CN203670155U - 整体连杆及压缩机 - Google Patents

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陈娟娟
徐敏
崔中
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Abstract

本实用新型涉及一种整体连杆及压缩机，所述整体连杆包括连杆本体、第一连杆头与第二连杆头，连杆本体为杆状，第一连杆头与第二连杆头分别固定在连杆本体的两端，所述第一连杆头的上端面与下端面相对于所述连杆本体的中心线对称，所述第二连杆头的上端面与下端面相对于所述连杆本体的中心线对称，所述第一连杆头上设置第一轴孔，所述第二连杆头上设置第二轴孔；所述第一轴孔的上端面与下端面相对于所述连杆本体的中心线对称；所述第二轴孔的上端面与下端面相对于所述连杆本体的中心线不对称，达到减小的摩擦损耗的目的。

Description

整体连杆及压缩机
技术领域
本实用新型涉及一种连接结构及压缩机，特别是涉及一种在压缩机中使用的连杆及一种全封闭式的活塞压缩机。
背景技术
现有技术中，全封闭活塞压缩机一般采用整体连杆结构，请参阅图1所示，其为现有技术的整体连杆的主视示意图，整体连杆100包括第一连杆头110、第二连杆头120与连杆本体130。
所述第一连杆头110与所述第二连杆头120的上、下端面都关于所述连杆本体130的中心线对称。所述第一连杆头110上设置第一轴孔112，所述第二连杆头120上设置第二轴孔122。所述第二轴孔122的上端面与所述连杆本体130的中心线的距离S1等于所述第二轴孔122的下端面与所述连杆本体130的中心线的距离S2。
所述第一连杆头110安装在活塞内，当所述第一连杆头110在活塞内往复运动压缩做功时，由于曲轴存在塑性变形，曲轴对所述整体连杆100的作用力并不是沿着所述整体连杆100的中心线方向，从而造成活塞在气缸内运动时，还会受到一部分径向力，增加摩擦损耗。
受活塞的型腔高度影响，不能通过无限制地减小所述第二连杆头120的高度来实现减小摩擦面积，以达到减小功耗的目的；否则会导致所述整体连杆100在活塞销孔中心线方向的上下窜动过大，反而增加摩擦损耗；而且活塞的型腔高度减小，活塞质量增加，会导致往复惯性力的增加。
鉴于上述缺陷，本发明人经过长时间的研究和实践终于获得了本发明创造。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种减少摩擦损耗的整体连杆及压缩机。
本实用新型的一种整体连杆，包括连杆本体、第一连杆头与第二连杆头，连杆本体为杆状，第一连杆头与第二连杆头分别固定在连杆本体的两端，
所述第一连杆头的上端面与下端面相对于所述连杆本体的中心线对称，
所述第二连杆头的上端面与下端面相对于所述连杆本体的中心线对称，
所述第一连杆头上设置第一轴孔，所述第二连杆头上设置第二轴孔；
所述第一轴孔的上端面与下端面相对于所述连杆本体的中心线对称；
所述第二轴孔的上端面与下端面相对于所述连杆本体的中心线不对称。
作为一种可实施方式，所述第一轴孔的中心线、所述第二轴孔的中心线分别垂直于所述连杆本体的中心线。
作为一种可实施方式，所述第二轴孔的上端面与所述连杆本体的中心线的距离S1大于所述第二轴孔的下端面与所述连杆本体的中心线的距离S2。
作为一种可实施方式，所述第二轴孔的下端面与所述第二连杆头的下端面之间设置一沉头孔，所述沉头孔的高度等于S1-S2。
作为一种可实施方式，所述第二轴孔的上端面与所述连杆本体的中心线的距离S1小于所述第二轴孔的下端面与所述连杆本体的中心线的距离S2。
作为一种可实施方式，所述第二轴孔的上端面与所述第二连杆头的上端面之间设置一沉头孔，所述沉头孔的高度等于S2-S1。
本实用新型的一种压缩机，包括曲轴、活塞、活塞销与所述的整体连杆；
所述曲轴安装在所述整体连杆的第一轴孔内；
所述活塞内设置型腔；在所述型腔的壁面上设置贯通的上销孔与下销孔，所述上销孔的中心线与所述下销孔的中心线重合；
所述整体连杆的第二连杆头安装在所述型腔内；
所述活塞销安装在所述整体连杆的第二轴孔内，所述活塞销的两端分别置于所述上销孔与所述下销孔中。
作为一种可实施方式，所述上销孔的中心线与所述下销孔的中心线分别垂直于所述整体连杆的连杆本体的中心线。
作为一种可实施方式，所述整体连杆的第二轴孔的中心线与所述上销孔的中心线重合。
作为一种可实施方式，所述整体连杆的第二连杆头的外廓与所述型腔的壁面之间设置有预定间隙。
与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：本实用新型的整体连杆及压缩机通过第二轴孔内部不对称的设计方式，改变整体连杆的各个局部所受作用力的位置，减少摩擦损耗。减小了整体连杆的第二连杆头与活塞销的摩擦面积；同时减小了整体连杆的第二连杆头的质量，从而达到减小压缩机的往复惯性质量的目的。
附图说明
图1为现有技术的整体连杆的主视示意图；
图2为本实用新型的整体连杆实施例一的主视示意图；
图3为本实用新型的压缩机的实施例一的主视示意图；
图4为本实用新型的压缩机的实施例一的受力示意图。
具体实施方式
为了解决径向力造成的摩擦损耗过大的问题，提出了一种减少摩擦损耗的整体连杆及压缩机来实现更小的摩擦损耗。
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
请参阅图2所示，其为本实用新型的整体连杆实施例一的主视示意图，一种整体连杆200包括第一连杆头210（连杆大头）、第二连杆头220（连杆小头）与连杆本体230。连杆本体230为杆状，第一连杆头210与第二连杆头220分别固定在连杆本体230的两端。
图2中点划线为中心线，第一连杆头210的上端面与下端面相对于连杆本体230的中心线对称，第二连杆头220的上端面与下端面相对于连杆本体230的中心线对称。也就是说，第一连杆头210与第二连杆头220的外廓相对于连杆本体的中心线对称，整体连杆200的外部形状对称。
外部形状对称的整体连杆200，不需要新开模具，能使用现有的模具及工装工艺过程中便于控制，而且便于生产中根据需求进行不同要求的优化。能利用现有的连杆生产工艺制作，实际使用中便于改进；而且能直接与现有技术的产品通用，方便运用到现有的压缩机上。
在第一连杆头210上设置第一轴孔212（大头轴孔），第二连杆头220上设置第二轴孔222（小头轴孔）。第一轴孔212的上端面与下端面相对于连杆本体230的中心线对称，第二轴孔222的上端面与下端面相对于连杆本体230的中心线不对称。
通过第二轴孔222内部不对称的设计方式，改变整体连杆200的各个局部所受作用力的位置，减少摩擦损耗。
作为一种可实施方式，第一轴孔212的中心线、第二轴孔222的中心线分别垂直于连杆本体230的中心线。
作为一种可实施方式，第二轴孔222的上端面与连杆本体230的中心线的距离S1大于第二轴孔222的下端面与连杆本体230的中心线的距离S2。
作为一种可实施方式，第二轴孔222的下端面与第二连杆头220的下端面之间设置一沉头孔224，沉头孔224的高度等于S1-S2。
本实施例中S1＞S2，沉头孔224设置在第二轴孔222的下端面与第二连杆头220的下端面之间，其高度等于S1-S2。
作为另一种可实施方式，第二轴孔222的上端面与连杆本体230的中心线的距离S1小于第二轴孔222的下端面与连杆本体230的中心线的距离S2。
作为另一种可实施方式，第二轴孔222的上端面与第二连杆头220的上端面之间设置一沉头孔224，沉头孔224的高度等于S2-S1。
较优地，第一连杆头210的下端面与第二连杆头220的下端面平齐，便于加工与计量。
请参阅图3所示，其为本实用新型的压缩机的实施例一的主视示意图，本实用新型的一种压缩机300，包括曲轴310、活塞320、活塞销330与上述的整体连杆200。
曲轴310安装在整体连杆200的第一轴孔212内。
活塞320内设置型腔322，在型腔322的壁面上设置贯通的上销孔324与下销孔326，上销孔324与下销孔326分别连通到型腔322，上销孔324的中心线与下销孔326的中心线重合。
型腔322主要是安装活塞320，所以型腔322的形状应该根据活塞320的受力分布和强度分布来计算。在活塞320上的上销孔324与下销孔326的位置，活塞320的壁厚较大。在满足受力强度的前提下，型腔322的尺寸应该尽可能设计得较大，以减小活塞的质量，从而减小往复惯性质量。
整体连杆200的第二连杆头220安装在活塞320的型腔322内。
活塞销330安装在整体连杆200的第二轴孔222内，活塞销330的两端分别置于上销孔324与下销孔326中。一般情况下，活塞销330为柱状，具有较高的强度，传递运动的效率较高。
请参阅图4所示，其为本实用新型的压缩机的实施例一的受力示意图，作为一种可实施方式，上销孔324的中心线与下销孔326的中心线分别垂直于整体连杆200的连杆本体210的中心线。也就是说，活塞销330的中心线垂直于整体连杆200的连杆本体210的中心线。
正交的布置方式避免了活塞320往复运动的过程中，相互接触部件之间的作用力方向复杂，对局部位置产生异常磨损。
在压缩机300做功的过程中，由于曲轴310存在塑性变形，曲轴310对整体连杆200施加的作用力Fj并不是沿着整体连杆200的连杆本体230的中心线方向，而是与整体连杆200的连杆本体230的中心线存在一个夹角α，Fj产生径向分解力Fr＝Fj×sinα及轴向分解力Fs＝Fj×cosα，其中的径向分解力Fr会增加曲轴310与整体连杆200的第一连杆头210、活塞320与气缸之间的径向摩擦。
由于整体连杆200的第二连杆头220的第二轴孔222的不对称设计，在本实施例中，整体连杆200受到的作用力的作用点上移，Fg的作用点上移，而曲轴310对整体连杆200施加的作用力Fj的作用点没有改变，在这两个力的作用下，形成一个翻转力矩，翻转力矩减小了径向分解力Fr产生的摩擦损耗，从而增加了压缩机300的使用寿命，提高了产品可靠性。
作为一种可实施方式，整体连杆200的第二轴孔222的中心线与上销孔324的中心线重合。活塞销330安装后，与整体连杆200的第二轴孔222完全配合，并与上销孔324同轴，这样受力结构稳定，保证运动过程可靠。
作为另一种可实施方式，整体连杆200的第二连杆头220的外廓与型腔322的壁面之间设置有预定间隙。如图3所示，整体连杆200的第二连杆头220的上端面与型腔322的内壁之间存在间隙L。
在活塞320的尺寸设计不变化的情况下，由于整体连杆200的外廓尺寸不变，能够通过间隙L来保证现有技术中的串动量；同时在整体连杆200的内部形成了不对称结构以减少摩擦损耗。
整体连杆200的第二连杆头220的侧壁与型腔322的内壁之间可以设计较大的距离。
由于整体连杆200的第二连杆头220的不对称的第二轴孔222的设计，减小了整体连杆200的第二连杆头220与活塞销330的摩擦面积；同时减小了整体连杆200的第二连杆头220的质量，从而达到减小压缩机300的往复惯性质量的目的。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种整体连杆，包括连杆本体、第一连杆头与第二连杆头，连杆本体为杆状，第一连杆头与第二连杆头分别固定在连杆本体的两端，其特征在于，
所述第一连杆头的上端面与下端面相对于所述连杆本体的中心线对称，
所述第二连杆头的上端面与下端面相对于所述连杆本体的中心线对称，
所述第一连杆头上设置第一轴孔，所述第二连杆头上设置第二轴孔；
所述第一轴孔的上端面与下端面相对于所述连杆本体的中心线对称；
所述第二轴孔的上端面与下端面相对于所述连杆本体的中心线不对称。
2.根据权利要求1所述的整体连杆，其特征在于，所述第一轴孔的中心线、所述第二轴孔的中心线分别垂直于所述连杆本体的中心线。
3.根据权利要求1所述的整体连杆，其特征在于，所述第二轴孔的上端面与所述连杆本体的中心线的距离S1大于所述第二轴孔的下端面与所述连杆本体的中心线的距离S2。
4.根据权利要求3所述的整体连杆，其特征在于，所述第二轴孔的下端面与所述第二连杆头的下端面之间设置一沉头孔，所述沉头孔的高度等于S1-S2。
5.根据权利要求1所述的整体连杆，其特征在于，所述第二轴孔的上端面与所述连杆本体的中心线的距离S1小于所述第二轴孔的下端面与所述连杆本体的中心线的距离S2。
6.根据权利要求5所述的整体连杆，其特征在于，所述第二轴孔的上端面与所述第二连杆头的上端面之间设置一沉头孔，所述沉头孔的高度等于S2-S1。
7.一种压缩机，包括曲轴、活塞与活塞销，其特征在于，还包括权利要求1至6任一项所述的整体连杆；
所述曲轴安装在所述整体连杆的第一轴孔内；
所述活塞内设置型腔；在所述型腔的壁面上设置贯通的上销孔与下销孔，所述上销孔的中心线与所述下销孔的中心线重合；
所述整体连杆的第二连杆头安装在所述型腔内；
所述活塞销安装在所述整体连杆的第二轴孔内，所述活塞销的两端分别置于所述上销孔与所述下销孔中。
8.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述上销孔的中心线与所述下销孔的中心线分别垂直于所述整体连杆的连杆本体的中心线。
9.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述整体连杆的第二轴孔的中心线与所述上销孔的中心线重合。
10.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述整体连杆的第二连杆头的外廓与所述型腔的壁面之间设置有预定间隙。
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