CN1038154C - 密封式旋转及往复压缩机的曲轴润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种曲轴润滑系统用于增加流体致冷密封式压缩机(10)的泵油能力和泵油压力。它将整体曲轴(30)下部切成斜角，增加进油面积，以便从油池(或贮油器)吸入更多的润滑油。改变整体曲轴下部切割的角度，采用标准尺寸曲轴，泵油率可在很大范围内变化。这种方法不仅简化密封式压缩机润滑系统的制造，而且减少生产成本。使用本发明，保持密封式压缩机润滑系统效率不变的情况下，噪声排放大为降低。

Description

密封式旋转及往复压缩机的曲轴润滑系统

本发明涉及密封式旋转往复压缩机的改进，特别是冷冻和空调用的密封式旋转往复压缩机曲轴润滑系统的改进。

流体致冷密封式压缩机的润滑是该领域内人所共知的。通常，电动机驱动装置安装在密封壳体内，它有一个固定其内的定子(或电枢)和装在定子环形通道内的转子组件，转子组件包括转子和曲轴，曲轴压配合入转子内孔，曲轴支承在转子一端或两端的轴承座内。由于这类压缩机是垂直安装的，即转子轴是垂直的，所以润滑油置於曲轴下部的油池内，曲轴转动，在离心力作用下，润滑油经过曲轴中空孔向上流动，起到润滑作用。传统的曲轴有的有一个或几个轴向孔分布于轴上，有的在曲轴外表面分布螺旋油槽，以便将润滑油带到曲轴上部，润滑油流过一个或几个润滑槽来润滑或冷却轴承或其他运动零件。

欧洲专利申请86113401.3号(公开号0,217,349)描述了一种涡旋压缩机，其中被主轴泵起的润滑油通过一个槽道被供至将轨道蜗旋件的后表面分隔成高压侧和低压侧的骨架凸起物的顶面，或被直接供至低压侧。利用供给通道中的压缩机零件，如该凸起和欧氏环(Oldham’sring)，将所供给的润滑油量限制至一个希望的水平。

密封式压缩机工作一段时间后，机内温度升高，传统的润滑系统泵油能力随润滑油粘度的减小而降低。美国专利No4,865,527用吸油管改进上述问题，吸油管的特点是在其内安有弹簧。弹簧有几种形式，包括环形和板状，作用相同，都是减少从油池吸油时的损失。吸油管和必需安装在轴内的弹簧必定会增加材料与加工成本。这种方法使转子组件的成本增加。

美国专利No.5,007,808揭示了一种开槽转子润滑系统，采用的转子轴比通常的小。该专利声称开槽转子润滑系统由于减少了轴的材料并减少了对机械加工的要求，因而减低了生产成本。对转子的改动究竟能否减少密封式压缩机组件总的生产与制造成本并不清楚。

本发明的目的在于提供一种密封式旋转及往复压缩机的曲轴润滑系统，它能够极大地增加润滑系统的泵油能力，而且制造简单。

根据本发明的密封式旋转往复压缩机，它包括一个密封壳体，壳体内至少安装一交流电动机驱动组件，并且至少安装一个贮油器，该组件至少包括一轴线垂直的曲轴，曲轴至少有一纵向润滑导管与所述曲轴外表面各点相通，还与曲轴的与旋转轴轴线偏心的上端相通，

所述组件包括下部元件，它与所述曲轴纵向润滑导管下端相连接，并包括一个适于浸入所述油池的锥形尖端部，

其特征在于，所述下部元件与所述曲轴结合为一体，所述下部元件的所述锥形尖端截面终止于一椭圆开口，平行于所述椭圆开口的平面与一假想平面呈θ夹角，所述假想平面垂直于所述曲轴旋转的垂直轴线。

本发明的密封式旋转往复压缩机，其整体曲轴的下部切斜角，增加进油口面积，使更多的润滑油从油池(或贮油器)吸出。采用标准尺寸曲轴，改变整体曲轴下部切割角度，泵油率的数值可在很大范围内变化。这种方法不仅简化了密封式压缩机润滑系统的制造，而且降低了总的生产成本。采用本发明，保持压缩机效率不变，噪声排放明显降低。

本发明的一个实施例提供一种增加密封式压缩机泵油能力和泵油压力的垂直曲轴。

本发明的另一个实施例简化了密封式压缩机的曲轴润滑系统。

本发明的优点还有：取消了吸油管和弹簧(或油盘)，降低了密封式压缩机的总成本。

本发明的实施例也降低了密封式压缩机的噪声排放。

为更好地理解本发明，以及说明其如何实施，现参照下面的图例举例说明。

图1示出流体致冷密封式压缩机纵剖面图，图中采用了本发明的改进措施。

图2示出现有技术中带吸油管的曲轴纵向正视图。

图3示出了另一种现有技术中带吸油管及片式供油器的曲轴的纵向正视图。

图4示出本发明实施例纵向正视图。

图5A示出本发明实施例纵向侧视图。

图5B示出图5A实施例曲轴端部的局部视图。

图6示出密封式压缩机采用现有技术曲轴与本发明实施例曲轴吸油特性的对比曲线。

图7示出密封式压缩机采用现有技术领域曲轴与本发明实施例曲轴噪声的对比曲线。

这里描述了一种曲轴润滑系统，用于增加密封式压缩机的泵油能力。下面陈述了大量的细节，例如曲轴的各特殊部分，以便充分地解释本发明。另一方面，人所共知的元件，例如电动机的转子与定子则不作详细地描述，以免与本发明发生不必要的混淆。本领域的一名技术人员应懂得密封式压缩机分属往复式与旋转式两类。

参照图1，密封式压缩机10包括密封壳体12和装在其内的电动机驱动组件14。组件14包括轴承座16和转子组件，转子组件由上转子环18、转子20、下转子环22组成。转子组件插入定子24和线圈26的环形通道内。油池(功贮油器)28置于电动机驱动组件14的下端。转子组件还包括一个支承在轴承座16上的曲轴30，上述曲轴30的下端置于油池28内。曲轴旋转，在离心力作用下，迫使润滑油从油池28通过曲轴中空孔(未示出)向上运动。

参照图2，它描绘的是一个现有技术中的曲轴32。曲轴32上部带有特有的曲柄34，中间是轴36，下部是轴向孔38和吸油管40。吸油管一端与轴向孔38相通，另一端浸入密封式压缩机的油池中，两者都未表示出。油池内的润滑油，在离心力作用下通过吸油管40及轴向孔38流到润滑油槽41，润滑并冷却轴承座。图2表示现有技术领域曲轴的缺点是受到泵油面积的限制，泵油能力也受到了限制，而且压缩机工作一段时间后，润滑油粘度减小，润滑系统泵油能力便下降。

图3表示另一个现有技术领域的曲轴44，它改进了密封式压缩机的泵油能力。曲轴44包括曲柄46、内部有润滑导管50的轴48、吸油管52、其内有一个片式供油器。片式供油器54主要是指某一类装置。将这类装置插入吸油管中，来增加曲轴润滑系统的泵油能力。美国专利No4,865,527是推出片式供油器54的一个例子。另一个例子是如图3表示的实心片。曲轴44与曲轴32，除片式供油器54提供更大的面积从油池吸油以外，其工作原理相同。当润滑系统的曲轴44解决部分泵油能力问题时，制造这样的曲轴的成本便相应提高。

参照图4与图5A、图5B，它们表示了本发明的实施例。本发明改进的润滑系统的特点是它有一根整体改进的曲轴，包括曲轴柄56、轴58以及下部60。曲轴下部60是浸在油池(没有示出)内的圆锥体，端部有一椭圆开口62，参阅图5。椭圆开口平面与假想的水平轴63呈θ角，假想轴63垂直于曲轴30的假想垂直轴61。

再参照图4与图5A、图5B，曲轴30有倾斜的内润滑导管64，它将椭圆开口62与孔66连通，内润滑导管64与曲轴30假想垂直轴61呈β角，曲轴30外表面的槽68将孔66与70连通。偏心润滑导管72与流出孔70、74、75相通。一个专业技术人员应懂得润滑导管72的纵向轴线可以与曲轴30的假想垂直轴线61成一角度。设有泄漏孔76用于从油池吸油时排出气泡。

密封式压缩机的电动机驱动转子时，曲轴30旋转，椭圆开口62象一个勺子，在离心力作用下，润滑油从油池连续不断地吸出，流出的油通过倾斜导管64和排出口66向上流动，润滑油通过轴承槽68和轴承座18内壁上形成的环形槽继续向上流动，如图1所示，然后润滑油通过孔70进入偏心导管72，通过流出孔74与75分配到密封式压缩机壳体与运动部件。

图6是使用如图3所示的现有技术中曲轴润滑系统与本发明实施例曲轴润滑系统相比的吸油率对比曲线图。图中虚线A表示现有技术曲轴润滑系统的吸油率，实线B表示本发明实施例曲轴润滑系统的吸油率。曲轴下端切割角θ为15°多时，以每分钟克为单位的吸油率等于用现有技术中曲轴润滑系统的吸油率，这是没有意义的。图6的吸油率数据也证实，不改变曲轴直径，本发明实施例是一般吸油率的1.5倍，需要做的事情仅仅是相应地增加切割角度θ。另一方面，切割角θ与内润滑导管64β角相结合增加吸油率，以适应更大的应用范围。下面将会说明本发明不仅增加润滑系统的泵油能力，而且制造简单。

图7是用如图3的现有技术中曲轴与用本发明实施例相比较的密封式压缩机噪声排放比较图。每种情况噪声与传感器均置于压缩机密封壳体外面10cm处。在全部频率范围内，采用本发明实施例润滑系统噪声排放低于采用现有技术领域曲轴的。再参照图7，在500Hz、噪声减小最多，几乎仅10dB。而且用本发明实施例的压缩机，在试验的每一频率，也就是200Hz至20000Hz之间，噪声都低于现有技术领域曲轴润滑系统。

图1至图7详细地叙述了本发明，特别着重描述了流体致冷密封式压缩机曲轴润滑系统，但应懂得，这些仅仅用来解释本发明，而不应成为对本发明的限制。此外，十分清楚，本发明有很多应用的地方，例如需要润滑和冷却的压缩机和运动零件。可以预料，普通的专业技术人员只要不离开已经描述的综旨与范围，可以做很多的变化与修改。

Claims (4)

1.密封式旋转及往复压缩机的曲轴润滑系统，该压缩机包括一个密封壳体，壳体内至少安装一交流电动机驱动组件，并且至少安装一个贮油器，该组件至少包括一轴线垂直的曲轴，曲轴至少有一纵向润滑导管与所述曲轴外表面各点相通，还与曲轴的与旋转轴轴线偏心的上端相通，

所述组件包括下部元件，它与所述曲轴纵向润滑导管下端相连接，并包括一个适于浸入所述油池的锥形尖端部，

其特征在于，所述下部元件与所述曲轴结合为一体，所述下部元件的所述锥形尖端截面终止于一椭圆开口，平行于所述椭圆开口的平面与一假想平面呈θ夹角，所述假想平面垂直于所述曲轴旋转的垂直轴线。

2.密封式旋转及往复压缩机的曲轴润滑系统，该压缩机包括一个密封壳体，壳体内至少安装一交流电动机驱动组件，并且至少安装一个贮油器，该组件至少包括一轴线垂直的曲轴，曲轴至少有一纵向内润滑导管与所述曲轴外表面各点相通，还与曲轴的与旋转轴轴线偏心的上端相通，

所述组件包括下部元件，它与所述曲轴纵向内润滑导管下端相连接，并包括一个适于浸入所述油池的锥形尖端部，

其特征在于，

所述下部元件与所述曲轴结合为一体，所述下部元件的所述锥形尖端截面终止于一椭圆开口，平行于所述椭圆开口的平面与一假想平面呈θ夹角，所述假想平面垂直于所述曲轴旋转的垂直轴线。

3.如权利要求2所述的密封式旋转及往复压缩机的曲轴润滑系统，其特征在于，所述曲轴的所述内润滑导管纵向轴线与所述曲轴的垂直轴线呈β角。

4.密封式旋转及往复压缩机的曲轴润滑系统，该压缩机包括一个密封壳体，壳体内至少安装一交流电动机驱动组件，并且至少安装一个贮油器，该组件至少包括一轴线垂直的曲轴，曲轴至少有一润滑导管与所述曲轴外表面各点相通，还与曲轴的与旋转轴轴线偏心的上端相通，

所述组件包括下部元件，它与所述曲轴润滑导管下端相连接，并包括一个适于浸入所述油池的锥形尖端部，

其特征在于，

所述下部元件与所述曲轴结合为一体，所述下部元件的所述锥形尖端截面终止于一椭圆开口，平行于所述椭圆开口的平面与一假想平面呈θ夹角，所述假想平面垂直于所述曲轴旋转的垂直轴线。

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