CN1041638A - 低压容器型旋转活塞压缩机 - Google Patents

Abstract

一种低压容器型旋转活塞压缩机，包括：一个由马达元件驱动的带有偏心部分的转轴，一个缸体，一个其内圆周与偏心部分配装和其外圆周沿缸体内表面滚动的旋转活塞，一个其端部紧贴在旋转活塞外圆周上的叶片，该叶片将缸体的内部空间划分为一个高压腔和一个低压腔，一对封住缸体两端的支承盘，一个封装上述元件和润滑油的密封容器，该容器中的压力与低压腔中的相同，支承盘的其中任一个上开有供油油路，使低压腔与旋转活塞的内部空间相连通。

Description

本发明涉及一种旋转活塞压缩机，特别是具有良好供油系统的低压容器型旋转活塞压缩机。

图8示出了一台例如日本公开特许No161299/1988所公开的传统旋转活塞式压缩机。在图8中，标号1表示密封容器，标号2表示安置在密封容器中的缸体，标号3表示安置在缸体2的中轴线上带有偏心部分的转轴，标号4表示安置在缸体一端的支座或称第一支承盘，标号5表示安置在缸体另一端的缸盖或称第二支承盘，标号6表示在缸体中偏心转动的转子或称旋转活塞，标号7表示由缸体与其它元件限定出的低压腔，标号8表示高压腔，标号9表示在缸体中将其划分为低压腔和高压腔的叶片，标号10表示排气消音器，标号11表示用来供油的齿轮泵，标号12表示马达元件，标号13表示润滑油。

传统旋转活塞压缩机的工作过程是这样的：当马达元件12驱动转轴3转动时，装在轴3一端的齿轮泵11将油泵至转轴3的支座4，缸盖5的承载部位和转子6的内圆周部位。当转子6在缸体2中偏心旋转和叶片9始终压靠在转子6上时，在缸体2中形成低压腔7和高压腔8，通过进气管（未示出）或密封容器1导入低压腔7的气体被压缩，压缩后的气体通过高压管路从高压腔8经排气消音器10和排气管（未示出）排至密封容器1之外。

在具有上述结构的传统旋转活塞压缩机中，支承转轴3的承载部位要有足够的油供给。在高压容器压缩机中，供入缸体2的低压腔7和高压腔8中的油是通过有关的结构元件和转子6之间的间隙传递的。然而，在低压容器型压缩机中，转子6内部空间的压力始终低于高压腔8中的压力，实际上与低压腔7中的压力相同。因此，油通过转子6与其它结构元件间的间隙供给事实上无法实现。压缩机内的密封作用会被降低，导致压缩气体泄漏增大，性能降低，并使转子6和叶片9间的接触面的温度升高。

本发明的目的在于提供一种配有供油系统的低压容器型旋转活塞压缩机，该供油系统能够以稳定的方式向缸体中的低压腔供给润滑油。

根据本发明提供的低压容器型旋转活塞压缩机，它包括一个压缩元件，一个马达元件，一个由马达元件驱动的带有偏心部分的转轴，一个容纳转轴偏心部分的缸体，一个其内圆周与转轴偏心部分配装和其外圆周沿缸体内壁面滚动的活塞，一个端部紧贴在旋转活塞外圆周上将缸体内部空间划分为一个高压腔和一个低压腔的叶片，一对封住缸体两端的支承盘，一个封装上述结构和其下部储有润滑油的密封容器，该容器中的压力与低压腔中的相同，本发明的特征在于用于封住两端的一对支承盘的其中任一个设有供油油路，使低压腔与在缸体中转动的旋转活塞的内部空间相连通。

根据本发明提供的低压容器型旋转活塞压缩机，它包括一个压缩元件，一个马达元件，一个由马达元件驱动的带有偏心部分的转轴，一个容纳转轴偏心部分的缸体，一个其内圆周与转轴偏心部分配装和其外圆周沿缸体内壁面滚动的活塞，一个端部紧贴在旋转活塞外圆周上的叶片，该叶片将缸体的内部空间划分为一个高压腔和一个低压腔，一对封住缸体两端的支承盘，一个封装上述结构元件和其下部储有润滑油的密封容器，该容器中的压力与低压腔中的相同，本发明的特征在于，在一对支承盘的至少一个内表面上有一集油凹槽，该集油凹槽的位置和大小的配置能在转轴旋转一周过程中旋转活塞的偏心转动使凹槽获得三种状态，即凹槽与缸体中的低压腔连通，凹槽被旋转活塞的端面封闭，和凹槽与旋转活塞的内部空间连通。

图1是依据本发明的低压容器型旋转活塞压缩机的一个实施例的纵向局部剖视图。

图2是图1所示压缩机的横剖视图。

图3是图2中沿Ⅰ-Ⅰ线的剖视图。

图4是依据本发明的低压容器型旋转活塞压缩机的另一实施例的剖视图。

图5是图4中沿Ⅱ-Ⅱ线的局部剖视图。

图6是依据本发明的旋转活塞压缩机的再一个实施例的剖视图。

图7是图6中沿Ⅲ-Ⅲ线的局部剖视图。

图8是传统旋转活塞压缩机的纵向局部视图。

下面就本发明的低压容器型旋转活塞压缩机的几种实施例进行说明。

图4至图3表示本发明的旋转活塞压缩机的第一种实施例。在图1至图3中，标号21表示密封容器，标号22表示马达元件，标号23表示压缩元件。马达元件22和压缩元件23并排安装在密封容器21中，其纵轴线呈水平布置。马达22有一个与密封容器21内壁固定的定子22a和一个在定子22a内呈转动配装的转子22b。转轴24与转子22b呈固定连接。

压缩元件23有一个缸体25，转轴24的偏心部分24a嵌在该缸体25中。旋转活塞26装在偏心部分24a的外圆周上，以便在缸体25中产生偏心转动。缸体25的两个开口端均被一对支承盘27a、27b封闭，该支承盘呈旋转式支承转轴24。支承盘27a、27b也支承着旋转活塞26的两个端面。安装在缸体25中的叶片28在轴向移动，叶片28的端部通过一个压缩弹簧29压靠在旋转活塞26的外圆周上使缸体25的内部空间划分成一个低压腔30和一个高压腔31。排气消音器32装在支承盘27b的外端面上，该支承盘27b安置在相对于马达元件22转轴24的对面。利用转轴24的转动供油的齿轮泵33安置在排气消音器32中。润滑油34储存在密封容器21的下部。一根接在排气消音器32上的进油管35通到润滑油中，并且与齿轮泵33的进口端相连。另一根油管36与齿轮泵33的排出端相连。油管36在排气消音器32、支承盘27b和转轴24上是连续地构成的，它在转轴24外圆周面和开口使润滑油供应到压缩元件23的承载部分。此外，位于马达元件22一侧的并与密封容器21固定的支承盘27a的内壁上开有一条槽状的供油油路，用以沿缸体25的径向将低压腔30与旋转活塞26的内部空间相连通。在上述旋转活塞压缩机中，密封容器21中的压力实际上与压缩机的低压侧的压力相同。

上述旋转活塞压缩机实施例的工作过程是：当转轴24被马达元件22驱动后，缸体25中的旋转活塞26产生偏心转动。由于叶片28始终压靠在旋转活塞26的外圆周面上，在缸体25中形成了低压腔30和高压腔31。通过进气管（未示出）或密封容器21进入低压腔30中的气体被压缩，而后通过排气消音器32从高压腔31经排气管（未示出）排到伸出密封容器21的高压管中。

转轴24的转动驱动装在转轴端部的齿轮泵33，使储存在密封密器21下部的润滑油34通过进油管35吸入，而后通过油管36排出，供应到压缩元件23的承载部位。在这种情况下，虽然旋转活塞26内部空间中的压力与密封容器21和低压腔30中的相同，但在低压腔30的容积变化时，转轴24每一转也可产生大约0.1～0.5千克/平方厘米的脉动压力。通过这种脉动压力，当低压腔30中的压力低于旋转活塞26的内部空间中的压力时，润滑油便从支承盘27a上的油路37流到低压腔30。流入低压腔30中的润滑油以与气体相同的方式传递，而且部分油经过排气消音器32从高压腔31排到伸出密封容器21的高压管中。此外，流入低压腔30的部分润滑油还从旋转活塞26内部和叶片28的侧边泄漏到密封容器21而不是压缩元件23中。

油向低压腔30和旋转活塞26的内部空间泄漏增强了对气体的密封性能，并有助于压缩机的工作。但是，如果从高压腔31排入高压气管（未示出）的油量增加，热交换器（未示出）中的换热效率将会降低，这将导致压缩机性能的降低。因此，必须将泄漏到高压气管中的油量控制在某一预先规定的量或更少。

为了将油的泄漏量控制在一个极小的范围，已作的各种实验发现，当槽状的供油油路37的宽度定为1毫米时，其深度得限定在0.05～0.2毫米内。

图4和图5与表示本发明的另一种实施例。在图4和图5中，与图1至图3中相同的标号表示相同或相应的部分。标号45表示支承转轴24的止推轴承，标号46表示开在两个支承盘27a、27b或者其中之一上的供油油路。然而，该供油油路并不与止推轴承45的最深处相连通。在本实施例中，通过止推轴承45对供油油路46的开闭，就1毫米的槽宽而言，既使供油油路46的深度限定为0.3毫米或更多，泄漏到高压气管中的润滑油量也能够控制在预定的范围或更少。在本实施例中，供油油路46的形状不需要精确地限定。

因此，按照上述实施例，润滑油能够以稳定的方式供应到缸体中的低压腔和高压腔，于是增强了气体的密封作用，从而提高了性能并减少了叶片和旋转活塞的磨损量。

图6和图7表示本发明的再一个实施例。在图6和图7中，在图1至图5相同的标号表示相同的或相应的部分，这里省略了这些部分的描述。

标号58表示开在支承盘27a内表面上的集油凹槽，而不是供油油路36、37。集油凹槽58的位置和大小的设置在转轴24转一转的过程中，旋转活塞的偏心旋转使凹槽获得三种状态，即凹槽58与缸体25中的低压腔30连通;凹槽58被旋转活塞26的端面封闭;凹槽58与旋转活塞26的内部空间连通。此外，集油凹槽58开在面向缸体25的支承盘27a的端面上的相对缸体25进气口59的靠近叶片28的位置，并且直径小于旋转活塞26的径向厚度。

下面描述本实施例的工作过程，当转轴24在马达元件驱动下转动时，气体，如致冷气体，被导入缸体25中的低压腔30压缩。将压缩后的气体经排气管（未示出）排至伸出密封容器的高压气管和将储存在密封容器下部的润滑油通过油管56（由转轴24的转动驱动齿轮泵供油）供应到压缩元件23的承载部位的工作过程均与上述第一个实施例相同。

在本实施例中，旋转活塞26在转轴24的一个转动周期内沿缸体25的内圆周表面滚动，而活塞26内部空间中的润滑油在凹槽58处于活塞内部空间时供入凹槽58中，润滑油是通过油管56引入活塞26的内部空间中的。

在凹槽58被旋转活塞26的端面封闭时，润滑油保留在凹槽58中。

当凹槽58与低压腔30连通时，凹槽58中的润滑油在进气气流作用下流入低压腔30，而后流出润滑油后的凹槽58又被旋转活塞26关闭，接着凹槽58回到最初状态与旋转活塞26的内部空间连通。这样，在压缩机运转过程中，对转轴的每转而言，不管压力情况如何，润滑油都能够以与凹槽58的容积成正比的量供至低压腔，而且能以稳定的油量供给。在本实施例中，凹槽58开在相对于缸体25的进气口靠近叶片28的位置，这样，润滑油可以通畅地供至叶片28，借以改善叶片28的耐磨性能。

在本实施例中，凹槽58开在位于马达元件一边的支承盘27a上。然而凹槽也可以开在支承盘27b上，或者同时开在两个支承盘27a、27b上。任何型式的泵均可代替齿轮泵来供油。因此，按照上述实施例，对转轴的每转而言，不论压力情况如何，均能以与凹槽的容积成正比的一定量供应润滑油。这样，就能控制住起动时润滑油的大量泄漏，消除润滑油的不足。此外，当旋转活塞压缩机用于制冷循环时，可以避免热交换器中热交换效率的降低。

Claims (4)

1、一种低压容器型旋转活塞压缩机，包括一个压缩元件，一个马达元件，一个由所述马达元件驱动的带有偏心部分的转轴，一个容纳转轴的所述偏心部分的缸体，一个其内圆周与所述偏心部分配装和其外圆周沿所述缸体内表面滚动的旋转活塞，一个其端部紧贴在所述旋转活塞外圆周上的叶片，该叶片将所述缸体的内部空间划分为一个高压腔和一个低压腔，一对封住所述缸体两端的支承盘，一个封装上述结构元件和其下部储存润滑油的密封容器，该容器中的压力与低压腔中的相同，本发明的特征在于，用于封住所述缸体两端的一对支承盘的其中一个开有供油油路，使所述低压腔与在所述缸体中转动的旋转活塞的内部空间相连通。

2、如权利要求1所述的低压容器型旋转活塞压缩机，其特征在于所述供油油路开在位于马达元件一侧的所述支承盘的内壁上，使所述低压腔与沿所述缸体径向的所述旋转活塞的内部空间相连通。

3、一种低压容器型旋转活塞压缩机，包括一个压缩元件，一个马达元件，一个由所述马达元件驱动的带有偏心部分的转轴，一个容纳转轴的所述偏心部分的缸体，一个其内圆周与所述偏心部分配装和其外圆周沿所述缸体内表面滚动的旋转活塞，一个其端部紧贴在所述旋转活塞外圆周上的叶片，该叶片将所述缸体的内部空间划分为一个高压腔和一个低压腔，一对封住所述缸体两端的支承盘，一个封装上述结构元件和其下部储存润滑油的密封容器，该容器中的压力与低压腔中的相同，本发明的特征是在所述一对支承盘的其中至少一个内表面开有一个集油凹槽，该凹槽的位置及大小的配置能在所述转轴旋转一周的过程中，所述旋转活塞的偏心转动使凹槽获得三种状态，即凹槽与所述缸体中的所述低压腔连通、凹槽被所述旋转活塞的端面所封闭和凹槽与所述旋转活塞的内部空间连通。

4、如权利要求3所述的低压容器型旋转活塞压缩机，其特征在于所述集油凹槽开在面向所述缸体的支承盘的端面上相对所述缸体一个进气口的靠近所述叶片的位置，并且直径小于所述旋转活塞的径向厚度。

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