CN210033758U - 活塞连杆组件及具有其的压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种活塞连杆组件及具有其的压缩机。该活塞连杆组件包括连杆、连接部和衬套，连杆具有连接孔，连接部穿设于连接孔内，衬套可转动地穿设于连接孔内，衬套可转动地套设于连接部上，当连接部在连接孔内转动时，衬套可相对连杆和连接部转动。通过在连杆的连接孔内设置衬套，衬套套设于连接部的外表面上，当连接部在连接孔内转动时，衬套与连接孔和连接部均相对转动，这样设置降低了活塞连杆组件的摩擦副的相对运动线速度，降低了粘性损耗和温升，提高了压缩机的性能及使用寿命。

Description

活塞连杆组件及具有其的压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机设备技术领域，具体而言，涉及一种活塞连杆组件及具有其的压缩机。

背景技术

现有技术中，小型往复压缩机的作动高速化有利于机体小型化、质量轻型化，同时有利于降低生产成本。然而，小型往复压缩机的高速运行使得压缩机轴承部线速度增加，进而润滑油膜的相对运动速度增加，导致油膜粘性损耗增加，使整机性能下降；油膜的内摩擦转化为温升，轴承部温升加大，增加了润滑油油品性能恶化的风险。此外，因惯性力与轴的转速平方成正比，导致运动组件的惯性力增加。并且，往复惯性力很难被平衡，进而导致整机振动、噪音乃至压缩机使用寿命变短等问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种活塞连杆组件及具有其的压缩机，以解决现有技术中因轴承部线速度大而引起性能降低、温升过高及影响整机平衡的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种活塞连杆组件，包括：连杆，连杆具有连接孔；连接部，连接部穿设于连接孔内；衬套，衬套可转动地穿设于连接孔内，衬套可转动地套设于连接部上，当连接部在连接孔内转动时，衬套可相对连杆和连接部转动。

进一步地，连接孔为多个，连接部为多个，多个连接部与多个连接孔一一对应地设置，多个连接孔包括：第一连接孔，第一连接孔设置于连杆的第一端；第二连接孔，第二连接孔设置于连杆的第二端，衬套包括第一衬套，第一衬套可转动地设置于第一连接孔内，和/或，衬套包括第二衬套，第二衬套可转动地设置于第二连接孔内。

进一步地，多个连接部包括：活塞销，活塞销穿设于第一连接孔内，活塞销的一端开设有进油孔，进油孔沿活塞销的轴线方向延伸设置，活塞销的外周面开设有至少一个出油孔，出油孔与进油孔相连通地设置。

进一步地，进油孔为盲孔，出油孔为多个，多个出油孔均与进油孔相连通地设置，多个出油孔沿活塞销的周向均匀地分布。

进一步地，多个连接部包括：曲轴，曲轴的一端设置有曲柄，曲柄穿设于第二连接孔内，曲柄的外周面开设有曲柄油槽。

进一步地，衬套上开设有至少一个通油孔，通油孔由衬套的内表面向衬套的外表面贯穿地设置。

进一步地，通油孔为多个，多个通油孔沿衬套的周向均匀地布置。

进一步地，活塞连杆组件还包括活塞，连杆通过活塞销与活塞相连接，衬套、活塞、连杆中的至少一个可由塑料材料制成。

进一步地，连接部的转速为W1，衬套的转速为W2，0.2≤W2/W1≤0.8。

进一步地，衬套包括：衬套本体，衬套本体为筒状结构；限位部，限位部与衬套本体的一端的端面相连接并沿衬套本体的径向方向向外延伸设置。

进一步地，限位部为限位凸起，限位凸起为多个，多个限位凸起沿衬套本体的周向间隔地设置，或者，限位部为环形凸缘。

进一步地，多个连接孔中的至少一个连接孔的内表面上开设有导油槽，导油槽沿连接孔的轴线方向延伸设置，导油槽的延伸长度小于连接孔的长度。

进一步地，导油槽为多个，多个导油槽沿连接孔的周向均匀地分布。

进一步地，多个导油槽中的至少一个沿连接孔的轴线方向螺旋延伸设置。

进一步地，多个连接孔中的至少一个连接孔的横截面的型线为椭圆，椭圆的短轴与连杆的轴线平行，连接孔用于安装椭圆轴承。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种活塞连杆组件，包括：连杆，连杆具有多个连接孔；多个连接孔中的至少一个连接孔的内表面上开设有导油槽，导油槽沿连接孔的轴线方向延伸设置，导油槽的延伸长度小于连接孔的长度。

进一步地，导油槽为多个，多个导油槽沿连接孔的周向均匀地分布。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种活塞连杆组件，包括：连杆，连杆具有多个连接孔；多个连接孔中的至少一个连接孔的内表面上开设有导油槽，导油槽的第一端从连接孔的第一端沿连接孔的孔壁逐渐螺旋至连接孔的第二端。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种活塞连杆组件，包括：连杆，连杆具有多个连接孔；多个连接孔中的至少一个连接孔的横截面的型线为椭圆，椭圆的短轴与连杆的轴线平行，连接孔用于安装椭圆轴承。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机，包括活塞连杆组件，活塞连杆组件为上述的活塞连杆组件。

应用本实用新型的技术方案，通过在连杆的连接孔内设置衬套，衬套套设于连接部的外表面上，当连接部在连接孔内转动时，衬套与连接孔和连接部均相对转动，这样设置降低了活塞连杆组件的摩擦副的相对运动线速度，进而降低了粘性损耗和温升，提高了压缩机的性能及使用寿命。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的活塞连杆组件的实施例一的***结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的活塞连杆组件的实施例二的剖视结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的活塞连杆组件的实施例三的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的活塞连杆组件的衬套的实施例一的结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的活塞连杆组件的衬套的实施例二的结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的活塞连杆组件的连杆的实施例一的结构示意图；

图7示出了根据本实用新型的活塞连杆组件的连杆的实施例二的结构示意图；

图8示出了根据本实用新型的活塞连杆组件的连杆的实施例三的结构示意图；

图9示出了根据本实用新型的活塞连杆组件的连杆的实施例四的结构示意图；

图10示出了根据本实用新型的活塞连杆组件的连杆的实施例五的结构示意图；

图11示出了现有技术中的活塞连杆组件的***结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、连杆；11、第一连接孔；12、第二连接孔；13、导油槽；

20、连接部；21、活塞销；211、进油孔；212、出油孔；22、曲轴；221、曲柄；2211、曲柄油槽；

30、衬套；31、通油孔；32、衬套本体；33、限位部；

40、活塞；41、活塞定位销。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图10所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种活塞连杆组件。

具体地，如图1所示，该活塞连杆组件包括连杆10、连接部20和衬套30，连杆10具有连接孔，连接部20穿设于连接孔内，衬套30可转动地穿设于连接孔内，衬套30可转动地套设于连接部20上，当连接部20在连接孔内转动时，衬套30可相对连杆10和连接部20转动。

在本实施例中，通过在连杆的连接孔内设置衬套，衬套套设于连接部的外表面上，当连接部在连接孔内转动时，衬套与连接孔和连接部均相对转动，通过设置衬套降低了活塞连杆组件的摩擦副的相对运动线速度，进而降低了粘性损耗和温升，提高了压缩机的高速稳定性和使用寿命。

在本实施例中，连接孔为多个，连接部20为多个，多个连接部20与多个连接孔一一对应地设置，多个连接孔包括第一连接孔11和第二连接孔12，第一连接孔11设置于连杆10的第一端，第二连接孔12设置于连杆10的第二端，衬套30包括第一衬套，第一衬套可转动地设置于第一连接孔11内，衬套30包括第二衬套，第二衬套可转动地设置于第二连接孔12内。当然，这两者也可以同时存在。这样设置降低了活塞连杆组件的摩擦副的相对运动线速度，进而降低了粘性损耗，提高了压缩机的性能及使用寿命。

如图2所示，多个连接部20包括活塞销21，活塞销21穿设于第一连接孔11内，活塞销21的一端开设有进油孔211，进油孔211沿活塞销21的轴线方向延伸设置，活塞销21的外周面开设有至少一个出油孔212，出油孔212与进油孔211相连通地设置。由曲轴曲柄甩出的润滑油流入进油孔211中，随着连杆10的往复摆动，润滑油由出油孔212流入衬套30与活塞销的轴承间隙之间，这样设置提高了润滑油的润滑效果，减小了惯性力，提高了压缩机的高速稳定性及使用寿命。

如图2所示，进油孔211为盲孔，出油孔212为多个，多个出油孔212均与进油孔211相连通地设置，多个出油孔212沿活塞销21的周向均匀地分布。进油孔211为盲孔，侧向油孔个即出油孔212的数量可为1至4均布地设置，优选地，进油孔211的中心位于第一连接孔11的轴向中心。这样设置便于润滑油由多个出油孔212流入衬套30与活塞销的轴承间隙之间，这样设置提高了润滑油的润滑效果，减小了惯性力，提高了压缩机的高速稳定性及使用寿命。

如图3所示，多个连接部20包括曲轴22，曲轴22的一端设置有曲柄221，曲柄221穿设于第二连接孔12内，曲柄221的外周面开设有曲柄油槽2211。曲柄油槽2211用于引流润滑油。

如图4和图5所示，衬套30上开设有至少一个通油孔31，通油孔31由衬套30的内表面向衬套30的外表面贯穿地设置。优选地，通油孔31的位置在于轴承摩擦副轴向正中。这样设置便于提高衬套30自身的导油效果和储油效果。这样设置提高了润滑油的润滑效果，提高了压缩机的性能及使用寿命。

进一步地，通油孔31为多个，多个通油孔31沿衬套30的周向均匀地布置。这样设置便于提高衬套30自身的导油效果和储油效果。这样设置提高了润滑油的润滑效果，提高了压缩机的高速稳定性及使用寿命。

在本实施例中，活塞连杆组件还包括活塞40，连杆10通过活塞销21与活塞40相连接，活塞销21通过活塞定位销41卡设在活塞40上，衬套30、活塞40、连杆10中的至少一个由塑料材料制成。优选地，塑料材料为聚酰亚胺，衬套30由聚酰亚胺制成可耐磨耐高温同时摩擦系数低，有利于降功耗及减振降噪。衬套30或活塞40或连杆10采用工程材料聚酰亚胺，可在减小往复惯性力的同时降低摩擦损耗，减小了整机振动，提高了压缩机的高速稳定性及使用寿命。

在本实施例中，连接部20的转速为W1，衬套30的转速为W2，0.2≤W2/W1≤0.8。曲柄或活塞销21的转速为w1，衬套30转速w2，转速比为n，n＝w2/w1，n与曲轴转速、衬套内外直径、间隙、轴承配合宽度有关。转速比n在0.2至0.8之间，优选地n＝0.5，径向摩擦副相对原单一轴承节省约一半的粘性功耗。

如图4和图5所示，衬套30包括衬套本体32和限位部33，衬套本体32为筒状结构，限位部33与衬套本体32的一端的端面相连接并沿衬套本体32的径向方向向外延伸设置。这样设置便于衬套30通过限位部33与连杆的连接孔处的端面相抵接，防止衬套本体32的轴向串动，减小了振动，提高了压缩机的性能及使用寿命。

在本实施例中，限位部33为限位凸起，限位凸起为多个，多个限位凸起沿衬套本体32的周向间隔地设置，或者，限位部33为环形凸缘。限位凸起可以为形状可采用矩形、梯形、圆形，这样设置便于衬套30通过限位部33与连杆的连接孔处的端面相抵接，防止衬套本体32的轴向串动。

如图6和图7所示，多个连接孔中的至少一个连接孔的内表面上开设有导油槽13，导油槽13沿连接孔的轴线方向延伸设置，导油槽13的延伸长度小于连接孔的长度。当导油槽13的延伸长度小于连接孔的长度时，导油槽13与衬套外表面配合形成为浅腔结构，当然导油槽13的深度也可以与连接孔的长度相等，通过将导油槽13设置为不贯穿连接孔两端的浅腔，增加了润滑油流量，提高了润滑油的冷却能力。

在本实施例中，导油槽13为多个，多个导油槽13沿连接孔的周向均匀地分布。其中，部分的导油槽13可以贯穿连接孔的两端，部分的导油槽13形成不贯穿连接孔两端的浅腔，这样设置增加了润滑油流量，提高了润滑油的冷却能力。

如图10所示，多个导油槽13中的至少一个沿连接孔的轴线方向螺旋延伸设置。这样设置使得润滑油流量大且油膜温升小，高速稳定性好。

如图9所示，多个连接孔中的至少一个连接孔的横截面的型线为椭圆，椭圆的短轴与连杆10的轴线平行，连接孔用于安装椭圆轴承。优选地，椭圆的长短轴之比为1至2之间，椭圆轴承油流量大，温升低，旋转精度和高速稳定性好，工艺较简单。椭圆孔长轴方向与出油孔212对应时，润滑油流量较大，降温效果明显，减小了惯性力，提高了压缩机的性能及使用寿命。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种活塞连杆组件，包括连杆10，连杆10具有多个连接孔，多个连接孔中的至少一个连接孔的内表面上开设有导油槽13，导油槽13沿连接孔的轴线方向延伸设置，导油槽13的延伸长度小于连接孔的长度，连杆10为整体式连杆，连杆10的连接孔直接用于安装连接部。当导油槽13的延伸长度小于连接孔的长度时，导油槽13与连接部20的外表面配合形成为浅腔结构，通过将导油槽13设置为不贯穿连接孔两端的浅腔，增加了润滑油流量，提高了润滑油的冷却能力。进一步地，导油槽13为多个，多个导油槽13沿连接孔的周向均匀地分布。部分的导油槽13可贯穿连接孔的两端，部分的导油槽13形成不贯穿连接孔两端的浅腔，这样设置增加了润滑油流量，提高了润滑油的冷却能力。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种活塞连杆组件，包括连杆10，连杆10具有多个连接孔；多个连接孔中的至少一个连接孔的内表面上开设有导油槽13，导油槽13的第一端从连接孔的第一端沿连接孔的孔壁逐渐螺旋至连接孔的第二端。连杆10为整体式连杆，连杆10的连接孔直接用于安装连接部。这样设置使得润滑油流量大且油膜温升小，高速稳定性好。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种活塞连杆组件，包括连杆10，连杆10具有多个连接孔；多个连接孔中的至少一个连接孔的横截面的型线为椭圆，椭圆的短轴与连杆10的轴线平行，连接孔用于安装椭圆轴承。连杆10为整体式连杆，连杆10的连接孔直接用于安装连接部。优选地，椭圆的长短轴之比为1至2之间，椭圆轴承油流量大，温升低，旋转精度和高速稳定性好，工艺较简单。椭圆孔长轴方向与出油孔212对应时，润滑油流量较大，降温效果明显。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机，包括活塞连杆组件，活塞连杆组件为上述实施例中的活塞连杆组件。

如图11所示，现有技术中，活塞连杆组件由连杆1的连杆小头2连接活塞销4，并通过弹性定位销6由活塞定位孔5和活塞弹性定位销孔8固定于活塞销孔9中。活塞7及连杆1均为粉末冶金件，密度比塑料件大，高速运行时具有较大的惯性力，同时强度较小；连杆和活塞销具有相对摆动速度，连杆大头3与曲柄部位相对旋转，粘性功耗正比于转速平方，高速运行时，连杆大小头运动副粘性损耗大大增加，与此同时油膜温升加大。小型高速化活塞机，传统活塞连杆结构面临性能及可靠性诸多潜在问题。

在本实施例中，活塞连杆组件的连杆第二连接孔与衬套配合，第一连接孔11与衬套30配合，第一连接孔11的衬套与活塞销21间隙配合，活塞销21由活塞定位销41固定于活塞40的销孔中。连杆10与衬套30的配合方式可以是间隙和过盈。衬套材料可为金属件如粉末冶金件或者高性能工程塑料件如聚酰亚胺等，具有相对较小的硬度。连杆的第一端支撑于活塞40的内孔下端平面，连杆第二端的衬套下端支撑于曲轴副平衡块上端面。过盈配合时，衬套可采用特殊材料如聚酰亚胺，耐磨耐高温同时摩擦系数低，有利于降功耗及减振降噪。活塞40采用工程材料聚酰亚胺，可在减小往复惯性力的同时降低摩擦损耗。

在本实施例中，曲轴22的曲柄221与连杆第二端的衬套间隙配合，同时，连杆第二端的衬套与连杆第二连接孔配合。连杆第二端的衬套支撑于曲轴副平衡块上端面上。衬套与第二连接孔间隙配合，连杆第一端衬套表面布置小孔，小孔可以是1个，或2至8个均匀布置，小空位置在于轴承摩擦副轴向正中为最佳，但不限于正中。运行中，由曲柄油槽2211的润滑油径均匀孔给衬套与连接孔的轴承供油。装配时，连杆第二端的衬套的上端面与连杆第二端的上端面平齐视为最佳，也可高出1mm至3mm，但不可完全覆盖曲柄油槽2211，否则会较大的影响曲轴甩油路径。连杆第二端的衬套采用轻质塑料件并与第二连接孔过盈配合，连杆第二端的衬套表面无需布置小孔。

在本实施例中，连杆为整体式连杆，连杆第二端布置垂直油槽，油槽数量均匀布置数个，如2至12个，连杆第一端布置浅腔，数量1至8个，浅腔也可为多条圆周方向油槽，具有储油作用的同时高速稳定性好，连杆大头也可为浅腔。浅腔的形状不限于矩形，也可为阶梯状或锯齿状。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种活塞连杆组件，其特征在于，包括：

连杆(10)，所述连杆(10)具有多个连接孔；

多个所述连接孔中的至少一个所述连接孔的内表面上开设有导油槽(13)，所述导油槽(13)的第一端从所述连接孔的第一端沿所述连接孔的孔壁逐渐螺旋至所述连接孔的第二端。

2.一种压缩机，包括活塞连杆组件，其特征在于，所述活塞连杆组件为权利要求1中所述的活塞连杆组件。

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