用于制冷壓縮機的改進型活塞的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用在制冷系統(tǒng)的壓縮機中的改進型活塞，并且本發(fā)明具有包含在圓筒形管狀裙部的端部之一的內(nèi)部的頭部部分，以在壓縮機的氣缸曲軸箱的氣缸中的壓縮室內(nèi)軸向地移位。
【背景技術(shù)】
[0002]在由直線電機驅(qū)動的往復(fù)運動的壓縮機中，氣體抽取和壓縮的動作是通過氣缸內(nèi)部的活塞進行軸向的往復(fù)運動來進行的，所述氣缸由頭部封閉，并且在某些結(jié)構(gòu)中裝配在壓縮機密封殼體的內(nèi)部。活塞由壓縮機的電機單元驅(qū)動。
[0003]用于制冷壓縮機的活塞通常具有單體結(jié)構(gòu)，即在單體件中限定形成頭部和裙部，這種活塞結(jié)構(gòu)例如從金屬板(通常為鋼板)加工獲得。這一制造方法是昂貴的，并且會造成材料的大量浪費。
[0004]以單體件獲取用于制冷壓縮機的活塞的其他方法也是已知的，例如冷成型、沖壓等。但是這些方法不僅具有高昂的制造成本，并且產(chǎn)生了具有尺寸高度不確定性的部件，影響了活塞在壓縮機中的致動。
[0005]這些缺點在穿過活塞主體進行吸入的結(jié)構(gòu)中變得更加明顯。
[0006]除了上述缺點外，用于制冷壓縮機活塞的單體結(jié)構(gòu)不允許構(gòu)建具有以下特點的活塞:除了具有最小的材料和制造成本外，還能夠同時具有重量輕，但是不損失阻力、低多孔性、低摩擦系數(shù)等特點的活塞，這些特點在長活塞中是有重大意義的，并且特別是對于在不具有油潤滑類型的壓縮機中或者具有氣體凸臺的壓縮機中運行的活塞具有重大意義。
[0007]專利文獻PCT2008/000192(W02009/003260)具有相同的受讓人，并且其中提出了包括圓筒形管狀裙部類型的活塞結(jié)構(gòu)，所述圓筒形管狀裙部被以單體件形成的頭部封閉，并且所述頭部優(yōu)選通過干涉的方式固定在裙部的內(nèi)部，并接近裙部的端部邊緣。
[0008]在這種現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，活塞形成為由裙部和頭部限定的兩個不同部分，并且所述頭部具有通常與包括裙部的端部邊緣的平面共面的正面，并且還具有通過活塞的頭部承載的吸入閥選擇性封閉的吸入口。
[0009]頭部由中央轂套形成，所述中央轂套通常為管狀或圓筒狀，并且具有徑向翼，所述徑向翼的端部邊緣在裙部內(nèi)部抵靠裙部固定。因此，中央轂套的輪廓保持與裙部徑向隔開，在徑向翼之間限定相應(yīng)的吸入口，頭部的正面由中央轂套的前端面限定。
[0010]在所述現(xiàn)有技術(shù)的具體結(jié)構(gòu)中，活塞頭部還包括圓筒形外周環(huán)，所述外周環(huán)在單體件中包括徑向翼的端部邊緣，并且優(yōu)選通過干涉的方式設(shè)置和固定在裙部的內(nèi)部。
[0011]在上述現(xiàn)有解決方案中，活塞頭部由單體件構(gòu)成，不僅限定用于固定到裙部的結(jié)構(gòu)部分，還通過活塞頭部的正面限定吸入閥的支承表面，并且支承表面應(yīng)具有相對于裙部的所述端部邊緣的內(nèi)部輪廓的合適的并且不過大的徑向間隙。
[0012]盡管上述解決方案對于老式結(jié)構(gòu)(其中裙部和頭部以單體件形成)具有建設(shè)性的和可操作性的優(yōu)點，但是仍存在需要更復(fù)雜和更高昂的生產(chǎn)工藝以減少以單體件形成頭部造成的形狀限制的缺點。當(dāng)頭部在單體件中還包括將抵靠裙部布置和固定的外周環(huán)時，上述更復(fù)雜、更昂貴和形狀限制的缺點會更顯著。在這種情況下，形狀限制和制造方法的復(fù)雜性會產(chǎn)生環(huán)形間隙，這種環(huán)形間隙在頭部的外圍環(huán)和中央轂套之間具有過大的徑向尺寸，由于吸入閥在所述環(huán)形間隙中所承受的彎曲角度，尤其是在吸入閥和壓縮機的排放閥之間存在較大的壓力差的情況下，需要使用更厚和質(zhì)量更大的吸入閥來減少疲勞的風(fēng)險。
[0013]除了上述缺點之外，呈單體件的活塞頭部結(jié)構(gòu)還不允許由不同材料形成活塞頭部。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的一個目的是提供本文考慮的改進型的活塞，以允許以相對較少的花費、更少的形狀限制來容易地制造活塞頭部，并且使用更少的材料來更形成活塞頭部。
[0015]本發(fā)明的另外一個目的是提供一種改進型活塞，如上所述，該活塞允許使用不同的制造方法由不同的材料構(gòu)建長活塞，不僅在裙部和頭部之間，而且在形成頭部時，所述材料根據(jù)在壓縮機的活塞運行期間需要活塞的每個具體部件的功能而定。
[0016]本發(fā)明的又一個目的是提供一種能允許以更簡易和更可靠的方式使得吸入通過活塞自身的內(nèi)部實現(xiàn)的活塞。
[0017]這些和其他的優(yōu)點是通過對用于制冷壓縮機的活塞的改進型實現(xiàn)的，所述活塞包括管狀裙部(通常為圓筒狀)和頭部，所述頭部固定在裙部的內(nèi)部，接近裙部的端部邊緣，并且承載有吸入閥。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的改進型活塞，所述活塞頭部包括:中央轂套，所述中央轂套相對于裙部具有減小的輪廓，具有前端面，并且在單體件中包括徑向翼，所述徑向翼的端部邊緣被固定到裙部，在所述裙部的內(nèi)部，所述中央轂套在其輪廓和裙部之間以及徑向翼之間限定相應(yīng)的軸向吸入通道；和蓋部，所述蓋部被限定為具有與裙部的內(nèi)部輪廓同心的輪廓的板，并且所述蓋部具有正面和背面，所述背面通過中央轂套的前端面固定到中央轂套，并且蓋部的輪廓與裙部的內(nèi)部輪廓保持有徑向間隙，所述徑向間隙限定由吸入閥選擇性地封閉的環(huán)形吸入口。
[0019]本發(fā)明的改進型的結(jié)構(gòu)性解決方案使用了由管狀延伸部和活塞頭部形成的裙部，所述活塞頭部由中央轂套和蓋部限定的兩個部件形成，由于所述中央轂套和蓋部事實上相互分離并且具有復(fù)雜度較低的結(jié)構(gòu)，因此可以由不同的材料形成，并且相比那些必須要由單體件形成頭部的方法(特別是在中央轂套中具有徑向翼的端部邊緣的結(jié)構(gòu)中，在這種結(jié)構(gòu)中中央轂套在單體件中包括在裙部內(nèi)部抵靠裙部設(shè)置和固定的外圍環(huán)形圓周延伸部)來說更簡單廉價。
【附圖說明】
[0020]參考【附圖說明】，本發(fā)明將被描述如下，其中:
[0021]圖1是用于制冷壓縮機的第一活塞結(jié)構(gòu)的示意性的分解透視圖和局部截面圖，該第一活塞結(jié)構(gòu)具有呈分離部件的管狀裙部、中央轂套、蓋部、吸入閥和用于固定閥門的螺釘。
[0022]圖2示意性示出了圖1中的裝配好的活塞結(jié)構(gòu)的正面頂視圖，其中不含吸入閥。
[0023]圖3是圖1和圖2中示出的活塞的示意性的截面截圖，所述截面沿圖2中的標(biāo)線II1-1II截取，并且還示出了位于操作位置和非操作位置的吸入閥；
[0024]圖4是用于制冷壓縮機的第二活塞結(jié)構(gòu)的示意性分解透視圖和局部截面視圖，第二活塞結(jié)構(gòu)具有呈分離部件的管狀裙部、帶有外圍環(huán)形的中央轂套、蓋部、吸入閥和用于固定閥門的螺釘。
[0025]圖5示意性示出了圖4中的裝配好的活塞結(jié)構(gòu)的正面頂視圖，其中不含吸入閥。
[0026]圖6是圖4和圖5中示出的活塞的示意性的截面視圖，所述截面沿圖5中的標(biāo)線V1-VI截取，并且還示出了處于操作位置和非操作位置的吸入閥；
[0027]圖7、圖8和圖9分別是實心中央轂套的結(jié)構(gòu)性替代方案的透視圖，適用于中央轂套的蓋部的透視圖和裝配好的蓋部-中央轂套組件的徑向截面視圖。
[0028]圖10和圖11是根據(jù)另外兩種結(jié)構(gòu)性替代方案構(gòu)建的裝配好的蓋部-中央轂套組件的徑向截面視圖；以及
[0029]圖12、圖13和圖14是分別代表具有通孔的中央轂套的另外的結(jié)構(gòu)性替代方案的透視圖，適用于中央轂套的蓋部的透視圖，和裝配好的蓋部-中央轂套組件的徑向截面視圖。
【具體實施方式】
[0030]以下將描述本發(fā)明的用于栗送制冷壓縮機中的制冷氣體的活塞。
[0031]制冷壓縮機通常包括氣缸，所述氣缸具有由閥板封閉的一端(均未示出)，并且閥板與氣缸一起共同限定壓縮室。氣缸還具有相反端部，活塞通過相反端部組裝，所述活塞在壓縮機運行時在制冷流體的吸入和壓縮循環(huán)期間在氣缸的內(nèi)部往復(fù)運動，所述往復(fù)運動通過可操作地聯(lián)接到所述活塞的馬達單元(未示出)的操作而實現(xiàn)。
[0032]在某種壓縮機結(jié)構(gòu)中，例如下面說明和描述的結(jié)構(gòu)中，制冷流體的吸入穿過活塞進行，吸入閥安裝在活塞中。對于通過活塞進行吸入的這些結(jié)構(gòu)，下述活塞的頭部具有至少一個吸入口，所述吸入口可選擇地由活塞頭部所承載的相應(yīng)的吸入閥封閉。
[0033]本發(fā)明提供了用于活塞P的結(jié)構(gòu)，其中活塞P通常包括圓筒形管狀裙部1，所述圓筒形管狀裙部I由頭部H鄰近端部邊緣11封閉，所述端部邊緣相對于裙部10形成為分離件，并且通過合適的緊固方式(例如粘合、焊接、機械干涉等)固定在裙部的內(nèi)部并鄰近所述端部邊緣11。頭部H承載有圖1和圖3所示的至少一個吸入閥20。
[0034]裙部10由相應(yīng)的鋼管延伸部限定，所述鋼管延伸部優(yōu)選進行外表面硬化處