[发明专利]优选无油式活塞压缩机的曲柄传动组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种活塞压缩机的曲柄传动组件，其具有布置在曲轴的连杆轴颈上的滚动轴承，一连杆经由间隔环安置在所述滚动轴承上，所述间隔环与用于相对于连杆进行抗扭转固定的器件共同作用。本发明还涉及一种用于产生压缩空气的无油式压缩机单元，所述无油式压缩机单元配备有这种曲柄传动组件。

背景技术

本发明的应用领域主要延伸到在轨道车辆构造中的压缩空气式压缩机，所述压缩空气式压缩机在运行时受到严酷的要求，尤其是从负50摄氏度到正50摄氏度的大温度波动。在此，经历长的运行时间和高的工作循环，使得压缩空气式压缩机通常在构件的最大温度限值上运行。此外，压缩空气式压缩机在轨道车辆中通常必须安置在狭小的空间中，这使冷却空气供应变得困难。所有这些限制条件促使构件的显著热膨胀，这尤其对处在动力系的动力流中且通过形状锁合装置相互作用以抗扭转固定的部件构成负担。

在实践中已显示出，当发生短时的所谓导电弓弹跳、也即导电轨中断时，这导致压缩空气式压缩机的转速短时地下降，并接着突然再次显著上升，这尤其会导致这种高负载作用到抗扭转固定部上。特别地，在活塞压缩机的曲柄传动装置的区域中的抗扭转固定部以这种方式受到强烈载荷。

根据普遍已知的现有技术，连杆在活塞压缩机的曲柄传动组件内部分体式地实施。连杆的安装以多个步骤进行，其中，首先曲轴与其压紧的连杆轴颈-滚动轴承一起装到曲轴箱中。接着，连杆通过之后用于气缸安装的开口导入曲轴箱中。每个连杆和所配属的分体式曲轴侧的轴瓦接合到曲轴的滚动轴承上。由此，设置在该位置处的在连杆和滚动轴承之间的抗扭转固定部不能无间隙地实施，所述抗扭转固定部由此必须以间隙的方式被接合到曲轴的滚动轴承的固定部。

在高温时，连杆的铝材料相对于滚动轴承和通常设置在滚动轴承和连杆之间的由钢制成的间隔环(滚动轴承和密封件被压到该间隔环中)由于构件的不同热膨胀而失去压配合，使得在压缩机活塞的每次压缩和膨胀时所述形锁合的抗扭转固定部受到负载。该脉冲式负载导致，在该抗扭转固定部的间隙中的持续相对运动，所述间隙在该现有技术中由于安装原因必然是存在的。

由EP 1 314 898 A1已知一种曲柄传动组件，尤其用于活塞压缩机，该曲柄传动组件基本包括具有至少一个连杆轴颈的曲轴，在连杆轴颈上经由至少一个滚动轴承以能转动的方式固定有由轻金属制成的连杆，其中，在滚动轴承和连杆之间布置有一个间隔环，所述间隔环一方面通过压配合与滚动轴承抗扭转地连接并且另一方面以形状锁合的方式与连杆抗扭转地连接。所述间隔环由具有与滚动轴承的材料至少近似相同的特定热膨胀系数的材料组成，以防止在温度波动时滚动轴承相对于连杆松开。在此，在滚动轴承和连杆之间的形状锁合的连接通过一个滚花型廓或者至少一个径向伸出的销钉实现。在此，所述销钉可构造为分立的构件，作为连杆的组成部分或者间隔环的组成部分。

在实践中由于制造技术的原因以及运行的原因已显示出，以分立的销钉形式来实施所述抗扭转固定部是有利的，因为其由于高载荷要由尽可能耐用的金属制造，相对地连杆通常由轻金属制成。如果包围销钉的抗扭转部由钢制成，则该抗扭转部必须锚固在连杆的轻金属材料中。然而，根据现有技术的简单压配合经受不同材料的热膨胀，并且由此倾向于松开、形成间隙和/或偏斜。该抗扭转固定部的偏斜的销钉可导致明显的轴承损坏。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种活塞压缩机的曲柄传动组件，其用于相对于连杆进行抗扭转固定的器件在制造技术方面具有简单且运行可靠的设计。

该目的由根据权利要求1的前序部分所述的曲柄传动组件出发结合其特征部分的特征而实现。后面的从属权利要求列举本发明的有利的改进方案。

本发明包括如下技术教导，用于在连杆和间隔环之间进行抗扭转固定的器件包括借助螺纹以无间隙的方式固定在连杆中的销钉组件，所述销钉组件通过间隙配合形状锁合地配合到间隔环中。

根据本发明的解决方案的优点尤其在于，一方面通过所述抗扭转固定部在连杆中的螺纹固定可确保相对于连杆固定的落座，相对地通过间隙配合与间隔环共同作用确保了简单的装配。

根据一优选实施方式，所述销钉组件两件式地构造并且由此包括一具有平滑侧面的柱形销钉，所述销钉被压入一套筒中，所述套筒设有外螺纹用于拧入到所述连杆中。借助该两件式的构造，不仅相对于连杆的螺纹固定而且相对于间隔环的形状锁合的间隙配合能在制造技术上以简单的方式实现。