用來將共振彈簧安裝在線性馬達(dá)壓縮機中的布置和方法以及線性馬達(dá)壓縮機的制作方法
【專利說明】用來將共振彈簧安裝在線性馬達(dá)壓縮機中的布置和方法以及線性馬達(dá)壓縮機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用來將共振彈簧安裝在由線性馬達(dá)驅(qū)動的壓縮機中的布置，并且更具體地涉及一種用來安裝以下類型的共振彈簧的布置，該共振彈簧將可移動的壓縮組件(即，活塞/桿/致動裝置組件)聯(lián)接到非共振組件，該非共振組件通常由固定在壓縮機外殼內(nèi)的氣缸曲軸箱限定。本發(fā)明還涉及一種用來執(zhí)行所述安裝的方法，并且涉及通過提出的安裝布置獲得的線性馬達(dá)壓縮機。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]在線性壓縮機中，氣體壓縮過程主要地包括兩個子組件:第一子組件，該第一子組件由氣缸(通常被限定在曲軸箱中)且由線性馬達(dá)組件組成，該線性馬達(dá)組件也固定到曲軸箱，并且負(fù)責(zé)產(chǎn)生用來使活塞在氣缸內(nèi)移位并且因此用于氣體壓縮所需的推力；和第二子組件，該第二子組件由活塞、桿或連接桿、包含由馬達(dá)驅(qū)動的磁體的位移裝置、和共振彈簧形成，該共振彈簧的端部的一個連接到位移裝置并且另一端部連接到曲軸箱。
[0003]為了壓縮機的適當(dāng)操作，首先，必須的是，當(dāng)活塞頂部處于其壓縮死點時，在氣缸頂部和活塞頂部之間保持一定距離，這種距離限定壓縮機的容量和這種容量的可變性。另夕卜，也十分重要的是，保證活塞相對于氣缸對準(zhǔn)并且因此最小化氣缸上的活塞載荷，該活塞載荷用作氣動或油軸承。
[0004]應(yīng)當(dāng)理解，為了獲得活塞頂部和氣缸頂部之間的正確的間隔，在安裝過程期間，必須考慮一系列公差，該一系列公差的值被保持在窄的帶內(nèi)，以便在結(jié)束安裝時這種距離被保持在可接受的值內(nèi)。
[0005]此外，為了獲得活塞相對于氣缸的正確對準(zhǔn)，垂直于壓縮機的主軸的公差也必須保持具有窄的帶內(nèi)的值。這暗示制造必要部件的高成本，需要復(fù)雜的且昂貴的操作。
[0006]巴西專利申請PI 0705541-2 (W0 2009/076734)中描述的已知的安裝布置包括第一固定裝置，該第一固定裝置通過兩個塑性部件之間的塑性焊接用來將共振彈簧的一個端部固定到致動裝置，該兩個塑性部件分別被注射在彈簧的一個端部上和致動裝置的一個端部上。在這個方案中，第一固定裝置的所述塑性焊接具有連接的功能并且用來補償軸向、側(cè)向和扭轉(zhuǎn)公差。
[0007]這個現(xiàn)有方案的安裝布置在氣缸軸線的方向中和在垂直方向中不需要要安裝到彼此的部件的很精確的公差，而不損害相對于氣缸軸線，以及相對于活塞頂部部分和氣缸頂部之間的距離的可移動組件的同心定位，如已經(jīng)提及的，該距離限定位移體積和壓縮機的對應(yīng)制冷容量。
[0008]雖然它是非常令人感興趣的過程方式的方案，但在產(chǎn)品中引入兩個缺點。
[0009]一個缺點是由于通過塑性材料的固定非常依賴于所用的塑料的類型和品質(zhì)。此夕卜，塑性材料可能隨著時間過去而經(jīng)受熱化學(xué)退化，因此減小獲得的固定的可靠性。
[0010]另一缺點是由于限定第一固定裝置、將致動裝置連接到共振彈簧的塑性部件用作第二彈簧，該第二彈簧取決于其剛性可以放大活塞頂部上的氣體的壓縮引起的激勵，并且因此激勵彈簧的共振模式。
[0011]巴西專利申請PI 1000181-6 (W0 2011/082461)中描述的另一已知安裝布置包括相對于曲軸箱和線性馬達(dá)的共振組件的固定和對準(zhǔn)裝置，該固定和對準(zhǔn)裝置在主軸線的方向中和在垂直方向中不需要該部件的太緊密的公差，并且通過活塞和氣缸之間的合適對準(zhǔn)甚至以更寬的公差允許實現(xiàn)活塞的正確定位。
[0012]在所述第二現(xiàn)有技術(shù)方案中，三個方向中的對準(zhǔn)調(diào)節(jié)可以使用可靠的機械固定裝置被執(zhí)行，該機械固定裝置不放大活塞頂部上的氣體壓縮產(chǎn)生的激勵。
[0013]在這個第二已知方案中，第一固定裝置包括已經(jīng)合并到致動裝置的夾具，并且該夾具裝配在彈簧絲的直徑端部段周圍并且通過上緊螺栓被壓靠在該直徑端部段上。致動裝置和彈簧相鄰端部之間的這種已知結(jié)合允許獲得兩個方向中的對準(zhǔn)調(diào)節(jié)，該兩個方向是繞彈簧絲的直徑端部段的致動裝置的旋轉(zhuǎn)和沿彈簧的所述直徑段的致動裝置的線性位移。這種彈簧-致動裝置結(jié)合允許相對于彈簧的縱向軸線的致動裝置的居中作為共振組件的安裝過程中的最初步驟。
[0014]然而，在所述現(xiàn)有技術(shù)第二方案中，彈簧的相對的端部包括一個兩件式直徑段，該兩件式直徑段被限定在兩個徑向部分中，該兩個徑向部分的每一個由彈簧絲的相應(yīng)端部部分形成，所述兩件式直徑段接收第二固定裝置，該第二固定裝置由內(nèi)部虎鉗鉗口和外部虎鉗鉗口限定，第一個帶有面向另一虎鉗鉗口的半殼體，以便兩個虎鉗鉗口可以在彈簧的兩件式直徑段周圍通過上緊螺栓壓在彼此上，外部虎鉗鉗口設(shè)置有用來將它支撐在非共振組件中，特別是在氣缸曲軸箱中的裝置。
[0015]半殼體被安裝到內(nèi)部虎鉗鉗口以便沿相對于彈簧并且垂直于彈簧絲的兩件式直徑段的直徑方向線性地可位移，保證根據(jù)這個方向的調(diào)節(jié)的可能性。此外，該彈簧可以沿垂直于第一方向的方向，即，沿匹配兩件式直徑段的方向的方向相對于半殼體位移，保證沿第二方向的組件調(diào)節(jié)。這個安裝布置還允許繞彈簧絲的兩件式直徑段的由旋轉(zhuǎn)第二固定裝置的可能性限定、由虎鉗鉗口和半殼體的組件限定的第三調(diào)節(jié)方向。
[0016]在安裝對準(zhǔn)過程期間，三個方向中的調(diào)節(jié)被執(zhí)行直到該對準(zhǔn)被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。當(dāng)對準(zhǔn)發(fā)生時，兩個虎鉗鉗口隨后通過上緊兩個螺栓被鎖定到彼此并且在彈簧絲的兩件式直徑段周圍。
[0017]雖然相對于使用塑性元件的第一安裝系統(tǒng)是更有利的，但這個第二已知方案要求在限定共振組件的壓縮機構(gòu)的對準(zhǔn)過程期間，第二固定裝置的內(nèi)部和外部虎鉗鉗口的上緊螺栓必須被解除，允許虎鉗鉗口相對于彈簧絲的端部徑向部分移動。然而，該彈簧具有形狀缺陷，特別是兩件式直徑段中的絲的端部徑向部分之間的對準(zhǔn)偏差。當(dāng)兩個虎鉗鉗口之間的載荷被釋放以便執(zhí)行對準(zhǔn)調(diào)節(jié)時，該彈簧傾向于自然變形，引起對準(zhǔn)過程不合需要地長。此外，需要精密設(shè)備來測量相對于曲軸箱的活塞定位，以及相對于馬達(dá)中心的磁體的定位，此后該組件不應(yīng)當(dāng)被機械地推動，由于在這種情況中，在被釋放時，該機構(gòu)將由于存在于彈簧上的張力而失去對準(zhǔn)。
[0018]根據(jù)上面的公開內(nèi)容，因此希望開發(fā)一種新的方案，該新的方案用于共振組件包括的部分的完全對準(zhǔn)，而沒有上述現(xiàn)有方案的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明的一般目標(biāo)是提供一種用來將共振彈簧安裝在上述類型的線性壓縮機中的布置，并且該布置允許使用相對簡單且容易構(gòu)造和組裝的組成部分，而不需要太緊密的公差來獲得活塞在汽缸內(nèi)的正確的居中定位和貫穿壓縮機的整個使用壽命的耐用的且可靠的安裝，而不干涉共振彈簧的操作特性。
[0020]本發(fā)明的另外目標(biāo)是提供一種諸如上面提及的安裝布置，并且該安裝布置在組裝活塞到氣缸時能夠保證活塞頂部和閥板之間的預(yù)定距離，以保證壓縮機的適當(dāng)容量。
[0021]本發(fā)明的另一目標(biāo)是保證磁體相對于馬達(dá)的正確定位，通過垂直于活塞位移軸線并且有角度地圍繞所述軸線的兩個方向中的適當(dāng)同心度，允許磁體經(jīng)過馬達(dá)葉片之間的空間而不接觸葉片。
[0022]為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明提供一種用來將共振彈簧安裝在線性馬達(dá)壓縮機中的布置，該線性馬達(dá)壓縮機包括:氣缸曲軸箱，該氣缸曲軸箱限定圓柱形區(qū)域，在該圓柱形區(qū)域內(nèi)形成壓縮室；活塞，該活塞在壓縮室中往復(fù)運動；致動裝置，該致動裝置聯(lián)接到活塞；和共振彈簧裝置，所述共振彈簧裝置具有:第一直徑端部段，所述第一直徑端部段通過第一固定裝置被固定到所述致動裝置；和第二直徑端部段，所述第二直徑端部段通過第二固定裝置被固定到所述氣缸曲軸箱。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，第二固定裝置包括:基部虎鉗鉗口，所述基部虎鉗鉗口剛性地固定到預(yù)定位置中的所述共振彈簧裝置的第二直徑段；頂部虎鉗鉗口，所述頂部虎鉗鉗口通過第一上緊裝置被安裝在氣缸曲軸箱的兩個相對的部分之間，并且在所述共振彈簧裝置的直徑端部段的軸線與氣缸曲軸箱的圓柱形區(qū)域的軸線相交并且所述活塞具有所述圓柱形區(qū)域內(nèi)的預(yù)定的軸向位置的狀態(tài)下，所述頂部虎鉗鉗口通過至少一個第二上緊裝置且以相對于共振彈簧裝置的軸軸向地且徑向地可調(diào)節(jié)的方式被安置且壓縮在基部虎鉗鉗口上，將所述基部虎鉗鉗口鎖定到所述頂部虎鉗鉗口。
[0024]考慮共振彈簧裝置到可移動壓縮組件的前述固定，在兩個部分的軸線保持彼此同軸的條件下，用于安裝布置，特別地用于第二固定裝置的本發(fā)明的構(gòu)造在共振組件的組裝期間允許執(zhí)行相對于壓縮機的氣缸曲軸箱和馬達(dá)的共振組件的所需軸向?qū)?zhǔn)和定位，而不冒著失去共振彈簧裝置的第二直徑端部段的兩個徑向部分之間的對準(zhǔn)的危險。
[0025]本發(fā)明也將已知的簡化構(gòu)造用于第一固定裝置，該第一固定裝置能夠允許共振彈簧裝置的第一直徑端部段被固定到可移動的壓縮組件，沿