[發明專利]一種壓縮機用大型模鍛連桿

無效

• 申請號: 201110201299.3
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102297116A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 張永平;趙為民
• 申請（專利權）人: 上海電氣壓縮機泵業有限公司
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術領域

本發明涉及一種壓縮機用連桿，尤其是涉及一種壓縮機用大型模鍛連桿。

背景技術

在壓縮機運行中連桿是將曲軸旋轉運動轉換為活塞的直線往復運動的機件之一。連桿將曲軸旋轉力矩轉換為作用在活塞上的推力。其結構分為桿體、大頭、小頭三部分。連桿體上承受著拉伸壓縮交變的周期性沖擊力和彎曲力，同時本身產生很大的往復慣性力。

因此連桿在壓縮機上的運行條件十分苛刻，應具備較高的強度，較高的抗疲勞性能和韌性，較高的抗沖擊力，較輕的質量，并且要求加工方便。然而采用原有的自由鍛造形成的連桿，無法保證其形成精準的尺寸，毛坯余量大，連桿外形通過機械加工方法實現，加工成本高，材料被大量切除，表面金屬纖維被切割斷裂。降低了連桿的抗疲勞性能，為了達到相應的強度，只能增加其整體尺寸，這樣又增大了連桿重量，使得在壓縮機運行時產生慣性力增大，加大了壓縮機運行時的有害振動，使運動部件的磨損大幅上升。且由于體積龐大造成安裝時非常笨重，材料利用率低，加工復雜。

現有連桿桿體為圓形，整體重量大。普通自由鍛連桿需要在鍛后進行全身機械切削加工，以消除鍛造過程中產生的脫碳層、氧化坑、裂紋、折疊等表面缺陷，達到要求的幾何尺寸精度，通過這一切削加工，會使連桿表層的纖維組織受到破壞，強度大幅度降低。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種強度高、抗疲勞性好、可靠、重量輕的壓縮機用大型模鍛連桿。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種壓縮機用大型模鍛連桿，該連桿包括桿體，和設置在桿體兩端的大頭和小頭，其特征在于，所述的桿體的縱截面呈“工”字型。

所述的桿體與大頭和小頭弧線連接，弧線對應半徑為51～445mm。

所述的桿體上下表面上橫向設有橢圓形凹槽，使桿體縱截面呈“工”字型。

所述的桿體上下表面的中軸處向外凸起，使桿體縱截面中間呈波浪狀。

所述的桿體的中軸軸心為空心油道，并且貫通大頭和小頭。

所述的大頭呈長方體狀，其中間設有曲柄安裝孔，所述的小頭呈環球狀，其中間設有活塞銷安裝孔。

所述的大頭頂端設有把手，所述的小頭相對兩側面呈平面狀。

所述的連桿是通過模具一次成型，在進行擠壓鍛造制得。

與現有技術相比，本發明以ANSYS11為工具，對用于100噸活塞力壓縮機的連桿受力狀況進行了三維有限元模擬。并對連桿鍛件三維實體造型進行了研究。針對連桿整體以及各個典型截面受力情況；通過對各個典型截面的應力場、應變場的分析，以及要符合鍛模對零件的尺寸要求，綜合得出連桿各個典型截面的成形規律；確定了連桿的各部分尺寸，特別是桿體“工”字型結構，及桿身與大頭、小頭的連接過渡，使連桿整體重量減小，連桿外形不再機械加工，采用了金屬模具，結合金屬擠壓方法制得，在相同的機械性能要求下大幅降低整體重量和體積。

附圖說明

圖1為本發明連桿的結構示意圖；

圖2為圖1的A-A剖視圖；

圖3為圖1的B-B剖視圖；

圖4為圖1的側視圖；

圖5為本發明另一種連桿的桿體縱向剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1

如圖1～4所示，一種壓縮機用大型模鍛連桿，該連桿包括桿體1，和設置在桿體兩端的大頭2和小頭3，所述的桿體1呈長方體狀，其上下表面上橫向設有橢圓形凹槽11，使桿體2縱截面呈“工”字型，如圖2所示。大頭2呈長方體狀，其中間設有曲柄安裝孔21，大頭頂端設有把手22，所述的小頭3呈環球狀，其中間設有活塞銷安裝孔31，小頭相對兩側面呈平面狀。

桿體1與大頭2和小頭3弧線連接，連接處呈光滑流線型弧線，弧線對應半徑為51mm～445mm連續過渡，如圖1、圖2、圖3所示。

整個連桿是通過模具一次成型，在進行擠壓鍛造制得。具體工藝包括以下步驟：

a.下料??根據鍛造比在鋸床上下料；

b.打荒??加溫至1100～1150℃自由鍛，初步成形；

c.預鍛??加溫至1100～1150℃，在鍛壓機上用預鍛模預鍛成形；

d.酸洗??去除高溫加熱和鍛造時產生的厚膜氧化皮；

e.模鍛??在鍛壓機上用精鍛模鍛壓成型；

f.切邊??在油壓機上用切邊摸切除邊鋒；

g.校正??校正型狀；

h.熱處理??調質處理，改善機械性能；

i.噴丸??去除氧化皮及雜質；