CN101403385B - 卧式旋转式压缩机的润滑系统及其控制方法和应用 - Google Patents

Abstract

一种卧式旋转式压缩机的润滑系统及其控制方法和应用，卧式旋转式压缩机的润滑系统，其密封的壳体内封入油，壳体内设置有至少由偏心曲轴、气缸、轴承、活塞和滑片构成的压缩组件，和至少由定子和转子构成的电机组件，定子外周上设置有一个以上带切口的平面，转子安装在偏心曲轴上，壳体内部通过分割部件至少分割为储油腔和电机腔，分割部件上设置有连通储油腔和电机腔的油通道，其偏心曲轴沿轴向设置有从储油腔通往电机腔的气体通道，在电机腔内的转子一侧的端部设置有气体通道的降压装置。本发明结构简单合理、供油及润滑效果好、压缩机内的油面控制稳定、可靠性及工作效率均比较高。

Description

卧式旋转式压缩机的润滑系统及其控制方法和应用

技术领域

本发明涉及一种卧式旋转式压缩机，特别是一种卧式旋转式压缩机的润滑系统及其控制方法和应用。

背景技术

偏心曲轴沿水平方向放置的卧式旋转式压缩机，相对于偏心曲轴沿垂直方向放置的立式压缩机具有总体高度可降低的大优点，在不改变高度的情况下，搭载卧式旋转式压缩机的系统具有能增加有效容积的优点，如可增大陈列柜或冰箱的有效容积。在巴士或车载空调中，卧式旋转式压缩机几乎不需调整就可直接搭载到设备上。正因为如此，卧式旋转式压缩机在大部分制冷设备或部分空调中的用量也在年年增加。

由于卧式旋转式压缩机中的电机设置在水平方向，故卧式旋转式压缩机中的油面会和电机的转子等旋转部位等产生干涉，并且还有出现向偏心曲轴供油困难的缺点。当运行条件发生变化，如吸气压力和排气压力的变化、使用冷媒的种类的改变等都会使压缩机中滞留的油量产生较大幅度的变动，而这些运行条件的变化都会导致卧式旋转式压缩机内的油面降低，从而引起的润滑不良、主要运动部件加速磨损或压缩不良等直接影响可靠性问题的发生。

参见图1，第一卧式旋转式压缩机在圆柱形的第一壳体1a内封入适量的第一油21a，该油通常为润滑油。第一压缩主要部件的构成部件中的第一主轴承3a的外周固定在第一壳体1a的内周中，以下将第一压缩主要部件称为第一泵体组件2a。第一电机组件4a由第一定子5a和第一转子6a构成，第一定子5a外周固定在第一壳体1a的内周中。第一定子5a的外周通常设置有具有四处切口的第一平面部10a，该第一平面部在第一电机腔8a中，为排气的通道或油的通道。第一转子6a固定在第一偏心曲轴12a的外周中。

第一泵体组件2a主要由第一气缸、第一活塞、第一滑片等压缩组件和第一偏心曲轴12a、支持第一偏心曲轴12a的第一主轴承3a和第一副轴承的二个轴承构成。第一壳体1a由第一主轴承3a分割成二个腔，即第一储油腔7a和第一电机腔8a，以下将该第一主轴承3a称为第一分割部件9a。第一分割部件9a的底部设置有分别向第一储油腔7a和第一电机腔8a开孔的第一油通道11a。

第一卧式旋转式压缩机运行开始后，第一分割部件9a一方面通过第一油通道11a降低第一电机腔8a的油面，另一方面提高第一储油腔7a的油面。

于是，通过对第一电机腔8a和第一储油腔7a的油面控制，一方面可以防止第一电机腔8a内第一转子6a的高速旋转引起第一油21a搅拌，另一方面可以在第一储油腔7a内储藏第一油21a。第一储油腔7a内的第一油21a主要是供给第一偏心曲轴12a和二个轴承及第一压缩组件，当第一储油腔7a中的第一油21a的量有富余时，可根据不同的运行条件变化进行供油以维持其运行的可靠性。

第一分割部件9a对于第一卧式旋转式压缩机的油面控制来说是具有重要的作用，其最大特点是第一分割部件9a在其上部设置有第一气体通道13a。第一排气管14a配置在第一储油腔7a的上部。从位于下方的第一吸入管15a吸入到第一泵体组件2a中、被压缩形成的高压气体排入到第一电机腔8a后，经过第一平面部10a、第一定子5a和第一转子6a之间的间隙、以及第一气体通道13a到达第一储油腔7a的上部。最后，该高压气体从第一排气管14a向系统侧排出。

当第一电机腔8a的气体通过位于第一壳体1a上部的第一气体通道13a向第一储油腔7a移动时，第一气体通道13a成为气体阻力，故仅使压力稍微下降。即相对于第一电机腔8a内的压力，第一储油腔7a内的压力有若干降低，该压差称为Δp。该Δp的大小由第一气体通道13a的断面积、气体流速和气体密度等决定。由于产生Δp，第一电机腔8a中滞留的第一油21a经过位于第一壳体1a底部的第一油通道11a转移到第一储油腔7a，其结果是第一电机腔8a内的油面降低，第一储油腔7a内的油面上升。

该Δp的大小受到预先设定的第一气体通道13a的截面积和长度较大的影响。作为选定的系统，如空调器，随运行条件的不同，其从第一卧式旋转式压缩机的第一壳体1a内部向第一排气管14a排出的气体量至少会变动10倍以上。而且，第一壳体1a中封入的第一油21a中有大量的冷媒溶解。

当这种结构的第一卧式旋转式压缩机长时间停机时，被溶解的冷媒稀释的油量达到封入油量的二倍以上，第一壳体1a内经常被稀释后的油量占据。正因为如此，一定要注意：通过设置在第一分割部件中的第一气体通道的流体不单是气体，还有气体和第一油的混合物。

在大的变动条件下，当第一气体通道13a的面积保持一定，Δp会有很大变化，第一储油腔7a中很难稳定地储存第一油21a。如果，Δp出现异常大，第一储油腔7a的油面会太高，第一油21a会从连接第一储油腔7a的第一排气管14a向系统侧流出。相反，Δp太小，第一储油腔7a的第一油21a会降低，以至不能储存第一油21a，第一电机腔8a的油面会变高。即前者是第一油21a会向系统侧大量排出，后者是第一卧式旋转式压缩机内会缺油，不光不能润滑，第一电机腔8a中由于第一转子6a旋转引起第一油21a的搅拌，会发生第一卧式旋转式压缩机效率降低，从第一排气管14a排出的吐油量增多的问题。

因此，此类技术课题成为妨碍卧式旋转式压缩机发展的主要原因。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、供油及润滑效果好、压缩机内的油面控制稳定、可靠性及工作效率均比较高的卧式旋转式压缩机的润滑系统及其控制方法和应用，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种卧式旋转式压缩机的润滑系统，密封的壳体内封入油，壳体内设置有至少由偏心曲轴、气缸、轴承、活塞和滑片构成的压缩组件，和至少由定子和转子构成的电机组件，定子外周上设置有一个以上带切口的平面，转子安装在偏心曲轴上，壳体内部通过分割部件至少分割为储油腔和电机腔，分割部件上设置有连通储油腔和电机腔的油通道，其特征是偏心曲轴沿轴向设置有从储油腔通往电机腔的气体通道，在电机腔内的转子一侧的端部设置有降压装置；所述偏心曲轴上设置有孔，位于储油腔内的压缩组件上设置有油罩，该偏心曲轴上的孔位于储油腔的一端与油罩相通，油罩上设置有与其相通的中空管，中空管朝上的开口端设置在储油腔上部，其另一端直接与端环空间相通，或者，其另一端通过其侧面设置的一个以上的旁通孔与端环空间相通。

所述降压装置中设置有至少由从转子端面的空间向转子外圆开孔的间隙、槽或者孔，该间隙、槽或者孔一端与电机腔相通，其另一端通过气体通道与储油腔相通。

所述降压装置还包括设置在转子端部的转子端环，端板压接在转子端环上，转子端环、端板和转子端部共同围成端环空间，该端环空间上设置有由端环内壁向端环外周开孔的间隙、槽或者孔。

所述降压装置还包括设置在转子端部的转子端环，端板紧固在转子端环上，轴承包括主轴承和副轴承，主轴承和副轴承分别设置在气缸的两侧，转子端部、端板、偏心曲轴和主轴承共同围成端环空间，该端环空间上设置有由端环内壁向端环外周开孔的间隙、槽或者孔。

所述降压装置还包括设置在转子端部的转子端环，轴承包括主轴承和副轴承，主轴承和副轴承分别设置在气缸的两侧，端板的内周紧套在偏心曲轴上，转子端部、端板和偏心曲轴共同围成端环空间，该端环空间上设置有由端环内壁向端环外周开孔的间隙、槽或者孔。

所述主轴承内侧设置有螺旋油槽，该螺旋油槽的端部朝向端环空间设置有开口。

所述端板设置在转子端环和平衡块之间，端板和平衡块固定在端环上部。

所述分割部件为压缩组件中的气缸、主轴承或副轴承。

在所述压缩组件中设置有所述分割部件。

所述气缸的滑片腔朝向储油腔一侧设置有副轴承或密封板，供油管朝下一端穿过副轴承或密封板与滑片腔相通，其朝上一端与设置在副轴承上的油罩相通，供油管底部设置有连通储油腔的油吸入孔，油罩上设置有中空管，中空管朝上一端高于储油腔内的油面。

所述油吸入孔和设置在分割部件上的油通道在周向上错开一定的角度。

所述分割部件上部设置有平衡孔，该平衡孔一端连通电机腔，另一端连通储油腔，油通道设置在分割部件下部，油罩设置在副轴承上，呈J形、C形、L形、U形或圆弧形的连通管一端与油罩相通，另一端开口于储油腔的上部，与平衡孔相通，连通管底部设置有吸油孔，该吸油孔连通储油腔和连通管。

所述卧式旋转式压缩机中设置有防油逆流装置，该防油逆流装置包括设置在分割部件中的油通道，油通道的开口于储油腔的上部。

所述卧式旋转式压缩机中设置有防油逆流装置，该防油逆流装置包括设置在分割部件中的油通道和设置在储油腔内的连通管，该连通管一端与油通道相通，另一端开口于储油腔内的油面上方，连通管呈J形、C形、L形、U形或圆弧形。

所述壳体内周和分割部件外周均为圆形，壳体内径和分割部件外径之间的差值和壳体内径相比，小于或等于1％。

所述电机腔上设置有排气管，电机组件位于排气管和压缩组件的排气孔之间，或者电机腔上设置有吸气管，电机组件位于吸气管和压缩组件的吸气孔之间。

一种卧式旋转式压缩机的润滑系统的控制方法，其特征是通过转子旋转使储油腔压力低于电机腔压力。

所述储油腔的压力和电机腔的压力之间的压差大于或等于1000Pa。

所述电机腔的气体通过在分割部件中设置的气孔到达储油腔内，再通过设置在偏心曲轴内的气体通道回到电机腔，并将储油腔的油供给偏心曲轴。

所述气体通道也称为供油腔，具有从供油腔向储油腔上部开孔的中空管，从在气体回路的途中设置的孔向供油腔供油。

所述分割部件中设置的油通道中设置了防逆流装置，避免供油腔内的油向电机腔逆流。

所述气缸的滑片腔和供油腔之间设置连接油通道，通过滑片的往复动作，将油供给供油腔。

一种卧式旋转式压缩机的润滑系统的应用，其特征是润滑系统应用在壳体内部为低背压或高背压的卧式旋转式压缩机中，该卧式旋转式压缩机可搭载于空调或制冷系统中。

对于背景技术中存在的卧式旋转式压缩机的油面控制和供油装置的课题，通过本文提供的技术方案可以很好的解决这些课题。本文中的油面控制技术是通过利用电机驱动转子旋转，而发生的压降，从而将储油腔的压力相对于电机腔降低的全新技术。另外，也提到了作为油面控制的衍生技术中供油装置及其应用方法，其结果是可以极大的提高压缩机内的油面控制的稳定性，并具有优越的供油和润滑作用，对卧式旋转式压缩机可靠性提高及效率改善作出了较大的贡献。对于今后卧式旋转式压缩机的进一步普及，也奠定了坚实的基础。

附图说明

图1为现有技术一实施例的结构示意图。

图2为本发明第一实施例结构示意图。

图3为本发明第二实施例结构示意图。

图4为本发明第三实施例结构示意图。

图5为本发明第四实施例结构示意图。

图6为图5的右侧结构示意图。

图7为本发明第五实施例结构示意图。

图8为本发明第六实施例结构示意图。

图9为图8的A-A向结构示意图。

图10为本发明第七实施例结构示意图。

图11为图10的B-B向结构示意图。

图12为本发明第八实施例结构示意图。

图13为图12的C-C向结构示意图。

图14为本发明第九实施例结构示意图。

图15为图14的右侧结构示意图。

图16为本发明第十实施例结构示意图。

图17为图16的右侧结构示意图。

图中：1a为第一壳体，1b为第二壳体，2a为第一泵体组件，2b为第二泵体组件，2c为第三泵体组件，3a为第一主轴承，3b为第二主轴承，4a为第一电机组件，4b为第二电机组件，5a为第一定子，5b为第二定子，6a为第一转子，6b为第二转子，6c为第三转子，7a为第一储油腔，7b为第二储油腔，7c为第三储油腔，8a为第一电机腔，8b为第二电机腔，8c为第三电机腔，9a为第一分割部件，9b为第二分割部件，9c为第三分割部件，10a为第一平面部，10b为第二平面部，11a为第一油通道，11b为第二油通道，12a为第一偏心曲轴，12b为第二偏心曲轴，13a为第一气体通道，14a为第一排气管，14b为第二排气管，14c为第三排气管，15a为第一吸入管，15b为第二吸入管，15c为第三吸入管，16b为第二贯通孔，17b为第二端板，17c为第三端板，18b为第二转子间隙，19b为第二油罩，20b为第二直立管，21a为第一油，21b为第二油，21c为第三油，22c为第三吸入孔，31为第四卧式旋转式压缩机，32为第四中壳体，33为第四右侧壳体，34为第四左侧壳体，35为第四泵体组件，36为第四电机组件，37为第四右侧底脚，38为第四左侧底脚，39为第四油，41为第四定子，42为第四转子，43为第四平面部，44为第四偏心曲轴，45为第四主轴承，46为第四气缸，47为第四副轴承，48为第四活塞，51为第四贯通孔，52为第四储油腔，53为第四电机腔，54为第四分割部件，55为第四油通道，56为第四油罩，57为第四直立管，58为第四消声器，59为第四排气管，61为第四转子端环，62为第四端环槽，63为第四铆钉，64为第四端板，64′为第五端板，66″为第五端板，65为第四左平衡块，66为第四端环空间，66′为第五端环空间，67为第四电机线圈，71为第四右平衡块，72为第五中心孔，73为第五旁通孔，74为第五螺旋油槽，75为第五连通管，76为吸入管，142为第七转子，144为第七偏心主轴，161为第七转子端环，162为第七端环槽，162′为第七转子间隙，162″为第九端环槽，163为第七铆钉，164为第七端板，164′为第八端板，164″为第九端板，165为第七左平衡块，232为第十中央壳体，239为第十油，244为第十偏心曲轴，245为第十主轴承，246为第十气缸，247为第十副轴承，248为第十活塞，249为第十滑片，252为第十储油腔，255为第十油通道，256为第十油罩，257为第十直立管，281为第十滑片腔，282为第十滑片弹簧，283为第十密封板，284为第十供油管，285为第十油吸入孔，339为第十一油，345为第十一主轴承，352为第十一储油腔，354为第十一分割部件，355为第十一油通道，356为第十一油罩，359为第十一排气管，362为第十一端环槽，366为第十一端环空间，376为第十一吸入管，391为第十一平衡孔，392为第十一连通管，393为第十一油吸入孔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

本文提供的技术方案主要由卧式旋转式压缩机内的油面控制技术，和因此而来的衍生技术，即压缩主要部件的供油装置的两方面组成。

第一实施例

参见图2，第二卧式旋转式压缩机在圆柱形的第二壳体1b内封入适量的第二油21b，该油通常为润滑油。第二压缩主要部件中的构成部件中的第二主轴承3b的外周固定在第二壳体1b内，以下将第二压缩主要部件称为第二泵体组件2b。第二电机组件4b由第二定子5b和第二转子6b构成，第二定子5b外周固定在第二壳体1b内。第二定子5b的外周通常设置具有四处切口的第二平面部10b。该第二平面部在第二电机腔8b中，为排气的通道或油的通道。第二转子6b固定在第二偏心曲轴12b的外周中。

第二泵体组件2b主要由第二气缸、第二活塞、第二滑片等第二压缩组件和第二偏心曲轴12b、支持第二偏心曲轴的第二主轴承3b和第二副轴承的二个轴承构成。第二壳体1b由第二主轴承3b分割成二个腔，即第二储油腔7b和第二电机腔8b，以下将第二主轴承3b称为第二分割部件9b。第二分割部件9b的底部设置有分别向第二储油腔7b和第二电机腔8b开孔的第二油通道11b。冷媒从位于下方的第二吸入管15b吸入到第二泵体组件2b中。

当第二卧式旋转式压缩机运行开始后，第二分割部件9b一方面通过第二油通道11b降低第二电机腔8b的油面，另一方面提高第二储油腔7b的油面。于是，对通过第二电机腔8b和第二储油腔7b的油面控制，一方面可以防止第二电机腔8b内的第二转子6b的高速旋转引起第二油21b搅拌，另一方面可以在第二储油腔7b内储藏第二油21b。第二储油腔7b的第二油21b主要是供给第二偏心曲轴12b和二个轴承及第二压缩组件，当第二储油腔7b内的油量有富余时，可根据不同的运行条件变化提供第二油21b，以维持其运行的可靠性。第二分割部件9b对于第二卧式旋转式压缩机油面控制，同样具有重要作用。

以上是与背景技术相同的部分。

为了解决背景技术中存在的技术课题，作为产生所需Δp的方法，是不使用第一气体通道13a，也就是在第二分割部件9b无气体通道。

本技术方案具体表现在：第二排气管14b配置在第二电机腔8b所在的第二壳体1b的左侧。第二偏心曲轴12b上设置的孔为第二贯通孔16b，该第二贯通孔设置在第二偏心曲轴12b的中心，其从第二储油腔7b连通到第二电机腔8b。第二转子6b的端部安装有第二端板17b。第二转子6b端部和第二端板17b之间设置有间距很小的间隙，该间隙为第二转子间隙18b。

在第二储油腔7b中，第二贯通孔16b一端的开口被第二油罩19b盖住，通过第二油罩19b的上部安装的中空管，即第二直立管20b，第二油罩19b和第二储油腔7b的上部空间相连通。在第二电机腔8b中，第二贯通孔16b的另一端对第二转子间隙18b开口。这些特征就是本技术方案与背景技术的几处不同技术特征。

当第二卧式旋转式压缩机启动第二转子6b开始旋转时，第二转子间隙18b的外圆部高速旋转，第二转子间隙18b的压力相对于第二电机腔8b的压力会有所降低，即会产生压差Δp。由于第二储油腔7b通过第二贯通孔16b连通第二转子间隙18b，故第二储油腔7b的压力气体和第二转子间隙18b内的压力相同。因此，第二储油腔7b内的压力相对于第二电机腔8b也会降低相应的压力Δp。由于本压差Δp的存在，第二电机腔8b的第二油21b可以通过设置在第二分割部件9b底部的第二油通道11b到达第二储油腔7b中。即当第二电机腔8b的油面在降低的同时，第二储油腔7b的油面在上升。此时，第二油罩19b及第二直立管20b成为气体的通道，但如后所述，其将具有第二供油腔的功能。第二直立管20b的设置，可以提高第二储油腔7b内的油面高度，并具有增加第二油21b的储存的作用。

因此，从上述本文提供的技术方案中，可以得知，其基本的设计思想是通过利用第二转子6b旋转产生Δp，可以大幅度减小Δp的变动，第二储油腔7b作为不连接第二排气管14b的密封空间，不会发生Δp的值比较大时，第二储油腔7b的第二油21b流入系统侧的问题。

根据以上的说明，本文提供的技术方案相对于各种运行条件或冷媒的变动、以及对第二储油腔7b和第二电机腔8b的油面控制都有利，并且能够彻底改善背景技术中的技术课题中出现的卧式旋转式压缩机效率低和可靠性差的状况。

由于从第二泵体组件2b向第二电机腔8b排出的气体在到达第二排气管14b前，要通过第二电机组件4b，故其不但能冷却电机线圈，而且含在排出气体中的第二油21b也会通过第二电机组件4b时被分离。基于该特点，本文提供的技术方案从电机可靠性和吐油量的观点看来也是比较优秀的设计。

在以上的说明中，第二卧式旋转式压缩机的第二壳体1b内部充满了从第二泵体组件2b中排出的高压气体，因此是壳体内部为高背压的设计案例，并且，也是壳体高背压旋转式压缩机目前最常采用的技术。但是，在具有前景的壳体内部低背压的设计中，本文提供的油面控制技术也是可以运用的。

第二实施例

参见图3，为壳体内部低背压的设计案例。和图2一样，第三卧式旋转式压缩机的第三壳体内部通过第三分割部件9c分为第三储油腔7c和第三电机腔8c的二部分，第三分割部件9c底部设置有第三油通道，第三偏心曲轴的中心设置的第三贯通孔从第三储油腔7c连通到第三电机腔8c。第三转子6c的端部安装有第三端板17c。第三转子6c端部和第三端板17c之间设置有间距很小的第三转子间隙。在第三储油腔7c中，第三贯通孔一端的开口被第三油罩盖住，通过第三油罩的上部安装的中空管，也就是第三直立管，第三油罩和第三储油腔7c的上部空间相连通。第三电机腔8c中，第三贯通孔的另一端对第三转子间隙开口。

其不同之处在于：低压气体经过连接第三壳体左侧的第三吸气管15c流进第三电机腔8c。低压气体通过对第三电机腔8c开口的第三吸气孔22c被吸入第三泵体组件2c进行压缩。之后，高压气体通过设置在第三壳体底部的第三排气管14c排出到第三卧式旋转式压缩机外部的系统侧。第三电机腔8c为低压侧，第三储油腔7c的压力也是处于低压侧。

由于第三转子6c的第三储油腔7c的压力和Δp相应较低，故第三储油腔7c的第三油21c的油面上升，第三电机腔8c的第三油21c的油面下降。因此，壳体内部为低背压的第三卧式旋转式压缩机也能应用本文提供的技术方案。

以上从设计概念方面对背景技术和本文提供的技术方案进行了比较说明，下面将对本文提供技术方案的实施和衍生设计例进行说明。

以下将从油面控制技术方面对本文提供技术方案的实施例的说明。

第三实施例

参见图4，为壳体内压为高压的第四卧式旋转式压缩机的剖面图。第四卧式旋转式压缩机31的第四壳体，由位于中央的圆柱形的第四中壳体32与其开口端焊接密封的第四右侧壳体33和第四左侧壳体34组成。第四壳体32的内部固定了第四泵体组件35和第四电机组件36。第四壳体32外部的下侧安装了二个组装底脚：第四组装底脚37和第四组装底脚38。第四壳体内部封入了适量的第四油39。第四电机组件36由第四定子41和第四转子42构成。第四定子41具有在外周部有四处切口的第四平面部43。第四定子41固定在第四壳体内周处，第四转子42固定在第四偏心曲轴44的外周处。第四转子42和第四定子41之间产生转矩，并具有将转矩传递给第四偏心曲轴的作用。进行气体压缩的第四泵体组件35由第四主轴承45、第四气缸46、第四副轴承47、第四偏心曲轴44、第四活塞48和第四滑片等构成。第四偏心曲轴44上设置的孔为第四贯通孔51，其设置在第四偏心曲轴44的中心，该第四贯通孔51如图4示，通常由大孔径和小孔径二部分组成。

在图4所示设计案例中，第四泵体组件35的构成部件中的第四主轴承45的法兰部分的外周部固定在第四壳体32的内周处。第四主轴承45将第四壳体内部区分为第四储油腔52和第四电机腔53二部分，因此称第四主轴承为第四分割部件54。

作为替代设计：可以用圆形气缸作为分割部件，将其外周安装在壳体内周处，或者将外周为圆形的其它部件安装在泵体组件中等。

在第四分割部件54的下部位置中，设置有在第四储油腔52和第四电机腔53之间分别开孔的第四油通道55。第四卧式旋转式压缩机运行时，第四电机腔53储存的第四油39通过第四油通道55可以移到第四储油腔52中。当第四卧式旋转式压缩机停机时，第四储油腔52的第四油39在第四油通道55中逆流到第四电机腔53中。第四油通道55最好尽量在第四分割部件54的下部，作为替代方案可以在第四分割部件54的外周处设置切口槽。

在第四储油腔52中，第四副轴承47的中心部固定了第四油罩56。第四油罩56的上部连接了中空管，也就是第四直立管57。第四油罩56在第四储油腔52中设置有第四油通道，也是第四气体通道，有时可以称为供油腔。

如果第四副轴承47的轴承较长，将该空间部围绕为供油腔，就可以进行第四油罩56的替代设计。

第四主轴承45中设置有排气装置(无图示)，将圆形的第四消声器58装在第四主轴承45上，以便密封此空间。第四消声器中有第四排气孔，将第四消声器内的高压气体排出第四电机腔53。第四气缸46上安装有第四吸气管(无图示)，其将低压气体从第四壳体外部的系统导入第四气缸46。第四左侧壳体34的中心部连接了第四排气管59，和安装了可以对第四电机组件36通电的端子(无图示)。

第四电机腔中，位于第四转子42左端的第四转子端环61上设置有数个从第四转子42内周向外周开口的槽，该槽称为第四端环槽62。该第四转子端环61的上部设置有数个第四铆钉63。第四端板64设置在第四转子端环61和第四左平衡块65之间，第四端板64和第四左平衡块65一起被第四铆钉63所固定。于是，在第四端板64和第四端环槽62之间，形成对第四转子42的外圆开口的数个气体通道。通过第四左平衡块65，第四端板64可以牢固地安装在第四转子端环61的上部。由第四端板64和第四转子端环61内周包围的空间部称为第四端环空间66。

本文提供的技术方案的作用

接着说明第四卧式旋转式压缩机内部的气体流动和油面控制。第四卧式旋转式压缩机启动时，从系统侧吸入的气体在第四气缸46内部的压缩腔被压缩后，成为高压气体经过第四消声器58排入第四电机腔53。其后，高压气体持续冷却第四电机组件36的第四电机线圈67，高压气体中含有的第四油39可以从气体中被分离，随后，高压气体到达第四排气管59，并排入系统侧。

第四卧式旋转式压缩机运行中，由于第四转子42的高速旋转，第四端环槽62的压力为负压，压力下降。该压力下降的值为Δp，连接第四端环槽62的第四端环空间66的压力与Δp相对应也低于第四电机腔53的压力。由于第四偏心曲轴的第四贯通孔51从第四端环空间66和第四油罩56内部，通过第四直立管57连通至第四储油腔52，所以第四储油腔的压力与第四电机腔压力相比，也低相应的Δp。

通过Δp的压差的作用，第四电机腔53内的第四油39从第四油通道55移动到第四储油腔52，因此，第四电机腔53内的油面和油量都降低，相反的，第四储油腔52的油面和油量都会增加。第四直立管57的开口端位于第四储油腔52的上部，第四储油腔52的油面可以在不超过其开口端的范围内上升，而第四电机腔53的油面通常降低到第四油通道55附近。

举一个设计案例，第四转子带来的压降Δp约为2000Pa，相当于15mmHg，第四储油腔52内的油面和第四电机腔53内的油面差，在考虑油比重等因素的情况下，约为220mm。

假设，第四卧式旋转式压缩机的第四壳体32内径为150mm左右，第四储油腔几乎都充满了油。由于通常的旋转式压缩机等压缩机的壳体为圆柱形，当将其作为卧式使用时，随着油面上升到壳体上部时，气体空间容积和油面表面积都会减少。因此，Δp的作用面积会减小，Δp的值即使加大，严格说来储油腔内不能充满油。

但是，这种情况在实际应用中应该没有问题。比如，Δp如果是小到极端，第四储油腔52的油面即使在第四油罩56的底部附近，也会向第四偏心曲轴44等充分供油。通过大量的实验研究，其结果是发现Δp所需最小值可以在1000Pa，相当于7.5mmHg左右。

为了得到Δp所需最小值的1000Pa，在对第四转子42中设置的压降装置进行优化的同时，必须要控制第四分割部件54外周和第四壳体32内周之间形成的间隙。考虑到第四转子42的转速及压力下降的设计，第四壳体内径和第四分割部件54外径之间的差值，与第四分割部件54外径的比值小于或等于1％时，即为本技术方案中Δp所需最小值而需要达到的目标值。

本文提供技术方案的技术效果

如上所述，只要控制第四壳体内周和第四分割部件54外周之间的间隙，以及第四电机腔53和第四储油腔52的压力差Δp的值，可以由第四转子的压降设计和第四转子的回转速度来决定，即第四壳体内的气体流量即使有大变动时，Δp也不会有大变动。

因此，在空调器或陈列柜等系统应用时，即使系统运行条件出现有变动，其Δp也是稳定的。那么，能够通过代表卧式旋转式压缩机和系统决定或确认油控制的设计，而不需要进行设计变更，就可以直接在其它系统中应用。只要保证Δp是最小值，第四储油腔52中的油面及油量就可以充分保证。Δp即使过大，第四储油腔52中可储存的油量也不会超过油储藏量的容积，故油面控制的可靠性较高。

当第四储油腔52中确保有充分的油面和油量时，在卧式旋转式压缩机非常规运行等向系统侧出现有大量油流出的最差条件下，也具有确保所需最小限度的润滑油的效果。另外，降低电机腔的油面对于防止第四电机腔53内的油扩散是有利的，可以将第四排气管39配置在第四壳体的侧面，即和立式压缩机相同的位置。为此，通过本文提供的技术方案，不光能实现和立式压缩机同样的标准化，还可以进行电机冷却和降低从排气管排出的吐油量。

本文提供的技术方案替代应用实施举例一

第四实施例

参见图5-图6，图5和图6是上述已经说明的图4的替代应用实施例子，其中，图6是图5的右侧结构示意图。

图4的设计方案与图5和图6的设计方案主要有二点不同。图4将第四转子42的压降装置配置在第四卧式旋转式压缩机的第四转子42的左端、第四左侧壳体34侧，也就是远离第四气缸46的一端。图5中，则是将压降装置配置在第五卧式旋转式压缩机的第四转子42的主轴侧，也就是靠近第四气缸的一端；另外，作为追加技术方案，是图5中在分割部件中进行了防止油逆流的设计。

图5中，位于第四转子42右侧的第四转子端环61上设置有数个第四端环槽62。该第四转子端环61上部，第五端板64′和位于中部的第四右平衡块71一起固定，因此，第四端环槽62成为了如图4所说的第四气体通道。第五端板64′的中心孔内径和第四主轴承45的轴承外径几乎相同，其相互之间的间隙为了防止气体泄漏应当尽可能小，即第五端板64′紧套在第四主轴承45的轴承外周上，此时，由位于第四转子42右侧的第四转子端环61、第四主轴承45和第五端板64′所共同围成空间为第五端环空间66′。

第四偏心曲轴44设置有孔，也就是第五中心孔72，该第五中心孔72在第四偏心曲轴44和第四转子42的结合部附近截止，第五中心孔72对第五端环空间66′开口。通常情况下，在第五中心孔72上设置有二个第五旁通孔73与第五端环空间66′相通。因此，位于第五卧式旋转式压缩机右侧的第四储油腔52通过第四直立管57、第四油罩56和第五中心孔72上的第五旁通孔73与第四电机腔53连接。第四主轴承45内周侧加工有第五螺旋油槽74，该第五螺旋油槽的端部朝向第五端环空间66′设置有开口。

当第五卧式旋转式压缩机启动后，从设置在第四壳体侧面的第五吸入管76吸入的低压气体在第四气缸内成为高压气体，见图6，并到达第四电机腔53。第四转子42由于高速运行时，第五端环空间66′内为负压，其相对于第四电机腔53压力较低。当该压降为Δp时，第四储油腔52的压力就比第四电机腔53压力低Δp所对应的量，其结果是第四储油腔52的油面上升，第四电机腔53的油面下降。

用于润滑第四偏心曲轴44和二个轴承等的油，从第五旁通孔73和第五螺旋油槽74的两方到达第五端环空间66′，并从第四端环槽62朝向第四电机腔53排出。因此，图5中的第四转子42的主轴侧配置的压力效果装置除了和图4具有同等的作用效果外，图5中，从第四端环槽62排油的位置为隔着第四电机组件36的对侧，故最后从设置在第五卧式旋转式压缩机左侧的第四排气管59向系统侧流出的吐油量，也可以大幅度减少。

第五实施例

图5中，第五端板64′的内周是配置在第四主轴承45的轴承外周上，如图7所示，如果将其直接压入第六卧式旋转式压缩机的第四偏心曲轴44的外周，形成第六端板64″，或者通过变更使和外周形成若干间隙的话，即通过变更端板内径尺寸使和曲轴外径间形成一定间隙，也能达到同等的作用效果。

在图5中，第四分割部件54中的第四油通道55里安装了第五连通管75，该第五连通管呈J形、C形、L形、U形或圆弧形，该第五连通管75的安装高度应当保证第五卧式旋转式压缩机运行中，当第四储油腔52的油面上升时，可以保证油量高度，当第五卧式旋转式压缩机停机时，可以防止油的逆流。其结果是第四电机腔53的油面和停机前一样，当第五卧式旋转式压缩机压缩机再启动时，可以防止第四转子引起的油的搅拌。并且，在第五卧式旋转式压缩机压缩机再启动时，具有从第四储油腔52立刻向第四偏心曲轴或轴承供油的优点。

在该设计方案中，将第五连通管75与第四油通道55连通，但第四储油腔52里的第四油通道的出口或开口的位置较高时，也可以达到与第五连通管75相同的效果。满足这样条件的设计有很多种，不能仅仅狭义地解释为第五连通管呈J形、C形、L形、U形或圆弧形。另外，本文提供的防油逆流装置可以应用到如图1所述的背景技术所提及的设计方案中。

本文提供的技术方案替代应用实施举例二

转子上构成的压降措置的设计方案大体分为以下三种方法。下面对它们进行说明。

第六实施例

参见图8-图9，在第七卧式旋转式压缩机的第七转子142和第七左平衡块165之间设置有第七转子端环161，第七偏心主轴144上设置有贯通的中心孔，这种结构为标准结构；建议直接压铸出数个第七端环槽162即可，第七端板164用第七铆钉163安装。

第七实施例

参见图10-图11，除上述标准结构外，应当优先考虑设置有第七转子端环161，但是没有设置端环槽的结构，则应当将第八卧式旋转式压缩机的第八端板164′弯折成形后，第七端环161和第八端板164′之间可以设置第七转子间隙162′即可，第八端板164′用第七铆钉163安装。

其余未述部分见第六实施例，不再重复。

第八实施例

参见图12-图13，如果转子上没有设置转子端环，则应当将第九卧式旋转式压缩机的第九端板164″上预先成型，并最后在第九端板164″和第七转子142端部之间形成多个第九端环槽162″。或者也可以考虑在第七偏心曲轴144的延长部分在端板与转子端部之间设置间隙的方法等。

类似这样的应用技术，可大致分为在转子端环中设置端环槽的方法和端板成形为端环槽的二类方法。

其余未述部分见第六实施例，不再重复。

本文提供的技术方案的衍生设计：供油装置

以下将对油面控制技术的衍生技术供油装置的实施例子进行说明。

使用滑片泵的供油装置

第九实施例

参见图14-图15，是作为第十卧式旋转式压缩机的供油装置，将滑片泵应用在本文提供油面控制技术方案中的设计案例。

组装在第十气缸246中的第十滑片249和第十活塞248的外圆连接，进行往复运动，以压缩冷媒。第十滑片249背部的第十滑片腔281中收纳了第十滑片弹簧282、将第十滑片249压在第十活塞248方向。第十滑片腔281通过第十中央壳体232的内周和第十主轴承245的第十气缸安装面和第十密封板283，实现基本密封。第十密封板283中安装了第十供油管284，该第十供油管一端与第十滑片腔281相通，另一端与第十油罩256相通，第十油罩上设置有中空管，也就是第十直立管257，在第十供油管284的下部设置有第十油吸入孔285。该整个部分称为滑片泵。

第十气缸上下侧分别设置有第十主轴承245和第十副轴承247，第十油罩256设置在第十副轴承247上，通过第十主轴承245与第十壳体围成的右侧腔室为第十储油腔252，第十储油腔内储藏有第十油239。第十主轴承245上设置有第十油通道255，第十油吸入孔285与第十油通道255在周向上错开一定角度，见图15。

第十卧式旋转式压缩机运行中，第十滑片249通过往复运动作为油泵起作用。即在第十储油腔252中，从第十吸油孔285开始吸上油，并向第十油罩256送油。第十油罩256中供的第十油239流过第十偏心曲轴244上的通孔时，向运动部件供油，进行润滑。

由于相对于第十储油腔252的压力，第十油罩256内部的压力较低。利用该特点，可将给第十供油管284的出口侧与第十油罩256连接，因此滑片泵吸上的油量会进一步增加，并保持稳定。

当出现运行条件变化，导致向系统侧的吐油量显著增大，第十储油腔252内的油面极度下降等的最恶劣的情况时，采用本技术方案都可以从滑片泵供油。其它的供油装置中，通过将第十供油管284和第十油罩256相连，也可以达到相同的效果。其结果对卧式旋转式压缩机的可靠性相当有利。

利用压差的供油装置

第十实施例

参见图16-图17，图16为利用压差作为第十一卧式旋转式压缩机的油泵的供油装置，图17为图16的右侧结构示意图。第十一分割部件354或者第十一主轴承345上部中的第十一平衡孔391分别对第十一电机腔和第十一储油腔352开孔。由于第十一平衡孔391的内径很小，故在第十一卧式旋转式压缩机运行中，在第十一电机腔和第十一储油腔352之间作为压差发生的Δp，不会由于追加第十一平衡孔391而发生大幅降低的情况。

在第十一储油腔352中，第十一油罩356中安装了呈J形、C形、L形、U形或圆弧形的第十一连通管392。第十一连通管392朝上的开孔端位于在第十一储油腔352的油面上部，其底部设置有第十一油吸入孔393，第十一油吸入孔开设在第十一油339中。第十一卧式旋转式压缩机运转中，作为第十一转子的压降方法具有作为气体循环装置的作用。第十一转子可以经过第十一偏心曲轴中央的第十一通孔将第十一储油腔352中的气体吸进第十一端环空间366中，见图16中的箭头所示，从第十一端环槽362向第十一电机腔释放气体。其结果是第十一储油腔352的压力会下降，因此第十一电机腔的气体经过第十一平衡孔91流入第十一储油腔352中。于是，由于第十一转子的旋转，第十一储油腔352和第十一电机腔之间形成了气体循环。第十一连通392成为了气体循环系统的通道。即在第十一储油腔352上部空间的气体，连续通过第十一连通管392的开孔端，向第十一油罩356流入时，从第十一吸油孔393流入的第十一油339可以进入到第十一油罩356中，进行供油润滑。

如上所述，供油装置利用了在第十一储油腔352和第十一电机腔之间产生的压差Δp。由于第十一储油腔352的压力比第十一电机腔较低，故有油面控制的功能。

如果第十一平衡孔391开设得比较大时，气体循环量也会变大，对第十一油罩356的供油量会增加，但油面会降低。相反，第十一平衡孔391开设得比较小时，供油量会减少，油面会变高。因此需要对第十一平衡孔391的大小进行优化设计。当转子的压降能力有余量时，设计其具体结构就显得相对容易一些。

以上提供的技术方案中，为了使气体和供油的通道能够相互通用，而仅仅采用了一个第十一连通管392。该技术方案不仅容易进行供油设计，而且即使出现油面大幅度降低时，也不用担心供油问题。

当然除了采用同一的连通管以外，还可以进行种种替代部件的设计，因此对本文提供的技术方案不能狭义地理解和解释。如将气体通道和给油通道分开设计，也可以达到相同的使用效果。

Claims (23)

1.一种卧式旋转式压缩机的润滑系统，密封的壳体内封入油，壳体内设置有至少由偏心曲轴、气缸、轴承、活塞和滑片构成的压缩组件，和至少由定子和转子构成的电机组件，定子外周上设置有一个以上带切口的平面，转子安装在偏心曲轴上，壳体内部通过分割部件至少分割为储油腔和电机腔，分割部件上设置有连通储油腔和电机腔的油通道，其特征是偏心曲轴沿轴向设置有从储油腔通往电机腔的气体通道，在电机腔内的转子一侧的端部设置有降压装置；所述偏心曲轴上设置有孔，位于储油腔内的压缩组件上设置有油罩，该偏心曲轴上的孔位于储油腔的一端与油罩相通，油罩上设置有与其相通的中空管，中空管朝上的开口端设置在储油腔上部，其另一端直接与端环空间相通，或者，其另一端通过其侧面设置的一个以上的旁通孔与端环空间相通。

2.根据权利要求1所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述降压装置中设置有至少由从转子端面的空间向转子外圆开孔的间隙、槽或者孔，该间隙、槽或者孔一端与电机腔相通，其另一端通过气体通道与储油腔相通。

3.根据权利要求2所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述降压装置还包括设置在转子端部的转子端环，端板压接在转子端环上，转子端环、端板和转子端部共同围成端环空间，该端环空间上设置有由端环内壁向端环外周开孔的间隙、槽或者孔。

4.根据权利要求2所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述降压装置还包括设置在转子端部的转子端环，端板紧固在转子端环上，轴承包括主轴承和副轴承，主轴承和副轴承分别设置在气缸的两侧，转子端部、端板、偏心曲轴和主轴承共同围成端环空间，该端环空间上设置有由端环内壁向端环外周开孔的间隙、槽或者孔。

5.根据权利要求2所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述降压装置还包括设置在转子端部的转子端环，轴承包括主轴承和副轴承，主轴承和副轴承分别设置在气缸的两侧，端板的内周紧套在偏心曲轴上，转子端部、端板和偏心曲轴共同围成端环空间，该端环空间上设置有由端环内壁向端环外周开孔的间隙、槽或者孔。

6.根据权利要求4或5所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述主轴承内侧设置有螺旋油槽，该螺旋油槽的端部朝向端环空间设置有开口。

7.根据权利要求3至5任一所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述端板设置在转子端环和平衡块之间，端板和平衡块固定在转子端环上部。

8.根据权利要求1所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述分割部件为压缩组件中的气缸、主轴承或副轴承。

9.根据权利要求1所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是在所述压缩组件中设置有所述分割部件。

10.根据权利要求1所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述气缸的滑片腔朝向储油腔一侧设置有副轴承或密封板，供油管朝下一端穿过副轴承或密封板与滑片腔相通，其朝上一端与设置在副轴承上的油罩相通，供油管底部设置有连通储油腔的油吸入孔，油罩上设置有中空管，中空管朝上一端高于储油腔内的油面。

11.根据权利要求10所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述油吸入孔和设置在分割部件上的油通道在周向上错开一定的角度。

12.根据权利要求1所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述分割部件上部设置有平衡孔，该平衡孔一端连通电机腔，另一端连通储油腔，油通道设置在分割部件下部，油罩设置在副轴承上，呈J形、C形、L形、U形或圆弧形的连通管一端与油罩相通，另一端开口于储油腔的上部，与平衡孔相通，连通管底部设置有吸油孔，该吸油孔连通储油腔和连通管。

13.根据权利要求1所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述卧式旋转式压缩机中设置有防油逆流装置，该防油逆流装置包括设置在分割部件中的油通道，油通道的开口于储油腔的上部。

14.根据权利要求1所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述卧式旋转式压缩机中设置有防油逆流装置，该防油逆流装置包括设置在分割部件中的油通道和设置在储油腔内的连通管，该连通管一端与油通道相通，另一端开口于储油腔内的油面上方，连通管呈J形、C形、L形、U形或圆弧形。

15.根据权利要求1所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述壳体内周和分割部件外周均为圆形，壳体内径和分割部件外径之间的差值和壳体内径相比，小于或等于1％。

16.根据权利要求1所述卧式旋转式压缩机的润滑系统，其特征是所述电机腔上设置有排气管，电机组件位于排气管和压缩组件的排气孔之间，或者电机腔上设置有吸气管，电机组件位于吸气管和压缩组件的吸气孔之间。

17.根据权利要求1所述卧式旋转式压缩机的润滑系统的控制方法，其特征是通过转子旋转使储油腔压力低于电机腔压力。

18.根据权利要求17所述卧式旋转式压缩机的润滑系统的控制方法，其特征是所述储油腔的压力和电机腔的压力之间的压差大于或等于1000Pa。

19.根据权利要求17所述卧式旋转式压缩机的润滑系统的控制方法，其特征是所述电机腔的气体通过在分割部件中设置的气孔到达储油腔内，再通过设置在偏心曲轴内的气体通道回到电机腔，并将储油腔的油供给偏心曲轴。

20.根据权利要求17所述卧式旋转式压缩机的润滑系统的控制方法，其特征是所述气体通道也称为供油腔，具有从供油腔向储油腔上部开孔的中空管，从在气体回路的途中设置的孔向供油腔供油。

21.根据权利要求20所述卧式旋转式压缩机的润滑系统的控制方法，其特征是所述分割部件中设置的油通道中设置了防逆流装置，避免供油腔内的油向电机腔逆流。

22.根据权利要求20所述卧式旋转式压缩机的润滑系统的控制方法，其特征是所述气缸的滑片腔和供油腔之间设置连接油通道，通过滑片的往复动作，将油供给供油腔。

23.根据权利要求1所述卧式旋转式压缩机的润滑系统的应用，其特征是润滑系统应用在壳体内部为低背压或高背压的卧式旋转式压缩机中，该卧式旋转式压缩机可搭载于空调或制冷系统中。

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