CN100478568C - 特别是用于气密制冷剂压缩机的活塞式压缩机的缸装置 - Google Patents

特别是用于气密制冷剂压缩机的活塞式压缩机的缸装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种活塞式压缩机缸装置(1)，特别是用于气密制冷剂压缩机的缸装置，该装置具有缸体(2)和缸盖装置(7)，缸体(2)具有位于缸盖装置(7)区域的第一前侧(6)和位于另一端的第二前侧(8)。这种缸装置可以以成本高效的方式进行生产，而不必担心在安装过程中会出现变形。为了实现这一目的，杯形的安装套管(9)在缸体的整个轴向工作长度上环绕缸体(2)，并在其所有侧面具有径向距离。

Description

特别是用于气密制冷剂压缩机的活塞式压缩机的缸装置
技术领域
本发明涉及一种活塞式压缩机的缸装置，特别是用于气密制冷剂压缩机，具有缸体和缸盖装置，该缸体在缸盖装置的区域具有第一前侧，在另一端具有第二前侧。
背景技术
这种缸装置记载于诸如专利文献DE 39 01 588 A1中。在其第一端的区域中，缸体具有周向凸起。加边的安装环啮合该凸起以及缸盖装置。
US 6 095 768也公开了一种相似的制冷剂压缩机。该缸体具有缸管，该缸管在其整个轴向长度上设置有两个轴向凸起的肋。借助这两个肋，缸体焊接到压缩机体的安装轨上。
EP 0 524 552 A2示出一相似的实施例，在该实施例中，缸位于壳体部分中，该缸在其第一前侧区域中具有径向延伸的法兰，在法兰上固定有阀板。
EP 0 507 091 B1示出一缸管，该管被引导穿过块状的外壳并与其相连接。
大量的制冷剂压缩机被用于制冷设备中，即电冰箱、制冷机或自动贩卖机。此处，制冷剂压缩机致力于实现最佳的效率。为了实现良好的机械效率，需要使在形成于缸体内的缸中往复移动的活塞尽可能精确的与该缸配合。因此，公差必须很小。
同时，希望尽可能成本高效地制造这种制冷剂压缩机产品。制造工艺的成本效率越高，无法实现严密公差的风险也就越大。特别地，会存在缸体变形随后无法与活塞“配合”的风险。
发明内容
本发明是以下述任务为基础的，即以一种成本高效的方式安装缸体同时不会使缸体出现变形。
采用上述文献中记载的活塞式压缩机的缸装置，该任务得以解决的方案在于，杯形的安装套管在缸体的整个轴向工作长度上环绕缸体，并在各处与之径向间隔开。
现在，完整的缸装置可被安装在活塞式压缩机中，而不需使用力作用在缸体的圆周上。固定缸体所需的力完全被安装套管接收。这些力没有传递到缸体的圆周，因此不必担心缸体沿径向变形。活塞式压缩机中安装套管的固定装置可相对自由地进行选择。安装套管也可通过焊接固定在活塞式压缩机中，而不用担心所产生的热应力会影响缸体。另外，可以说，安装套管可实现缸装置的预先制造，也就是，将其形成为可容纳缸体和缸盖装置的筒仓(cartridge)。这也使制造过程实现成本高效，而不会损害所用部件的精度。
优选地，沿周向和径向贯穿走向的环形间隙形成于缸体的径向外侧和安装套管的径向内侧之间。该环形间隙不包含可将从外侧作用在安装套管上的力传递到缸体的元件。相反，安装套管被允许在一定程度上变形，这种变形不会影响到缸体。
优选地，环形间隙具有一延伸尺寸，该尺寸的最大值对应于缸体的径向厚度加安装套管的径向厚度，特别地，该尺寸的最大值对应于缸体径向厚度，并且特别优选地，该尺寸的最大值对应于安装套管的径向厚度。因此，环形间隙于径向上可以相对较小。这就节省了空间。该“筒仓”与单独的缸体相比不需要过多的空间。
优选地，安装套管径向向内凸起的端部承靠在缸体的第二前侧上。因此，在第二前侧的区域中，安装套管直接作用在缸体上并且对其进行定位。端部作用在缸体上的力仅仅沿轴向作用。然而，在轴向方向上，缸体足够稳定以承受这些力而不会出现变形。
优选地，该端部也轴向向内发生变形。因此，该端部具有弹性件的效果，即，安装套管可以以一定的预应力安装在缸体上。
优选地，缸体第二前侧的外侧具有周向凹槽，该安装套管的端部接合于该凹槽中。其优点在于安装套管和缸可以相互对中。在该凹槽的区域中，径向力于是作用在缸体上。然而，由于该位置位于缸体工作长度之外，变形，如果有的话，也不会影响活塞和缸之间的密封度。
优选地，该凹槽的径向内侧由锥形壁部界定。因此，安装更容易进行。当缸体被插入到安装套管时，缸体可以说可进行自动地中心定位。
优选地，安装套管是深冲金属板部件。深冲金属板模制具有足够的稳定性。在一定的限度内，由金属板片深冲得到的安装套管具有大的成型自由度。另外，深冲金属板部件是相对成本高效的。该材料，即，金属板，比相应的管子更便宜。深冲工艺本身基本上也不增加成本。
优选地，该缸体为烧结部件。烧结部件可以以高精度制造，因此内径以理想的尺寸规格适应非常小的公差。由于精度可被实现，所以活塞环在某些情况下甚至可以被取消。
优选地，该烧结部件经处理以实现气密，特别是经蒸汽处理。这降低了烧结部件的透气性。“气密”不应该被理解为绝对的气密。然而，对烧结部件进行的处理，特别是蒸汽处理，使缸体的透气性相当程度地降低，使得效率实际上没有变差。
优选地，缸体第一前侧具有凹槽，形成于缸盖装置上的凸起装置啮合于该凹槽。因此，可使缸体和缸盖装置沿径向相互对齐。随之，这将改善效率，尤其是，阀特别是压力阀的位置现在可以更好地相对于缸固定。
优选地，该凹槽被制造成圆周凹槽。这可简化安装。也不再需要确保缸体和缸盖装置相互对齐在预定的角度位置。
优选地，该凸起装置具有若干周向分布的凸起，这些凸起以间隔相互隔开。当缸盖装置在安装过程中由于某种原因例如焊接而受热时，这尤其是有利的。在这种情况下，由不规则温度分布造成的扭曲总是被限定在预定的圆周部分。另外，该间隔可被用于各个缸盖装置部件的角度定位。
优选地，该安装套管与缸盖装置固定连接。这种连接可以，例如，通过焊接实现。通过安装套管和缸盖装置的连接，该缸装置，可以说，得以完成，即筒仓已可供使用，该筒仓可在安装活塞式压缩机时作为单件装卸与使用。
该安装套管可有利地与缸盖装置的圆周面连接。因此，该缸体被定位在安装套管中并且该缸盖装置被安装。该缸盖装置稍微突出至安装套管中。如果需要，缸盖装置可进一步压靠于缸体，因此，使该安装套管的端部边缘变形。当随后安装套管被固定在缸盖装置的圆周壁上时，由制造不精确引起的较小偏移得以补偿。
优选地，该缸盖装置具有底板，该底板在面对缸体的一侧具有压力阀板和相邻的吸入阀板，该压力阀板形成用于至少一个吸入阀的阀座，而该吸入阀板形成用于至少一个压力阀的阀座。因为压力阀板和吸入阀板可制造得显著薄于底板，所以这将使得死区较小。因此，压缩机的效率得以进一步的改善。
优选地，减压器位于底板背对缸体的一侧上，该减压器通过焊接与底板连接。减压器具有减压容积，该减压容积与压力阀的出口连接。现在，当减压器与缸盖装置固定连接时，减压器和缸盖装置之间的安装也可预先进行，这就使安装得以进一步的简化。
优选地，该减压器具有焊接在底板上的底部件和焊接在该底部件上的顶部件。这可简化减压器和缸盖装置的连接。该顶部件和底部件围绕上述减压容积。
附图说明
在下文中，本发明将通过优选实施例并结合附图进行描述，其中：
图1是贯穿缸装置的示意性纵向剖面图；
图2是缸装置缸盖区域的放大图；
图3是缸装置的主要部分的分解图。
具体实施方式
图1示出了制冷剂压缩机的缸装置1，其中制冷剂压缩机没有详细示出。缸装置1具有缸体2，该缸体环绕缸腔3，在缸腔中仅仅示意性地示出了往复运动以压缩制冷剂的活塞4，其中制冷剂位于缸腔3中。活塞4由连杆5驱动。
缸体2由烧结材料制成，该材料经过蒸汽处理(steam cured)以实现气密。
缸体2具有第一前侧6，该前侧承靠在缸盖装置7上。另外，缸体2具有第二前侧8，在该侧上缸腔3是敞开的。
在圆周方向上，缸体2由安装套管9完全环绕，该套管还最大部分地环绕缸体2的长度。安装套管9沿轴向至少在缸体2所谓的“工作长度”上延伸，也就是，活塞4在其中移动的长度。
在安装套管9和缸体2之间形成有环形间隙37，该间隙相对较薄。在本实施例中，其显著薄于安装套管9的壁厚。其最大厚度应该与缸体2和安装套管9的壁厚的总和相等。环形间隙37仅需具有这样的厚度，使得它不将在安装套管于制冷剂压缩机中进行固定期间所产生的变形传递到缸体2的圆周面上。
在缸体2的第二前侧的区域中，安装套管9具有端部10，该端部同时径向和轴向向内弯曲。该端部10支撑在缸体2的第二前侧8上，更确切地说，支撑在凹槽12的底部11上。凹槽12的径向内侧由稍微呈圆锥形延伸的壁13形成，也就是，相对于缸腔3的轴线14，壁13围成一锐角。本实施例中，当缸体2以其第二前侧插入到安装套管9中并且8穿过开口15从安装套管9中突出时，使安装套管9相对于缸体2对中。
在第一前侧6的区域中，安装套管9与缸盖装置7连接，也就是，与缸盖装置7的圆周面16连接。该连接可以例如通过焊接实现。焊接可以在安装套管9的整个圆周上进行，或者通过点焊进行。
在将安装套管9固定在缸盖装置7上之前，缸盖装置7承受一定压力的作用，使得缸盖装置7将缸体2牢牢地压靠于安装套管9的端部10。因为端部10稍微轴向向内弯曲，所以该端部可形成某种弹性件。当安装套管9与缸盖装置7连接之后，缸体2保持固定于端部10和缸盖装置7之间，作用在缸体2上的力实际上只作用在轴向上。
现在，图2以略微放大的视图示出了缸盖装置和缸体2附近的区域。
在缸体的第一前侧6的区域中，缸体2具有周向凹槽17。该凹槽17起始于缸体2的第一前侧6和圆周面。
缸盖装置7具有底板18，其上具有若干吸入开口19和若干压力开口(pressure opening)20。在面对缸体2的一侧，底板具有若干周向分布的凸起21，所述凸起与凹槽17相啮合。凸起21和凹槽17之间的相互作用使缸体2相对于底板18对齐。
压力阀板22和吸入阀板23位于底板18和缸体2之间。吸入阀板23经由密封层24支撑于缸体2的第一前侧6上。吸入阀板23、压力阀板22和底板18借助环形焊接接缝25相互连接，该焊接接缝穿透吸入阀板23和压力阀板22。此处，径向靠内的焊接接缝25将径向更靠内的吸入区域与径向更靠外的压力区域密封隔绝。焊接接缝26密封径向靠外的压力区域。
缸盖装置7的设计可由图3更清晰地示出。这里，可见吸入阀板23具有若干吸入阀元件27，该吸入阀元件以闭合状态抵靠于阀座上，所述阀座形成在压力阀板22的面对缸体2的一侧。因此，压力阀板22形成了用于吸入阀元件27的阀座。另外，压力阀板22具有若干压力阀元件28，该压力阀元件以闭合状态抵靠于阀座上，所述阀座形成于吸入阀板23上。
压力阀板22和吸入阀板23具有若干径向凸起29、30，所述凸起啮合在底板18的凸起21之间的间隙中，从而使吸入阀板23、压力阀板22和底板18相互正确地定位。
在与缸体2相对的一侧设置有减压器(pressure muffler)31，该减压器具有底部件32和顶部件33。底部件32和顶部件33共同封围减压容积(muffling volume)34。底部件32借助焊接接缝35与底板18连接。顶部件33借助焊接接缝36焊接至底部件上。
方便地，减压器31于底板18上的焊接在安装套管9已经与底板18连接之后进行。
采用所示出的缸装置1，可以以一种简单的方式确保缸体2在缸装置被安装时不会受外力作用而变形。在安装过程中，安装套管9可以例如与制冷剂压缩机的任何其他部件焊接或螺栓固定在一起。
在缸盖装置7的区域中，安装套管9也可通过不同的方式固定，例如，边缘围绕底板18弯折。然而，应该注意到，底板18不能变形得过于严重以避免吸入阀和压力阀中的泄露。

Claims (20)

1.一种活塞式压缩机的缸装置，特别是用于气密制冷剂压缩机，该装置具有缸体和缸盖装置，所述缸体具有位于所述缸盖装置区域的第一前侧和位于另一端的第二前侧，其特征在于，杯形的安装套管(9)在缸体的整个轴向工作长度上环绕所述缸体(2)，并在各处与之径向间隔开，所述缸装置(1)形成为可作为单件处置的预制筒仓。
2.根据权利要求1所述的缸装置，其特征在于，沿周向和径向贯穿走向的环形间隙(37)形成于所述缸体(2)的径向外侧与所述安装套管(9)的径向内侧之间。
3.根据权利要求2所述的缸装置，其特征在于，所述环形间隙(37)具有一延伸尺寸，该尺寸的最大值对应于所述缸体(2)的径向厚度加上所述安装套管(9)的径向厚度。
4.根据权利要求2所述的缸装置，其特征在于，所述环形间隙(37)具有一延伸尺寸，所述尺寸的最大值对应于所述缸体(2)的径向厚度。
5.根据权利要求2所述的缸装置，其特征在于，所述环形间隙(37)具有一延伸尺寸，所述尺寸的最大值对应于所述安装套管(9)径向厚度。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的缸装置，其特征在于，所述安装套管(9)的径向向内凸起的端部(10)承靠于所述缸体(2)的第二前侧(8)。
7.根据权利要求6所述的缸装置，其特征在于，所述端部(10)也轴向向内弯折变形。
8.根据权利要求6所述的缸装置，其特征在于，所述缸体(2)第二前侧(8)的外侧具有周向凹槽(12)，所述安装套管(9)的端部(10)啮合于所述凹槽中。
9.根据权利要求8所述的缸装置，其特征在于，所述凹槽(12)的径向内侧由锥形壁部(13)界定。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的缸装置，其特征在于，所述安装套管(9)是深冲金属板部件。
11.根据权利要求1-5中任一项所述的缸装置，其特征在于，所述缸体(2)是烧结部件。
12.根据权利要求11所述的缸装置，其特征在于，所述烧结部件经处理以实现气密，特别是经蒸汽处理。
13.根据权利要求1-5中任一项所述的缸装置，其特征在于，所述缸体(2)第一前侧(6)具有凹槽(17)，形成于所述缸盖装置(7)上的凸起装置啮合于所述凹槽中。
14.根据权利要求13所述的缸装置，其特征在于，所述凹槽(17)形成为周向凹槽。
15.根据权利要求13所述的缸装置，其特征在于，所述凸起装置具有若干周向分布的凸起(21)，所述各凸起以间隔相互隔开。
16.根据权利要求1-5中任一项所述的缸装置，其特征在于，所述安装套管(9)与所述缸盖装置(7)固定连接。
17.根据权利要求16所述的缸装置，其特征在于，所述安装套管(9)与所述缸盖装置(7)的圆周面(16)相连接。
18.根据权利要求1-5中任一项所述的缸装置，其特征在于，所述缸盖装置(7)具有底板(18)，在该底板的面对缸体(2)的一侧具有压力阀板(22)和相邻的吸入阀板(23)，所述压力阀板(22)形成用于至少一个吸入阀的阀座，而所述吸入阀板(23)形成用于至少一个压力阀的阀座。
19.根据权利要求18所述的缸装置，其特征在于，减压器(31)设置于所述底板(18)的背对所述缸体(2)的一侧，所述减压器(31)通过焊接与所述底板(18)连接。
20.根据权利要求19所述的缸装置，其特征在于，所述减压器(31)具有焊接于所述底板(18)的底部件(32)以及焊接于所述底部件(32)的顶部件(33)。
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