[发明专利]用于制冷压缩机的改进型活塞

说明书

技术领域

本发明涉及用在制冷系统的压缩机中的改进型活塞，并且本发明具有包含在圆筒形管状裙部的端部之一的内部的头部部分，以在压缩机的气缸曲轴箱的气缸中的压缩室内轴向地移位。

背景技术

在由直线电机驱动的往复运动的压缩机中，气体抽取和压缩的动作是通过气缸内部的活塞进行轴向的往复运动来进行的，所述气缸由头部封闭，并且在某些结构中装配在压缩机密封壳体的内部。活塞由压缩机的电机单元驱动。

用于制冷压缩机的活塞通常具有单体结构，即在单体件中限定形成头部和裙部，这种活塞结构例如从金属板(通常为钢板)加工获得。这一制造方法是昂贵的，并且会造成材料的大量浪费。

以单体件获取用于制冷压缩机的活塞的其他方法也是已知的，例如冷成型、冲压等。但是这些方法不仅具有高昂的制造成本，并且产生了具有尺寸高度不确定性的部件，影响了活塞在压缩机中的致动。

这些缺点在穿过活塞主体进行吸入的结构中变得更加明显。

除了上述缺点外，用于制冷压缩机活塞的单体结构不允许构建具有以下特点的活塞：除了具有最小的材料和制造成本外，还能够同时具有重量轻，但是不损失阻力、低多孔性、低摩擦系数等特点的活塞，这些特点在长活塞中是有重大意义的，并且特别是对于在不具有油润滑类型的压缩机中或者具有气体凸台的压缩机中运行的活塞具有重大意义。

专利文献PCT2008/000192(W02009/003260)具有相同的受让人，并且其中提出了包括圆筒形管状裙部类型的活塞结构，所述圆筒形管状裙部被以单体件形成的头部封闭，并且所述头部优选通过干涉的方式固定在裙部的内部，并接近裙部的端部边缘。

在这种现有结构中，活塞形成为由裙部和头部限定的两个不同部分，并且所述头部具有通常与包括裙部的端部边缘的平面共面的正面，并且还具有通过活塞的头部承载的吸入阀选择性封闭的吸入口。

头部由中央毂套形成，所述中央毂套通常为管状或圆筒状，并且具有径向翼，所述径向翼的端部边缘在裙部内部抵靠裙部固定。因此，中央毂套的轮廓保持与裙部径向隔开，在径向翼之间限定相应的吸入口，头部的正面由中央毂套的前端面限定。

在所述现有技术的具体结构中，活塞头部还包括圆筒形外周环，所述外周环在单体件中包括径向翼的端部边缘，并且优选通过干涉的方式设置和固定在裙部的内部。

在上述现有解决方案中，活塞头部由单体件构成，不仅限定用于固定到裙部的结构部分，还通过活塞头部的正面限定吸入阀的支承表面，并且支承表面应具有相对于裙部的所述端部边缘的内部轮廓的合适的并且不过大的径向间隙。

尽管上述解决方案对于老式结构(其中裙部和头部以单体件形成)具有建设性的和可操作性的优点，但是仍存在需要更复杂和更高昂的生产工艺以减少以单体件形成头部造成的形状限制的缺点。当头部在单体件中还包括将抵靠裙部布置和固定的外周环时，上述更复杂、更昂贵和形状限制的缺点会更显著。在这种情况下，形状限制和制造方法的复杂性会产生环形间隙，这种环形间隙在头部的外围环和中央毂套之间具有过大的径向尺寸，由于吸入阀在所述环形间隙中所承受的弯曲角度，尤其是在吸入阀和压缩机的排放阀之间存在较大的压力差的情况下，需要使用更厚和质量更大的吸入阀来减少疲劳的风险。

除了上述缺点之外，呈单体件的活塞头部结构还不允许由不同材料形成活塞头部。

发明内容

本发明的一个目的是提供本文考虑的改进型的活塞，以允许以相对较少的花费、更少的形状限制来容易地制造活塞头部，并且使用更少的材料来更形成活塞头部。

本发明的另外一个目的是提供一种改进型活塞，如上所述，该活塞允许使用不同的制造方法由不同的材料构建长活塞，不仅在裙部和头部之间，而且在形成头部时，所述材料根据在压缩机的活塞运行期间需要活塞的每个具体部件的功能而定。

本发明的又一个目的是提供一种能允许以更简易和更可靠的方式使得吸入通过活塞自身的内部实现的活塞。

这些和其他的优点是通过对用于制冷压缩机的活塞的改进型实现的，所述活塞包括管状裙部(通常为圆筒状)和头部，所述头部固定在裙部的内部，接近裙部的端部边缘，并且承载有吸入阀。