插接槽300a内，焊缝形成于插接槽300a的内壁与连杆400的外壁之间。设置插接槽300a便于连杆400与球头300定位装配。可以理解，在其他实施例中，球头300与连杆400也可以一体成型。可以理解，在其他实施例中，球头300也可以与连杆400可拆卸连接。
57.在本实施例中，第一限位件500a的至少部分位于活塞200的空腔200a内，第二限位件500b的至少部分位于活塞200的空腔200a内。此时球头300完全位于空腔200a内，球头300的外径主要受开口端200b的内径的影响，而开口端200b的内径通常大于固定孔200c的内径，从而利于设置外径较大的球头300，进而可以使得上述活塞连杆装置10具有较好的强
度。可以理解，在其他实施例中，第一限位件500a与第二限位件500b中的一者也可以完全位于空腔200a外，此时，第一限位件500a与第二限位件500b中的一者可以完全位于固定孔200c内。此时，球头300的部分可以位于固定孔200c内，从而球头300可以与偏转角度较大的连杆400连接。需要说明的是，以图2所示视角为例，当存在误差时，连杆400不能水平插入开口端200b，而是倾斜插入开口端200b，此时，连杆400的偏转角度一定角度。
58.在本实施例中，第一限位件500a具有第一凹槽510，第二限位件500b具有第二凹槽520。球头300的两侧分别能在第一凹槽510与第二凹槽520内滑动(转动)。如此，不仅能避免球头300从活塞200的开口端200b脱离出，而且在活塞连杆装置10工作时，球头300能在第一限位件500a与第二限位件500b内滑动，减小摩擦力。
59.在本实施例中，第一凹槽510的内壁具有内凹的第一球面512，第二凹槽520具有内凹的第二球面522，球头300的两侧分别能与第一球面512与第二球面522滑动配合。如此，第一球面512和第二球面522能与球头300的球面配合，从而能进一步减小摩擦力。具体地，在本实施例中，第一球面512的半径、第二球面522的半径和球头300的半径相同。如此，第一球面512和第二球面522能与球头300的球面更好的配合，从而能进一步减小摩擦力。可以理解，在其他实施例中，第一球面512的半径、第二球面522的半径也可以大于球头300的半径。
60.在本实施例中，第一球面512(第二球面522)的中心点位于均位于各自的限位件500的中心线上。也即第一球面512(第二球面522)位于限位件500的中部，从而使得限位件500对球头300的力更均匀。
61.在本实施例中，限位件500为两个时，球头300与两个限位件500均间隙配合，而当限位件500为一个时，球头300与限位件500和活塞裙220的内壁均间隙配合。也即第一球面512与球头300间隙配合，且第二球面522与球头300间隙配合。如此，利于进一步减小摩擦力。可以理解，在其他实施例中，也可以第一球面512与球头300间隙配合，或者第二球面522与球头300间隙配合。
62.在本实施例中，第一凹槽510的内壁上开设有第一导油通道530，第一导油通道530贯穿限位件500(第一限位件500a)远离球头300的一端，也即第一导油通道530沿第一限位件500a的轴线延伸。第二凹槽520的内壁上开设有第二导油通道540，第二导油通道540贯穿限位件500(第二限位件500b)远离球头300的一端或者贯穿活塞200的外周壁，也即第二导油通道540沿第二限位件500b的轴向延伸。如此，当上述活塞连杆装置10应用于压缩机中，压缩机工作时，润滑油可以经第一导油通道530进入，从而可以润滑球头300与限位件500的滑动面，润滑油也可以经第二导油通道540进入，从而可以润滑球头300与限位件500或空腔200a的内壁的滑动面，减小摩擦力。
63.在本实施例中，限位件500远离球头300的一端容置于固定孔200c内。如此，不仅更便利于润滑油进入第一导油通道530和第二导油通道540，而且也可以避免限位件500外凸，而导致限位件500干涉压缩机的相关元件。具体地，在本实施例中，限位件500远离球头300的一端的端面位于活塞200的外周壁的内侧，也即限位件500远离球头300的一端的端面与活塞200的外周壁存在的高度差。如此，可以认为活塞连杆装置10的某一导油通道包括第一导油通道530(第二导油通道540)和部分固定孔200c，而固定孔200c的内径大于第一导油通道530(第二导油通道540)的内径，从而更便利于润滑油进入第一导油通道530(第二导油通道540)。可以理解，在其他实施例中，限位件500远离球头300的一端的端面也可以与活塞
200的外周壁齐平。
64.在本实施例中，第一导油通道530(第二导油通道540)的中心线与限位件500的中心线重合，也即第一导油通道530(第二导油通道540)位于限位件500的中部，从而更利于均匀润滑。
65.在本实施例中，限位件500的外径与固定孔200c的内径匹配，也即限位件500的外径等于、略小于或略等于固定孔200c的内径。如此，更便于限位件500与活塞200固定连接。具体地，在本实施例中，限位件500与固定孔200c间隙配合，也即限位件500的外径略小于与固定孔200c的内径。如此，更便于装配限位件500。更具体地，在本实施例中，限位件500的外径与球头300的外径相同。如此，可以采用同一方形基材来加工形成限位件500和球头300。可以理解，在其他实施例中，限位件500的外径可以大于或小于球头300的外径。
66.在本实施例中，活塞连杆装置10还包括固定件600，固定件600连接限位件500与活塞200。具体地，在本实施例中，限位件500具有销孔550，销孔550贯穿限位件500的相对的两侧，也即销孔550沿限位件500的径向延伸。固定孔200c的内壁具有连接通孔200d和连接盲孔200e，连接通孔200d对应销孔550的一端，连接盲孔200e对应销孔550的另一端，固定件600依次穿设于连接通孔200d、销孔550和连接盲孔200e上。具体地，在本实施例中，固定件600为固定销。可以理解，在其他实施例中，固定件600可以粘接层，此时，固定件600位于固定孔200c的内壁与限位件500的外壁之间。可以理解，在其他实施例中，固定件600还可以省略，此时，限位件500可以采用焊接的方式固定于固定孔200c的内壁上。
67.本实用新型还提出一种压缩机，该压缩机包括上述活塞连杆装置10，该活塞连杆装置10的具体结构参照上述实施例，由于该压缩机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
68.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。