CN101952595B - 具有润滑系统的开放式驱动涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

一种压缩机，该压缩机可包括压缩机外壳、油槽、进气室、压缩机构、驱动轴以及第一油通道。油槽可与压缩机构连通。进气室可限定在外壳内。驱动轴可包括第一端和第二端，油入口通道位于第一端和第二端之间。第一端可设置在进气室内，并与压缩机构驱动地接合。第二端可延伸到外壳外，以在外壳外从动接合。油入口通道可位于进气室内。第一油通道可设置在外壳内，并与油槽和油入口通道连通。

Description

具有润滑系统的开放式驱动涡旋压缩机

相关申请的交叉引用

本申请是2008年11月20日提交的美国申请No.12/274,843的继续申请，并要求2007年11月27日提交的美国临时专利申请No.60/990,489的权益。以上两个申请的全部公开内容通过参考的方式并入本申请中。

技术领域

本公开涉及压缩机润滑系统。

背景技术

本节提供与本公开相关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

压缩机可包括驱动压缩机构的驱动轴。驱动轴可被以可旋转的方式支撑在轴承座中。润滑油可用于减少驱动轴和轴承座之间的接触面上的摩擦。

发明内容

本节提供本公开的总摘要，并且不是其全部范围或所有特征的全面公开。

压缩机可包括压缩机外壳、油槽、进气室、压缩机构、驱动轴、以及第一油通道。进气室可限定在外壳内。压缩机构包括第一构件和第二构件，该第一构件和第二构件被支撑用于相对的绕动移位，并可设置在外壳内以将流体从进气室移动到油槽。驱动轴可包括第一端和第二端，其中油入口通道位于第一端和第二端之间。第一端可设置在进气室内，并与压缩机构驱动地接合，第二端可延伸到外壳外，以在外壳外从动接合。油入口通道可位于进气室内。第一油通道可设置在外壳内，并与油槽和油入口通道连通。

压缩机还可包括第一轴承座，该第一轴承座支撑在进气室内并在其中包括与第一油通道连通的第二油通道。驱动轴可在第一端和第二端之间的位置由第一轴承座以轴承的方式支撑。油入口通道可与第二油通道连通。压缩机还可包括第二轴承座，该第二轴承座支撑在进气室内并在第一轴承座和驱动轴的第二端之间的位置以轴承的方式支撑驱动轴。驱动轴可包括油出口通道，该油出口通道在进气室内设置在油入口通道和驱动轴的第二端之间以对第二轴承座提供油流。驱动轴可包括第三油通道，该第三油通道沿着驱动轴的轴向长度以相对于驱动轴的旋转轴线径向向外的角度从油入口通道向驱动轴的第二端延伸。第三油通道可以相对于驱动轴的旋转轴线径向向内的角度从油入口通道向驱动轴的第一端延伸。第三油通道可与油出口通道连通。

油槽内的第一气压比进气室内的第二气压大，并可将油槽内的油压到第一油通道和油入口通道中。油入口通道可包括延伸穿过驱动轴的径向外壁的入口开口。入口开口可与第一油通道连通。第一构件和第二构件可包括彼此啮合地接合的第一涡旋构件和第二涡旋构件。

压缩机可包括压缩机外壳、油槽、进气室、压缩机构、以及驱动轴。进气室可限定在外壳内。压缩机构可设置在外壳内以将流体从进气室移动到油槽。驱动轴可包括与压缩机构驱动地接合的第一端、以及第二端和第一油通道。第一油通道在从第一端向第二端的方向上以相对于驱动轴的旋转轴线径向向外的角度延伸。压缩机还可包括第二油通道，该第二油通道设置在外壳内并与油槽和第一油通道连通。

驱动轴的第二端可延伸到外壳外，以与动力源从动接合。

驱动轴可包括与第一油通道连通并位于进气室内的油入口通道。压缩机还可包括第一轴承座，该第一轴承座支撑在进气室内，并在其中包括与第二油通道连通的第三油通道。驱动轴可在第一端和第二端之间的位置由第一轴承座以轴承的方式支撑。油入口通道可与第三油通道连通。压缩机还可包括第二轴承座，该第二轴承座支撑在进气室内，并在第一轴承座和驱动轴的第二端之间的位置以轴承的方式支撑驱动轴。驱动轴可包括油出口通道，该油出口通道在进气室内设置在油入口通道和驱动轴的第二端之间，以提供油流给第二轴承座。油入口通道包括延伸穿过驱动轴的径向外壁的入口开口。入口开口可与第二油通道连通。

油槽内的第一气压可比进气室内的第二气压大，并可将油槽中的油流压到第一油通道和油入口通道中。第一构件和第二构件包括彼此啮合地接合的第一涡旋构件和第二涡旋构件。

进一步的可应用领域将从这里提供的描述中变得显而易见。本节中的描述和具体示例仅用于示例性目的，并不意在限制本公开的范围。

附图说明

这里描述的附图只用于示例目的，并不意在以任何方式限制本公开的范围。

图1是根据本公开的压缩机的截面图。

具体实施方式

下列描述本质上只是示例性的，并不意在限制本公开、应用或使用。应当理解在所有附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。

本发明的教导适合包括在许多不同类型的涡旋和旋转式压缩机中。出于示例性目的，压缩机10被示出为水平涡旋式压缩机。

参考图1，压缩机10包括压缩机外壳组件12、主轴承座组件14、驱动轴组件16、压缩机构18、保持组件20、密封组件22、排放阀组件24、油分离器26和供油机构28。外壳组件12包括圆柱形密封壳体30、端盖32、横向延伸隔板34、基座组件36、吸气入口接头38和制冷剂排放接头40。

圆柱形密封壳体30可包括开口42，该开口42附接有吸气入口接头38。端盖32和横向延伸隔板34通常可限定出排放室44。更具体地，横向延伸隔板34固定于壳体30的第一端，而且端盖32固定于横向延伸隔板34。端盖32可包括开口46，制冷剂排放接头40固定于该开口46。隔板34可包括开口48以在压缩机构18和排放室44之间提供流体连通。排放室44通常可形成压缩机10的排气消声器。然而，尽管压缩机10示出为包括排放室44，应当理解本发明教导等同地适用于直排式结构。基座组件36可在与隔板34通常相反的一端固定于壳体30。

基座组件36可包括基座构件50、轴承组件52、密封外壳54和密封组件56。基座构件50可包括中心开口58，该中心开口58包括第一部分60、第二部分62和设置在第一部分60、第二部分62之间的径向向内延伸突出部64。轴承组件52可位于开口58的第一部分60中，并包括球轴承组件。密封外壳54可位于开口58的第二部分62中，并可固定于基座构件50。密封组件56可位于密封外壳54内，并包括轴封66。

主轴承座组件14包括主轴承座68和止推构件70。主轴承座68被压入配合到壳体30中，并可与其中的台阶72抵接，以将主轴承座68定位在壳体30内。主轴承座68可限定中心孔74，该中心孔74中设置有轴承76。油通道78可径向向内延伸经过主轴承座68。对应的开口80可延伸穿过轴承76以在油通道78和轴承76内部之间提供流体连通。如下面所述，止推构件70可固定于主轴承座68的一端，并可形成用于与压缩机构18接合的环形平止推轴承表面82。更具体地，紧固件84可延伸穿过止推构件70和主轴承座68以将止推构件70耦联于主轴承座68。

驱动轴组件16可包括驱动轴86、第一配重88和第二配重90。驱动轴86可包括第一端92和第二端94以及设置在第一端92和第二端94之间的第一轴颈部96和第二轴颈部98。第一端92可包括偏心曲柄销100，该偏心曲柄销100上具有平坦部102。第二端94可轴向延伸越过基座组件36，并可设置在外壳组件12外。驱动机构(未图示)可与第二端94接合以驱动驱动轴86旋转。第一轴颈部96和第二轴颈部98分别以可旋转的方式设置在轴承76和轴承组件52内。轴封66可在第二端94和第二轴颈部98之间的位置与驱动轴86密封接合，以防止油从外壳组件12泄漏。第一配重88可在第一端92和第一轴颈部96之间的位置固定于驱动轴86，而且第二配重90可在第一轴颈部96和第二轴颈部98之间的位置固定于驱动轴86。

压缩机构18可包括动涡旋104和定涡旋106。动涡旋104可包括端板108，该端板108在其上表面上具有螺旋叶片或涡卷110，并在其下表面上具有环形平止推轴承表面112。止推表面112可与主轴承座68上的止推轴承表面82交界。圆柱形毂114可从止推表面112向下伸出，并可具有以可旋转的方式设置在其中的驱动衬套116。驱动衬套116可包括内孔，曲轴销100驱动地布置在该内孔中。曲柄销平坦部102可与驱动衬套116的内孔的一部分中的平表面驱动地接合，以提供径向柔性的驱动布置。

定涡旋106包括端板118，该端板118在其下表面上具有螺旋涡卷120。螺旋涡卷120与动涡旋104的涡卷110形成啮合接合，从而形成入口腔122、中间腔124、126、128、130以及出口腔132。定涡旋106相对于主轴承座68、外壳组件12和动涡旋104是能够轴向移位的。更具体地，定涡旋106可包括一系列凸缘134，所述凸缘134包括延伸穿过其中的孔(未图示)。如下所述，凸缘134可与保持组件20一起提供定涡旋106的轴向移动。

定涡旋106可包括与出口腔132连通的排放通道138、以及向上敞开的凹部140，凹部140可通过隔板34中的开口48与排放室44流体连通。定涡旋106可附加地包括位于其上表面中的环形凹部142，该环形凹部142由平行的同轴内侧壁144和外侧壁146限定。如下所述，环形凹部142可提供定涡旋106相对于动涡旋104的轴向偏置。更具体地，通道148可延伸穿过定涡旋106的端板118，使凹部142与中间腔124流体连通。尽管所示通道148延伸到中间腔124，应当理解通道148可以替代性地设置成与其他中间腔中的任一个连通。

针对定涡旋106相对于主轴承座组件14的轴向移位，保持组件20可将定涡旋106耦联于主轴承座组件14。保持组件20包括紧固件150例如螺栓。紧固件150可延伸穿过凸缘134中的孔，并可与主轴承座组件14螺纹接合。密封组件22可包括浮动密封组件。密封组件22可与隔板34密封接合，以使排放压力区域与抽吸压力区域隔离，并可与定涡旋106密封接合，以使环形凹部142与抽吸和排放压力区域隔离。

排放阀组件24可固定于定涡旋106，并通常可在压缩机10关闭期间防止经过排放通道138的回流。油槽152可与排放室44连通。油分离器26可位于排放阀组件24的下游。油分离器可分离从压缩机构18排出的排放气体中夹带的油。通过油分离器26从排放气体移除的油可返回油槽152。在本非限制性示例中，油槽152示出为与排放接头40基本相对地限定在排放室44内。然而，应当理解压缩机10不限于内部油槽装布置，而且本发明教导等同地适用于替代性的油槽布置。例如，油槽152和油分离器26可位于压缩机10外的单独的外壳中并与排放室44连通。

供油机构28可包括与油槽152连通的供油管154。供油管154可经过隔板34，并提供油槽152与主轴承座组件14之间的流体连通。更具体地，供油管154的第一端156可延伸到油槽152中，而且供油管154的第二端158可固定于主轴承座68并与其中的油通道78连通。

驱动轴86可包括中心油通道160以及第一、第二和第三径向延伸油通道162、164、166。中心油通道160在驱动轴86内纵向地延伸穿过驱动轴86的第一端92，并终止在第二端94之前的位置。中心油通道160可以相对于驱动轴86的旋转轴线小于3度的角度延伸。更具体地，中心油通道160可在从驱动轴86的第一端92到第二端94的方向上以径向向外的角度延伸。中心油通道160的靠近第一径向延伸油通道162的一端可以相对于中心油通道160的靠近驱动轴86的第一端92的一端径向向外设置。因此，中心油通道160可泵送油到第一径向延伸油通道162。

第一径向延伸油通道162可在靠近轴承组件52的位置与中心油通道160相交。更具体地，第一径向延伸油通道162可在纵向上位于轴承组件52和密封组件56之间，并以相对于驱动轴86的旋转轴线大约90度的角度延伸。第一径向延伸油通道162的直径可在2.0mm至3.0mm之间，更具体地，大约为2.5mm，以便对经过其中的油流进行计量。

第二和第三径向延伸油通道164、166在靠近主轴承座68的轴承76的位置与中心油通道160相交。更具体地，第二和第三径向延伸油通道164、166在纵向上与轴承76中的开口80对准。第二和第三径向延伸油通道164、166可通常彼此相对地设置，或以大约180度隔开。第二和第三径向延伸油通道164、166可以相对于驱动轴86的旋转轴线大约90度的角度延伸。第二和第三径向延伸油通道164、166的尺寸设置为能够对进入中心油通道160的油流进行计量。例如，第二和第三径向延伸油通道164、166的直径为3.0mm至4.0mm。驱动轴86包括可平坦部167，该平坦部167在驱动轴86和轴承76之间形成凹部以润滑轴承76。

在运行期间，压缩机构18可将流体流提供给油槽152。流体流可包括排放气体和夹带的油的组合。由压缩机构18产生的排气压力可作用在油槽152内的油体积上，以迫使油进入供油管154。油可以供应到主轴承座68并通过开口80供应到轴承76，以在轴承76和驱动轴86的第一轴颈部96之间提供润滑。作用在油槽152上的排气压力足以克服由第二和第三径向延伸油通道164、166的旋转产生的任何离心压力。例如，排气压力可以是由第二和第三径向延伸油通道164、166的旋转产生的离心压力的多于10倍，而且更具体地，可以比第二和第三径向延伸油通道164、166的旋转产生的离心压力的25倍大。在本非限制性示例中，排气压力通常是排放室44中的压力。

因此，作用在排放室44中的油上的压力迫使油进入第二和第三径向延伸油通道164、166并进入中心油通道160。中心油通道160的角度方位可泵送油到第一径向延伸油通道162，以在轴承组件52和驱动轴86的第二轴颈部98之间提供润滑。油可通过利用吸气被抽吸到压缩机构18中并被迫使进入排放室44中而返回油槽152。

第一径向延伸油通道162的尺寸设置为保持中心油通道160内的油压足以将油从驱动轴86的第一端92压向主轴承座68。来自第一端92的油流可收集在与第一配重88相邻的主轴承座68的区域内。第一配重88的旋转可使油向环形平推力轴承表面82移动，从而向环形平推力轴承表面82以及动涡旋104和定涡旋106提供润滑。

Claims (19)

1.一种压缩机，包括：

压缩机外壳；

油槽；

限定在所述外壳内的进气室；

压缩机构，所述压缩机构包括第一构件和第二构件，所述第一构件和所述第二构件被支撑用于相对的绕动移位，并设置在所述外壳内以将流体从所述进气室移动到所述油槽；

具有第一端和第二端的驱动轴，并且油入口通道位于所述第一端和第二端之间，所述第一端设置在所述进气室内并与所述压缩机构驱动地接合，所述第二端延伸到所述外壳外，以在所述外壳外从动接合，所述油入口通道位于所述进气室内并且包括延伸穿过所述驱动轴的径向外壁的入口开口，所述油入口通道与设置在所述驱动轴的内部中的第一油通道相交；以及

第二油通道，所述第二油通道设置在所述外壳内，并且具有与所述油槽连通的第一端和与所述油入口通道的所述入口开口连通的第二端。

2.如权利要求1所述的压缩机，还包括第一轴承座，所述第一轴承座支撑在所述进气室内，并在其中包括与所述第二油通道连通的第三油通道。

3.如权利要求2所述的压缩机，其中，所述驱动轴在所述第一端和所述第二端之间的位置由所述第一轴承座以轴承的方式支撑，并且所述油入口通道与所述第三油通道连通。

4.如权利要求2所述的压缩机，还包括第二轴承座，所述第二轴承座支撑在所述进气室内，并在所述第一轴承座和所述驱动轴的所述第二端之间的位置以轴承的方式支撑所述驱动轴。

5.如权利要求4所述的压缩机，其中，所述驱动轴包括油出口通道，所述油出口通道在所述进气室内设置在所述油入口通道和所述驱动轴的所述第二端之间，以提供油流给所述第二轴承座。

6.如权利要求4所述的压缩机，其中，所述第一油通道沿着所述驱动轴的轴向长度以相对于所述驱动轴的旋转轴线径向向外的角度从所述油入口通道向所述驱动轴的所述第二端延伸。

7.如权利要求4所述的压缩机，其中，所述第一油通道以相对于所述驱动轴的旋转轴线径向向内的角度从所述油入口通道向所述驱动轴的所述第一端延伸。

8.如权利要求7所述的压缩机，其中，所述第一油通道与所述油出口通道连通。

9.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述油槽内的第一气压比所述进气室内的第二气压大，所述第一气压将所述油槽中的油压到所述第二油通道和所述油入口通道中。

10.如权利要求1所述的压缩机，其中，所述第一构件和所述第二构件包括彼此啮合地接合的第一涡旋构件和第二涡旋构件。

11.一种压缩机，包括：

压缩机外壳；

油槽；

限定在所述外壳内的进气室；

压缩机构，所述压缩机构设置在所述外壳内，以将流体从所述进气室移动到所述油槽；

驱动轴，所述驱动轴具有：与所述压缩机构驱动地接合的第一端；第二端；油入口通道，所述油入口通道在轴向上位于所述第一端和所述第二端之间的位置处在所述驱动轴内延伸，并且所述油入口通道包括延伸穿过所述驱动轴的径向外壁的入口开口；和第一油通道，所述第一油通道与所述油入口通道连通并与所述油入口通道相交，并且所述第一油通道在从所述第一端向所述第二端的方向上以相对于所述驱动轴的旋转轴线径向向外的角度在所述驱动轴的内部内延伸越过所述油入口通道；以及

第二油通道，所述第二油通道设置在所述外壳内，并与所述油槽和所述第一油通道连通。

12.如权利要求11所述的压缩机，其中，所述驱动轴的所述第二端延伸到所述外壳外，以与动力源从动接合。

13.如权利要求11所述的压缩机，还包括第一轴承座，所述第一轴承座支撑在所述进气室内，并在其中包括与所述第二油通道连通的第三油通道。

14.如权利要求13所述的压缩机，其中，所述驱动轴在所述第一端和所述第二端之间的位置由所述第一轴承座以轴承的方式支撑，并且所述油入口通道与所述第三油通道连通。

15.如权利要求13所述的压缩机，还包括第二轴承座，所述第二轴承座支撑在所述进气室内，并在所述第一轴承座和所述驱动轴的所述第二端之间的位置以轴承的方式支撑所述驱动轴。

16.如权利要求15所述的压缩机，其中，所述驱动轴包括油出口通道，所述油出口通道在所述进气室内设置在所述油入口通道和所述驱动轴的所述第二端之间，以提供油流给所述第二轴承座。

17.如权利要求11所述的压缩机，其中，所述入口开口与所述第二油通道连通。

18.如权利要求11所述的压缩机，其中，所述油槽内的第一气压比所述进气室内的第二气压大，所述第一气压将所述油槽中的油压到所述第一油通道和所述油入口通道中。

19.如权利要求11所述的压缩机，其中，所述压缩机构包括彼此啮合地接合的第一涡旋构件和第二涡旋构件。

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