[发明专利]压缩机用中空状活塞制造方法及活塞制造设备

说明书

本发明涉及例如用于压缩机的中空状活塞的制造方法及活塞制造设备。

用于由活塞的往复运动驱动的压缩机中的活塞，其重量的减轻是一个重要的技术问题。尤其是在排量可变型旋转斜盘压缩机中，由活塞的往复运动产生的往复活塞惯性力对旋转斜盘的倾角(即，对排气容积的控制)影响极大。因此，为了改善对旋转斜盘倾角的控制，需要减小活塞重量以减小活塞惯性。

在这样的情况下，人们提出了各种意在减小旋转斜盘压缩机用活塞重量的活塞结构。例如，在日本公开特许公报第9-105380号和日本公开特许公报第11-107912号中，公开了一种单头活塞。该单头活塞在插入压缩机各气缸内的活塞内部有中空部分，并有联通开口，中空部分经联通开口与外部(例如曲轴箱)联通。通过采用这样的结构，实现了活塞重量的减轻，而整个活塞的机械结构强度无明显下降。活塞还设计成，润滑油(以及少量冷却气体)经中空部分和联通开口从气缸孔供应到曲轴箱中。

但该类型的活塞，有粘附到活塞中空部分的内周壁面上的油积聚并留在活塞内的问题。该积聚的油会不利地使活塞重量增加，这样中空部分不能充分起到其作用。

考虑到上述问题，创造了本发明。本发明的目的是为压缩机提供一种制造方法以及一种活塞制造设备，其中可以高效地制造活塞，该活塞在装到压缩机上后，能在使用中保持轻巧。

为了解决上述问题，根据本发明的第一方面，在压缩机用活塞的制造方法中，通过将多个活塞部件焊接到一起制成中空活塞，包括放置在减压区中的工序：其中通过对所述多个活塞部件进行装配，在内部为活塞组件提供中空部分，活塞组件放置在减压区中；在活塞组件的所有联接部分上采用电子束焊接工艺，使各所述活塞部分在减低的压力下制成一个整体，且中空部分制成密封的空间，其压力等于减压区中的压力。

根据本发明，由于活塞组件在减压区中用电子束焊接，在活塞组件中的中空部分(中空区间)密封，且包含一个等于减压区中压力的减低后压力。这意味着，通过在电子束焊接中采用压力减低的环境，使活塞的中空部分包含一个减低后的压力是可能的。此外，由于中空部分是密封的，所以润滑油不会渗入到中空部分中。因此，避免了在活塞内部分发生润滑油的积聚，且在其往复运动中活塞保持轻巧。此外，由于活塞的中空部分只包含少量空气，故可以抑制在活塞中空部分表面上由氧化带来的腐蚀。

本发明第二方面的活塞制造设备配备有电子束焊接装置，传送引导装置，密封装置，预抽真空装置。电子束焊装置，在焊接室保持低压的情况下用电子束焊接活塞组件的连接部分；传送引导装置，连接到电子束焊接装置上，并配备有传送引导件；夹具，有放置活塞组件的安置凹槽，夹具由传送引导装置放入电子束焊接装置的焊接室中；密封装置，当夹具放在电子束焊接装置焊接室中时，使安置凹槽与外部空气隔绝开，并分别界定各安置凹槽的密封空间；预抽真空装置，在夹具放入焊接室之前对封闭空间预先抽真空。

根据本发明，有活塞组件放置于其安置凹槽中的夹具，由传送引导装置送入焊接室中，且由密封装置界定的密封空间在夹具放入焊接室之前由预抽空装置进行预先抽真空。在减压区中电子束焊接装置用电子束来焊接活塞组件。

通过下述结合附图的对本发明优选实施例的描述，将会更全面地领会本发明。

在附图中：

图1为在一实施例中活塞制造设备大概的截面图；

图2为盒式夹具的斜视图；

图3为活塞部件的正视图；

图4为由卡盘夹紧的活塞组件的正视图；

图5为切割分开后活塞组件的正视图；

图6为排量可变型摆动旋转斜盘压缩机的横截面图。

以下将根据图1到图6对本发明的实施例进行描述。

如图6所示，排量可变型摆动旋转斜盘压缩机11包括主外罩，其中气缸体12，前罩13，阀门形成本体14及后罩15，用多个贯穿螺栓16整体连接和固定到一起。

在曲轴箱17中，驱动轴18由多个轴承19可转动地支承着。驱动轴18的顶端经诸如电磁离合器(未示出)之类的装置可操作地连接到诸如发动机(未示出)之类的驱动源上。

转动支承20经轴承21由前罩13的内表面支承，并同驱动轴18一起旋转。驱动轴18插入旋转斜盘22中并支承旋转斜盘22，旋转斜盘22也连接到转动支承20上，能与驱动轴18一起旋转，并移动以便相对驱动轴18改变其倾角。

单头活塞24安置在于圆周方向均匀间隔的贯穿气缸体12的气缸孔23中。活塞24内部有中空部分。活塞24的近端经靴25与旋转斜盘22相连，当旋转斜盘22的旋转运动转化成往复运动时，活塞24在轴向前后往复运动。