专利名称：往复运动活塞式压缩机及其装配方法
技术领域：
本发明涉及小型致冷设备用的往复运动活塞式压缩机的改进，更准确地说是涉及这种压缩机所用连杆的一种新结构及其装配方法。
这种类型的压缩机具有一根包括第一、第二耳环的连杆，所述第一耳环借助于一个活塞销连结到一个往复运动的活塞上，而第二耳环被连结到一个位于曲柄轴一端的曲柄销上。所述曲柄轴与活塞冲程方向垂直，并且在其另一端支承着电动机的转子。曲柄轴箱包括一个曲柄轴支承部分、一个汽缸、一个吸入管和一个排出管，在曲柄轴箱上支承着电机定子。此曲柄轴箱借助于多个螺旋弹簧安装在一个外壳之中，并且所述外壳的顶部是封闭的，以便形成一个气密密封的单元。
正如同一申请人的巴西专利申请PI8501182说明书中所介绍，为了能够装配活塞、连杆和曲柄销，而且减少元件的尺寸和安装这一组件所用的空间，已经提出了不同结构的解决办法。
所述解决办法之一是使用一个衬套，它被压配合在连杆的第二耳环与曲柄销之间，为了能够装配，连杆第二耳环的内径大于曲柄销的直径，它们之间的间隙由所述衬套充填。
这种解决办法除了安装稍许困难之外，还需要添加零件。
专利PI8103673/BR和EPO0046142说明书中提出的解决办法是开一个延伸通过汽缸壁的沟槽，以便允许连杆和活塞销在装配期间插到活塞中去。汽缸壁上的这个沟槽带来的缺点是减弱了汽缸刚度，使汽缸在机加工期间造成尺寸偏差。
巴西专利申请PI8204474/BR说明书中还介绍了另一种可能的解决办法，即把曲柄轴和曲柄销在结构上做成两个单独的零件，在装配时再连结在一起，这是困难的。这种解决办法还需要提供外加的零件，以便将曲柄销安装在曲柄轴上。
还有一种可能性是将曲柄轴箱和曲柄轴支承部分做成两个单独的零件，在活塞、曲柄销和连杆组件进入它们的合适位置之后，在连杆插到曲柄销上的同时，将曲柄轴箱和曲柄轴支承部分装配起来。这种解决办法具有上文所述的同样缺点。
专利说明书DE3123708AL提出了一种作成两个零件的带盖的连杆，这种连杆用专门设计的夹子连结起来。
这种结构的缺点是处于运动状态的质量增加过多，此外，原则上应该是简单的一个零件由多个元件组成。
最后，巴西专利说明书PI8006896/BR以及PI8201683/BR提出连杆由两个杆组成，这两个杆能够用连结件连结在一起，常用的连接件是销子。同上面已说过的解决办法一样，这种结构也需要提供另外的零件，这就增加了生产成本，导致装配困难，并且增加了往复运动的质量。
现有压缩机技术的上述问题，由申请人的专利申请说明书PI8501182(1986年3月8日)中所介绍的解决办法，已经得到解决。
本申请人的解决办法是一根由两件组成的连杆，更准确地说是包括两个零件的杆的新结构，它使活塞、连杆和曲柄销组件的安装十分简便，而且不需要提供另外的连接零件，因而不增加成本，不增加它的质量，也不导致装配困难。
根据这种解决办法，一台这种类型的致冷设备用的往复运动活塞式压缩机包括一根连杆，借助于一个活塞销将连杆的第一耳环连接到压缩机活塞上，其第二耳环则与曲柄轴的曲柄销相连结。此处，所述的连杆第二耳环包括一个径向突起，此径向突起具有一个至少延伸超过其一部分厚度的纵向沟槽，并且至少具有两个内端面和两个相对的侧面;而它的第一耳环具有一个长的径向突起，此径向突起构成了连杆的杆部，其端部至少加工有两个端面和两个相对的侧面，且被装入第二耳环的沟槽之中。这两个耳环中心之间的轴向距离是由第一耳环径向突起的两个表面，以及第二耳环径向突起的沟槽的相应邻接侧面之间相互接触来确定的，将此杆紧固在一起，以便保证两个耳环的几何嵯咄矫妗 按照其第一种解决办法，沟槽和杆的相邻接侧面之间的紧固，是用钎焊工艺来完成的，此时，银合合充填金属被熔化填入沟槽和杆的各自邻接的侧面之间的间隙。将两件紧固在一起的第二种解决办法是使用合适的粘结剂，充入沟槽和杆的各自邻接的侧面之间的余隙。在这两种解决办法的情况下，都要用一个力穿过汽缸，对活塞的头部稍微加压，以便使活塞处于冲程下死点位置并迫使它靠近曲柄销，用这种方法安装杆并且使它在焊接或粘结操作中在沟槽内保持适当的位置。
尽管焊接工艺可靠性较高，它也有不方便之处，就是会产生废料，特别是在施焊之前所应用的清洁焊剂产生的废料。
使用粘结剂紧固不存在上述不方便之处，但是在这种情况下，粘结剂固化需要一段时间，虽然可以用催化剂来缩短固化时间，但在成批生产中总是一种麻烦。还有，在压缩机运转中通常发生的粘结剂剧烈老化，会减少压缩机的耐力和装配可靠程度。
尽管专利申请PI8501182所介绍的结构的解决办法具有优点并取得了技术效果，但进一步的研究已经表明，特别是在所述连杆两零件的紧固以及活塞、连杆和曲柄销组件的安装工艺方面仍能作较大的改进。
本发明的目的是改进往复运动活塞式压缩机及其装配方法，更确切地说是改进专利申请PI8501182中所要求保护的密封压缩机，以便得到一个用于连杆两零件的新型紧固方式，并且用一种较容易的方法安装活塞、连杆和曲柄销组件，因而减少安装这一组件所需的时间。
由于这种压缩机生产规模很大，装配较容易，装配所需时间较短这一特点就具有很大的优越性。
作为改进，本发明提出一种压缩机，它包括一根连杆，连杆的第一耳环被连结到压缩机活塞上，而其第二耳环则与曲柄轴的曲柄销相连结，其中所述的连杆第二耳环包括一个具有相对的侧面和上下表面的径向突起，此径向突起还有一个至少延伸超过其一部分厚度的纵向沟槽，并且沟槽上至少具有两个内端面和两个相对的侧面;而它的第一耳环具有一个长的径向突起，此径向突起构成了连杆的杆部，并且其端部至少加工出两个端面和两个相对侧面、上下表面，且装入第二耳环的沟槽之中。这两个耳环中心之间的距离是由杆的至少两个上述端面和第二耳环径向突起的沟槽之间相接触来确定的。
根据本发明，提供了一个装入细槽之中的夹子，所述细槽的一部分设置于第二耳环的径向突起上，而它的其余部分设置于杆的端部。夹子一旦装入相应的细槽中，借助于弹性作用，使连杆的两个零件保持在两个耳环之间径向距离最小的状态，处于预先确定的相对轴向位置。
所述夹子最好由弹簧钢制成，其弹性作用能在装配活塞、连杆和曲柄销组件期间产生一个弹力，此弹力足以使杆的端部正确地保持在第二耳环的径向突起的沟槽之中。
所述夹子能在连杆的两零件之间进行力的传递，并且是一种非常可靠的方法。
在本发明的一个实施例中，第二耳环的沟槽和杆的端部具有相同的高度，而一个“U”形夹子被装入对准了的细槽之中，所述夹子的两个端部相互平行且从夹子的基面向外弯一角度，而所述的细槽设置于第二耳环径向突起的上下表面和杆的端部。这些细槽垂直于杆的几何轴线，而夹子的基础部分则坐落在一个相应的细槽之中，这个相应细槽设置于第二耳环径向突起的一个侧面凸部，并且所述夹子基础部分借助于一个在上述侧面凸部制成的小形变，保持在该位置。
现在根据附图对本发明加以说明，附图中
图1是根据本发明的、具有往复运动活塞的密封压缩机纵向断面的局部简图;
图2是图1中一个局部的放大视图，画出了此压缩机尚未安装的连杆和装入汽缸之前的活塞;
图3是该连杆的两个零件以及夹子的部件分解顶视图;
图4是图3中所示零件沿箭头Ⅳ所指方向的侧视图;
图5是将弹性夹子装入连杆后该接头的放大的顶视图;
图6为图5的Ⅵ-Ⅵ剖面;
图7是本发明另一种结构形式的连杆和弹性夹子的部件分解顶视图;
图8是本发明又一种结构形式的连杆和弹性夹子的顶视图;
图9是图8所示结构所使用的夹子的透视图。
参见图1，电机-压缩机组件1借助于多个螺旋弹簧2(图中只画出一个)，悬挂在外壳3中。曲柄轴箱4作为电动机定子5的安装支承，并且包括一个支承部分6，它用来支承曲柄轴7，还在其较低位置装有电机转子8。此曲柄轴箱4还包括一个汽缸9，活塞10在其中作往复运动。在曲柄轴7的上端具有一个曲柄销11，而曲柄销11具有一个上自由端12。
从图1和2可以看出，在汽缸9相对于曲柄轴的封闭端具有一个传统结构的阀片17和一个汽缸盖18。在图3和4中画出的连杆包括两个零件20、30，它们把活塞10连接到曲柄轴7的曲柄销11上，如图1所示。
此连杆的第一零件20包括第一耳环21，从耳环21延伸出一个确定此连杆杆长度的径向突起22，用一个活塞销15将耳环21与活塞10连结。
连杆的第二零件30包括第二耳环31，从耳环31延伸出一个具有纵向沟槽33的短突起32，此耳环31与曲柄轴7的曲柄销11接合。
在图3和4所示的装置中，第二耳环31的沟槽33延伸通过短突起32的整个厚度，从而形成两个相对并且平行的侧面34，以及两个构成“V”形的内端面35，在其顶点做出一个缺口36，这是为了避免沟槽33的精加工表面在装配连杆的两个零件20、30时有任何妨碍。在这一装置中，与第一耳环连结的杆22的端部27加工出两个面25，这两个面25构成“V”形且带有小圆角，其尺寸使它们能与沟槽33的相应的内端壁充分接触。
这种“V”形配合消除了这种零件相互装配时所不希望出现的横向偏离，提供了一种自行对准的装配，它不需要附加的外部装置来控制装配期间连杆两零件之间的相对位置，在紧固操作(后文将作解释)期间，除了能保持连杆两零件的几何轴线共面之外，还将使第一和第二耳环之间的轴向距离保持正确。
在这一装置中，杆22的端部宽度A1稍小于沟槽33的宽度A2，以便在沟槽33的侧面34与杆22的端部27的邻接壁24之间形成一个小的间隙。由于这些端壁呈“V”形装配，所述小间隙不会有损于这两个零件的相对状态。
在此结构中，还为第二耳环31的径向突起32设置了两个细槽-一个上槽38和一个下槽39，两者均与杆22的几何轴线垂直。同理，也为第一耳环21的径向突起设置了两个细槽-一个上槽28和一个下槽29，两者均与此突起的几何轴线相垂直。
在安装所述连杆，杆22的两个端面25与沟槽33相应的内端壁35接触时，第二耳环31的横向细槽38、39必须与第一销孔的横向细槽28、29分别对准。
在这种所介绍的结构中，连杆的两个零件20、30之间的紧固是借助于一个“U”形夹子40来实现的。夹子40的端部相互平行并且从它的基面向外弯一个角度。此夹子是用圆形截面的弹簧钢丝做成的。
如图5和6所示，将夹子40的侧臂41插入相应的细槽38、28;39、29之中，使侧臂41的端部靠在第二耳环31径向突起32的细槽38、39壁的一侧，与此同时，侧臂41的带有弯曲顶端的中间部分紧压杆22端部27的细槽28、29壁的相对侧，以便产生一个将此连杆两个耳环21、31保持在一起的足够大的弹性力。
在所示的这个最佳实施例中，夹子40的基础部分42被装入凸部50的一个横向细槽51之中，而所述凸部50是从径向突起32的一个横向外表面延伸出来的。在装入夹子40之后，可将凸部50与细槽51相邻的边缘向内重新成形，以防止夹子40从此细槽内滑出。
用于图3、4、5、6所示结构的装配方法将在下面加以说明，为了有更好的理解可参看图2。
将曲柄轴7从曲柄轴箱4的上端插入到支承部分6之中。然后，将连杆的第二耳环31插到曲柄销11上。由连杆的第一耳环21、活塞10和已安装完毕的活塞销15所形成的组件，在阀片17、汽缸盖18均被挪开的情况下，通过外端面19被导入汽缸9中。再将所述组件朝着此连杆的另一部分移动，在此同时可在汽缸内转动所述组件，以便连杆的零件20、30得到合适的连结。
在此以后，借助于一种装置，将弹性夹子40插入此连杆零件20、30的横向细槽之中。装毕之后，在第二耳环31的横向凸部50中做出小的形变，以便挡住此夹子。
根据此最佳实施例所示的这种装配活塞、连杆和曲柄销组件的方法能保证高度的可靠性，并且具有超过巴西专利申请PI8501182所述方法的一系列优点，例如没有钎焊或铜焊所产生的废料。超过上述方法的另一优点是不使用粘结剂，不需要固化时间。还有，本发明的方法易于自动化以及提高生产率。
可以理解，上述最佳实施例所示的夹子和细槽只是一种特例，在本发明基本原理的范围内可以作多种变化。
参照图7，细槽28、38;29、39也可以是下述形式在杆22和第二耳环31的径向突起32的上、下表面形成弯曲的浅槽。在这种情况下夹子40就不需要具有弯曲的臂。
另一种可能的解决办法如图8所示，所述细槽加工于沟槽33和杆22的邻接的侧面34和24上。为了紧固这些零件使用一个如图9所示的“U”形夹子40。
此细槽也可以横向布置，以不同的数量穿过径向突起32和杆22组件的中部。
权利要求
1.一种小型致冷设备用的往复运动活塞式压缩机，它包括一根连杆，此连杆的第一耳环借助于一个活塞销被连结到压缩机活塞上，而其第二耳环则与曲柄轴的曲柄销相连结，此处，所述连杆的第二耳环包括一个具有相对侧面和上下表面的径向突起，所述径向突起被提供一个具有至少两个端面和两个相对侧面的纵向沟槽；而第一耳环具有一个长的径向杆，所述径向杆的端部至少具有两个端面、两个相对侧面以及上下表面，并且被装入第二耳环的所述沟槽之中，两个耳环中心之间的轴线距离是由杆的端部的两个面、以及纵向沟槽的两个相应端面之间相接触来确定的，其特征为至少一个紧固夹子(40)被装入由细槽(38、39)、细槽(28、29)所确定的沟中，此处，所述细槽(38、39)设置于第二耳环(31)的径向突起(32)中，而所述细槽(28、29)设置于杆(22)的端部，将所述夹子(40)做成如下形式由于它的弹性作用，当它被装入相应的细槽(38、28；39、29)后，就压迫连杆的两个零件(20、30)至耳环(21、31)之间轴线距离最小，并在耳环(21、31)的相应的、预先确定的位置上紧固这些零件(20、30)。
2.根据权利要求1所述的小型致冷设备用的往复运动活塞式压缩机，其特征为沟是由对准了的细槽(28、38;29、39)确定的。
3.根据权利要求2所述的小型致冷设备用的往复运动活塞式压缩机，其特征为所述对准了的细槽(28、38;29、39)是直线形的并接纳一个弹性夹子(41)，此夹子的一个或多个臂具有一个弯曲的中间部分，该中间部分靠在杆(22)的细槽(28、29)的一部分上，而夹子的端部靠在径向突起(32)的纵向沟槽(33)两侧面的细槽(38、39)的一部分上，使所述中间部分沿轴向压迫杆(22)使其紧靠沟槽(33)的端壁(35)。
4.根据权利要求2所述的小型致冷设备用的往复运动活塞式压缩机，其特征为所述对准的细槽(28、38;29、39)是曲线形的并接纳一个弹性夹子(40)，此弹性夹子的臂是直线形的，其端部靠在径向突起(32)的纵向沟槽(33)两个侧面的细槽(38、39)上，而一个或多个臂的中部则靠在杆(22)的细槽(28、29)上，所以沿轴线方向压迫杆(22)使其紧靠沟槽(33)的端壁(35)。
5.根据权利要求3或4中任一项所述的小型致冷设备用的往复运动活塞式压缩机，其特征为所述夹子(40)的基础部分(42)被装入一个凸部(50)的细槽之中，所述凸部(50)是从连杆零件(20、30)的一个外侧面向外延伸的。
6.根据权利要求5所述的小型致冷设备用的往复运动活塞式压缩机，其特征为每一个夹子(40)均呈两臂(41)从一个基础部分(42)向外延伸的“U”形，所述夹子的每个臂(41)均被装入所述对准了的细槽(28、38;29、39)之中。
7.根据权利要求6所述的小型致冷设备用的往复运动活塞式压缩机，具有开槽的第二耳环和厚度相同的杆端部，其特征为该组细槽(38、28、38;39、29、39)是由横截于所述杆(22)轴线的细槽构成的，并且设置于所述径向突起(32)和杆(22)的每个上面和下面上，而用来安装所述基础部分(42)的细槽(51)则设置于径向突起(32)的一个外侧面上。
8.根据权利要求5所述的小型致冷设备用的往复运动活塞式压缩机，其特征为用来安装所述夹子(40)的基础部分(42)的细槽(51)具有一个再进行塑性成形的凸部(50)，所述凸部(50)位于连杆零件(20、30)之一的一个外表面上。
9.一种装配小型致冷设备用的往复运动活塞式压缩机的方法，所述压缩机具有一根如权利要求1中所述的连杆，这种方法包括以下步骤将活塞安装在由杆和第一耳环构成的连杆零件上;把所述杆、第一耳环和活塞组件通过汽缸的外端引入到此压缩机的汽缸之中;将此连杆的第二耳环安装在曲柄轴的曲柄销上;滑动所述活塞，以便推动杆的端面与沟槽相接触;在紧固所述连杆的两个零件期间将活塞保持在上述状态，所述紧固的特征为将一个紧固夹子(40)装入设置在所述第二耳环(31)的径向突起(32)和在所述杆(22)的端部做出的细槽(38、39;28、29)中，以便在所述夹子的弹性作用下把所述连杆的两零件(20、30)压紧到耳环孔(21、31)中心之间的轴线距离最小的状态并在此状态将它们紧固。
全文摘要
在具有一根连杆的压缩机中，连杆包括一个第二耳环，它连结到曲柄轴的曲柄销上并有带纵向沟槽的突起，纵向沟槽有两个端面和两个侧面；连杆还包括第一耳环，它与活塞相连并有带一个端部的杆，端部有两个端面和两个侧面，并装入纵向沟槽，使沟槽端面和杆接触。由弹簧钢制成的夹子被装入槽中，这些槽设置于第二耳环的突起和杆的端部。夹子的弹性将连杆的两个零件压紧到耳环中心的轴线距离最小的状态，并在此状态下紧固此两零件。
文档编号F16C7/02GK1034789SQ8810861
公开日1989年8月16日 申请日期1988年12月16日 优先权日1987年12月17日
发明者蒂特姆·瑞迟·伯哈德 申请人:巴西压缩机企业有限公司