優(yōu)選無(wú)油式活塞壓縮機(jī)的曲柄傳動(dòng)組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種活塞壓縮機(jī)的曲柄傳動(dòng)組件，其具有布置在曲軸的連桿軸頸上的滾動(dòng)軸承，一連桿經(jīng)由間隔環(huán)安置在所述滾動(dòng)軸承上，所述間隔環(huán)與用于相對(duì)于連桿進(jìn)行抗扭轉(zhuǎn)固定的器件共同作用。本發(fā)明還涉及一種用于產(chǎn)生壓縮空氣的無(wú)油式壓縮機(jī)單元，所述無(wú)油式壓縮機(jī)單元配備有這種曲柄傳動(dòng)組件。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域主要延伸到在軌道車輛構(gòu)造中的壓縮空氣式壓縮機(jī)，所述壓縮空氣式壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)受到嚴(yán)酷的要求，尤其是從負(fù)50攝氏度到正50攝氏度的大溫度波動(dòng)。在此，經(jīng)歷長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間和高的工作循環(huán)，使得壓縮空氣式壓縮機(jī)通常在構(gòu)件的最大溫度限值上運(yùn)行。此外，壓縮空氣式壓縮機(jī)在軌道車輛中通常必須安置在狹小的空間中，這使冷卻空氣供應(yīng)變得困難。所有這些限制條件促使構(gòu)件的顯著熱膨脹，這尤其對(duì)處在動(dòng)力系的動(dòng)力流中且通過(guò)形狀鎖合裝置相互作用以抗扭轉(zhuǎn)固定的部件構(gòu)成負(fù)擔(dān)。
[0003]在實(shí)踐中已顯示出，當(dāng)發(fā)生短時(shí)的所謂導(dǎo)電弓彈跳、也即導(dǎo)電軌中斷時(shí)，這導(dǎo)致壓縮空氣式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速短時(shí)地下降，并接著突然再次顯著上升，這尤其會(huì)導(dǎo)致這種高負(fù)載作用到抗扭轉(zhuǎn)固定部上。特別地，在活塞壓縮機(jī)的曲柄傳動(dòng)裝置的區(qū)域中的抗扭轉(zhuǎn)固定部以這種方式受到強(qiáng)烈載荷。
[0004]根據(jù)普遍已知的現(xiàn)有技術(shù)，連桿在活塞壓縮機(jī)的曲柄傳動(dòng)組件內(nèi)部分體式地實(shí)施。連桿的安裝以多個(gè)步驟進(jìn)行，其中，首先曲軸與其壓緊的連桿軸頸-滾動(dòng)軸承一起裝到曲軸箱中。接著，連桿通過(guò)之后用于氣缸安裝的開(kāi)口導(dǎo)入曲軸箱中。每個(gè)連桿和所配屬的分體式曲軸側(cè)的軸瓦接合到曲軸的滾動(dòng)軸承上。由此，設(shè)置在該位置處的在連桿和滾動(dòng)軸承之間的抗扭轉(zhuǎn)固定部不能無(wú)間隙地實(shí)施，所述抗扭轉(zhuǎn)固定部由此必須以間隙的方式被接合到曲軸的滾動(dòng)軸承的固定部。
[0005]在高溫時(shí)，連桿的鋁材料相對(duì)于滾動(dòng)軸承和通常設(shè)置在滾動(dòng)軸承和連桿之間的由鋼制成的間隔環(huán)(滾動(dòng)軸承和密封件被壓到該間隔環(huán)中)由于構(gòu)件的不同熱膨脹而失去壓配合，使得在壓縮機(jī)活塞的每次壓縮和膨脹時(shí)所述形鎖合的抗扭轉(zhuǎn)固定部受到負(fù)載。該脈沖式負(fù)載導(dǎo)致，在該抗扭轉(zhuǎn)固定部的間隙中的持續(xù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述間隙在該現(xiàn)有技術(shù)中由于安裝原因必然是存在的。
[0006]由EP I 314 898 Al已知一種曲柄傳動(dòng)組件，尤其用于活塞壓縮機(jī)，該曲柄傳動(dòng)組件基本包括具有至少一個(gè)連桿軸頸的曲軸，在連桿軸頸上經(jīng)由至少一個(gè)滾動(dòng)軸承以能轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固定有由輕金屬制成的連桿，其中，在滾動(dòng)軸承和連桿之間布置有一個(gè)間隔環(huán)，所述間隔環(huán)一方面通過(guò)壓配合與滾動(dòng)軸承抗扭轉(zhuǎn)地連接并且另一方面以形狀鎖合的方式與連桿抗扭轉(zhuǎn)地連接。所述間隔環(huán)由具有與滾動(dòng)軸承的材料至少近似相同的特定熱膨脹系數(shù)的材料組成，以防止在溫度波動(dòng)時(shí)滾動(dòng)軸承相對(duì)于連桿松開(kāi)。在此，在滾動(dòng)軸承和連桿之間的形狀鎖合的連接通過(guò)一個(gè)滾花型廓或者至少一個(gè)徑向伸出的銷釘實(shí)現(xiàn)。在此，所述銷釘可構(gòu)造為分立的構(gòu)件，作為連桿的組成部分或者間隔環(huán)的組成部分。
[0007]在實(shí)踐中由于制造技術(shù)的原因以及運(yùn)行的原因已顯示出，以分立的銷釘形式來(lái)實(shí)施所述抗扭轉(zhuǎn)固定部是有利的，因?yàn)槠溆捎诟咻d荷要由盡可能耐用的金屬制造，相對(duì)地連桿通常由輕金屬制成。如果包圍銷釘?shù)目古まD(zhuǎn)部由鋼制成，則該抗扭轉(zhuǎn)部必須錨固在連桿的輕金屬材料中。然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的簡(jiǎn)單壓配合經(jīng)受不同材料的熱膨脹，并且由此傾向于松開(kāi)、形成間隙和/或偏斜。該抗扭轉(zhuǎn)固定部的偏斜的銷釘可導(dǎo)致明顯的軸承損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種活塞壓縮機(jī)的曲柄傳動(dòng)組件，其用于相對(duì)于連桿進(jìn)行抗扭轉(zhuǎn)固定的器件在制造技術(shù)方面具有簡(jiǎn)單且運(yùn)行可靠的設(shè)計(jì)。
[0009]該目的由根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的曲柄傳動(dòng)組件出發(fā)結(jié)合其特征部分的特征而實(shí)現(xiàn)。后面的從屬權(quán)利要求列舉本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案。
[0010]本發(fā)明包括如下技術(shù)教導(dǎo)，用于在連桿和間隔環(huán)之間進(jìn)行抗扭轉(zhuǎn)固定的器件包括借助螺紋以無(wú)間隙的方式固定在連桿中的銷釘組件，所述銷釘組件通過(guò)間隙配合形狀鎖合地配合到間隔環(huán)中。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的解決方案的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，一方面通過(guò)所述抗扭轉(zhuǎn)固定部在連桿中的螺紋固定可確保相對(duì)于連桿固定的落座，相對(duì)地通過(guò)間隙配合與間隔環(huán)共同作用確保了簡(jiǎn)單的裝配。
[0012]根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施方式，所述銷釘組件兩件式地構(gòu)造并且由此包括一具有平滑側(cè)面的柱形銷釘，所述銷釘被壓入一套筒中，所述套筒設(shè)有外螺紋用于擰入到所述連桿中。借助該兩件式的構(gòu)造，不僅相對(duì)于連桿的螺紋固定而且相對(duì)于間隔環(huán)的形狀鎖合的間隙配合能在制造技術(shù)上以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)。
[0013]為了提供該銷釘組件的牢固連接，建議:所述柱形銷釘由優(yōu)選硬化的且回火的調(diào)質(zhì)鋼組成，相對(duì)地，所述套筒由相對(duì)軟的預(yù)調(diào)質(zhì)鋼材料組成。根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施方式，所述銷釘具有的硬度為至少45HRC (洛氏Rockwell)，并且，所述套筒具有的硬度為最大45HRC。
[0014]此外，建議，通過(guò)所述外螺紋被擰入到所述連桿中的銷釘組件附加地借助螺紋固定粘合劑被固定。由此防止所述銷釘組件可能自動(dòng)地從連桿松脫。
[0015]為了對(duì)所述銷釘組件到所述連桿中的擰入深度進(jìn)行限界，建議，所述套筒選擇性地具有一在軸向上鄰接所述外螺紋的徑向外凸緣以形成一止擋部。所述止擋部安置在連桿的螺紋貫通孔的相應(yīng)凹陷部中。
[0016]根據(jù)改進(jìn)本發(fā)明的另一措施，建議，所述套筒在所述銷釘伸出所述套筒的位置處設(shè)有倒圓(Radius)。由此降低銷釘中的缺口應(yīng)力，使得借助該簡(jiǎn)單的制造措施而防止銷釘在尚的持續(xù)負(fù)荷下斷裂。
[0017]另一改進(jìn)本發(fā)明的抗扭轉(zhuǎn)固定部的強(qiáng)度的措施在于，所述間隔環(huán)的與所述銷釘組件的銷釘相應(yīng)的基孔被表層硬化，其中，所述表層的硬度相應(yīng)于所述銷釘?shù)挠捕?。就此而言，所述間隔環(huán)要至少在所述基孔的區(qū)域中被相應(yīng)地硬化。自然也可設(shè)想，所述間隔環(huán)整體由一硬化材料組成，所述硬化材料具有