CN1226538C - 密闭往复式压缩机曲轴的制造方法 - Google Patents

密闭往复式压缩机曲轴的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种密闭往复式压缩机曲轴的制造方法，包括步骤：形成包括主轴部分和相对于主轴部分偏心设置的曲柄部分的曲轴部件；形成位于曲轴部件的主轴部分和曲柄部分之间的重量平衡部件；通过铆接方式将曲轴部件和重量平衡部件装配在一起；将装配完成的曲轴部件和重量平衡部件通过铜焊方式固接在一起。采用冷成型铁管或无缝钢管制造曲轴部件，所述曲轴部件包括主轴部分和相对于主轴部分偏心设置的曲柄部分。通过对冷轧铁板进行冲压加工以形成重量平衡部件。相应地，由于采用中空管以形成曲轴部件，同时利用冲压加工形成重量平衡部件，然后通过铜焊方式将两个部件固接在一起。

Description

密闭往复式压缩机曲轴的制造方法
技术领域
本发明涉及一种密闭往复式压缩机曲轴的制造方法。
背景技术
众所周知，密闭往复式压缩机具有置于设置箱体内的电动装置和压缩装置。电动装置的旋转运动被曲轴转换并传输到压缩装置中的直线式往复运动，相应地，汽缸内的致冷剂在通过压缩装置中活塞的循环往复运动而压缩。
图1示出了一种传统的密闭往复式压缩机的典型例子并将在下文中说明。
如图1所示，传统的密闭往复式压缩机中具有上、下壳体1，2的设置箱体10内置有电动装置20和压缩装置30。电动装置20通过曲轴40与压缩装置30连接。曲轴40将电动装置20的旋转运动转换成为直线往复运动以满足压缩装置30操作的需要。
曲轴40包括通过压力配合方式装配到电动装置20转子21上的主轴部分41、通过插入连接杆32与压缩装置30的活塞31连接的曲柄部分42以及重量平衡部分43。在图中标号22表示定子，标号33表示缸体，标号34表示气缸头。
如上所述的传统密闭往复式压缩机曲轴采用的制造方法为铸造曲轴，然后将铸件加工得到需求的尺寸。另外，如附图所示，当铸造出具有主轴部分41的曲轴后，曲柄部分42相对于主轴部分41有一定的偏心量，重量平衡部分43位于主轴部分41和曲柄部分42之间，铸造完成的曲轴首先进行粗切削加工然后再进行车削车削加工以达到预定或理想的尺寸。然后将曲轴进行热处理以增加其强度并将热处理后的曲轴再进行精整加工。
然而，这种曲轴加工的方法由于采用粗铸造并要求许多单独的加工步骤如粗切削、车削加工和抛光等，使曲轴的加工步骤数量增加，从而带来生产效率较低和加工成本较高的问题。
此外，由于铸造偏差的增加导致切削加工数量的增加，从而加工周期增加，进而使生产效率降低。另外，加工条件产生变化，同时铸造曲轴的结构和强度上的许多差异也加速了切削刀具的磨损。
另外，制造曲轴的传统方法使最终产品不坚实，用这种方法很难加工出保持一定强度的中空曲轴。非中空的曲轴以其重量较大也降低了压缩机的效率。
最后，在制造曲轴的传统方法中，在铸造过程中必须在铸件上铸造一个相当深的油通道并在后续加工处理步骤中最终完成。因此，复杂的油通道制造过程也极大地降低了生产率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的之一是提出一种用于密闭往复式压缩机曲轴的制造方法，其既不需要初始切削步骤而且在铸造偏差稳定时也不需要后续加工处理步骤，并通过大幅度地减少或避免如油通道加工等加工步骤来提高生产率并降低制造成本。
本发明的另一个目的在于提供一种密闭往复式压缩机曲轴的制造方法以生产轻质和高强度的曲轴。
为了达到上述目的，本发明提供一种密闭往复式压缩机曲轴的制造方法，包括步骤：a)形成包括主轴部分和相对于主轴部分偏心设置的曲柄部分的曲轴部件；b)形成与主轴部分的一端邻接的重量平衡部件，并且重量平衡部件置于曲轴部件的主轴部分和曲柄部分之间；c)通过铆接方式装配曲轴部件和重量平衡部件；以及d)通过铜焊方式将完成装配的曲轴部件与重量平衡部件固接在一起。
在优选方式中，采用冷成型铁管或无缝钢管来制造曲轴部件，所述曲轴部件包括主轴部分和相对于主轴部分偏心设置的曲柄部分。在更优选实施方式中，油孔和油槽在形成曲轴部件的主轴部分和曲柄部分的步骤中形成并包括最终抛光步骤。
在优选方式中，对冷轧铁板采用冲压加工以形成重量平衡部件。
此外，在通过铜焊方式将装配完成的曲轴部件和重量平衡部件固接之后，对曲轴部件的外径和重量平衡部件的侧表面进行抛光处理。
根据本发明，采用冷成型铁管或无缝钢管形成曲轴部件，同时对冷轧铁板进行冲压加工以形成重量平衡部件，因此省略了传统的加工步骤，如粗加工和用于调节同心度的车削加工，从而提高了生产率并降低了生产成本。此外，由于曲轴部件和重量平衡部件采用铜焊方式固接在一起，从而可以制造高强度的曲轴并减少了因加热造成的变形。
附图说明
参考附图对本发明的优选实施方式进行说明，本发明的上述目的和特征将得到更加清晰地理解，其中：
图1是显示传统的密闭往复式压缩机的部分截取的分解透视图；
图2是显示本发明的实施方式中的密闭往复式压缩机的曲轴加工方法的流程图；
图3是显示根据本发明制造曲轴方法制造的曲轴部件和由铆接装置铆接的重量平衡部件的剖视简图；
图4是显示图3中的铆接装置的上冲头的俯视图；以及
图5是显示根据本发明制造的密闭往复式压缩机曲轴的透视图。
具体实施方式
下面，将参考附图2-5对本发明优选的实施方式进行更具体地描述。
参考图2，根据本发明实施方式的密闭往复式压缩机曲轴的制造方法包括形成曲轴部件的步骤S10、形成重量平衡部件的步骤S20、将步骤S10和S20中形成的曲轴部件和重量平衡部件进行装配的步骤S30以及将装配完成的曲轴部件和重量平衡部件通过铜焊相互固接在一起的步骤S40。
参考图3到5，曲轴部件100包括主轴部分110和相对于主轴部分110偏心设置的曲柄部分120。曲轴部件100可以通过下述步骤来完成：采用冷成型铁管或无缝钢管以形成主轴部分110和曲柄部分120，接着在其外表面上形成油孔121和油槽122，最后进行抛光处理。通过对冷轧铁板进行冲压加工以形成重量平衡部件200。
相应地，本发明不需要采用传统铸造方法中常采用的粗切削和用于调整曲轴部件同心度的车削加工步骤。此外由于采用中空管，可以很容易地形成油孔和油槽。
如果形成的曲轴采用中空管，与钢管相比不仅重量大大地降低，而且可以增加强度，并且当铸造偏差更稳定时几乎不需要必要的后续加工过程，其结果也提高了管的直线度。
此外，由于用压入配合方式在板上加工形成重量平衡部件200，因此可以得到高质量的加工条件并将不必要的切削过程省略。因此精加工步骤的数量可以减少。
上述曲轴部件100和重量平衡部件200的制造在如图3所示的铆接装置中铆接并完成装配。铆接装置300包括下模310和上冲头320。下模310包括用于接收并固定穿进的曲轴部件100的主轴部分110的固定部分311和多个突出在固定部分311上表面周围的楔形311a。上冲头320包括凹座321(参见图4)。
上曲轴部件110装入到铆接装置300中以便其主轴部分110进入下模310的固定部分311中并进行固定。重量平衡部件200定位于曲轴部件100的主轴部分110的一端并位于主轴部分110和曲柄部分120之间，重量平衡部件200如此安置是为了其下表面与下模310的多个楔形311a相接触。
当上冲头320下行而重量平衡部件200被冲压时，重量平衡部件200与楔形311a在曲轴部件100的轴向上压入配合在一起，从而使曲轴部件100和重量平衡部件200铆接并完成装配。曲轴部件100和重量平衡部件200形成过渡配合，同时重量平衡部件200优选压入配合的距离在1.5到2.2mm之间。
铆接和装配后的曲轴部件100和重量平衡部件200送到铜焊炉中以采用铜焊方式完全地固接在一起。由于两个部件100、200通过铜焊固接，可以增强产品的强度，而且由于曲轴部件100和重量平衡部件200通过在其中的干涉间隙处填充熔化的黄铜焊接在一起，因此也消除了残余应力。
通过铜焊固接的曲轴100最后再经过一步或多步精加工完成，精加工过程包括如图2中的步骤S50，对曲轴部件100的外径和重量平衡部件200的侧表面进行抛光处理。
根据本发明，在传统方法中用于调节中心度的粗切削和车削加工或者可以省略掉或者可以用最少的切削步骤替代，而由于这两个部件通过铜焊固接，这个过程所需的时间较短，从而提高了生产率。此外，本发明可以制造高强度的曲轴并降低因加热造成的变形。
根据上述的本发明，由于采用铁管或无缝钢管形成曲轴，不仅可以降低重量，而且在铸造偏差稳定时也不需要后续处理。此外，因为重量平衡部件是通过压入配合方式制造成型，几乎没有必要进行后续处理，因此如切削等加工步骤的数量就可以大大降低。相应地，本发明提高了生产率并降低了制造成本。
另外，根据本发明，由于曲轴部件和重量平衡部件采用铜焊固接在一起，从而可以降低因加热造成的变形并制造出高强度的曲轴。
此外，由于曲轴形成管状，因此形成油通道的过程只需简单地沿径向在主轴部分形成油孔，因此与传统的深油通道形成过程相比，其制造过程得到极大地简化。
虽然本发明通过优选实例进行了公开和说明，但是应当认为本领域的熟练技术人员可能在此基础上做出各种变更而不会脱离由权利要求所限定的发明保护范围和主题精神，本发明的保护范围由权利要求及其等同物的范围所限定。

Claims (5)

1.一种密闭往复式压缩机曲轴的制造方法，包括步骤：
a)形成包括主轴部分和相对于主轴部分偏心设置的曲柄部分的曲轴部件；
b)形成与主轴部分的一端邻接的重量平衡部件，并且重量平衡部件置于曲轴部件的主轴部分和曲柄部分之间；
c)通过铆接方式装配曲轴部件和重量平衡部件；以及
d)通过铜焊方式将完成装配的曲轴部件与重量平衡部件固接在一起。
2.根据权利要求1所述的密闭往复式压缩机曲轴的制造方法，其特征在于采用冷成型铁管或无缝钢管来制造曲轴部件，所述曲轴部件包括主轴部分和相对于主轴部分偏心设置的曲柄部分。
3.根据权利要求2所述的密闭往复式压缩机曲轴的制造方法，其特征在于在形成曲轴部件的主轴部分和曲柄部分的步骤中形成油孔和油槽。
4.根据权利要求1所述的密闭往复式压缩机曲轴的制造方法，其特征在于通过对冷轧铁板进行冲压加工以形成重量平衡部件。
5.根据权利要求1所述的密闭往复式压缩机曲轴的制造方法，其还包括在步骤d)之后对曲轴部件的外径和重量平衡部件的侧表面的进行抛光的e)步骤。
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