專利名稱：直線式壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于直線式壓縮機的構造，并且更特別地涉及一種用于通常用于小型制冷系統(tǒng)的類型的直線式壓縮機的安裝布置，該安裝布置允許分布從壓縮機部件傳遞到壓縮機安裝到其上的殼體的力。本壓縮機可構造成不僅用于常用制冷器具的制冷系統(tǒng)， 而且也用于冷卻緊湊電子器具的部件或需要壓縮機單元的小型化的其它應用。
背景技術：
直線式壓縮機已知應用于制冷系統(tǒng)，并且它們的構造已經是通常旨在提高直線式壓縮機的效率的研究的目標。直線式壓縮機基本上是包括活塞的高振動機器，在該壓縮制冷系統(tǒng)的制冷循環(huán)期間，該活塞在壓縮室的內部軸向移位，以便壓縮制冷系統(tǒng)的確定質量的制冷氣體。在相同申請人的專利申請W007/11^95中示出且描述的構造中，提供一種要特別地但不是排他地用于冷卻電子系統(tǒng)的類型的緊湊壓縮機，所述壓縮機通常包括具有典型的圓柱形形狀的大體上氣密的殼體10 ；氣缸20，該氣缸固定到殼體10并且限定壓縮室21， 在壓縮機的操作期間，活塞30在該壓縮室的內部中以往復運動軸向移位；安裝到殼體10的直線式電動機40 ；致動裝置50，該致動裝置將活塞30操作性地聯(lián)接到直線式電動機40，以便使得該直線式電動機使活塞30在壓縮室21內以往復運動移位，所述致動裝置50通過呈彈性裝置60a的形式的聯(lián)接裝置60聯(lián)接到活塞30，該聯(lián)接裝置被設計成使得致動裝置50 和活塞30在壓縮機的操作期間相位相反地移位，如下面公開的。這個實施例需要滑動軸承M以在壓縮機操作期間引導殼體的內部中的電動機的可移動部分，防止電動機的所述可移動部分的橫向運動使壓縮機單元失去平衡。然而，這種類型的軸承產生摩擦并且具有根據(jù)其磨損情況而定的有限的壽命，這是由于這里考慮的類型的壓縮機被設計成不使用油來潤滑相對運動的部分。與滑動軸承的使用有關的另一問題是噪音的產生；在可移動部分之間發(fā)生接觸的情況下，該軸承可產生噪音?？紤]到緊湊壓縮機中可用的減小的尺寸，特別地對于電子器具的制冷系統(tǒng)中的應用，希望提供一種構造方案，該構造方案保證最小化壓縮機單元，并且優(yōu)選地禁用滑動軸承，最小化壓縮機中的具有相對運動并且彼此接觸的部分的存在，并且簡化其構造，而不損害為設計直線式壓縮機的尺寸而確立的限制。

發(fā)明內容
由于已知構造方案的上述缺陷和其它缺點，本發(fā)明的一個目標是提供一種直線式壓縮機，該直線式壓縮機允許最小化或者甚至抵消在其殼體的內部中作用在壓縮機的往復運動部分上的橫向載荷的效果，防止壓縮機單元的可移動部件(特別是由致動裝置和電動機的可移動部分形成的組件)與壓縮機殼體碰撞，而不使用滑動軸承或可引起壓縮機的可移動部分之間的接觸的其它裝置。本發(fā)明的另一目標是提供一種如上所述的壓縮機，并且該壓縮機在其操作期間不產生噪音。本發(fā)明的另一目標是提供一種如上所述的壓縮機，并且該壓縮機以簡單的方式允許(W007/118295中公開的類型的)緊湊直線式壓縮機的構造，該構造至少部分地抵消作用在壓縮室的內部中的活塞上的橫向載荷的效果，最小化所述部分之間的摩擦。本發(fā)明的另外目標是提供一種如上所述的壓縮機，并且該壓縮機以簡單的方式允許緊湊直線式壓縮機的構造，而不需要在具有相對運動的部分之間使用潤滑油。本發(fā)明的另一目標是提供一種如上所述的直線式壓縮機，并且該直線式壓縮機的構造允許以減小的值維持壓縮機殼體的尺寸，以及壓縮機殼體的總重量。本發(fā)明涉及如下類型的直線式壓縮機，這種類型的直線式壓縮機包括殼體，該殼體的內部固定有氣缸，該氣缸限定壓縮室，在該壓縮室的內部中設置有活塞；直線式電動機，該直線式電動機具有內部地固定到該殼體的固定部分和相對于該固定部分往復運動的可移動部分；致動裝置，該致動裝置固定到直線式電動機的可移動部分，以便以往復運動被所述可移動部分驅動；聯(lián)接裝置，該聯(lián)接裝置將該致動裝置聯(lián)接到該活塞，使得所述致動裝置和活塞在壓縮機操作期間以往復運動移位。根據(jù)本發(fā)明，所述壓縮機包括支承彈性裝置，所述支承彈性裝置將所述致動裝置連接到所述殼體并且具有能夠支承作用在由所述直線式電動機的可移動部分并且由所述致動裝置限定的組件上的橫向載荷的徑向剛性，以便使由所述橫向載荷的作用引起的所述直線式電動機的所述固定部分和可移動部分之間的軸向不對齊最小化，所述支承彈性裝置提供最小化的軸向剛性，以便允許活塞和致動裝置的所需的移位。根據(jù)本發(fā)明的特別方面，聯(lián)接裝置是將致動裝置聯(lián)接到活塞的彈性裝置，支承彈性裝置具有最小化的軸向剛性，以便允許活塞和致動裝置具有相位相反的移位。根據(jù)本發(fā)明的另一特別方面，活塞直接聯(lián)接到彈性裝置，該壓縮機包括另外的支承彈性裝置，該另外的支承彈性裝置將活塞連接到殼體并且具有能夠支承作用在活塞上的橫向載荷的徑向剛性，以便使所述橫向載荷的作用引起的活塞相對于壓縮室的軸向不對齊最小化，所述另外的支承彈性裝置具有最小化的軸向剛性，以便允許活塞和致動裝置相位相反地進行所需的移位。在本發(fā)明的另一方面中，該壓縮機包括另外的支承彈性裝置，該另外的支承彈性裝置將鄰近活塞的彈性裝置的端部部分連接到殼體，并且具有能夠支承作用在彈性裝置的所述端部部分上的橫向載荷的徑向剛性，以便使由所述橫向載荷的作用引起的彈性裝置的端部部分相對于壓縮室的軸向不對齊最小化，所述另外的支承彈性裝置具有最小化的軸向剛性，以便允許活塞和致動裝置相位相反地進行所需的移位。本發(fā)明的又一方面是提供一種如上面限定的直線式壓縮機，并且在該直線式壓縮機中，活塞剛性地聯(lián)接到彈性裝置，或者所述活塞通過鉸接裝置聯(lián)接到彈性裝置。


下面將參考通過本發(fā)明的可能實施例的例子的方式給出的附圖描述本發(fā)明，并且其中圖1示意性地給出W007/118295中示出且描述的直線式壓縮機的構造的縱向剖視圖2以簡化的并且更確切地以示意的方式給出圖1中示出的類型的壓縮機的縱向剖視圖，但給出用于支承彈性裝置的本發(fā)明的第一實施例；圖3示意性地示出使用另外的支承彈性裝置將活塞安裝到彈性裝置的圖2中示出的方案的構造變型；圖4示意性地給出用于本發(fā)明的第二構造選擇的諸如前述圖的視圖的視圖；圖5示意性地示出用于圖4中示出的方案的用來將活塞安裝到彈性裝置的構造變型；圖6示意性地給出圖2到5中所示類型的本發(fā)明的支承彈性裝置的構造選擇；圖7示意性地給出用于本發(fā)明的第三構造選擇的諸如前述圖1到5的視圖的視圖；圖8示意性地給出用于支承彈性裝置的第二構造選擇的側視圖；圖9示意性地給出用于圖7和8中示出的第二構造選擇的支承彈性裝置；并且圖10示意性地給出用于本發(fā)明的第四構造選擇的諸如圖8的視圖的視圖，以實線指示支承彈性裝置的膨脹狀態(tài)，并且以虛線指示支承彈性裝置的壓縮狀態(tài)。
具體實施例方式如圖1、2、3、4、5和7中示出的，本發(fā)明包括用于制冷系統(tǒng)的壓縮機，例如，具體地但不排他地用于制冷電子系統(tǒng)的類型的緊湊壓縮，所述壓縮機通常包括殼體10 ；氣缸20， 該氣缸內部地固定到殼體10并且限定壓縮室21 ；活塞30，在壓縮機的操作期間該活塞在壓縮室21的內部中往復運動；直線式電動機40，該直線式電動機具有內部地固定到殼體10 的固定部分41和相對于固定部分41往復運動的可移動部分42 ；和致動裝置50，該致動裝置固定到直線式電動機40的可移動部分42，以便被往復運動的所述可移動部分驅動。致動裝置50通過聯(lián)接裝置60聯(lián)接到活塞30，使得所述致動裝置50和活塞30在壓縮機的操作期間以往復運動移位?；钊?0、致動裝置50、直線式電動機40的可移動部分42和彈性裝置60a限定壓縮機的共振可移動組件。在具體的壓縮機構造中(諸如共同待審的專利申請W007/118295中描述的并且本發(fā)明適用于其的壓縮機構造)，致動裝置50通過呈彈性裝置60a的形式的聯(lián)接裝置60聯(lián)接到活塞30，使得所述致動裝置50和活塞30在壓縮機的操作期間以往復運動且相位相反地移位。雖然沒有示出，但本發(fā)明也可應用于直線式壓縮機，該直線式壓縮機具有致動裝置50和活塞30，該致動裝置和活塞構造成通過例如以桿或一束桿的形式的聯(lián)接裝置60彼此聯(lián)接，以便在其往復運動時同相位地聯(lián)合地移位。在附圖中示出的這種構造中，活塞30不是直接地且剛性地固定到致動裝置50，而是通過彈性裝置60a固定到致動裝置50 (引起不與致動裝置50的往復移位對應的往復移位)，活塞30的往復運動與通過直線式電動機40的為致動裝置50確定的那個運動操作性地關聯(lián)，允許所述活塞30進行偏移的或相位相反(即，沿與致動裝置50的方向相反的方向)的移位，該移位也可具有與致動裝置50的往復移位的幅值不同的幅值。活塞30和致動裝置50之間的運動的這種自由允許相對往復移位被預先限定，以便消除由所述部分的每一個的移位引起的沿往復運動的方向的振動。在這種類型的構造中，活塞30的移位幅值小于與致動裝置50相關聯(lián)的那些移位幅值，根據(jù)與彈性裝置60a相關聯(lián)的兩個部分的不同質量而定。在示出的構造中將活塞30操作性地聯(lián)接到致動裝置50的彈性裝置60a被限定成不僅保證活塞40和致動裝置50的部件之間的物理聯(lián)接，而且以確定的幅值、頻率和與致動裝置50的運動的相位關系確定從直線式電動機40到活塞30的運動傳遞。彈性裝置60a具有與活塞30的移位軸線同軸的軸線并且根據(jù)活塞30和致動裝置 50的質量和為致動裝置50和活塞30的所述部件確定的希望移位幅值而設計其尺寸?；钊?30和致動裝置50的移位幅值相對于橫向平面P被限定，該橫向平面垂直于彈性裝置60a的軸線，被限定在相對于氣缸20和殼體10的部件中的一個中所包含的參考點的預定距離處， 所述幅值被計算以保證直線式電動機50的確定功率和活塞30的確定氣體泵送效率。聯(lián)接到活塞30和致動裝置50的部件的彈性裝置60a將限定壓縮機操作的幅值的零點的布置在所述橫向平面P上的其區(qū)域維持靜止，其中由活塞30和致動裝置50的部件中的每一個的運動引起的振動具有零結果，與被平衡的幅值之間的差無關。通過確定彈性裝置60a的質量和彈簧常數(shù)，確定活塞30和致動裝置50的行程幅值。在不修改活塞30的行程的壓縮機構造中，致動裝置50的移位幅值被限定成大于活塞 30的移位幅值，允許借助減小尺寸的(例如，較小直徑的)電動機獲得希望的功率，而不必增加致動裝置50的行程，致動裝置的行程的增加引起活塞30的行程的變化，并且因此引起其泵送能力的變化。根據(jù)這里描述的并且在W007/11^9中給出的壓縮機的構造形式，致動裝置50通常包括由直線式電動機40的可移動部分42限定的基座部分，所述基座部分和載荷部分優(yōu)選地彼此同軸并且與活塞30的軸線同軸。在執(zhí)行本發(fā)明的一種方式中，基座部分通過已知的常規(guī)方式(諸如，粘合劑、螺紋、過盈等等)固定載荷部分或以單體件包括所述載荷部分。 載荷部分(直線式電動機40的可移動部分4 承載直線式電動機40的永久磁體(未示出)。對于這里描述的構造，彈性裝置60a具有固定到活塞30的端部和固定到致動裝置 50的基座部分的相對端部。彈性裝置60a可以由一個或兩個共振螺旋彈簧限定，該兩個共振螺旋彈簧具有相同的螺旋發(fā)展方向并且它們的相鄰的端部彼此有角度地間隔開。這里描述的壓縮機可以包括或不包括定位元件(未示出)，該定位元件將位于所述橫向平面P上的彈性裝置60a的區(qū)域聯(lián)接到氣缸20和殼體10的部件中的一個。對于本壓縮機構造，彈性裝置60a包括至少一個共振螺旋彈簧，該共振螺旋彈簧具有聯(lián)接到活塞30的端部和聯(lián)接到致動裝置50的相對端部。在彈性裝置60a包括多于兩個共振螺旋彈簧的構造中，這些構造具有為所述共振螺旋彈簧的相鄰端部限定對稱平面 (例如，具有相同的間隔)的角分布。在圖1中示出的構造中，殼體10內部地提供滑動軸承M，該滑動軸承在壓縮機的操作期間保證直線式電動機40的可移動部分42的對齊，但該滑動軸承具有前面已經論述的缺陷。根據(jù)不再使用滑動軸承的本發(fā)明，壓縮機包括支承彈性裝置70，該支承彈性裝置將致動裝置50連接到殼體10并且具有能夠支承作用在由直線式電動機40的可移動部分42和致動裝置50限定的組件上的橫向載荷的徑向剛性，以便使由所述橫向載荷的作用引起的直線式電動機40的所述可移動部分42和固定部分41之間的軸向不對齊最小化，所述支承彈性裝置70具有最小化的軸向剛性，以便允許活塞30和致動裝置50相位相反地進行所需的移位。本發(fā)明的壓縮機也可在所述彈性裝置60a安裝到活塞30的區(qū)域中包括將活塞30 和彈性裝置60a的部件中的一個聯(lián)接到殼體10的另外的支承彈性裝置80。支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80的部件中的每一個的構造形式和軸向和徑向剛性的程度可以相同或不同，所述支承彈性裝置的每一個的形式以及軸向和徑向剛性的程度被定義為根據(jù)所包括的質量和消除所述支承彈性裝置70、80施加在彈性裝置60a 上的力的結果的方便性而定。支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80可以被設計成使得每一個具有相應的軸向剛性，該軸向剛性被限定成在壓縮機操作時、在活塞30和由形成致動裝置50和電動機 40的可移動部分42的組件的往復運動期間、與所述彈性裝置中的另一個的軸向剛性聯(lián)合地消除殼體10上的軸向力。根據(jù)執(zhí)行本發(fā)明的一種方法，支承彈性裝置70由至少一個彈簧71限定，該至少一個彈簧布置在垂直于直線式電動機40的固定部分41的軸線的平面中。在這種方案的變體 (未示出)中，支承彈性裝置70包括至少一個彈簧71，該至少一個彈簧的延伸的一部分(例如要被固定到殼體10的那部分)布置在垂直于直線式電動機40的固定部分41的軸線的平面中，所述彈簧71的其余部分布置成與直線式電動機40的固定部分41的所述軸線成角度，為所述彈簧71限定錐形形狀。在圖2到6中示出的構造中，支承彈性裝置70由單個板簧71限定，例如，該單個板簧包括通過呈螺旋狀布置的多個中間部分73互連的兩個同心的環(huán)形部分72a、72b。板簧71的這個實施例被限定為具有低的軸向剛性和高的徑向剛性。此外，它可以通過切割或沖壓扁平金屬片材被容易地獲得。這個實施例的另一優(yōu)點是其沿軸向方向的長度。由于它從金屬片材獲得，因此軸向尺寸顯著減小。根據(jù)執(zhí)行本發(fā)明的另一方式，如圖7到10中示出的，支承彈性裝置70由至少一個圓柱形螺旋彈簧74限定，該至少一個圓柱形螺旋彈簧與直線式電動機40的固定部分41的軸線同軸，并且具有聯(lián)接到致動裝置50的端部7 和聯(lián)接到殼體10的相對端部74b。圓柱形螺旋彈簧74可以安裝在鄰近致動裝置50的彈性裝置60a的端部區(qū)域中，包圍彈性裝置 60a的所述端部區(qū)域，或者也布置在所述彈性裝置60a的內部。在圖7中示出的實施例中， 圓柱形螺旋彈簧74安裝成包圍彈性裝置60a的所述端部區(qū)域并且其相對的端部74b安裝成安置在內部地布置在殼體10中的止動部分IOa上。在呈圓柱形螺旋彈簧74的形式的支承彈性裝置70的這個實施例中，所述支承彈性裝置70可以由一個或更多個螺旋彈簧限定，該一個或更多個螺旋彈簧構造成具有高的徑向剛性和低的軸向剛性。這個實施例的優(yōu)點是其徑向尺寸，該徑向尺寸使得減小壓縮機的橫向尺寸成為可能，該壓縮機因此可以是緊湊的。在螺旋彈簧的構造中，圓柱形螺旋彈簧74可以與限定彈性裝置60a(圖10)的彈簧成單體件而被獲得或布置在與該彈簧分離的部件中。根據(jù)例示，殼體10包括長形管狀本體11，該長形管狀本體通常是金屬合金的并且在直線式電動機40和氣缸20之間內部地限定氣密室HC，所述氣密室HC通向壓縮室21的第一端部并且容納致動裝置50和彈性裝置60a。任何已知的現(xiàn)有技術構造的閥板12被安置且固定在壓縮室21的第二端部上，并且關閉該第二端部。頭部13被外部地安置并且保持在閥板12上，提供壓縮室21和壓縮機聯(lián)接到其上的未示出的制冷回路的吸入管路13a和排出管路1 之間的選擇性流體連通。根據(jù)本發(fā)明，頭部13(或者固定在包圍閥板12的相鄰殼體部分的縱向延伸的至少一部分周圍的端部覆蓋件)例如通過粘合劑或機械過盈配合而被固定到殼體10。閥板12(在該閥板中，吸入孔口 1 和排出孔口 12b被限定成由相應的吸入閥12c 和相應的排出閥12d選擇性地關閉)安置在壓縮室21的第二端部上，關閉所述壓縮室21， 壓縮室21的所述第二端部與活塞30安裝到其上的端部相對。在具有殼體10的壓縮機構造中，如附圖中所示，所述壓縮機具有其相對運動部分，該相對運動部分構造成免去用于壓縮機的潤滑油，以及用于所述油的儲存器和用來將該油泵送到具有相對運動的部分的裝置的設置。壓縮機的相對運動部分由自潤滑材料(例如，一些塑料)制成，或由耐摩擦材料制成，或者設置有低摩擦耐磨損涂層。具體地，可以以自潤滑材料(例如，一些工程塑料)，或者以涂覆有低摩擦耐磨損表面涂層的常規(guī)材料生產活塞30。在其內部發(fā)生活塞30的移位的壓縮室21也可接收具有諸如上面提到的涂層的套筒。除了減小相對運動部分之間的摩擦外，形成本發(fā)明的壓縮機的部件的材料的確定考慮壓縮機中的平衡問題。在這種構思中，被描述的壓縮機優(yōu)選地提供由具有低質量密度的材料制成的其部件，以便減小來自活塞30的往復運動的不平衡力。正被描述的壓縮機可用于根據(jù)其特性而定的例如從3. OOOrpm到15. OOOrpm的寬范圍的旋轉。雖然這里示出的構造具有通過頭部13而在壓縮室21和吸入管路之間的流體連通，但應當理解，本發(fā)明也可應用于諸如W007/11^95中示出且描述的那些壓縮機構造。如示出的，殼體10的長形管狀本體11具有頭部13固定到其上的第一端部Ila和由電動機覆蓋件15關閉的第二端部lib。在圖1中示出的現(xiàn)有技術構造中，直線式電動機 40安裝成鄰近殼體10的長形管狀本體11的第二端部lib。應當理解，對于這里描述的任何殼體構造或者同樣對于W007/11^95中給出的那些構造，殼體10和電動機覆蓋件15的部件中的至少一個也可以外部地設置有熱交換翅片，用來在操作期間冷卻本發(fā)明的壓縮機， 并且用來將由電動機和由壓縮室21中的制冷流體的壓縮產生的熱釋放到壓縮機外部。根據(jù)執(zhí)行本發(fā)明的一種方式，如圖2和3中所示，殼體10形成為氣密地彼此固定的至少兩個同軸部分，該至少兩個同軸部分的一個限定殼體10的長形管狀本體11，并且另一個限定電動機覆蓋件15。對于以板簧71的形式的支承彈性裝置70的構造，其具有固定在所述兩個殼體部分之間的由外部環(huán)形部分72a限定的徑向外部部分。在這種構造中，長形管狀本體11的第二端部lib具有周邊凸緣11c，該周邊凸緣 Ilc將被安置在電動機覆蓋件15的打開端部部分的周邊凸緣1 上，通過適當?shù)难b置并且使用密封接頭將在該構造中限定支承彈性裝置70的板簧71的最外環(huán)形部分72a的周邊邊緣夾在中間以保證殼體10的內部的氣密性。
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在圖2到5中示出的構造中，板簧71的最內環(huán)形部分72b包括中心轂72c，該中心轂將被緊密地安裝在致動裝置50的相鄰部分周圍。在這些構造中，殼體10在電動機覆蓋件15的固定區(qū)域中具有根據(jù)支承彈性裝置 70的直徑而定的擴大部分。圖2到6中示出的板簧71具有通過呈螺旋布置的多個中間部分73互連的其同心環(huán)形部分72a、72b，該同心環(huán)形部分被限定在沿相同的螺旋發(fā)展方向產生的狹縫75之間， 所述狹縫的尺寸被設計成根據(jù)支承彈性裝置70的這種構造所希望的剛性而定。根據(jù)要應用于活塞30直接聯(lián)接到彈性裝置60a的構造的本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的壓縮機包括另外的支承彈性裝置80，該另外的支承彈性裝置將活塞30連接到殼體10 并且具有能夠支承作用在活塞30上的橫向載荷的徑向剛性，以便使所述橫向載荷的作用引起的活塞30相對于壓縮室21的軸向不對齊最小化，所述另外的支承彈性裝置80提供最小化的軸向剛性，以便允許活塞30和致動裝置50的相位相反地進行所需的移位。在這種構造中，另外的支承彈性裝置80在壓縮機操作期間最小化活塞30和壓縮機21的內壁之間的撞擊和摩擦的出現(xiàn)。另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，壓縮機包括另外的支承彈性裝置80，該另外的支承彈性裝置將鄰近活塞30的彈性裝置60a的端部部分61連接到殼體10，并且具有能夠支承作用在彈性裝置60a的所述端部部分61上的橫向載荷的徑向剛性，以便使由所述橫向載荷的作用引起的彈性裝置60a的端部部分61相對于壓縮室21的軸向不對齊最小化，所述另外的支承彈性裝置80具有最小化的軸向剛性，以便允許活塞30和致動裝置50的相位相反地進行所需的移位。對于這種構造，活塞30可以剛性地聯(lián)接到彈性裝置60a(如圖2和4 中所示)，或通過鉸接裝置31聯(lián)接到彈性裝置60a(如圖3、5和7中所示)。圖10示出利用支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80的構造，該支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80都被設置為彈性裝置60a的彈簧延伸，起始于彈性裝置60a 的端部部分61和鄰近直線式電動機40的可移動部分42的彈性裝置60a的相對端部部分 62，尤其是與彈性裝置60a成單體件。在這種構造中，每一個支承彈性裝置80分別通過彈性裝置60a的端部部分61和相對的端部部分62聯(lián)接到殼體10。在示出的構造中，在每一個所述端部部分61和相對的端部部分62中，彈簧裝置設置有用來將兩個支承彈性裝置固定到殼體10的孔63。由于到彈性裝置60a的這個連接，在這種構造中，兩個支承彈性裝置也受到彈性裝置60a的可操作運動。為了防止這兩個支承彈性裝置干預彈性裝置60a的操作，在考慮每一個所述支承彈性裝置的軸向剛性的情況下，計算其軸向剛性。支承彈性裝置構造成具有沿軸向具有減小的厚度并且沿徑向具有較大的厚度的彈簧絲，以便允許為所述支承彈性裝置獲得所需的操作性能。應當理解，支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80的徑向剛性和軸向剛性被定義為根據(jù)在壓縮機操作期間支承彈性裝置70或另外的支承彈性裝置 80將受到的載荷而定。鉸接裝置31的設置允許防止彈性裝置60a相對于活塞30的偏離傳遞到該活塞， 該偏離由徑向振動(由壓縮機的壓縮和吸入操作產生)并且也由另外的支承彈性裝置80 的可能的安裝不對齊(缺陷)引起。在圖3、5和7中示出的構造中，鉸接裝置31包括桿32，該桿將基座部分33連接到活塞30的頂部部分34，對壓縮室21中的氣體壓縮負責，所述桿32通過相應的鉸接35、 36 (例如，球接頭裝置或鉸接接合裝置)連接在基座部分33和頂部部分34之間。另外的支承彈性裝置80可具有已經針對支承彈性裝置70描述的相同的構造，即， 所述另外支承彈性裝置80可以由布置在垂直于活塞30的軸線的平面中的至少一個彈簧81 或其一部分限定，所述彈簧81是例如包括通過呈螺旋狀布置的多個中間部分83互連的兩個同心環(huán)形部分82a、82b的單個板簧81。如已經針對支承彈性裝置70描述的，對于另外的支承彈性裝置80的這種構造，殼體10形成為彼此氣密地固定的至少兩個同軸部分，所述至少一個彈簧81 (或其一部分)的環(huán)形部分82a中的一個(徑向外部環(huán)形部分)固定在殼體的所述兩個部分之間。在這種情況下，殼體10具有彼此氣密地固定的三個同軸部分，三個同軸部分中的兩個已經被描述并且分別由長形管狀本體11和電動機覆蓋件15限定，并且另一個同軸部分由將被安裝到氣缸20的端部部分16限定，所述端部部分16設置有限定端部凸緣17a的加大的周邊邊緣17，以便殼體10的長形管狀本體11的第一端部Ila的凸緣部分Ilf的安置和安裝。該另一個板簧81的構造和安裝遵循與針對安裝到致動裝置50的板簧71描述的相同的特性，就是說，所述另一板簧81具有其最外環(huán)形部分82a，該最外環(huán)形部分固定在長形管狀本體11限定的殼體部分和端部部分16的周邊邊緣17限定的殼體部分之間。在另外的支承彈性裝置80的這種構造中，殼體10在端部部分16的安裝區(qū)域中還具有長形管狀本體11的加大部分，該加大部分鄰近其第一端部11a。如已經針對支承彈性裝置70描述的，另外的支承彈性裝置80也可以由至少一個圓柱形螺旋彈簧84限定，該至少一個圓柱形螺旋彈簧84與活塞30的軸線同軸并且具有聯(lián)接到活塞30的端部和聯(lián)接到殼體10的相對端部。在這種情況下，圓柱形螺旋彈簧84可以包圍鄰近致動裝置50的彈性裝置60a的端部區(qū)域，或者所述圓柱形螺旋彈簧84也可以構造成被彈性裝置60a的所述端部區(qū)域包圍。圓柱形螺旋彈簧可以與彈性裝置60a設置成分離件或者與彈性裝置60a設置成單體件。應當理解，在這里給出的本發(fā)明的構思內，支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80(未示出)的其它實施例是可能的，該其它實施例不提供同時設置有相同的彈簧構造的支承彈性裝置，諸如以板簧形式提供支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80的所述部件中的一個，而以螺旋彈簧的形式提供所述部件中的另一個。根據(jù)用于圓柱形螺旋彈簧的圖9中示出的構造選擇，這包括通過螺旋彈簧元件 77、87彼此固定的圈76、86。在這種構造中，圓柱形螺旋彈簧由三個環(huán)76a、86a和固定在環(huán)的狹縫中的多個條材77a、87a形成。外部環(huán)是固定的并且中心環(huán)是可移動的環(huán)。在僅僅一個彈簧用于限定支承彈性裝置70的實施例中，這個螺旋彈簧構造的中心環(huán)76、76a、86、86a 固定到致動裝置50，并且兩個外部環(huán)可以固定到壓縮機的殼體10。同樣，這個組件可以安裝在共振彈簧的兩側中，完全支承該機構。具有支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80的構造的軸向剛性用于平衡壓縮機的振動。由于活塞30和直線式電動機40彼此同軸地并且沿相反方向運動，因此支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80中的一個對壓縮機的殼體10的反作用力被沿相反方向操作的所述支承彈性裝置70和另外的支承彈性裝置80中的另一個抵消。對于力的這種中和，必要的是，支承彈性裝置(或另外的支承彈性裝置)的剛性X行程的乘積對于操作中的兩個支承彈性裝置是相等的。兩個支承彈性裝置的使用可影響在所述兩個支承彈性裝置的端部中具有另外的剛性的壓縮機的主共振系統(tǒng)。這種干涉必須被限制以便不干涉從電動機到活塞的能量傳遞。這里描述的兩個支承彈性裝置可以僅用于在直線式電動機40的那側支承該機構 (支承彈性裝置70)，或者它們也可以用在活塞30的那側(另外的支承彈性裝置80)，通過彈簧懸掛整個機構。鉸接活塞30的構造可以與這里描述的兩個支承彈性裝置聯(lián)合地使用，以便防止安裝不對齊在活塞30上產生不希望的力。使用支承彈性裝置的優(yōu)點是其低的能量損失，這是由于它僅僅在彈簧結構的變形時以很小的程度發(fā)生。由于部件之間不存在摩擦，因此不必將油用于其操作，除了涉及的生態(tài)方面外，這個事實還通過允許所述壓縮機在任何位置中操作而給予壓縮機應用多功能性。
權利要求
1.一種直線式壓縮機，所述直線式壓縮機包括殼體(10)，所述殼體的內部固定有氣缸(20)，所述氣缸限定壓縮室(21)，在所述壓縮室的內部中設置有活塞(30)；直線式電動機(40)，所述直線式電動機具有固定到所述殼體(10)的內部的固定部分Gl)和相對于所述固定部分Gl)往復運動的可移動部分0 ；致動裝置(50)，所述致動裝置固定到所述直線式電動機GO)的可移動部分(42)，以便被往復運動的所述可移動部分0 驅動；聯(lián)接裝置(60a)，所述聯(lián)接裝置將所述致動裝置(50)聯(lián)接到所述活塞(30)，使得所述致動裝置 (50)和活塞(30)在所述壓縮機的操作期間以往復運動方式移位，所述壓縮機的特征在于， 所述壓縮機包括支承彈性裝置(70)，所述支承彈性裝置將所述致動裝置(50)連接到所述殼體(10)并且具有徑向剛性，所述徑向剛性能夠支承作用在組件上的橫向載荷，所述組件由所述直線式電動機GO)的可移動部分0 以及所述致動裝置(50)限定，以便使由所述橫向載荷的作用引起的所述直線式電動機GO)的所述可移動部分0 和固定部分Gl) 之間的軸向不對齊最小化，所述支承彈性裝置(70)具有最小化的軸向剛性，以允許所述活塞(30)和所述致動裝置(50)進行所需的移位。
2.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于，所述支承彈性裝置(70)由布置在垂直于所述直線式電動機GO)的固定部分Gl)的軸線的平面中的至少一個彈簧(71)或彈簧部分限定。
3.如權利要求2所述的壓縮機，其特征在于，所述支承彈性裝置(70)由單個板簧(71)限定。
4.如權利要求3所述的壓縮機，其特征在于，所述單個板簧(71)包括通過呈螺旋狀布置的多個中間部分(7 互連的兩個同心環(huán)形部分(7h，72b)。
5.如權利要求2、3或4中的任一項權利要求所述的壓縮機，其特征在于，所述殼體 (10)形成為彼此氣密地固定的至少兩個同軸部分，所述至少一個彈簧(71)具有固定在所述殼體的兩個部分之間的徑向外部部分(7 )。
6.如權利要求1所述的壓縮機，其特征在于，所述支承彈性裝置(70)由至少一個圓柱形螺旋彈簧(74)限定，所述至少一個圓柱形螺旋彈簧與所述直線式電動機GO)的固定部分Gl)的軸線同軸并且具有聯(lián)接到所述致動裝置(50)的端部(74a)和聯(lián)接到所述殼體 (10)的相對端部(74b)。
7.如權利要求6所述的壓縮機，其特征在于，所述圓柱形螺旋彈簧(74)包圍所述聯(lián)接裝置(60)的端部區(qū)域，該端部區(qū)域鄰近所述致動裝置(50)。
8.如權利要求1到7中的任一項權利要求所述的壓縮機，其特征在于，所述聯(lián)接裝置 (60)是彈性裝置(60a)，并且將所述致動裝置(50)連接到所述殼體(10)的所述支承彈性裝置(70)具有最小化的軸向剛性，以允許所述致動裝置(50)和活塞(30)在所述壓縮機操作期間以往復運動方式并且相反地移位。
9.如權利要求8所述的壓縮機，其中所述活塞(30)直接聯(lián)接到所述彈性裝置(60a)， 其特征在于，所述壓縮機包括另外的支承彈性裝置(80)，所述另外的支承彈性裝置將所述活塞(30)連接到所述殼體(10)并且具有能夠支承作用在所述活塞(30)上的橫向載荷的徑向剛性，以便使由所述橫向載荷的作用引起的所述活塞(30)相對于所述壓縮室Ol)的軸向不對齊最小化，所述另外的支承彈性裝置(80)具有最小化的軸向剛性，以允許所述活塞(30)和所述致動裝置(50)相位相反地進行所需的移位。
10.如權利要求8所述的壓縮機，其特征在于，所述壓縮機包括另外的支承彈性裝置 (80)，所述另外的支承彈性裝置將所述彈性裝置(60a)的端部部分(61)連接到所述殼體 (10)，所述端部部分鄰近所述活塞(30)，并且所述另外的支承彈性裝置具有能夠支承作用在所述彈性裝置(60a)的所述端部部分(61)上的橫向載荷的徑向剛性，以使由所述橫向載荷的作用引起的所述彈性裝置(60a)的端部部分(61)相對于所述壓縮室的軸向不對齊最小化，所述另外的支承彈性裝置(80)具有最小化的軸向剛性，以允許所述活塞(30)和所述致動裝置(50)相位相反地進行所需的移位。
11.如權利要求9或10中的任一項權利要求所述的壓縮機，其特征在于，所述活塞 (30)剛性地聯(lián)接到所述彈性裝置(60a)。
12.如權利要求9或10中的任一項權利要求所述的壓縮機，其特征在于，所述活塞 (30)通過鉸接裝置(31)聯(lián)接到彈性裝置(60a)。
13.如權利要求9或10中的任一項權利要求所述的壓縮機，其特征在于，所述支承彈性裝置(70)和另外的支承彈性裝置(80)分別具有相應的軸向剛性，所述相應的軸向剛性被限定成與所述彈性裝置中的另一個的軸向剛性聯(lián)合地抵消所述殼體(10)上的軸向力。
14.如權利要求9、10、11、12或13中的任一項權利要求所述的壓縮機，其特征在于，所述另外的支承彈性裝置(80)由布置在垂直于所述活塞(30)的軸線的平面中的至少一個彈簧(81)限定。
15.如權利要求14所述的壓縮機，其特征在于，所述另外的支承彈性裝置(80)由單個板簧(81)限定。
16.如權利要求15所述的壓縮機，其特征在于，所述單個板簧(81)包括通過呈螺旋狀布置的多個中間部分(8 互連的兩個同心環(huán)形部分(8 ,82b)。
17.如權利要求14、15或16中的任一項權利要求所述的壓縮機，其特征在于，所述殼體(10)形成為彼此被氣密地固定的至少兩個同軸部分，所述至少一個彈簧(81)具有固定在所述殼體的兩個部分之間的徑向外部部分(82a)。
18.如權利要求9、10、11、12或13中的任一項權利要求所述的壓縮機，其特征在于，所述另外的支承彈性裝置(80)由至少一個圓柱形螺旋彈簧(84)限定，所述至少一個圓柱形螺旋彈簧與所述活塞(30)的軸線同軸并且具有聯(lián)接到所述活塞的端部和聯(lián)接到所述殼體 (10)的相對端部。
19.如權利要求18所述的壓縮機，其特征在于，所述圓柱形螺旋彈簧(84)包圍所述彈性裝置(60a)的端部區(qū)域，該端部區(qū)域鄰近所述致動裝置(50)。
全文摘要
所述直線式壓縮機包括殼體(10)，所述殼體固定氣缸(20)，所述氣缸限定壓縮室(21)，所述壓縮室容納活塞(30)；直線式電動機(40)，所述直線式電動機具有固定到所述殼體(10)的固定部分(41)和可往復運動的部分(42)；由可移動部分(42)驅動的致動裝置(50)；彈性裝置(60a)，該彈性裝置將致動裝置(50)聯(lián)接到活塞(30)，使得它們相位相反地往復運動。支承彈性裝置(70)將致動裝置(50)連接到殼體(10)并且提供徑向剛性以便支承作用在所述可移動部分(42)和致動裝置(50)上的橫向載荷，并且以便最小化直線式電動機(40)的可移動部分(42)和固定部分(41)之間的軸向不對齊，該支承彈性裝置(70)提供最小化的軸向剛性以便允許活塞(30)和致動裝置(50)的移位。
文檔編號F04B35/04GK102472263SQ201080030423
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權日2009年7月8日
發(fā)明者C·K·塔克莫里, D·E·B·利利, E·貝爾萬格, P·R·C·庫托 申請人:惠而浦股份有限公司