[发明专利]用于往复式压缩机的活塞-驱动杆装置

说明书

技术领域

本发明涉及驱动杆和活塞用的安装装置，其在设有常规或线性电动机的往复式压缩机的压缩腔内往复运动并且其类型为用于制冷系统中的类型，尤其是小尺寸的制冷系统，比如冰箱、冷冻机、饮料柜等。

背景技术

制冷系统中所使用类型的密封式压缩机由旋转或线性电动机驱动，通常在壳体内包括具有气缸体的电机-压缩机组件，在该气缸体中限定了一端由端板闭合的气缸并且在该气缸体内部限定与压缩腔选择性地流体连通的排出腔，所述压缩腔限定于气缸内部并且由设在气缸的闭合端与端板之间的阀板闭合，所述流体连通通过设在阀板中并且由通常由阀板承载的吸气和排气阀相应地选择性地闭合的吸气和排气口来限定。

在所述压缩机中，在往复轴向运动中，活塞在压缩腔的内部位移，所述活塞结合至安装至气缸体并且与压缩机的电动机可操作地相联系的驱动装置，以便在压缩机的电动机操作时执行制冷液流体在压缩腔内的吸气和压缩的操作。活塞结合至驱动装置，以便允许在其间传输力并且使活塞根据与所述压缩腔的轴线相一致的轴向在压缩腔内移动，在压缩腔内部最小化气缸体对活塞的横向反作用力。

如已知的，气缸体对活塞的横向反作用力能在活塞和气缸体之间引起过度的摩擦，导致能量消耗的增加，其后果是压缩机功效的降低，以及经受更大摩擦的部件的加速磨损，压缩机使用寿命的缩短。

在具有回转电动机的往复式压缩机中，活塞的驱动装置由通常已知为连杆的驱动杆限定，其在一侧上安装至安装于气缸体中的曲轴的偏心轮，并且在另一侧上安装至活塞。

根据部件的小尺寸以及提供安装由活塞、驱动杆和偏心轴构成的组件的细小空间，已经出现了用于连杆的不同构造选择，目的是便于所述组件安装至压缩机，其中有使用两件式连杆的情况，因为其能容易地安装至曲轴偏心轮和活塞的部件。

在所述构造中，连杆和活塞的部件通常由销、夹紧件或粘合剂彼此铰接和接合。

两件式连杆的已知构造存在不方便之处，比如：需要大量部件；难以组装；允许大质量运动的出现；在焊接或使用粘合剂的情况下，产生残余物；并且需要涉及高制造成本的精密加工。在使用粘合剂时，还存在有时需要较长干燥时间的不方便之处。而且，通过粘合剂进行的固定影响产品的可靠性，因为由于材料老化，粘合剂会随着时间的流逝而显示变化的阻力。

在另一个已知的构造方案中，连杆至活塞的安装通过球形铰接出现，其中金属球体通过适当的成形工艺附接至至连杆的端部之一。在这个构造中，接合至连杆的球体被引导入设在活塞内的腔中并且腔被机械地成形为促进球连杆组件在活塞内的锁闭。在某些情况下，还使用固定装置来保持这个组件的部件联合起来，比如工程塑料，其被注射在球体和活塞的内壁之间靠近连杆的区域中。

这个方案除了存在着在压缩机操作期间局部磨损的较高可能之外，还存在难以以可靠且适合的方式将球体接合至连杆端部的缺点。此外，在施加力时，这个方案呈现了比用于将连杆安装至活塞的其它已知方案要小的负载能力。

在另一个已知的现有技术方案中，连杆的较大眼结合至曲轴的偏心轮并且较小眼设在活塞内部并且接收布置为穿过在活塞侧壁中产生的径向孔的接合销。在这个构造中，连杆的较小眼铰接在接合销周围，以便随着活塞的运动围绕接合销旋转。为了防止接合销从其与活塞的安装位置脱离，这个已知的现有技术构造提供了固定弹性销，该固定弹性销与接合销的轴线垂直地插入穿过形成于接合销中的接合孔，并且与设在活塞中的安装孔对准，该安装孔与活塞的轴线平行并且沿着所述活塞的管状壁部分，从其外表面面向连杆。

这个构造存在需要具有较大长度和较厚壁的活塞，增大与气缸内壁相接触的面积，降低压缩机性能的缺点。

在需要活塞直径降低的构造中，用于将连杆安装至活塞的常规构造是不适合的，因为活塞容纳连杆较小眼的内部空间减小。在这种情况下，需要减小较小眼的直径，和/或减小接合销的直径，这减少了这些部件之间的支撑面积。

除了上述问题以外，用于安装连杆和活塞的已知构造存在接合销至活塞的较小支撑面积，该较小支撑面积通常邻近所述接合销的端部，在其中间部分的外面并且由连杆的较小眼所包围。

在压缩时，连杆的力在接合销的中间区域中释放，引起沿着接合销的长度不均匀分布的局部应力。这些应力在压缩机用含有CO₂的制冷剂运行的情况下增大，因为在这种压缩机中，压缩负载相对于常规构造而言增大。接合销中不均匀分布的负载的累积增大了其上的磨损，缩短其使用寿命。

发明内容