CN106062362A - 用于在往复式压缩机中使用的活塞头及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生产用于在往复式压缩机(2)中使用的活塞头(1)的方法。该方法包括由原材料形成圆筒形本体的步骤，该圆筒形本体包括：上基部区段(3)；圆筒形侧向区段(4)；和下基部区段(5)，其中上基部区段(3)是平坦的，但是具有用于可释放地配合到排放端口中的凸出部分(6)。在根据本发明的方法中，特别是在形成步骤中，环形缘边凸缘(7)形成在下基部区段(5)上。环形缘边凸缘(7)的上表面也是平坦的。环形缘边凸缘(7)具有高度h，其等于或高于凸出部分(6)的高度h′。凸出部分(6)直接形成在下基部区段(5)的区域上方，该区域由环形缘边凸缘(7)的内侧包围。

Description

用于在往复式压缩机中使用的活塞头及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种用于在往复式压缩机中使用的活塞头和一种生产活塞头的方法。

背景技术

家用电冰箱典型地设有用于使制冷回路的制冷剂循环的往复式压缩机。常规往复式压缩机将制冷剂从蒸发器侧传送至冷凝器侧。常规往复式压缩机包括缸体，其具有室，制冷剂在该室中被循环地压缩；用于压缩室中的制冷剂的活塞机构；以及用于驱动活塞机构的电动机。在常规往复式压缩机中，缸体还包括进气室和排气室。进气室在蒸发器的下游侧上。排气室在冷凝器的上游侧上。进气室和排气室通常形成在缸头内。阀板插置在缸体和缸头之间。依靠阀板，压缩室与进气室和排气室选择性地流体连通。阀板大体包括进气端口和排放端口。在活塞机构抽吸时，进气端口将进气室与压缩室流体地连接。在活塞机构压缩时，排放端口将压缩室与排气室流体地连接。在常规往复式压缩机中，活塞机构包括活塞头，其布置成在室内往复、活塞杆，其可枢转地联接于活塞头，以及曲轴，其可枢转地联接于活塞杆。曲轴具有用于使活塞机构的操作平滑的配重。曲轴由缸体可旋转地支承。在常规往复式压缩机中，电动机包括：定子和转子，它们典型地构造为异步马达或无刷直流马达。转子固定于活塞机构的曲轴。

关于常规往复式压缩机的问题在于，在曲轴将活塞头最大限度地推动到室中时，排放端口附近的制冷剂的小部分由于排放端口的凹槽形状而仍然未排放。为了改进压缩机的效率和容量，活塞头通常设有凸出部分，其在曲轴移动至其止点时松弛地配合到凹槽中。

JP 57-056133(A)公开了一种用于制造具有凸出部分的圆筒形活塞头的方法。该活塞头具有圆筒形本体，其包括：上基部区段、圆筒形侧向区段和下基部区段。根据该方法，活塞头通过冷锻生产，而没有任何后处理如磨削等。

大体上，磨削过程对于获得精细加工和准确尺寸而言是不可缺少的。已知若干种磨削技术。磨削活塞头的有效方式在于使用无心磨削技术，因为多个活塞头可堆叠在彼此之上并且被共同磨削。由此，磨床的容量可被完全利用，制造成本可降低。

以上现有技术活塞头的缺点在于：其不可堆叠在另一个之上，除非例如适合的模造物(dummy)布置在两个相邻的活塞头之间。然而，模造物的使用降低磨削容量并且增加成本。前述活塞头的又一个缺点在于：由于其裙部的形状，故其容易干涉曲轴的配重，除非其布置成充分地远离配重。然而，此类布置减小室的压缩容量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产活塞头的方法，其克服现有技术的前述问题，并且实现活塞头的高度准确且成本有效的生产。

该目的由如权利要求1中限定的根据本发明的生产活塞头的方法，以及如权利要求8中限定的根据本发明的活塞头实现。另外的成果由分别限定在从属权利要求中的主题获得。

在根据本发明的生产活塞头的方法中，环形缘边凸缘形成在圆筒形本体的下基部区段上。环形缘边凸缘具有高度，其等于或高于凸出部分的高度。另外，凸出部分直接在下基部区段的区域上方形成在上基部区段上，该区域由环形缘边凸缘的内侧包围。环形缘边凸缘的上表面和上基部区段(除凸出部分之外)的表面都是平坦的。

在实施例中，在形成步骤中，一个或多于一个切口还形成在环形缘边凸缘中。切口防止曲轴的配重与环形缘边凸缘之间的干涉。

在另一个实施例中，活塞头通过模锻过程集成地形成。在备选实施例中，活塞头通过注模过程集成地形成。

在另一个备选实施例中，切口通过加工过程形成，该加工过程在所述模锻过程或所述注模过程之后执行。

在备选实施例中，环形缘边凸缘和切口两者通过所述模锻过程或所述注模过程之后的加工过程形成。

在另一个实施例中，该方法还包括无心磨削的步骤，其中多个圆筒形本体堆叠在彼此的顶部上，并且它们的圆筒形侧向区段被共同磨削。在该实施例中，没有模造物置于多个活塞头之间。

依靠环形缘边凸缘，活塞头可直接堆叠在彼此的顶部上以获得多个活塞头的叠堆。在堆叠的构造中，各个凸出部分放置(stow away)在由邻近的活塞头的环形缘边凸缘包围的间隙中，并且环形缘边凸缘的各个上表面均一地邻接抵靠另一个邻近的活塞头的上基部区段的表面。由此，堆叠的活塞头可稳固地经受无心磨削过程。切口的存在不妨碍无心磨削过程，即使在该过程在没有模造物的情况下执行时。

附图说明

根据本发明的活塞头的附加优点将利用参照附图的实施例的详细描述变得显而易见，在该附图中：

图1a为根据本发明的实施例的活塞头的示意性透视后视图(在通过加工过程在其缘边凸缘中形成切口之前)；

图1b为图1a中所示的活塞头的示意性透视正视图；

图2a为根据本发明的实施例的活塞头的示意性透视后视图，其中一对切口形成在缘边凸缘中；

图2b为图2a中所示的活塞头的示意性透视正视图；

图3a为根据本发明的另一个实施例的活塞头的示意性透视后视图，其中单个切口形成在缘边凸缘中；

图3b为图3a中所示的活塞头的示意性透视正视图；

图4a为图2a和2b中所示的多个活塞头的叠堆的示意性侧视图(在使它们的圆筒形侧向区段经受无心磨削过程而不使用任何模造物之前)；

图4b为沿线A-A截取的图4a中所示的多个活塞头的叠堆的示意性截面侧视图；

图5为往复式压缩机的示意性局部侧视图，该往复式压缩机包括图2a和2b中所示的活塞头。

出现在附图上的附图标记涉及以下技术特征。

1活塞头

2往复式压缩机

3上基部区段

4侧向区段

5下基部区段

6凸出部分

7缘边凸缘

8腔

9切口

10配重

11曲轴

12活塞杆。

具体实施方式

活塞头(1)适合于在往复式压缩机(2)中使用(图5)。活塞头(1)包括圆筒形本体，其包括：上基部区段(3)、圆筒形侧向区段(4)和下基部区段(5)(图1至3)。上基部区段(3)是平坦的，但是具有用于可释放地配合到排放端口(未示出)中的凸出部分(6)(图5)。

在根据本发明的活塞头(1)中，下基部区段(5)具有环形缘边凸缘(7)(图1至3)。环形缘边凸缘(7)的上表面也是平坦的(图4)。环形缘边凸缘(7)具有高度h，其至少等于凸出部分(6)的高度h′(图4)。在本文中，高度h和高度h′两者沿平行于圆筒形侧向区段(4)的旋转轴线的方向限定。上基部区段(3)的凸出部分(6)直接位于下基部区段(5)的区域上方，该区域由环形缘边凸缘(7)的内侧包围(图4)。

在实施例中，环形缘边凸缘(7)沿平行于圆筒形侧向区段(4)的旋转轴线的方向延伸(图4)。环形缘边凸缘(7)的外表面与圆筒形侧向区段(4)的外表面齐平(图4)。环形缘边凸缘(7)的上表面是平坦的，平行于上基部区段(3)的表面，并且还垂直于圆筒形侧向区段(4)的旋转轴线(图4)。由此，活塞头(1)可稳定地堆叠在另一个活塞头(1)的顶部上，用于无心磨削、抛光等目的(图4)。

在另一个实施例中，环形缘边凸缘(7)包括一个或多于一个切口(9)，其限定了用于曲轴(11)的配重(10)的通道(图5)。在一个版本的该实施例中，活塞头具有两个相同形状的切口(图2)。在配重(10)在活塞头(1)附近摆动时，这两个切口限定用于配重(10)的通道(图5)。环形缘边凸缘(7)的一部分使两个切口(9)分开(图2)。当活塞头(1)安装于压缩机(2)时，两个切口(9)相对于对分活塞头(1)的垂直直径线对称地定位(图5)。在另一个版本的该实施例中，活塞头(1)具有单个切口(图3)。在配重(10)在活塞头(1)附近摆动时，单个切口(9)类似地限定用于配重(10)的通道。该通道由环形缘边凸缘(7)仅从下方界定。因此，单个切口(9)可容纳更大块的配重(10)，其例如向上延伸。当活塞头(1)安装于压缩机(2)时，单个切口(9)相对于对分活塞头(1)的垂直直径线对称地定位。

在另一个实施例中，下基部区段(5)包括腔(8)(图1至4)。由此，活塞头的重量和因此电动机(未示出)上的负载减小。另外，活塞杆(12)通过布置在腔(8)内的销(未示出)可枢转地联接于活塞头(1)。在另一个备选实施例中，球形枢轴(未示出)替代销使用。

在另一个实施例中，活塞头(1)由金属制成。在另一个备选实施例中，活塞头(1)由陶瓷或复合材料制成。

本发明的往复式压缩机(2)适合于在制冷器具，特别是家用电冰箱(未示出)中使用(图5)。往复式压缩机(2)包括：缸体(未示出)，其具有用于压缩制冷剂的室(未示出)，和用于压缩室中的制冷剂的活塞机构(图5)。活塞机构包括：本发明的活塞头(1)；可枢转地联接于活塞头(1)的活塞杆(12)，以及曲轴(11)，其具有配重(10)，以及用于驱动曲轴(11)的电动机(未示出)。活塞头(1)布置成在室中往复。曲轴(11)可枢转地联接于活塞杆(12)(图5)。

本发明的制冷器具(未示出)包括：用于使物品制冷的一个或多于一个制冷隔间，以及制冷回路，其包括串联连接以使制冷剂循环的本发明的往复式压缩机(2)、冷凝器、膨胀阀等，以及一个或多于一个蒸发器。

在实施例中，制冷器具是家用电冰箱(未示出)，其具有冷冻器隔间和冷却隔间。

在随后的描述中，将说明生产本发明的活塞头(1)的方法。

该方法包括：由原材料形成圆筒形本体的步骤，该圆筒形本体包括：上基部区段(3)，圆筒形侧向区段(4)和下基部区段(5)，其中上基部区段(3)是平坦的，但是具有用于可释放地配合到排放端口中的凸出部分(6)(图1至3；图5)。

在根据本发明的方法中，特别地在形成步骤中，环形缘边凸缘(7)形成在下基部区段(5)上(图1至3)。环形缘边凸缘(7)的上表面是平坦的。环形缘边凸缘(7)具有高度h，其等于或高于凸出部分(6)的高度h′(图4)。上基部区段(3)的凸出部分(6)直接形成在下基部区段(5)的区域上方，该区域由环形缘边凸缘(7)的内侧包围(图1至4)。

在实施例中，在形成步骤中，一个或多于一个切口(9)还形成在环形缘边凸缘(7)中。切口(9)限定用于曲轴(11)的配重(10)的通道(图2至3；图5)。缘边凸缘(7)中的切口(9)的尺寸、形状和位置根据曲轴(11)的配重(10)的尺寸、形状和位置确定(图5)。

在另一个实施例中，在形成步骤中，腔(8)还形成到下基部区段(5)中。

在另一个实施例中，包括凸出部分(6)、环形缘边凸缘(7)和腔(8)的圆筒形本体通过模锻过程集成地形成。在备选实施例中，包括凸出部分(6)、环形缘边凸缘(7)和腔(8)的圆筒形本体通过注模过程集成地形成。

在另一个实施例中，各个切口(9)也通过所述模锻过程或所述注模过程形成。

在另一个备选实施例中，各个切口(9)通过所述模锻过程或所述注模过程之后的加工过程形成。

在另一个备选实施例中，环形缘边凸缘(7)和切口(9)通过模锻过程或注模过程之后的加工过程形成。

在另一个实施例中，该方法还包括堆叠在彼此的顶部上的多个圆筒形本体的圆筒形侧向区段(4)的无心磨削的步骤。在该实施例中，没有模造物置于多个活塞头(1)之间(图4)。切口(9)的存在不妨碍待在没有模造物的情况下执行的无心磨削过程，因为在堆叠构造中，环形缘边凸缘的上表面均一地邻接抵靠上基部区段(3)的表面。因此，活塞头(1)可在磨削过程期间稳定地滚动。另外，在堆叠构造中，上基部区段(3)的凸出部分(6)放置到由邻近的活塞头(1)的环形缘边凸缘(7)包围的空间中。因此，完全消除使用模造物的需要。

通过本发明，活塞头(1)可制造有必需的形状和一定数量的切口，以便允许适当的配重(10)安装于曲轴(11)。通过本发明的方法，活塞头(1)可由无心磨削过程以堆叠方式(stackwise)磨削而不使用任何模造物，不管凸出部分和切口。

Claims (13)

1.一种生产用于在往复式压缩机(2)中使用的活塞头(1)的方法，所述方法包括：

由原材料形成圆筒形本体的步骤，所述圆筒形本体包括上基部区段(3)、圆筒形侧向区段(4)和下基部区段(5)，其中所述上基部区段(3)是平坦的，但是具有用于可释放地配合到排放端口中的凸出部分(6)，

其特征在于：

在所述形成步骤中，环形缘边凸缘(7)形成在所述下基部区段(5)上，

其中所述环形缘边凸缘(7)的上表面也是平坦的，

其中所述环形缘边凸缘(7)具有高度h，其等于或高于所述凸出部分(6)的高度h′，并且

其中所述凸出部分(6)直接形成在所述下基部区段(5)的区域上方，所述区域由所述环形缘边凸缘(7)的内侧包围。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述形成步骤中，一个或多于一个切口(9)形成在所述环形缘边凸缘(7)中，其中所述一个或多于一个切口(9)限定用于曲轴(11)的配重(10)的通道。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述形成步骤中，腔(8)形成到所述下基部区段(5)中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述形成步骤中，包括所述凸出部分(6)、所述环形缘边凸缘(7)和所述腔(8)的所述圆筒形本体通过模锻过程或注模过程一起形成。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述形成步骤中，所述一个或多于一个切口(9)也通过所述模锻过程或所述注模过程形成。

6.根据权利要求4所述的方法，其中根据权利要求2，其特征在于，在所述形成步骤中，所述一个或多于一个切口(9)通过所述模锻过程或所述注模过程之后的加工过程形成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括多个圆筒形本体的所述圆筒形侧向区段(4)的无心磨削的步骤，所述多个圆筒形本体堆叠在彼此之上，而不将模造物置于所述圆筒形本体之间。

8.一种用于在往复式压缩机(2)中使用的活塞头(1)，所述活塞头(1)包括：

圆筒形本体，所述圆筒形本体包括上基部区段(3)、圆筒形侧向区段(4)和下基部区段(5)，其中所述上基部区段(3)是平坦的，但是具有用于可释放地配合到排放端口中的凸出部分(6)，

其特征在于：

所述下基部区段(5)具有环形缘边凸缘(7)，

其中所述环形缘边凸缘(7)的上表面是平坦的，

其中所述环形缘边凸缘(7)具有高度h，其至少等于所述凸出部分(7)的高度h′，并且

其中所述凸出部分(6)直接位于所述下基部区段(5)的区域上方，所述区域由所述环形缘边凸缘(7)的内侧包围。

9.根据权利要求8所述的活塞头(1)，其特征在于，所述环形缘边凸缘(7)包括一个或多于一个切口(9)，其限定用于曲轴(11)的配重(10)的通道。

10.根据权利要求8或9所述的活塞头(1)，其特征在于，所述下基部区段包括腔(8)。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的活塞头，其特征在于，所述原材料是金属。

12.一种用于在制冷器具，特别是家用电冰箱中使用的往复式压缩机(2)，所述压缩机(2)包括

缸体，其具有用于压缩制冷剂的室，

用于压缩所述室中的所述制冷剂的活塞机构，其中所述活塞机构包括根据权利要求8至11中任一项所述的活塞头(1)，所述活塞头布置成在所述室中往复；活塞杆(12)，其可枢转地联接于所述活塞头(1)，以及曲轴(11)，其具有配重(10)，所述曲轴(11)可枢转地联接于所述活塞杆(12)，以及

用于驱动所述曲轴(11)的电动机。

13.一种制冷器具，特别是家用电冰箱，其包括用于使物品制冷的制冷隔间，以及

制冷回路，其包括：串联地连接成使制冷剂循环的根据权利要求12所述的往复式压缩机(2)、冷凝器、膨胀阀等以及蒸发器。