一种空气压缩机曲轴及其制造工艺.pdf

本发明属于压缩机技术领域，涉及一种空气压缩机的曲轴结构及其制造工艺，该曲轴为一种组合式曲轴，包括偏心轴颈、与偏心轴颈连接的曲柄臂、与曲柄臂或/和偏心轴颈连接的平衡块，其最大特色在于曲柄臂和平衡块均采用若干扁片状零件叠合组装而成，其生产制造工艺为先预制扁片状零件，然后通过铆钉连接、螺栓连接、翻边折扣连接等方式紧固相互紧固为一体。本发明采用扁片状零件组合构成曲轴的曲柄臂和平衡块，由于扁片状零件可以采用冲制的方式进行制造，因而具有更低的生产成本；另外，由于是采用片状的零件叠合组成平衡块，可以根据不同的压缩机产品通过增减片数或者通过调节安装位置来调整平衡块的质量和质心位置，因此更具有适应性。

权利要求书
1.  一种空气压缩机曲轴，包括偏心轴颈、与偏心轴颈连接的曲柄臂、与曲 柄臂或/和偏心轴颈连接的平衡块，其特征在于所述曲柄臂和平衡块均由扁片状 零件构成，其中构成平衡块的扁片状零件的个数至少有一件。

2.  如权利要求1所述的空气压缩机曲轴，其特征在于所述曲柄臂上设置有 正选安装孔，同时预制有备选安装孔，并相应地在平衡块上也设置有正选安装 孔和预制有备选安装孔。

3.  如权利要求1或2所述的空气压缩机曲轴，其特征在于所述偏心轴颈为 独立构件，该偏心轴颈与曲柄臂相互紧固连接为一体。

4.  生产如权利要求1或2或3所述的空气压缩机曲轴的制造工艺，其特征 在于所述工艺包括有以下四种方式中的一种或者多种：
1)曲柄臂和平衡块之间、构成平衡块的各个构件之间、偏心轴颈与曲柄臂 之间采用铆接连接紧固方式；
2)曲柄臂和平衡块之间、构成平衡块的各个构件之间、偏心轴颈与曲柄臂 之间采用螺栓连接紧固方式；
3)曲柄臂和平衡块之间、构成平衡块的各个构件之间、偏心轴颈与曲柄臂 之间采用折边扣接紧固方式；
4)曲柄臂和平衡块之间、构成平衡块的各个构件之间、偏心轴颈与曲柄臂 之间采用焊接紧固方式。

说明书一种空气压缩机曲轴及其制造工艺
技术领域
本发明属于压缩机技术领域，涉及一种空气压缩机的曲轴结构及其制造工 艺。
背景技术
现有往复式空气压缩机均需要有曲轴，以便利用其驱动连杆进而驱动活塞 运行，最终将电机的旋转运动转化为活塞的往复运动，从而实现对空气工质的 压缩。
当前，往复式空气压缩机的曲轴包括轴颈、曲柄销、曲柄臂和平衡块等构 件，其制造工艺往往是将上述构件一体设计并制造、或者将平衡块包含偏心孔 一起整体设计并制作好之后与轴颈紧固连接，上述曲轴结构统称为整体式曲轴， 需要利用机加工来保证尺寸精度和形位公差。
然而，上述传统的空气压缩机整体式曲轴结构尚存在有值得改进之处，主 要表现在：1)它存在有偏心的轴颈或偏心的曲柄销或偏心的平衡块偏心孔，传 统的机加工如车削和磨削等均比较困难，容易造成产品质量的稳定性和一致性 较难控制；2)另外整体曲轴一旦设计制作完成后只能适应单一机型的压缩机， 不能灵活针对不同的系列产品进行柔性调整，比如排量不同但转速及活塞行程 相同的产品，由于活塞直径发生改变而导致所需平衡块的平衡布局发生改变， 亦即平衡块的设置有所不同，此时必须设计制造不同的曲轴并对应开设不同的 模具，结果造成生产成本上升，并且制作周期变得较长，因此无法满足企业的 生产要求。
发明内容
针对传统整体式空气压缩机曲轴存在的不足，本发明提出一种空气压缩机 曲轴及其制造工艺，目的在于能采用积木式的结构和模块化的工艺制作曲轴， 同时能方便地调整平衡块的布局方式以扩增其适应不同型号压缩机的能力，从 而降低压缩机的生产成本。
本发明的目的是这样实现的：一种空气压缩机曲轴，包括偏心轴颈、与偏 心轴颈连接的曲柄臂、与曲柄臂或/和偏心轴颈连接的平衡块，其特征在于所述 曲柄臂和平衡块均由扁片状零件构成，其中构成平衡块的扁片状零件的个数至 少有一件。
上述的空气压缩机曲轴，其曲柄臂上设置有正选安装孔，同时预制有备选 安装孔，并相应地在平衡块上也设置有正选安装孔和预制有备选安装孔。
上述的偏心轴颈为独立构件，该偏心轴颈与曲柄臂相互紧固连接为一体。
上述的空气压缩机曲轴的制造工艺，其工艺包括有以下四种方式中的一种 或者多种：
1)曲柄臂和平衡块之间、构成平衡块的各个构件之间、偏心轴颈与曲柄臂 之间采用铆接连接紧固方式；
2)曲柄臂和平衡块之间、构成平衡块的各个构件之间、偏心轴颈与曲柄臂 之间采用螺栓连接紧固方式；
3)曲柄臂和平衡块之间、构成平衡块的各个构件之间、偏心轴颈与曲柄臂 之间采用折边扣接紧固方式；
4)曲柄臂和平衡块之间、构成平衡块的各个构件之间、偏心轴颈与曲柄臂 之间采用焊接紧固方式。
本发明相比现有技术突出的优点是：采用扁片状零件组合构成曲轴的曲柄 臂和平衡块，由于扁片状零件可以采用冲制的方式进行制造，因而具有更低的 生产成本；由于是采用片状的零件叠合紧固组成平衡块，可以根据不同的压缩 机产品通过增减片数来调整平衡块的质量，另外曲柄臂和平衡块上预留了备选 安装孔，可以根据需要改变平衡块的安装布局，因此本发明的平衡块更具有适 应性。
附图说明
图1是本发明一种空气压缩机曲轴的轴测示意图；
图2是图1所示本发明实施例的一个方向视图；
图3图1所示本发明实施例的装配爆炸图。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—3：
一种组合式空气压缩机曲轴，包括偏心轴颈1、与偏心轴颈1连接的曲柄 臂2、与曲柄臂2或/和偏心轴颈1连接的平衡块3，其中偏心轴颈1可以由与 压缩机连杆大头轴承配合连接的轴颈本体1a和与电机转轴配合连接的轴孔1b 所组成(如图1至图3所示)，另外偏心轴颈1也可以由与压缩机连杆大头轴承 配合连接的轴颈本体1a和与电机转轴配合连接的轴头所组成(图中未示出)； 本发明的特色在于所述曲柄臂2和平衡块3均采用扁片状零件组合而成，其中 构成平衡块3的扁片状零件的数量可以有多件、但至少有一件；由于构成曲柄 臂2和平衡块3的扁片状零件可以采用冲制的方式进行制造，因而具有更低的 生产成本；另外，由于是采用片状的零件叠合紧固组成平衡块3，因此可以根据 不同的压缩机产品要求而通过增减片数来调整平衡块3的质量，因此更具有适 应性。
本发明为了进一步提高曲轴的适应性，可以在曲柄臂2上设置正选安装孔 2a，同时预制备选安装孔2b，并相应地在平衡块3上也设置正选安装孔2a和预 制备选安装孔2b(如图3所示)，此时紧固构件可以以曲柄臂2和平衡块3的正 选安装孔2a定位布局两者的相互位置、也可以以曲柄臂2和平衡块3的备选安 装孔2b来定位布局两者的相互位置，换言之平衡块3可以选择多种布局方案， 由此可以获得不同的动平衡效果，亦即能根据不同压缩机产品的特点选配平衡 块3。本发明的偏心轴颈1可以为独立构件，该偏心轴颈1与曲柄臂2相互紧固 连接为一体。
本发明中的空气压缩机曲轴，其制造工艺包括有以下四种方式中的一种或 者多种：1)曲柄臂2和平衡块3之间、构成平衡块3的各个构件之间、偏心轴 颈1与曲柄臂2之间采用铆钉4接连的紧固方式(如图1至图3所示)；2)曲 柄臂2和平衡块3之间、构成平衡块3的各个构件之间、偏心轴颈1与曲柄臂2 之间采用螺栓连接的紧固方式(图中未示出)；3)曲柄臂2和平衡块3之间、 构成平衡块3的各个构件之间、偏心轴颈1与曲柄臂2之间采用折边扣接的紧 固方式(图中未示出)；4)曲柄臂2和平衡块3之间、构成平衡块3的各个构 件之间、偏心轴颈1与曲柄臂2之间采用焊接的紧固方式(图中未示出)。
与现有技术相比，本发明的突出优点是：曲柄臂2和平衡块3均采用扁片 状零件组合而成，由于扁片状零件可以采用冲制的方式进行制造，因而具有更 低的生产成本；另外，由于是采用片状的零件叠合组成平衡块，可以根据不同 的压缩机产品通过增减片数来调整平衡块的质量，因此更具有适应性。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非依此限制本发明的保护范 围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的各种等效变化，均应涵盖于本 发明的保护范围之内。