CN102162451A - 回转式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种回转式压缩机，密封壳体内设置有压缩机构和电机，密封壳体的底部设置有油池，压缩机构包括曲轴，曲轴包括沿着曲轴回转中心具有主轴中心孔且被主轴承支撑的主轴、和外周与旋转件的内壁滑接的偏心轴，主轴中心孔的下端与油池相通，电机包括转子和定子，转子朝向主轴承的一端设置有降压装置，该降压装置包括设置在转子端部的带有端环槽的第一端环，设置在第一端环上并覆盖端环槽的端板，第一端环、端板和转子共同围成端环空间，位于端环空间内的主轴的侧壁上设置有一个以上的气体通路管，该气体通路管的一端与端环空间相通，气体通路管的另一端与主轴中心孔相通。本发明具有结构简单合理、润滑效果好和适用范围广的特点。

Description

回转式压缩机

技术领域

本发明涉及一种回转式压缩机，特别是一种包括旋转式压缩机和涡旋式压缩机的回转式压缩机。

背景技术

近年，旋转式压缩机和涡旋式压缩机在世界范围内迅速普及，且其压缩机的大型化正在推进中。这些压缩机在其密封壳体底部设置有油池、油池的上方设置有电机，电机的上部设置有压缩机构的旋转压缩机中，因为曲轴的供油行程增加，如果只是采用以往的方式：伴随着曲轴的回转进行离心式吸油的方式，那么供油到压缩机构的行程就会不足。因此，当曲轴被增长后，存在着供油到曲轴的行程增加的课题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、制作成本低、能够对压缩机构进行充分润滑、适用范围广的回转式压缩机，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种回转式压缩机，密封壳体内设置有压缩机构和电机，密封壳体的底部设置有油池，压缩机构包括曲轴，曲轴包括沿着曲轴回转中心具有主轴中心孔且被主轴承支撑的主轴、和外周与旋转件的内壁滑接的偏心轴，主轴中心孔的下端与油池相通，主轴承将密封壳体分隔为低压腔和高压腔，电机包括转子和定子，其特征是转子朝向主轴承的一端设置有降压装置，该降压装置包括设置在转子端部的带有端环槽的第一端环，设置在第一端环上并覆盖端环槽的端板，第一端环、端板和转子共同围成端环空间，位于端环空间内的主轴的侧壁上设置有一个以上的气体通路管，该气体通路管的一端与端环空间相通，气体通路管的另一端与主轴中心孔相通。

所述回转式压缩机为旋转式压缩机，旋转件为活塞，曲轴包括主轴、偏心轴和副轴，副轴被副轴承支撑；主轴承的内壁上设置有主轴承油槽或者曲轴的外壁上设置有出油槽，主轴承油槽或出油槽朝向转子的一端开孔于端环空间外或者开孔于端环空间内。

所述主轴中心孔内设置有用于搅拌油的螺旋板；或者，主轴中心孔的中央设置有直径较小的中心管，中心管的出口位于活塞的下方，主轴承的主轴保持部上设置有气孔，该气孔的一端开孔于活塞内，气孔的另一端开孔于密封壳体内的低压腔。

所述回转式压缩机为涡旋式压缩机，旋转件为动涡旋盘；主轴承的内壁上设置有主轴承油槽或者曲轴的外壁上设置有出油槽，主轴承油槽或出油槽朝向转子的一端开孔于端环空间外或者开孔于端环空间内。

所述主轴中心孔内设置有用于搅拌油的螺旋板；或者，主轴中心孔的中央设置有直径较小的中心管，中心管的出口位于动涡旋盘的下方。

所述电机为变频式电机。

所述回转式压缩机、室内换热器、室外换热器和膨胀装置共同构成冷冻循环。

本发明通过配置在转子上的降压装置可降低主轴中心孔内的压力，油池内的油可经由主轴中心孔的下端或与主轴中心孔相通的供油管到达主轴中心孔中间，且伴随着螺旋板的回转，油到达副轴和/或偏心曲轴的上端。在油的运动过程中，润滑压缩机构中的运动部件。

本发明既可以适用于压缩腔位于电机上方的结构，也可适用于压缩腔位于电机下方的结构，其具有较大的适用范围。

本发明可实现将压缩机构配置在电机上的大型旋转式压缩机，且因为可将容积大的电机空间作为低压侧，所以可大幅度减少冷媒封入量。本发明中的降压装置也可适用于涡旋式压缩机，且也可广泛应用于大幅度降低回转速度的变频电机式压缩机等方面。

本发明具有结构简单合理、制作成本低、能够对压缩机构进行充分润滑和适用范围广的特点。

附图说明

图1为本发明实施例一的旋转式压缩机构造的纵截面结构示意图。

图2为实施例一中旋转式压缩机的曲轴内部构造的纵截面结构示意图。

图3为图2中的Z向的供油装置的局部放大结构示意图。

图4为图3中的Y-Y向剖面放大结构示意图。

图5为图3中的Y-Y向剖视放大结构示意图。

图6为端板和第一端环分解时的放大结构示意图。

图7为螺旋板的第一实施例的主视结构示意图。

图8为图7的俯视结构示意图。

图9为螺旋板的第二实施例的结构示意图。

图10为图9的俯视结构示意图。

图11为螺旋板的第三实施例结构示意图。

图12为图11的俯视结构示意图。

图13为本发明实施例二的旋转式压缩机供油装置的纵截面结构示意图。

图14为本发明实施例三的旋转式压缩机的纵截面结构示意图。

图15为本发明实施例四的旋转式压缩机的纵截面结构示意图。

图16为本发明实施例五的涡旋式压缩机的纵截面结构示意图。

图中：R为旋转式压缩机，1为密封壳体，R2为压缩机构，3为电机，5为主轴承，6为降压装置，7为主轴保持部，11为吸入管，12为低压腔，13为高压腔，14为吐出管，17为主轴中心孔，17a为第一主轴中心孔，17b为第二主轴中心孔，18为曲轴，19为主轴，20为副轴，21为副轴承空间，22为气缸，23为汽缸压缩腔，24为活塞，25为滑片，26为副轴承，27为吸入孔，31为偏心轴，32a为主轴油孔，32b为偏心轴油孔，33为油，35为转子，36为定子，37为供油管，38为吐出阀装置，39为端板，40为气孔，41为油池，44a为第一端环，44b为第二端环，47为气体通路管，48为螺旋板，49为端环槽，50a为主轴承油槽，50b为偏心轴油槽，50c为副轴承油槽，61为搅油板，62为中心管，S为涡旋式压缩机，S2为压缩机构，S5为主轴承，S18为曲轴，S37为供油管，S51为静涡旋盘，S52为动涡旋盘，S53为下部轴承，S54为偏心轴承。

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。

实施例一

参见图1，为本发明旋转式压缩机R的内部构造。旋转式压缩机R由压缩机构R2和电机3构成，压缩机构R2和电机3被收纳固定于密封壳体1中。压缩机构R2配置在密封壳体1的上部，电机3配置在压缩机构R2的下方。

压缩机构R2由主轴承5及固定于其上部的汽缸22、在汽缸压缩腔23中作公转的活塞24、先端与活塞24滑接的滑片25、驱动活塞24的曲轴18、以及密封气缸压缩腔23的副轴承26构成。曲轴18由主轴19、偏心轴31和副轴20构成，主轴19和副轴20分别被主轴承5和副轴承26支撑。

电机3由定子36和安装于主轴19下部的转子35构成，定子36的外周与构成压缩机构R2的主轴承5的外周一起被固定于密封壳体1的内壁上。

此时，假如主轴承5的外周通过激光焊接等方法整个焊接在密封壳体1的内壁上，主轴承5就会将密封壳体1的内部容积划分为二个腔。也就是说，电机3所在的腔为低压腔12，具有压缩机构R2的汽缸22、副轴承26和滑片25等的空间变为高压腔13。而曲轴18和活塞内周属于低压腔12。

从吸入管11吸入的低压气体经由低压腔12和吸入孔27进入汽缸压缩腔23内被压缩成为高压气体。其后，高压气体从吐出阀装置38流入高压腔13，从吐出管14排出到系统侧。

参见图2，为本发明的曲轴18和供油给二个轴承的供油系统。二个轴承指主轴承5和副轴承26。

供油系统的主要构成要素由设置在转子35的上端和下端的二个端环：第一端环44a和第二端环44b，设置在第一端环44a上的降压装置6，上下贯通曲轴18的中心的主轴中心孔17，主轴中心孔17由上下相通的第一主轴中心孔17a和第二主轴中心孔17b共同构成，配置于第一主轴中心孔17a的气管47和螺旋板48，以及下部浸渍于油池41中的供油管37构成。供油管37可看作为第二主轴中心孔17b或主轴中心孔17的下部延长部分。

参见图3，为从图2中的箭头Z方向所观察到的供油系统详细图。

参见图5-图6，展示了设置于构成降压装置6的第一端环44a上的多个端环槽49和覆盖其上的端板39，且详细展示了气体通路管47的配置；端板39的中心部设有直径为d尺寸的孔。

降压装置6由设置与第一端环44a上的多个端环槽49，覆盖端环槽49、安装于第一端环44a上的端板39，配置于第一主轴中心孔17a两侧的2个气体通路管47构成。通过安装端板39，端环槽49变为柱状槽。其中，第一端环44a、端板39和转子35共同围成端环空间。气体通路管47为一个以上时，效果无太大的差异。汽缸气体通路管47的内径设有具有气体通路的弹簧管的话，安装就较易。其原因在于：若直接用刚性圆管，则需要通过过盈配合才能把圆管安装到曲轴的横孔中，这种方法属于硬性插入；若采用弹簧管，由于弹簧管本身具有弹性，故只要用手稍微对弹簧管施加压力，使弹簧管的管径变小，然后再将管径变小后的弹簧管放进曲轴的横孔中后松手，就安装成功。

参见图3和图4，二个气体通路管47的外侧端开孔于第一端环44a的内侧的端环空间，螺旋板48夹住底部、其内侧端开孔于主轴中心孔。

在这里，夹住底部是指螺旋板的上下二端的宽度与主轴中心孔的内径有一定的过盈量，其目的是通过主轴中心孔的内径可以卡紧螺旋板的上下二端，从而固定螺旋板。

二个气体通路管47内侧的开孔端间隙被限制于小的范围内，该范围约等于第二主轴中心孔17b的内径；气体通路管47从第一主轴中心孔17a的内径壁突出。

在位于主轴承5中心的主轴保持部7的内壁上设置有螺旋形的主轴承油槽50a和与主轴承油槽50a的上端相通的主轴油孔32a。同样，在偏心轴31的外壁上设有偏心轴油槽50b和与偏心轴油槽50b相通的偏心轴油孔32b，在副轴20上设有副轴承油槽50c。

接下来，说明供油系统的作用。转子35开始回转后，降压装置6通过柱状的端环槽49外侧和内侧的圆周速度差，第一端环44a的内侧的端环空间内的压力比第一端环44a的外部压力，即低压腔12的压力低。由于二个气体通路管47与第一端环44a的内侧的端环空间连通，所以第一主轴中心孔17a内的压力也同样下降。

因此，油池41内的油33从供油管37经由第二主轴中心孔17b到达第一主轴中心孔17a的底部，由于气体通路管47朝向第一主轴中心孔17a中心的方向突出、并与曲轴18的回转同步，故油33不能进入气体通路管47。

与曲轴18回转同步并回转润滑曲轴18内壁的油33，被压入并固定于第一主轴中心孔17a内壁上的螺旋板48所搅拌，因此，油33沿着螺旋板48的倾斜，从第一主轴中心孔17a的上部上升，最后到达副轴承空间21。

油从副轴承油槽50c到达活塞24的内侧，从偏心轴油槽50b经由主轴承油槽50a，落到构成降压装置6的第一端环44a内侧空间。落到第一端环44a内侧空间的油，从多个端环槽49飞散到定子36的上部卷线，接下来沿着高温的卷线落到油池41中。

如上所述，油从第一主轴中心孔17a的底部依次到达副轴承空间21、第一端环44a内侧空间时，润滑主轴19、副轴20和偏心轴31的外侧滑动面。此时，主轴油孔32a和偏心轴油孔32b发挥着供油孔的作用。

通过将主轴承油槽50a的下端开孔于第一端环44a的内侧空间，也就是开孔于端环空间内，第一主轴中心孔17a的压力稳定，可经常维持比低压腔12低的压力，从而进一步提高供油系统的信赖性。

当端板39的内径尺寸d和主轴保持部7的外周之间的间隙过大后，第一端环44a的内侧空间压力与低压腔12的压力之间的差异就变小；因此，期望尽可能地减小上述间隙，比如说控制在0.3mm以下。

当曲轴18回转所产生的离心力和配置于第一主轴中心孔17a内的螺旋板48之间共同作用致使所需的油行程充分时，也可把主轴承油槽50a的下端设置于端板39的上方，也就是将主轴承油槽50a的下端直接朝向低压腔12开放。

螺旋板48可以如图7所示，将一个长方板的两端按长度方向按180度错开，这种作法在旋转式压缩机中多数作为增加油行程的手段被使用。也就是说，图7-图8所示的螺旋板48可以给油提供强制回转并螺旋向上的力。图9-图12分别为螺旋板的第二和第三实施例，其都是为了达到增加油行程的目的。在本发明中，把图7-图12所示的螺旋板统称为搅油板61。

在实施例1中，如上所述，通过固定于曲轴18上的转子35的降压装置6的作用，从供油管37吸入的油从第二主轴中心孔17b到达第一主轴中心孔17a，且在螺旋板48中搅拌后增加离心力，最后，油上升于副轴承空间21。也就是说，与只使用螺旋板48的以往技术相比，实施例一通过降压装置6和螺旋板48的共同作用，具有进一步增加油行程的效果。

在使用变频电机的压缩机中，即使是回转速度下降，螺旋板48所产生的油离心力减弱的运转条件下，实施例一通过上述的效果，也可充分确保油的行程。

实施例二

在实施例一中，在第一主轴中心孔17a上配置螺旋板48。

参见图13，在实施例二中省略螺旋板48，取而代之，将中心管62安装于第二主轴中心孔17b上。通过转子35的降压装置6的作用，到达中心管62上端的油，从中心管62的开孔端飞散到第一主轴中心孔17a的内壁。此时，通过回转曲轴18的离心力作用，飞散到第一主轴中心孔17a的内壁上的油被增加了行程，可供油到副轴承空间21。其结果是，可发挥与实施例1同等的效果。

实施例二的特征在于：通过中心管62的作用可增加油的行程。

在实施例二中，气体通路管47只是降低第一主轴中心孔17a内的压力的手段，而并非排油的手段。

在主轴承5中，设置于主轴保持部7的气孔40的一端在活塞24中开孔。

当汽缸压缩腔23中发生异常过压缩时，会存在高压气体从汽缸压缩腔23泄漏到活塞24内的情况，此时，活塞24内的压力会比低压腔15的压力高。在此类异常条件下，将出现不能瞬间供油到偏心轴油孔32b及主轴承油槽50a的情况，但是，通过气孔40的设置可降低活塞24内的压力，可解决上述的无法供油的问题。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

实施例三

参见图14，本实施例的特征在于：把第一主轴中心孔17a与第二主轴中心孔17b的孔径设计为相同，且在第一主轴中心孔17a和第二主轴中心孔17b中，在转子35的降压装置6安装位置的下方配置螺旋板48。

通过转子35的降压装置6的作用，从第一主轴中心孔17a上升的油，通过螺旋板48的作用可与曲轴18的回转速度同步，从而增加离心力。其结果是，同实施例一一样，油可上升至副轴承空间21。

如实施例三，即使在转子35的降压装置6的下方配置螺旋板48，也可发挥与实施例一同等的作用与效果。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

实施例四

参见图15，为普通旋转式压缩机，其把压缩机构R2配置在密封壳体1的下部，把电机3配置在压缩机构R2的上方，主轴承5的上下空间均为高压侧。

曲轴18内只设置有第一主轴中心孔17a，无第二主轴中心孔。在第一主轴中心孔17a内配置螺旋板48，在转子35下面的第一端环44a中配置实施例1中说明的降压装置6。

油池41内的油33被降压装置6吸入时，通过螺旋板48可增加离心力，所以行程增加。其结果是：曲轴18、副轴承26及主轴承5的润滑更容易。

实施例四公开的技术可容易地应用于现行采用普通变频电机的旋转式压缩机上，如实施例一所述，对低回转速下的曲轴供油性能改善有很大的帮助。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

实施例五

参见图16，可把实施例一的提高供油行程的设计概念应用于涡旋式压缩机上。根据配置于曲轴S18内的实施例1的供油概念，油池41内的油可经由供油管S37上升至偏心轴承S54的上端，其间可供油到曲轴S18、主轴承S5和偏心轴承S54。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

本发明公开的技术方案，不需要高难度的生产技术，就可以直接使用在以往的旋转式压缩机或涡旋式压缩机中，且可实现量产化。

Claims (7)

1.一种回转式压缩机，密封壳体(1)内设置有压缩机构(R2)和电机(3)，密封壳体的底部设置有油池(41)，压缩机构包括曲轴(18)，曲轴包括沿着曲轴回转中心具有主轴中心孔(17)且被主轴承(5)支撑的主轴(19)、和外周与旋转件的内壁滑接的偏心轴(31)，主轴中心孔的下端与油池相通，主轴承将密封壳体分隔为低压腔和高压腔，电机包括转子(35)和定子(36)，其特征是转子朝向主轴承的一端设置有降压装置，该降压装置包括设置在转子端部的带有端环槽(49)的第一端环(44a)，设置在第一端环上并覆盖端环槽的端板(39)，第一端环、端板和转子共同围成端环空间，位于端环空间内的主轴的侧壁上设置有一个以上的气体通路管(47)，该气体通路管的一端与端环空间相通，气体通路管的另一端与主轴中心孔相通。

2.根据权利要求1所述的回转式压缩机，其特征是所述回转式压缩机为旋转式压缩机，旋转件为活塞(24)，曲轴包括主轴、偏心轴和副轴(20)，副轴被副轴承(26)支撑；主轴承(5)的内壁上设置有主轴承油槽(50a)或者曲轴的外壁上设置有出油槽，主轴承油槽或出油槽朝向转子的一端开孔于端环空间外或者开孔于端环空间内。

3.根据权利要求2所述的回转式压缩机，其特征是所述主轴中心孔(17)内设置有用于搅拌油的螺旋板(48)；或者，主轴中心孔的中央设置有直径较小的中心管(62)，中心管的出口位于活塞(24)的下方，主轴承(5)的主轴保持部(7)上设置有气孔(40)，该气孔的一端开孔于活塞(24)内，气孔的另一端开孔于密封壳体(1)内的低压腔。

4.根据权利要求1所述的回转式压缩机，其特征是所述回转式压缩机为涡旋式压缩机，旋转件为动涡旋盘(S52)；主轴承(5)的内壁上设置有主轴承油槽(50a)或者曲轴的外壁上设置有出油槽，主轴承油槽或出油槽朝向转子的一端开孔于端环空间外或者开孔于端环空间内。

5.根据权利要求4所述的回转式压缩机，其特征是所述主轴中心孔(17)内设置有用于搅拌油的螺旋板(48)；或者，主轴中心孔的中央设置有直径较小的中心管(62)，中心管的出口位于动涡旋盘(S52)的下方。

6.根据权利要求1所述的回转式压缩机，其特征是所述电机(3)为变频式电机。

7.根据权利要求1所述的回转式压缩机，其特征是所述回转式压缩机、室内换热器、室外换热器和膨胀装置共同构成冷冻循环。

Images