專利名稱：活塞式壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種活塞式壓縮機、特別是密封封閉式制冷劑壓縮機，該壓縮機帶有至少一個氣缸和在該氣缸中往復運動的活塞，該活塞通過活塞銷與驅動桿連接并在其外套表面中具有一外周潤滑槽，該活塞銷具有一與潤滑源相連的縱向孔。
背景技術：
例如由專利US4478559已知了這種形式的活塞式壓縮機。驅動桿由連桿形成，其設置有一縱向孔，潤滑油經(jīng)該孔從該連桿的曲軸側端輸送到活塞銷。在該活塞銷中設置有一徑向孔，潤滑油經(jīng)該孔到達縱向孔。在縱向孔中，潤滑油被向上壓并由此到達潤滑槽，該潤滑槽在活塞的外側上延伸。其中該潤滑油維持對氣缸、活塞、以及氣缸與活塞之間的密封件的工作表面的潤滑。
專利US5118563示出了另一種密封封閉式的制冷劑壓縮機，該壓縮機在活塞銷的圓柱形外表面上具有外周潤滑槽，該潤滑槽與在連桿中的縱向孔相連并起到了向形成在活塞側的連桿環(huán)中的銷軸承提供潤滑油的作用。隨后，離開該銷軸承的潤滑油到達在活塞的外側上的潤滑槽，由此維持對氣缸和活塞的工作表面的潤滑并有助于改善氣缸和活塞之間的密封。然而，按這種方式到達氣缸的潤滑油量相對較小。因此，另外的油盡管沒有壓力仍經(jīng)形成在氣缸體的上側上的開口被直接供給，該開口終止于活塞外周槽的區(qū)域中。在活塞銷中的用于分配潤滑油的潤滑槽在銷軸承中削弱了穩(wěn)定的油膜的形成。
在許多情況中，形成在活塞外套的圓柱形外表面中的潤滑槽并不總是完全地充滿著潤滑油，而是殘留一定量的氣體，尤其是在潤滑槽的上部區(qū)域中。其中，來自氣缸的壓縮腔的被壓縮的制冷劑氣體經(jīng)活塞和氣缸之間的間隙滲入潤滑槽中。經(jīng)形成在活塞中的通氣口，所形成的氣體-油混合物被壓入壓縮機殼體的容積內，這導致產(chǎn)生不希望的噪音。另外，隨著制冷劑氣體的損失，壓縮機的效率將下降。
另外，因為被壓縮的制冷劑氣體的高壓引起一部分的氣體-油混合物經(jīng)油供給系統(tǒng)(即在連桿中的縱向孔)被壓回到驅動系統(tǒng)中，該混合物從該處經(jīng)在曲軸中的開口被壓出，所以出現(xiàn)了噪音。此外，這對于軸承(即曲軸側銷軸承)的充分潤滑具有不利的影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明基于的任務是改善潤滑。
在背景技術中所述的活塞式壓縮機中，由于縱向孔沿重力方向向下開口并具有向上的通氣口，從而解決了本發(fā)明的任務。
借助于向下開口的縱向孔，經(jīng)潤滑源供給的潤滑劑(即潤滑油)在潤滑槽中沒有出現(xiàn)氣體緩沖的情況下供給到該潤滑槽，該氣體緩沖阻礙了潤滑劑的進一步流動。然而，僅僅在活塞銷中形成上述已知的向上開口的縱向孔并不是足夠的。在這種情況下，氣泡將在活塞銷內側產(chǎn)生，這影響對于適當潤滑功能的安全性。然而，當縱向孔的向上通氣口設置時，該縱向孔被潤滑劑(即潤滑油)以充分程度地填充。隨后供給的潤滑油接著完全地潤滑槽。形成了完全封閉的潤滑膜，該潤滑膜在活塞的整個外周圍繞該活塞。這改善了活塞與氣缸之間的潤滑。同時，改善了密封度，從而提高了效率。潤滑狀況的改善增加了壓縮機的壽命。
優(yōu)選的是，該通氣口布置該縱向孔的上端處。這樣，包含在活塞銷的縱向孔中的少量氣體可完全地逸出。由于氣體的相當?shù)偷拿芏龋魅氲臐櫥涂偸窍驓怏w向上排出。
優(yōu)選的是，該縱向孔形成為通孔。這是一種確保縱向孔向下開口并具有向上的通氣口的非常簡單的方法。
優(yōu)選的是，該通氣口與潤滑槽相連。這樣，潤滑油不僅從縱向孔的低部到達潤滑槽，還從頂部到達潤滑槽。這樣，可從兩側向潤滑槽供給。特別是當壓縮機啟動時，可相當快地實現(xiàn)活塞和氣缸之間的所需的密封狀況。
優(yōu)選的是，該縱向孔的該通氣口與經(jīng)活塞的通氣路徑相連。經(jīng)該通氣路徑，在供給潤滑油過程中排出的氣體可從活塞逃逸出。這樣，不存在產(chǎn)生影響潤滑性質的氣體緩沖的危險。該氣體首先經(jīng)通氣口向上排出，并隨后經(jīng)通過活塞的通氣路徑被排出。
優(yōu)選的是，該通氣路徑對于潤滑劑具有比該縱向孔和該潤滑槽更大的阻力。當選擇較小的通氣口時，一定的壓力在油系統(tǒng)中形成。在某個意義上說，這將導致整體的或完全的油填充，油附加地暴露在一定壓力下，這樣導致活塞和氣缸之間的密封改善了。同時，壓縮后的制冷劑氣體的泄漏損失降低了。
優(yōu)選的是，該通氣路徑由至少一個在活塞銷與活塞之間的凹口形成。氣體可經(jīng)這些凹口排出。另外，當氣體已完全排出時，潤滑油流入。這種凹口的制造是相對簡單的。這使得可在準確的所需位置處，即在活塞銷的前側處開始形成該通氣路徑。
優(yōu)選的是，該活塞是中空的，并且該凹口從該通氣口延伸到活塞的中空內部中。這樣，該活塞的內部可用作對于排出氣體和隨后還將排出的供給潤滑油的排出部。在該活塞內部，氣體和潤滑油沒有破壞作用。
優(yōu)選的是，該凹口由該活塞銷的平整部形成。這導致在活塞和活塞銷之間形成間隙形狀的通道。該平整部的軸向長度這樣選擇，即，使得該間隙從在活塞外側的潤滑槽延伸到活塞內部中，即延伸到由活塞殼體限定的內腔中。
優(yōu)選的是，該凹口布置在由該潤滑槽確定的一平面中。這樣，在活塞的運動和加速方向上，在潤滑油流出的過程中保持了特定的平衡。如果該凹口相對于所示的活塞轉向90度，則將出現(xiàn)不再保持完全的油填充的狀況。因為活塞在加速和減速過程中的慣性力，所以從潤滑槽排出到凹口中的潤滑油量在特定時間段內大于由潤滑源供給的油量。這樣，氣體再次滲入潤滑槽。然而，當凹口布置在“中部”時，這種情況不會發(fā)生。盡管活塞交替的加速和減速，但是排出狀況是這樣的供給的油與排出的油大致平衡。
優(yōu)選的是，該凹口在活塞銷與驅動桿之間的支承面之上終止。經(jīng)凹口流出的潤滑油隨后進一步確?；钊突钊N之間的銷軸承的潤滑的改善。這進一步地降低了磨損，并且由于磨損較小從而提高了效率。
優(yōu)選的是，該活塞銷不可旋轉地保持在驅動桿中并且相對于該活塞可旋轉地支承。在目前為止，在小型的制冷劑壓縮機中，該活塞銷通常借助于壓配合固定在活塞中，即不可旋轉地被保持，然而在連桿環(huán)中，即驅動桿中，該活塞銷可旋轉地被支承。甚至當壓配合僅在活塞外套的一個側上形成時，存在著活塞微小變形的危險，這導致在活塞和氣缸之間不規(guī)則形狀的間隙。當通過例如將活塞銷壓入連桿并在活塞中可旋轉地支承該活塞銷，本發(fā)明的活塞銷從而不可旋轉地保持在驅動桿中時，在驅動桿中的潤滑油供給孔和在活塞銷中的相應的徑向孔可形成較大的直徑。這兩個孔不再終止于支承面。因此，它們不再影響潤滑膜的形成。較大的孔直徑簡化了驅動桿的工作，這是因為較大直徑的孔比較小直徑的孔更容易形成長的孔。最后，在連桿中的孔和在活塞銷中的徑向孔之間的連接簡化了，這是因為這兩個孔之間沒有相對的移動。當使用例如鋁的輕金屬或輕金屬合金的驅動桿時，上述的固定方法特別合適，由于減輕了重量并簡化了工作所以使用這樣的驅動桿。然而，使用這種類型的軸承時，難以確保在活塞與形成在活塞外套中的活塞銷之間的支承面的充分潤滑。然而，使用了所示的實施例，其具有在活塞銷中的縱向通孔，當兩個軸承在壓力下經(jīng)由在活塞銷中的軸向通孔被有規(guī)律地供給了潤滑油時，確保了潤滑。


參照以下附圖將基于優(yōu)選實施例詳細地描述本發(fā)明，在附圖中圖1是包括在氣缸中的活塞、活塞銷和驅動桿的部件組的縱向透視圖；圖2是經(jīng)活塞的縱向截面圖；和圖3是沿圖2中的線III-III截取的截面圖。
具體實施例方式
圖1示出了帶有殼體2的壓縮機1的截面，氣缸3布置在該殼體中。在該氣缸3中，活塞4布置成可往復運動?；钊尿寗咏柚隍寗訔U來提供，此處驅動桿的形式為連桿。該連桿的另一端以本領域已知的方式支承在曲軸上，并且未示出。當曲軸旋轉時，驅動桿5沿雙向箭頭6的方向往復運動。
驅動桿5可旋轉地借助于連桿環(huán)7與活塞銷9連接，銷軸承8形成在該連桿環(huán)的徑向內側，即，驅動桿5可相對于該活塞銷9在小角度區(qū)域內轉動。
活塞銷9具有縱向通孔10。徑向通孔11設置在活塞銷9的壁中。該徑向孔11與孔12的開口重疊以進入驅動桿5。該孔12將驅動桿5的兩個連桿環(huán)彼此相連并作為用于潤滑活塞4和活塞銷9的油的輸送通道。
在這種情況下，活塞4具有潤滑槽13，該潤滑槽與形成在活塞銷9的兩個前側上的腔14、15相連。另外，活塞4是中空的，即該活塞具有中空內腔16。
活塞銷9在其上端上具有平整部17，該平整部形成活塞4與活塞銷9之間的凹口18。該平整部17的長度這樣選擇，即，使得該凹口18從在活塞銷9的上端處的腔14延伸進入該中空內腔16。這樣，該凹口在銷軸承8之上終止。
箭頭19示出了潤滑油的路徑，該路徑借助于新的結構來形成。
經(jīng)在驅動桿5中的縱向孔12供給的潤滑油通過徑向孔11進入在活塞銷9中的縱向孔10。潤滑油的供給可以是間隔的或脈沖式的。潤滑油經(jīng)徑向孔11進入到活塞銷9中的縱向孔10中，并隨后由于重力首先向下流，并隨后填充該縱向孔10。這樣，仍包含在縱向孔10中的氣體向上移動進入腔14。該縱向孔10的上端由此形成通氣口。隨著填充的油的增加，來自腔14的氣體經(jīng)凹口18進入活塞4的內腔16，并可隨后選出到該壓縮機的其它區(qū)域中(未示出)。
同時，潤滑槽13被來自下腔15的油填充。仍殘留在潤滑槽13中的的氣體沿腔14的方向向上移動并經(jīng)凹口18流出。在過一會兒之后，在活塞銷9中的縱向孔10和兩個腔14、15以及潤滑槽13被完全地充滿油。額外供給的油將隨后經(jīng)由凹口18流入活塞4的內腔16中。以這種方式，油還到達銷軸承8，這有助于在連桿環(huán)7中改善潤滑效果。
凹口18滿足油需要的相對較大的流動阻力，以便在由縱向孔10、兩個腔14、15、以及潤滑槽13形成的油系統(tǒng)中可獲得一定的壓力。主要的是，在潤滑槽13中的壓力確保了良好的潤滑并尤其是形成了活塞4和氣缸3之間的相對較安全的密封。
特別如圖2所示，活塞銷9可相對于已知情況向下延伸，同時在活塞中通氣口不再必須保持開放。這改善了機械穩(wěn)定性。特別是，可使得活塞銷9在兩端部處進入到活塞4的外套中相同距離。
沿活塞4的軸向方向，凹口18與潤滑槽13布置在相同的位置。換言之，凹口18布置在一平面中，該平面由潤滑槽13來確定。相對于活塞4的運動方向6，凹口18大致布置腔14的中部。這樣，其處于這樣的位置中，即，在活塞4的加速和減速的過程中，在其中總有某一最小量的潤滑油。因此，在另一方面，不存在這樣的危險，即，過量的潤滑油和在活塞4的特定運動階段中所產(chǎn)生的過高的油壓導致過量的潤滑油經(jīng)凹口18流出，這樣不再需經(jīng)驅動桿5中的縱向孔12重新供給。
當然，凹口18還形成在活塞銷9的相反側上，如果需要還可形成在活塞銷9的兩個側上。然而，形成凹口18的單個的平整部17通常是足夠的。
當然，還可以以不同的方式來形成凹口18，例如借助于活塞4的相應工作。
凹口18實際在潤滑槽13的上端區(qū)域中在最高點處開始形成。因此完全的油系統(tǒng)可以以適當和快速的方式通氣。實現(xiàn)了在沒有過多量的殘留氣體的情況下完全的油填充。
當確保了驅動桿5相對于活塞銷9不可旋轉并且活塞銷9布置成可在活塞中旋轉時，活塞銷9的向下延伸可增加在下部區(qū)域中可獲得到的支承面，這對該往復式壓縮機的壽命具有有利的作用。在這種情況下，當在腔14、15中潤滑油可獲得微小的過壓時，活塞銷9和活塞4之間的表面還可從腔14、15來潤滑。否則，潤滑油的流動如上所述。
權利要求
1.一種活塞式壓縮機，特別是密封封閉式制冷劑壓縮機，其具有至少一個氣缸和在該氣缸中往復運動的活塞，該活塞通過活塞銷與驅動桿連接并在該活塞的外套表面中具有一外周潤滑槽，該活塞銷具有一與潤滑源相連的縱向孔，其特征在于，沿重力方向該縱向孔(10)向下開口并具有向上的通氣口。
2.如權利要求1所述的活塞式壓縮機，其特征在于，該通氣口布置該縱向孔(10)的上端處。
3.如權利要求1或2所述的活塞式壓縮機，其特征在于，該縱向孔(10)形成為通孔。
4.如權利要求1-3中任一項所述的活塞式壓縮機，其特征在于，該通氣口與該潤滑槽(13)相連。
5.如權利要求1-4中任一項所述的活塞式壓縮機，其特征在于，該縱向孔(10)的該通氣口與經(jīng)活塞(4)的通氣路徑(18)相連。
6.如權利要求5所述的活塞式壓縮機，其特征在于，該通氣路徑(18)對于潤滑劑具有比該縱向孔(10)和該潤滑槽(13)更大的阻力。
7.如權利要求5或6所述的活塞式壓縮機，其特征在于，該通氣路徑(18)由至少一個在活塞銷(9)與活塞(4)之間的凹口形成。
8.如權利要求7所述的活塞式壓縮機，其特征在于，該活塞(4)是中空的，并且該凹口(18)從該通氣口延伸到活塞(4)的中空內部(16)中。
9.如權利要求7或8所述的活塞式壓縮機，其特征在于，該凹口(18)由該活塞銷(9)的平整部(17)形成。
10.如權利要求7-9中任一項所述的活塞式壓縮機，其特征在于，該凹口(18)布置在由該潤滑槽(13)確定的一平面中。
11.如權利要求7-10中任一項所述的活塞式壓縮機，其特征在于，該凹口(18)在活塞銷(9)與驅動桿(5)之間的支承面(8)之上終止。
12.如權利要求1-11中任一項所述的活塞式壓縮機，其特征在于，該活塞銷(9)不可旋轉地保持在驅動桿(5)中并且相對于該活塞(4)可旋轉地支承。
全文摘要
一種活塞式壓縮機(1)，特別是密封封閉式制冷劑壓縮機，其具有至少一個氣缸(3)和在該氣缸中往復運動的活塞(4)，該活塞通過活塞銷(9)與驅動桿(5)連接并在該活塞的外套表面中具有一外周潤滑槽(13)，該活塞銷(9)具有一與潤滑源(11、12)相連的縱向孔(13)。為了試圖改善潤滑，該縱向孔(10)沿重力方向向下開口并具有向上的通氣口。
文檔編號F04B39/02GK1461885SQ0314132
公開日2003年12月17日 申請日期2003年5月30日 優(yōu)先權日2002年6月1日
發(fā)明者J·E·尼森, F·H·艾弗森 申請人:丹福斯壓縮器有限公司