CN103384770A - 用于润滑电压缩机中的次轴承的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压缩机（1），其包括壳体（3），该壳体限定用于引导流体的进气回路，并形成空间（11），在该空间内延伸有通过主枢转连接部（20）和次枢转连接部（21）支撑的轴（19），所述次枢转连接部（21）安装在界定进气回路的壁（12）上，其特征在于该压缩机包括用于润滑的器件和安装在所述壁（12）上的次枢转连接部（12）。

Description

用于润滑电压缩机中的次轴承的装置

技术领域

本发明的技术领域是组成机动车辆所配备的冷却剂回路的压缩机。

背景技术

冷却剂通常借助压缩机在空气调节回路内循环。在配备有内燃发动机的车辆中，这种发动机是机械类型的，因为其旋转被滑轮驱动，所述滑轮通过带连接到内燃发动机。

混合车辆（即，具有联接到电动机的内燃发动机的车辆）或纯电动车辆（即，仅通过电动机推进的车辆）的数量不断增大，因为用于为配备有内燃发动机的车辆供能的化石燃料正逐渐变得稀少。

通常由内燃发动机供应的机械能量因此不那么可用，或在纯电动车辆的情况中完全不可用。

为了改变这种状况，已知的实践方式是使用称为“电”压缩机（因为其压缩机构通过电动机驱动，所述电动机并入在该压缩机内）的压缩机。电动机和压缩机构之间的机械连接通过驱动轴实现，所述驱动轴借助两个枢转连接部被安装以在壳体内旋转。

这些枢转连接部通过润滑剂的存在而被润滑，所述润滑剂在压缩机的内部容腔（internal volume）（其接触枢转连接部）中循环。

该类的电压缩机的一个缺点在于令冷却剂进入压缩机的管道的位置。该位置决定距入口管道最近的枢转连接部的正确润滑。现在，冷却剂进入压缩机的速度，以及其柱形形状，引起使润滑剂向外离心地旋转的旋风效应。这种状况导致由于缺乏润滑剂造成的对紧邻近入口管道的枢转连接部的损坏。

发明内容

因此本发明的目标是，主要通过安装用来分离压缩机入口管附近冷却剂中存在的润滑剂的器件克服上述缺点，所述器件形成对润滑剂的屏障，同时限制旋风效应，以便达到压缩机内部的压力降与紧邻入口管的枢转连接部的足够润滑之间的权衡。

因此本发明的主题是一种压缩机，其包括壳体，该壳体界定能够引导流体的进气回路，并形成容腔，在该容腔内延伸有通过主枢转连接部和次枢转连接部支撑的轴，所述次枢转连接部安装在界定进气回路的壁上，其特征在于，其包括用于润滑安装在所述壁上的次枢转连接部的润滑器件。

该壳体可通过单个元件形成，或可以通过组装多个子组件（此后称为部分）制成。枢转连接部尤其是滚动轴承，次枢转连接部形成在壁的厚度内或从其伸出，该突出部采取环形环的形式。该壁界定流体进气回路，因为当流体进入压缩机时它引导流体。由此，流体沿所述壁运动。换句话说，当其穿过进气回路行进时，其冲洗该壁。润滑器件具有分离存在于进入压缩机的流体中的润滑剂微粒或液滴（其例如形成膜）的功能，以及朝向次枢转连接部引导这些微粒或液滴的功能。

根据本发明的第一特征，润滑器件包括分离装置，其用于分离流体中存在的润滑剂，所述分离装置从界定进气回路的表面露出或伸出。该分离区域构成润滑剂累积的位置。

根据本发明的第二特征，润滑器件包括通道装置，其将润滑剂从分离装置运送至次枢转连接部。

根据本发明的另一特征，分离装置由横向地定位在进气回路中的障碍物形成。由此流体撞击所述障碍物，且润滑剂粘附至该障碍物以流向分离区域。

根据本发明的再一特征，压缩机提供分离区域，其在一侧由壁的表面和障碍物界定，在另一侧由向进气回路开口的部分界定。

根据本发明的再一特征，通道装置由在壁中制成的导管形成。

壁包括环形环环，次枢转连接部容纳在其中，所述导管设置为穿过环形。

有优势地，导管包括入口孔，其设置在障碍物和进入孔之间，所述进入孔制造在壳体中，且进气回路经由该进入口开始或起始。入口孔安装在分离区域中。

为了实现这些，进入孔沿轴线延伸，有优势地为直线轴线，且轴沿纵向轴线延伸，进入孔的轴线不与该纵向轴线交叉。进入压缩机的容腔的流体由此遵循其柱状壁，并沿该壁行进、紧沿后者、并由此遵循围绕次枢转连接部的旋转通道。

还有优势地，导管包括出口孔，其向腔室内敞开，所述腔室在一侧由次枢转连接部和轴界定，在另一侧由所述壁界定。

在本发明的一个有吸引力的形式中，入口孔沿垂直方向设置在出口孔上方。由此利用重力效应使得润滑剂自然地朝向次枢转连接部掉落。这种布置的优势在于实施它的简单性。

根据本发明的第一特征，容腔容纳电动机。

为了实现全部这些，电动机安装在压缩机构和用于控制所述电机的控制装置之间，所述压缩机构和控制装置都直接或间接地安装或固定在壳体上或内。换句话说，根据本发明的压缩机是单个的整体，其并入了压缩机构、电动机和控制装置，其都以此顺序安装，并沿压缩机的纵向轴线放置。

根据本发明的首要优势在于，可以简单地供应次枢转连接部的正常运转所必须的油量，而不管压缩机内部的冷却剂的高入口速度。

另一个优势在于一方面压力降与另一方面润滑效率之间的权衡，根据本发明的解决方案能够实现这一点。

附图说明

通过阅读以下通过与附图相关的指示给出的描述，本发明进一步的特征、细节和优势将更加明显，其中：

图1是根据本发明的压缩机的剖视图；

图2是图1的次枢转连接部的区域的放大视图；

图3是容纳润滑器件的压缩机壳体的实施例的替换形式的透视图。

具体实施方式

应注意到，附图详细地展示了本发明，从而本发明可以被具体表达，在适当情况下，所述附图当然可以用来提供本发明的更完备的限定。

图1示出了压缩机1的示例性实施例，所述压缩机1为“电”压缩机，因为其包括电动机2。压缩机1是空气调节环路的一部件，流体（尤其是冷却剂）通过所述空气调节环路循环。根据用于发生在空气循环回路中的热力循环的正常操作的要求，压缩机1使冷却剂循环并增大冷却剂的压力。

压缩机1包括壳体3，在所示示例中，该壳体3包括中心部分4、第一端部部分5和第二端部部分6，这些沿标示为7的轴向方向（或者称为纵向轴线）设置在中心部分4的每个端部处。

第一端部部分5形成压缩机的结构元件，因为其封闭或闭合中心部分4的第一端部。第一端部部分5具有凹部8，其形成容纳控制模块或装置9的腔体，所述控制模块或装置9控制和监测电动机2的操作参数。这种控制借助电连接部10进行，特别是以在本例中的线缆的形式，所述线缆由三根导线构成，以将三相AC电流从控制模块9运送至电机2。

腔体8的闭合端部闭合壳体的容腔11，所述容腔11可称为“内部”，因为其是位于压缩机内的区域。

该闭合端部由此形成壁12，其在垂直于纵向轴线7的平面内延伸。该壁具有两个表面，即朝向压缩机的容腔11的内表面13和朝向压缩机1的周围环境的外表面14。腔体8例如通过盖15被闭合，并借助螺纹组件16被固定到第一端部部分5。将注意到，第一端部部分5也借助螺纹构件16附接和固定到中心部分4。

中心部分4具有柱状外形，并用来容纳电动机2。电动机2包括安装固定到中心部分4的定子17和在定子的中部旋转的转子18。

轴19固定到转子18，且在压缩机中通过主枢转连接部20和次枢转连接部21支撑，所述主枢转连接部20和次枢转连接部21定位在转子18的两侧。因此，轴19沿与纵向轴线7重合的轴线延伸。根据其在压缩机内所具备的重要性，通过限定语“主”和“次”将标示为20和21的枢转连接部彼此区分开。主枢转连接部20具有的外直径大于次枢转连接部的外直径。枢转连接部是主枢转连接部，因为其比次枢转连接部承受更多机械载荷。主枢转连接部还可以这样与次枢转连接部区分开：主枢转连接部安装在电动机2和形成压缩机的一部分的压缩机构22之间。

主枢转连接部20例如借助平面轴承或滚针轴承或滚珠轴承23产生，如在图1中示出的情况中。球轴承23容纳在形成在端板24中的笼部内，所述端板为中心部分4的一体部分或独立件，且其在垂直于纵向轴线7并平行于壁12的延伸部平面的平面内延伸。

安装在其主滚动轴承23上的轴19穿过端板24并进入空间25内，所述空间25在一侧通过端板24界定，在另一侧通过压缩机构22界定。第二端部部分6形成容纳压缩机构22的碗状物，并具有排出孔26，其穿过端部部分6的一个壁形成，以便允许冷却剂在压缩之后被排出。将注意到，压缩机构22经由穿过端板24的孔口7被供应冷却剂。换句话说，其将容腔11设置为与压缩机构22连通。有利地，端板24可包括多个孔口27，例如围绕其外周和靠近中心部分4分布的。第二端部部分6被安装在具有端板24的中心部分4的端部处，尤其是借助螺纹连接部16。

中心部分4包括进入孔28，其允许冷却剂进入容腔11。该进入孔28例如形成在中心部分的外周壁上，在电动机2和中心部分4的接收第一端部部分5的端部之间。压缩机1因此是冷却剂循环的地点，该冷却剂循环开始于进入孔28，沿壁12漫延（见图3），随后进入电机2以穿过孔口7并到达压缩机构22。这种循环被称为进气回路（在图3中标记为47），其引导压缩机内的冷却剂，特别是压缩机构22的沿冷却剂行进方向的上游的冷却剂。

将注意到，进入孔28沿直线轴线30延伸，所述直线轴线30相对于压缩机的纵向轴线7倾斜，优选地为垂直。另外，进入孔28沿其延伸的轴线30不与纵向轴线7交叉，这意味着旋转式循环被建立在压缩机进气回路中，因为冷却剂沿壁12运送，绕次枢转连接部21旋转。次枢转连接部被实施为例如平面轴承的形式，其接收轴19的端部。在图1的示例中其是球轴承29，但也可以是滚针轴承。

壁12包括环形环31，第二枢转连接部21（特别是滚珠轴承29）容纳在该环形环31中。该环形环向上开口，或从内表面13朝向电动机2突出。

图2详细示出了用于润滑次枢转连接部21的润滑器件32。在进气回路中循环的冷却剂是化学化合物（R134a,R152a,HFO1234YF）或天然化合物（二氧化碳）与例如PAG类型的润滑剂的混合物。润滑器件32使用沿壁12延伸的分离装置33将润滑剂从化学或自然化合物分离或分开。分离装置33为伸入进气回路中的形状并开始于壁12的内表面13。在实践中，该形状形成横向于进气回路的障碍物，例如在第一维度中沿纵向轴线7平行，且在第二维度中相对于该纵向轴线7为径向。该障碍物例如采取肋34的形式，其起源于内表面13和环形环31，但也可以是制造在内表面13上的肩部。该肋34相对于纵向轴线7径向延伸过一角度区域。

包含润滑剂的冷却剂撞击分离装置33，并由此累积在肋34的壁上。该累积允许润滑剂沿肋34沿环形环31的方向行进，以便到达润滑剂累积的分离区域。

润滑器件32通过通道装置35补充功能，所述通道装置的目的是将润滑剂从分离装置33引导直至次枢转连接部21（特别是滚珠轴承29）。在该图中图示了通道装置35的一个示例性实施例。它是柱形横截面的导管或管36，其具有入口孔37和出口孔38，且穿过壁12循环，尤其是穿过环形环31循环。

入口孔37形成在壁12的内表面13上，并使容腔11与导管36连通。出口孔38使导管36与腔室39连通，所述腔室39在次枢转连接部21和壁12之间。更具体地，腔室39一侧由滚珠轴承29和轴19界定，另一侧由壁12的内表面13界定。最后，将注意到，入口孔37定位在出口孔38沿垂直方向的上方，这允许润滑剂在重力效应下朝滚珠轴承29下落。

在图2中通过标示为46的箭头表征润滑剂的运动。

在该示例性实施例中，导管36相对于容腔11、入口孔37的外部闭合，但毫无疑问，通道器件35还可以形成为壁12或环形环31内制成的沟槽，该沟槽在其全部或部分长度上向容器11敞开。

图3示出了压缩机的第一端部部分5。中心部分未被示出，但在该视图中，用于使冷却剂进入压缩机的入口孔28和轴线30（入口孔沿该轴线延伸）示意性地被示出。标示为47的箭头再一次图示冷却剂在其中循环的进气回路。

在该示例性实施例中，壁12的内表面13产生多个肋34，其相对于纵向轴线7径向延伸。分离区域40实施在第一肋34a的上游，该分离区域由表面41界定。将注意到，分离区域与从壁12向外延伸的肋同样多，允许润滑剂更有效地被收集。

在与进入导管47相同的侧部上，分离区域40与穿过肋34a的顶点42的平面相接。润滑剂由此累积在分离区域40中，然而分离区域40经由入口孔37与导管36连通。由此润滑剂自然地被朝向滚珠轴承29输送或引导，在球轴承和壁12之间经过。

最后，将注意到，第一端部部分5包括突出部43，其接收此处示意性地示出的电源连接器44。该电源连接器44允许DC电流到达电动机控制装置或模块。

壁12进一步包括中间电连接器45，其目的是提供控制装置与电动机之间的电连接，所述控制装置安装在第一端部部分5中，所述电动机安装在形成压缩机1的壳体的中心部分中。

Claims (13)

1.一种压缩机（1），其包括界定进气回路（47）并形成容腔（11）的壳体（3），所述进气回路能够引导流体，在所述容腔中延伸有通过主枢转连接部（20）和次枢转连接部（21）支撑的轴（19），所述次枢转连接部（21）安装在界定进气回路的壁（12）上，其特征在于，其包括润滑器件（32），用于润滑安装在所述壁（12）上的次枢转连接部（21）。

2.如权利要求1所述的压缩机，其中所述润滑器件（32）包括分离装置（33），用于分离流体中存在的润滑剂，所述分离装置（33）从界定进气回路（47）的壁（12）的表面（13）露出。

3.如权利要求2所述的压缩机，其中所述润滑器件（32）包括通道装置（35），其将润滑剂从分离装置（33）运送至次枢转连接部（21）。

4.如权利要求2和3中任意一项所述的压缩机，其中所述分离装置（33）由横向地定位在进气回路（47）中的障碍物形成。

5.如权利要求4所述的压缩机，其中存在分离区域（40），该分离区域在一侧由壁（12）的表面（13）和所述障碍物界定，在另一侧由向进气回路（47）开口的部分界定。

6.如权利要求4或5所述的压缩机，其中所述通道装置（32）由在壁（12）中制成的导管（36）形成。

7.如权利要求6所述的压缩机，其中所述壁（12）包括环形环（31），次枢转连接部（21）容纳在该环形环中，所述导管（36）穿过该环形环（31）制成。

8.如权利要求6和7中任意一项所述的压缩机，其中所述导管（36）包括入口孔（37），所述入口孔设置在所述障碍物和进入孔（28）之间，所述进入孔（28）制造在所述壳体（3）中，且进气回路（47）经由所述进入口开始。

9.如权利要求8所述的压缩机，其中所述进入孔（28）沿轴线（30）延伸，且所述轴（19）沿纵向轴线（7）延伸，所述进入口（28）的轴线（30）不与所述纵向轴线（7）交叉。

10.如权利要求8和9中任意一项所述的压缩机，其中所述导管（36）包括出口孔（38），所述出口孔开口到腔室（39）内，所述腔室（39）在一侧由次枢转连接部（21）和所述轴（19）界定，在另一侧由所述壁（12）界定。

11.如权利要求10所述的压缩机，其中所述入口孔（37）沿垂直方向设置在所述出口孔（38）的上方。

12.如前述权利要求中任一项所述的压缩机，其中所述容腔（11）容纳电动机（2）。

13.如权利要求12所述的压缩机，其中所述电动机（2）安装在压缩机构（22）和用于控制所述电动机的控制装置（9）之间，所述压缩机构（22）和控制装置（9）均安装在所述壳体（3）上。

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