CN101737319A - 无油润滑制冷压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种高效节能的无油润滑制冷压缩机。曲柄轴与机架由电机轴承连接，曲柄轴与连杆由连杆轴承连接，滚动轴承无需润滑，实现了电机的无油润滑。填充聚四氟乙烯复合材料的整体式活塞环套在活塞钢芯上组成无油润滑活塞。填充聚四氟乙烯复合材料是一种无需润滑的自润滑材料，因此活塞和缸体之间实现了无油润滑，活塞环上有迷宫槽，与缸体之间的密封是通过环外的迷宫槽使气体受到节流、膨胀降压实现密封目的。进气过滤器是由压盖、滤芯、下盖、石棉垫和进气螺栓组成。湿蒸汽通过滤芯过滤后，液滴被拦截在外面，干蒸汽进入到气缸内，提高了压缩机的输气能力，降低功耗，提高制冷系统的能效比。达到本发明的目的。
Description
所属技术领域
本发明涉及无油润滑压缩机技术和制冷压缩机技术领域，确切的说是一种采用无油润滑技术的无油润滑制冷压缩机。
技术背景
目前，几乎所有的制冷用压缩机都需要有油润滑，因此在压缩机的流动工质中会随带着一定数量的润滑油。在稳定工况下，制冷系统中从压缩机排出的润滑油量等于吸回的数量。在压缩机的排气管和吸气管中流动着的润滑油中溶解有氟利昂工质，其数量是随压力和温度而变化的。可见在制冷循环系统中有液态的润滑油、与润滑油相溶的混合制冷工质和气相的制冷工质等三种状态的工质存在。毫无疑问制冷系统中润滑油的存在对制冷系统的影响是非常明显的，其表现在以下几个方面：
1、在制冷循环系统中存有液态的润滑油，不但占据一定的制冷循环量，而且在换热器表面形成油膜，降低换热效率，降低制冷量。
2、压缩机在吸气过程中，在气缸中有一定量的氟利昂蒸汽从吸入的氟油中逸出，同时在气缸壁上的润滑油膜中也会析出所溶解的氟利昂蒸汽，它们占据了气缸的一定容积减少了工质的每循环实际吸入量，降低压缩机的输气系数。
3、与润滑油相溶的混合制冷工质会明显的降低换热器的换热能力，由含油率8％的R12混合工质和不含油的纯R12制冷工质在相同工况下的对比试验表明，在工质含油的情况下，蒸发器的吸热量显著减少，从107kj/kg降低到79kj/kg，而压缩机的耗功却增多，其供热系数从3.97降低到2.55。
由此表明，目前现有技术的制冷用压缩机都需要有油润滑，而润滑油在系统中的循环必然会降低制冷机的制冷量，以致增加其功率消耗，降低其经济性。
在封闭式制冷压缩机循环中，通常要利用回气的湿蒸汽为压缩机降温。而对于压缩机来讲，蒸汽中的液滴吸入气缸后，再吸气过程中继续蒸发，占据了部分气缸容积，减少了工质的吸入量。实践表明，即使有不多的液滴也会大大削弱压缩机的输气能力和动力经济性，从而大大降低其能效比。既要有湿蒸汽中的液滴为压缩机降温，又不让液滴吸入到气缸中，目前的技术还不能很有效的得到控制。
发明内容
为了克服上述不足，本发明提供一种无油润滑制冷压缩机，该无油润滑制冷压缩机采用无油润滑技术和进气过滤技术实现本发明的目的，是一种高效节能的无油润滑制冷压缩机。本发明是由滚动轴承电机、气缸、无油润滑连杆、无油润滑活塞、进气过滤器、壳体等组成。滚动轴承电机由机架、电机轴承、曲柄轴、转子、定子等组成。气缸是由气缸盖、阀片组件、气缸螺栓、排气消音器、排气盘管等组成。无油润滑连杆是由连杆、连杆轴承、销轴等组成、无油润滑活塞是由填充聚四氟乙烯复合材料的整体式活塞环、活塞钢芯等组成，进气过滤器由进气螺栓、压盖、滤芯、下盖、石棉垫等组成。壳体是由壳体上盖、壳体、接线柱、悬挂弹簧等组成。通过这套装置本发明可以实现压缩机的无油润滑，并可以防止湿蒸汽中的液滴进入气缸中。提高压缩机的输气能力，降低功耗，提高制冷系统的能效比，达到节能降耗的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：如图1所示，电机曲柄轴与机架之间由两个滚动轴承连接，电机曲柄轴与连杆之间也由两个滚动轴承连接，将电机曲柄轴与机架和连杆之间原来的滑动摩擦改为滚动轴承结构的滚动摩擦，滚动轴承无需润滑，实现了电机的无油润滑。如图3所示，填充聚四氟乙烯复合材料的整体式活塞环过盈配合套在活塞钢芯上组成无油润滑活塞。填充聚四氟乙烯复合材料是一种无需润滑的自润滑材料，因此活塞和缸体之间实现了无油润滑，填充聚四氟乙烯复合材料的整体式活塞环上加工有迷宫槽，与缸体之间的密封是通过环外的迷宫槽使气体受到节流、膨胀降压，经过几次节流、膨胀降压后实现密封目的。如图2所示，压盖、滤芯、下盖、石棉垫由进气螺栓固定在机架上，组成进气过滤器。当含有液滴的湿蒸汽通过滤芯过滤后，液滴被拦截在外面，干蒸汽通过下盖的上孔进入到进气腔内。由于滤芯可以滤下所有大于1μm的固态和液态介质，可以防止湿蒸汽中的液滴进入气缸中。提高压缩机的输气能力，降低功耗，提高制冷系统的能效比，达到节能降耗的目的。达到本发明的目的。
本发明的有益效果是，本发明不但结构简单、成本低。由于无油润滑结构和进气过滤结构可以有效地提高压缩机的输气系数，减少耗功，提高换热器的换热系数，提高制冷系统的能效比，达到节能降耗的目的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是无油润滑压缩机的结构示意图
图2是进气过滤器的结构示意图
图3是无油润滑活塞的结构示意图
图中1.排气消音器，2.进气过滤器，3.接线柱，4.电机接线插头，5.气缸螺栓，6.气缸盖，7.阀片组件，8.活塞环，9.活塞钢芯，10.销轴，11.连杆轴承，12.连杆，13.连杆轴承，14.盘管，15.壳体上盖，16.机架，17.曲柄轴承，18.曲柄轴，19.曲柄轴承，20.转子，21.定子，22.悬挂弹簧，23.壳体，24.排气管，25.进气管，26.进气螺栓，27.压盖，28.滤芯，29.下盖，30.石棉垫。
具体实施方式
在图1中，电机曲柄轴(18)与机架(16)之间由两个电机轴承(17)、(19)连接，电机曲柄轴(18)与连杆(12)之间由两个连杆轴承(11)、(13)连接，将电机曲柄轴(18)与机架(16)和连杆(12)之间原来的滑动摩擦改为滚动轴承结构的滚动摩擦，滚动轴承无需润滑，实现了电机的无油润滑。填充聚四氟乙烯复合材料的整体式活塞环(8)过盈配合套在活塞钢芯(9)上组成无油润滑活塞。活塞环(8)上加工有迷宫槽，与机架(16)上的缸体之间的密封是通过环外的迷宫槽使气体受到节流、膨胀降压，经过几次节流、膨胀降压后实现密封目的。填充聚四氟乙烯复合材料是一种无需润滑的自润滑材料，因此活塞和缸体之间实现了无油润滑。其他结构如图1所示，转子(20)压装在曲柄轴(18)下端，定子(21)固定在机架16下面，气缸盖(6)、阀片组件(7)由气缸螺栓(5)固定在机架(16)侧面的气缸口处，进气过滤器(2)安装在进气消音室上面，排气消音室上的排气消音器(1)与盘管(14)焊接在壳体(23)上的排气管(24)上，壳体(23)上焊有进气管(25)、排气管(24)、接线柱(3)。压缩机电机接线插头(4)插接在接线柱(3)上，压缩机整机通过悬挂弹簧(22)座在壳体(23)内，这样可以降低噪音，壳体上盖(15)最后焊接在壳体(23)上，形成全封闭无油润滑压缩机。
在图2中，压盖(27)、滤芯(28)、下盖(29)、石棉垫(30)由进气螺栓(26)固定在机架(16)上的进气消音室上，组成进气过滤器(2)。当含有液滴的湿蒸汽通过滤芯(28)过滤后，液滴被拦截在外面，干蒸汽通过下盖(29)的上孔进入到进气腔内。
在图3所示是无油润滑活塞结构的示意图。
通过上述具体实施方式的说明，按照本发明的所述的工作原理及实施方式，就可以达到本发明的目的，适用于所有的活塞式压缩机，与压缩机的形式大小无关。凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种无油润滑制冷压缩机。其特征是：该装置由滚动轴承电机、气缸、无油润滑连杆、无油润滑活塞、进气过滤器、壳体等组成。
2.根据权利要求1所述的一种无油润滑制冷压缩机，其特征是：无油润滑的滚动轴承电机由机架、电机轴承、曲柄轴、转子、定子等组成。
3.根据权利要求1所述的一种无油润滑制冷压缩机，其特征是：无油润滑连杆是由连杆、连杆轴承、销轴等组成。
4.根据权利要求1所述的一种无油润滑制冷压缩机，其特征是：无油润滑活塞是由填充聚四氟乙烯复合材料的整体式活塞环、活塞钢芯等组成。填充聚四氟乙烯复合材料是一种无需润滑的自润滑材料，因此活塞和缸体之间实现了无油润滑，活塞环上加工有迷宫槽。
5.根据权利要求1所述的一种无油润滑制冷压缩机，其特征是：进气过滤器由进气螺栓、压盖、滤芯、下盖、石棉垫等组成。
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| US9856866B2 (en) | 2011-01-28 | 2018-01-02 | Wabtec Holding Corp. | Oil-free air compressor for rail vehicles |
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2008
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