CN102536739A - 往复式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种往复式压缩机，具有活塞杆，所述活塞杆具有杆本体部和具有杆抵接部、阳螺纹部以及设置于上述杆抵接部的表面的耐磨损性被膜的杆顶端部，作为连结活塞杆与横向头的连结机构，具有：连结部件，具有在轴心部形成有活塞杆用贯通孔并且在外周部形成有多个螺栓用贯通孔的凸缘部，在杆抵接部的外侧与该杆抵接部紧密地嵌装；固定螺母，将连结部件固定于活塞杆的上述杆顶端部；紧固部件，对横向头与固定于活塞杆的连结部件进行紧固。根据该构成，作为活塞杆与横向头的连结构造，不会导致维护时的组装作业性的降低，能够抑制微动磨损、微动腐蚀的发生。

Description

往复式压缩机

技术领域

本发明涉及一种对氢、氦等的气体进行压缩而将高压气体供给到供给目的地的往复式压缩机。

背景技术

作为这种往复式压缩机，例如公知有日本特许第4227501号中记载的结构。图7是表示该专利公报中记载的往复式压缩机的整体构成的图。

该往复式压缩机在压力缸2与曲轴箱4之间具有横向导件3。分隔上述压力缸2与上述横向导件3的分隔壁10上设置有贯通该分隔壁10的活塞杆9能够滑动地嵌插的除油部件11。上述压力缸2内的被活塞8区划出的作为图7中左侧的空间的压缩室2a与吸入线12连通，所述吸入线12具有允许气体向该压缩室2a侧流入的入侧单向阀12a。而且，在该吸入线12的入侧单向阀12a与上述压力缸2之间，连通线15从该压力缸2内的由活塞8区划出的作为图7中的右侧的空间（反压缩空间）的曲轴侧室2b连通。

此外，在曲轴箱4内设置曲轴5，该曲轴5的旋转经由连接杆6而传递到横向头7、活塞杆9，变换为活塞8的往复运动。通过该活塞8在上述压力缸2内往复运动，气体被压缩。

此外，从上述压缩室2a向未图示的压缩气体的供给目的地侧设置有排出线13，该排出线13上以允许向供给目的地侧的压缩气体的流动的朝向夹装有出侧单向阀13a。而且，在上述吸入线12的上述入侧单向阀12a与压力缸2之间、以及上述排出线13的出侧单向阀13a与压力缸2之间，连接有夹装了旁通阀14a的旁通线14。进而，上述曲轴箱4与气体放出线16连接，所述气体放出线夹装有通过将该曲轴箱4内的压力向大气中释放而将其压力控制为吸入压力以下的通气阀16a。

在这种适用于供给高压气体的用途的往复式压缩机中，对活塞杆9施加很大负荷变动，所以该负荷变动传递到活塞杆9与横向头7的连结部分，上述连结部分产生微小的相对滑动即所谓的微动（fretting）。该微动导致磨耗损坏即微动磨损。

进而，由于微动磨损而产生磨损粉末，有可能在活塞杆9与横向头7的连结部分的接触面上堆积金属氧化物即产生所谓的微动腐蚀。

为了防止这样的微动磨损、微动腐蚀，将活塞杆9与横向头7借助基于压紧嵌入的嵌合而连结，抑制活塞杆9与横向头7之间的微动的发生自身是有效果的。但是，在上述基于压紧嵌入的嵌合的连结时，导致维护时的组装作业性的降低，不现实。

发明内容

因此，本发明的课题在于提供一种往复式压缩机，作为活塞杆与横向头的连结构造，能够抑制微动磨损、微动腐蚀的发生，不会导致维护时的组装作业性的降低。

为了解决上述课题，本发明采用下述的技术手段。

第一本发明为一种往复式压缩机，具有活塞、内部收纳有上述活塞并形成有压缩室的压力缸、横向头、基端侧与上述活塞连结顶端侧与上述横向头连结的活塞杆、被驱动旋转的曲轴、连结上述横向头与上述曲轴的连接杆，上述曲轴的旋转运动经由上述连接杆而使上述压力缸内的上述活塞往复运动，从而对气体进行压缩，其中，

上述活塞杆具有杆本体部和比上述杆本体部小径的杆顶端部，

上述杆顶端部具有沿轴向延伸的杆抵接部、阳螺纹部以及设置于上述杆抵接部的表面的耐磨损性被膜，

作为连结上述活塞杆与上述横向头的连结机构，具有：

连结部件，具有凸缘部，所述凸缘部在轴心部形成有活塞杆用贯通孔并且在外周部形成有多个螺栓用贯通孔，借助上述活塞杆用贯通孔在上述杆抵接部的外侧与该杆抵接部紧密地嵌合；

固定螺母，与上述杆顶端部的上述阳螺纹部螺纹结合，将上述连结部件固定于上述活塞杆的上述杆顶端部；

紧固部件，包括突设于上述横向头并穿过上述连结部件的上述螺栓用贯通孔的插入螺栓、和与该插入螺栓螺纹结合的螺母，对上述横向头与固定于上述活塞杆的上述连结部件进行紧固。

在上述第一本发明的往复式压缩机中，活塞杆与横向头不是借助基于压紧嵌入的嵌合而连结，而是构成为经由连结部件借助螺栓、螺母实现的紧固而连结。此外，在上述活塞杆的杆抵接部的外侧与该杆抵接部密接地嵌装上述连结部件，在上述活塞杆与上述连结部件的微动运动产生的接合部（密接部）即上述杆抵接部，在其表面设置有耐磨耗性被膜。由此，第一本发明的往复式压缩机中，作为活塞杆与横向头的连结构造，能够具有可以抑制微动磨损、微动腐蚀的发生而不会导致维护时的组装作业性的降低的连结构造。

在上述第一本发明的往复式压缩机中，上述耐磨耗性被膜也可以是镀铬被膜。

在上述第一本发明的往复式压缩机中，上述耐磨损性被膜也可以是碳化钨的喷镀被膜。

在上述第一的本发明的往复式压缩机中，也可以上述耐磨耗性被膜是碳化钨的喷镀被膜，该喷镀被膜从上述活塞杆的上述杆本体部一直设置到上述杆抵接部。

第二的本发明是一种往复式压缩机，具有活塞、内部收纳有上述活塞并形成有压缩室的压力缸、横向头、基端侧与上述活塞连结且顶端侧与上述横向头连结的活塞杆、被驱动旋转的曲轴、连结上述横向头与上述曲轴的连接杆，上述曲轴的旋转运动经由上述连接杆而令上述压力缸内的上述活塞往复运动，从而对气体进行压缩，其中，

上述活塞杆包括杆本体部和比上述杆本体部小径的杆顶端部，

上述杆顶端部具有沿轴向延伸的杆抵接部和阳螺纹部，

作为连结上述活塞杆与上述横向头的连结机构，具有：

连结部件，具有凸缘部，所述凸缘部在轴心部形成有活塞杆用贯通孔并且在外周部形成有多个螺栓用贯通孔，借助上述活塞杆用贯通孔在上述杆抵接部的外侧与该杆抵接部紧密地嵌合,进而在形成上述活塞杆用贯通孔的内周面上，设置与上述杆抵接部面对的润滑油积存处；

固定螺母，与上述杆顶端部的上述阳螺纹部螺纹结合，将上述连结部件固定于上述活塞杆的上述杆顶端部；

紧固部件，包括突设于上述横向头并穿过上述连结部件的上述螺栓用贯通孔的插入螺栓、和与该插入螺栓螺纹结合的螺母，对上述横向头与固定于上述活塞杆的上述连结部件进行紧固。

在上述第二的本发明的往复压缩机中，活塞杆与横向头不是借助基于压紧嵌入的嵌合而连结，而是构成为经由连结部件借助螺栓、螺母实现的紧固而连结。此外，借助活塞杆用贯通孔在上述活塞杆的杆抵接部的外侧与该杆抵接部密接地嵌装上述连结部件，且在上述活塞杆与上述连结部件的产生微动运动的结合部（密接部）即形成上述活塞杆用贯通孔的内周面上，设置与上述杆抵接部面对的润滑油积存处。由此，第二本发明的往复式压缩机中，作为活塞杆与横向头的连结构造，能够具有可以抑制微动磨损、微动腐蚀的发生而不会导致维护时的组装作业性的降低的连结构造。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的往复式压缩机的整体构成的图。

图2是表示图1所示的往复式压缩机的活塞杆与横向头的连结构造的剖视图。

图3是表示图2的活塞杆的侧视图。

图4是表示图2的连结部件的剖视图。

图5是图3的活塞杆的杆抵接部的剖视图。

图6是表示本发明的第二实施方式的往复式压缩机的活塞杆与横向头的连结构造的剖视图。

图7是表示现有技术的往复式压缩机的整体构成的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的第一实施方式的往复式压缩机的整体构成的图。图2是表示图1所示的往复式压缩机的活塞杆与横向头的连结构造的剖视图，图3是表示图2的活塞杆的侧视图，图4是表示图2的连结部件的剖视图，图5是图3的杆抵接部的剖视图。

在此，本发明的第一实施方式的往复式压缩机1除了活塞杆20与横向头30的连结构造不同以外，与上述图7所示的日本特许第4227501号记载的往复式压缩机为相同构成，所以对与该往复式压塑机相同的构成部件标注与图7相同的符号而省略说明，以下对上述连结构造进行说明。

在图1、图2中，符号20是基端侧与活塞8连结而顶端侧与横向头3连结的活塞杆。而且，在横向头30的横向头销31上，经由未图示的横向头套筒而嵌合有连接杆6的一端侧的顶端部（参照图2），由此，连接杆6以横向头销31为中心而能够摆动地与横向头30连结。

上述活塞杆20呈圆柱状，其材质为合金钢或者不锈钢，如图3所示，由杆本体部21和比该杆本体部小径的杆顶端部22构成。而且，在杆顶端部22上，按照从杆本体部21侧的顺序形成有第一变细部22a、呈圆柱状而沿轴向延伸的杆抵接部22b、第二变细部22c以及阳螺纹部22d。此外，在上述杆抵接部22b的表面作为耐磨耗性被膜而设置有镀铬被膜23（参照图5）。镀铬被膜23的厚度为0.100mm~0.150mm左右。

连结部件40是用于将活塞杆20与横向头30连结的连结部件。连结部件40如图4所示，由小径且呈圆形外周形状的凸台部41和比其大径且呈圆形外周形状的凸缘部42构成，从凸台部41到凸缘部42具有贯通轴心部的活塞杆用贯通孔43、和设置于凸缘部42的外周部的多个例如四个螺栓贯通孔44。另外，连结部件40的材质为碳素钢。

接着，说明上述活塞杆20与上述横向头30的连结。首先，将连结部件40外嵌于活塞杆20的杆顶端部22。即令连结部件40前进直到其凸台部41的顶端面与杆本体部21的顶端面（与杆顶端部22的阶梯面）抵接从而外嵌于杆顶端部22的外侧。由此，杆顶端部22的第一变细部22a、杆抵接部22b以及第二变细部22c位于活塞杆用贯通孔43内，并且杆抵接部22与形成活塞杆用贯通孔43的内周面密接，进而在阳螺纹部22d从活塞杆用贯通孔43突出的状态下，连结部件40外嵌于杆顶端部22。连结部件40相对于杆顶端部22能够嵌合脱离。

然后，将外嵌有连结部件40的杆顶端部22的阳螺纹部22d与固定螺母51螺纹结合，将连结部件40固定于活塞杆20的杆顶端部22。

接着，利用螺栓、螺母将固定于活塞杆20的杆顶端部22的连结部件40与横向头30紧固。即，在横向头30上，与设置于连结部件40的凸缘部42上的上述螺栓贯通孔44的位置对应，突设多个例如四根的插入螺栓52。而且，令这些插入螺栓52穿过固定于杆顶端部22的连结部件40的上述螺栓贯通孔44中，通过令螺母53与这些插入螺栓52螺纹结合，经由连结部件40连结活塞杆20与横向头30。

上述插入螺栓52和上述螺母53构成将横向头30与固定于活塞杆20的连结部件40紧固的紧固部件。此外，上述连结部件40、上述固定螺母51、上述插入螺栓52以及上述螺母53构成连结活塞杆20与横向头30的连结机构。

这样，在本实施方式的往复式压缩机1中，活塞杆20与横向头30不是借助基于压紧嵌装的嵌合而连结的，而是经由连结部件40而借助由螺栓、螺母实现的紧固而连结的。此外，在活塞杆20的杆抵接部22b的外侧与该杆抵接部22b密接而嵌装连结部件40，在作为活塞杆20与连结部件40的微动运动产生的接合部（密接部）的杆抵接部22b处，在其表面设置作为耐磨耗性被膜的镀铬被膜23。通过设置该镀铬被膜23，作为微动初期的特征的两表面间的凝结非常轻微，并且即便发生金属及金属氧化物的磨料颗粒（abrasive particle）耐磨耗性也优异，难以损伤作为表面膜的镀铬被膜23。

因而，本实施方式的往复式压缩机1中，作为活塞杆与横向头的连结构造而具有下述连结构造：即不会导致维护时的组装作业性的降低，能够抑制微动磨损、微动腐蚀的发生。

在此，在往复式压缩机1中，作为设置于上述杆抵接部22b的表面的耐磨耗性被膜，不限定于上述镀铬被膜，也可以设置施工容易且耐磨耗性优异的碳化钨的喷镀被膜。该喷镀被膜的厚度为0.100mm~0.150mm左右。

此外，在往复式压缩机1中，碳化钨的喷镀被膜也可以遍及从上述活塞杆20的上述杆本体部21直到上述杆抵接部22b而设置。通过在杆本体部21的表面也设置碳化钨的喷镀被膜，在杆本体部21与能够滑动地嵌插于该杆本体部21的除油部件11（参照图1）的密接部（滑动部分）处，也能够抑制磨耗。

图6是表示本发明的第二实施方式的往复式压缩机的活塞杆与横向头的连结构造的剖视图。在此，该第二实施方式的往复式压缩机除了活塞杆的一部分与连结部件的一部分与上述第一实施方式的往复式压缩机1不同以外，与往复式压缩机1为相同构成，对于该不同点在以下进行说明。

图6中，活塞杆20’除了在其杆抵接部22b的表面没有设置耐磨耗性被膜以外与上述第一实施方式的往复式压缩机1的活塞杆20为相同构成。此外，连结部件40’除了在形成活塞杆用贯通孔43的内周面上形成有面向活塞杆20’的杆抵接部22b的润滑油积存处45以外与上述第一实施方式的往复式压缩机1的连结部件40为相同结构。

这样，在该第二实施方式的往复式压缩机中，在形成作为活塞杆20与连结部件40’的产生微动运动的结合部（密接部）的活塞杆用贯通孔43的内周面上，设置面向活塞杆20’的杆抵接部22b的润滑油积存处45。润滑油积存处45是沿着上述内周面的圆周的环状槽部，在本例中设置两个润滑油积存部。

从而，能够令润滑油滞留于润滑油积存处45而长时间地对活塞杆20’与连结部件40’的结合部（杆抵接部22b与形成活塞杆用贯通孔43的内周面的密接部）进行润滑。从而，通过设置润滑油积存处45，与没有润滑油积存处45的情况相比，长时间运转后的润滑油残留量变多，所以在新涂敷后，直到下一次的定期维修中再次进行涂敷的期间（2年~4年），润滑油不会枯竭，能够抑制微动磨损、微动腐蚀的发生。

Claims (5)

1.一种往复式压缩机，具有活塞、内部收纳有上述活塞并形成有压缩室的压力缸、横向头、基端侧与上述活塞连结且顶端侧与上述横向头连结的活塞杆、被驱动旋转的曲轴、连结上述横向头与上述曲轴的连接杆，上述曲轴的旋转运动经由上述连接杆而使上述压力缸内的上述活塞往复运动，从而对气体进行压缩，其中，

上述活塞杆具有杆本体部和比上述杆本体部小径的杆顶端部，

上述杆顶端部具有沿轴向延伸的杆抵接部、阳螺纹部以及设置于上述杆抵接部的表面的耐磨损性被膜，

作为连结上述活塞杆与上述横向头的连结机构，具有：

连结部件，具有凸缘部，所述凸缘部在轴心部形成有活塞杆用贯通孔并且在外周部形成有多个螺栓用贯通孔，所述连结部件借助上述活塞杆用贯通孔在上述杆抵接部的外侧与该杆抵接部紧密地嵌合；

固定螺母，与上述杆顶端部的上述阳螺纹部螺纹结合，将上述连结部件固定于上述活塞杆的上述杆顶端部；

紧固部件，包括突设于上述横向头并穿过上述连结部件的上述螺栓用贯通孔的插入螺栓、和与该插入螺栓螺纹结合的螺母，对上述横向头与固定于上述活塞杆的上述连结部件进行紧固。

2.如权利要求1所述的往复式压缩机，其特征在于，

上述耐磨耗性被膜是镀铬被膜。

3.如权利要求1所述的往复式压缩机，其特征在于，

上述耐磨损性被膜是碳化钨的喷镀被膜。

4.如权利要求1所述的往复式压缩机，其特征在于，

上述耐磨耗性被膜是碳化钨的喷镀被膜，该喷镀被膜从上述活塞杆的上述杆本体部一直设置到上述杆抵接部。

5.一种往复式压缩机，具有活塞、内部收纳有上述活塞并形成有压缩室的压力缸、横向头、基端侧与上述活塞杆连结且顶端侧与上述横向头连结的活塞杆、被驱动旋转的曲轴、连结上述横向头与上述曲轴的连接杆，上述曲轴的旋转运动经由上述连接杆而令上述压力缸内的上述活塞往复运动，从而对气体进行压缩，其中，

上述活塞杆包括杆本体部和比上述杆本体部小径的杆顶端部，

上述杆顶端部具有沿轴向延伸的杆抵接部和阳螺纹部，

作为连结上述活塞杆与上述横向头的连结机构，具有：

连结部件，具有凸缘部，所述凸缘部在轴心部形成有活塞杆用贯通孔并且在外周部形成有多个螺栓用贯通孔，所述连结部件借助上述活塞杆用贯通孔在上述杆抵接部的外侧与该杆抵接部紧密地嵌合,进而在形成上述活塞杆用贯通孔的内周面上，设置面向上述杆抵接部的润滑油积存处；

固定螺母，与上述杆顶端部的上述阳螺纹部螺纹结合，将上述连结部件固定于上述活塞杆的上述杆顶端部；

紧固部件，包括突设于上述横向头并穿过上述连结部件的上述螺栓用贯通孔的插入螺栓、和与该插入螺栓螺纹结合的螺母，对上述横向头与固定于上述活塞杆的上述连结部件进行紧固。

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