CN105673505B - 涡旋机构的润滑供油结构及涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡旋机构的润滑供油结构，包括十字环、支架和动涡盘，所述支架设有与十字环的第一键配合的第一键槽；所述动涡盘、十字环和支架依次装配，支架设有连接油池的第一油路，第一油路与第一键槽连通；动涡盘设有相互连通的第二油路和润滑部；当第一键的运动使其与第一键槽形成的封闭空间增大时，油自第一油路被吸入第一键槽内；当第一键的运动使其与第一键槽形成的封闭空间减小时，油自第一键槽被压入第二油路内，从而以十字环键为活塞实现吸油及润滑供油功能。本发明还公开了一种包括上述润滑供油结构的涡旋压缩机。本结构及涡旋压缩机实现无零部件增加的润滑供油，提高了涡旋机构的运行性能及使用寿命，降低了设备成本。

Description

涡旋机构的润滑供油结构及涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及一种涡旋机构，尤其涉及一种涡旋机构的润滑供油结构以及具有该润滑供油结构的涡旋压缩机。

背景技术

涡旋机构具有可靠性高、运行平稳、噪音低及节省能源的优点，广泛应用于压缩机、真空泵等各类机械设备中；现有涡旋压缩机一般采用增设单独的油泵或利用压缩机吸、排气两侧压差将润滑油供向轴承等摩擦部位实现润滑循环。增设单独油泵要增加设备结构和空间，提高设备成本；压差供油需要泵体、电机处在高压腔的压缩机或排气腔设置油分结构，并增加泄漏、堵塞的故障隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种涡旋机构的润滑供油结构及涡旋压缩机，本结构克服传统涡旋机构轴承等摩擦部位润滑油供给需要增设油泵部件的缺点，实现无零部件增加的润滑供油，提高了涡旋机构的运行性能及使用寿命；具有该润滑供油结构的涡旋压缩机提高了运行性能，降低了设备成本。

为解决上述技术问题，本发明一种涡旋机构的润滑供油结构，包括十字环、支架和动涡盘，所述支架设有与十字环的第一键配合的第一键槽；所述动涡盘、十字环和支架依次装配，其特征在于：

所述支架设有连通油池的第一油路，第一油路与第一键槽连通；

所述动涡盘设有相互连通的第二油路和润滑部；

当第一键的运动使其与第一键槽形成的封闭空间增大时，油池内润滑油自第一油路被吸入第一键槽内；当第一键的运动使其与第一键槽形成的封闭空间减小时，润滑油自第一键槽被压入第二油路内。

优选地，所述第一油路包括分别与第一键槽连通的第一槽道和第二槽道，以及至少一条吸油通道；吸油通道与第一槽道相间隔，且位于第一键槽同侧；所述第二油路包括使吸油通道与第一槽道连通或断开的开闭槽、与第二槽道连通或断开的供油口，以及连通所述供油口与所述润滑部的供油通道。

优选地，所述第一槽道包括第一C形凹槽，第二槽道包括第二C形凹槽；所述吸油通道包括第三C形凹槽；所述供油口通过与第二C形凹槽连通或断开实现其与第二槽道的通断；所述开闭槽通过使第一C形凹槽与第三C形凹槽之间连通或断开实现吸油通道与第一槽道的通断。

优选地，定义所述动涡盘每转一周的起始位置为0°位置；

当动涡盘位于0°位置时，供油口与第二槽道连通，开闭槽连通吸油通道和第一槽道；

动涡盘自0°顺时针旋转180°的过程中，开闭槽始终连通第一槽道和吸油通道，供油口在离开0°位置靠近180°位置的旋转过程中断开与第二槽道的连通，依靠第一键在第一键槽内的运动自吸油通道吸油至第一键槽内形成储油区，此时第一键的运动使其与第一键槽形成的封闭空间增大；以及

动涡盘自180°顺时针旋转至360°的过程中，开闭槽在离开180°位置靠近360°位置的旋转过程中断开第一槽道和吸油通道之间的连通，供油口则始终与第二槽道连通，依靠第一键在第一键槽内的运动将储油区的润滑油压入第二槽道进而流入供油通道内，此时第一键的运动使其与第一键槽形成的封闭空间减少。

优选地，所述供油口在离开1°～5°位置靠近180°位置的旋转过程中断开与第二槽道的连通；和/或开闭槽在离开181°～185°位置靠近360°位置的旋转过程中断开第一槽道和吸油通道之间的连通。

优选地，当所述动涡盘位于0°位置时，所述开闭槽位于第一C形凹槽和第三C形凹槽的下方，并连通第一C形凹槽和第三C形凹槽，所述供油口位于第二C形凹槽的下方且与第二C形凹槽连通，使得所述第一油路与动涡盘的供油口连通；以及

当动涡盘顺时针旋转至90°时，开闭槽随动涡盘旋转至第一C形凹槽和第三C形凹槽的中部，并连通第一C形凹槽和第三C形凹槽，所述供油口随动涡盘旋转至第二C形凹槽的外侧；以及

当动涡盘顺时针旋转至180°时，所述开闭槽随动涡盘旋转至第一C形凹槽和第三C形凹槽的上方，并连通第一C形凹槽和第三C形凹槽，所述供油口随动涡盘旋转至第二C形凹槽的上方且与第二C形凹槽连通，使得所述第一油路与动涡盘的供油口连通；以及

当动涡盘顺时针旋转至270°时，所述开闭槽随动涡盘旋转至第一C形凹槽和第三C形凹槽的外侧；所述供油口随动涡盘旋转至第二C形凹槽的中部，将所述第二油路与第二槽道连通；以及

当动涡盘顺时针旋转至360°时，所述开闭槽及供油口回复到动涡盘处于0°位置时的状态。

优选地，所述第一油路为一个或多个，并且与支架的一个或多个键槽连通。

优选地，还包括装配于支架与动涡盘之间的垫片；所述垫片设有不遮挡第一油路与第二油路连通的避让孔道。

优选地，所述第一油路设在所述支架朝向所述动涡盘的一侧；和/或所述第二油路开设于所述动涡盘朝向所述支架的一侧；和/或所述润滑部为动涡盘的轴承。

本发明还提供了一种涡旋压缩机，包括上述涡旋机构的润滑供油结构。

由于本发明涡旋机构的润滑供油结构及涡旋压缩机采用了上述技术方案，即本结构以第一键在键槽内的活塞往复运动来实现吸油及润滑供油功能。本结构克服传统涡旋机构轴承等摩擦部位润滑油供给需要增设油泵部件的缺点，利用第一键在支架的键槽内的活塞往复运动，实现无零部件增加或者仅增加一根管子连通油池即可对动涡盘的轴承或其他部位实现润滑供油，降低了部件的摩擦损耗，提高了涡旋机构的运行性能及使用寿命；具有润滑供油结构的涡旋压缩机降低了设备成本，无需增加部件即可实现动涡盘润滑部润滑油的供给，保证了压缩机的运行性能。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明涡旋机构的十字环示意图；

图2为本发明涡旋机构的摩擦垫片示意图；

图3为本发明涡旋机构的环形支架示意图；

图4为本发明涡旋机构的动涡盘示意图；

图5为图4的后视图；

图6为本发明涡旋机构中各部件装配图；

图7为本发明涡旋机构的动涡盘位于0°示意图；

图8为本发明涡旋机构的动涡盘运转90°示意图；

图9为本发明涡旋机构的动涡盘运转180°示意图；

图10为本发明涡旋机构的动涡盘运转270°示意图；

图11为本发明涡旋机构实施例3摩擦垫片通孔示意图。

图12为本发明涡旋机构实施例4的环形支架示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1至图10所示，以卧式涡旋压缩机为例，内设有油池，其实现润滑供油结构的涡旋机构包括动涡盘4、摩擦垫片2、十字环1和支架3，依次装配连接（如图6所示)。动涡盘4设轴承。十字环1具有呈十字分布且相互隔开的两对第一键11和第二键12；第二键12突出于十字环1平面，用以穿过摩擦垫片2与动涡盘4连接。支架3设有与第一键11配合的第一键槽31和用于容置第二键12的第二键槽32，现有的摩擦垫片2通常设有对称的开口21，用于供第二键12突起部分穿过。

在支架3上开设第一油路，第一油路与支架3下侧的第一键槽31连通，第一油路的部分浸于油池内；动涡盘4设第二油路，第二油路与动涡盘的需要润滑的部位，例如轴承连通；摩擦垫片2设有不遮挡第一油路与第二油路连通的避让孔道22。

第二油路开设于动涡盘4朝向支架3的一侧；第一油路设在支架3朝向动涡盘4的一侧。

当第一键11的运动使其与第一键槽31形成的封闭空间增大时，润滑油自第一油路吸入第一键槽31内；当第一键11的运动使其与第一键槽31形成的封闭空间减小时，润滑油自第一键槽31通过第一油路压入第二油路内。

在本发明的优选实施例中，第一油路为一个，包括分别位于支架3下侧的第一键槽31两侧并与该第一键槽31连通的第一槽道36和第二槽道35，以及在该第一槽道36一侧的至少一条吸油通道33，吸油通道33包括浸于油池的润滑油内的吸油孔34；吸油孔34可为一个或多个。

第二油路为一个，包括能使吸油通道33与第一槽道36连通或断开的开闭槽42，以及能与第二槽道35连通或断开的供油口43，以及具有该供油口43且连通润滑部的供油通道41，在动涡盘4上，供油口43为一沉孔并且位于供油通道41的一端，供油通道41的另一端连通润滑部。

第一槽道36与吸油通道33相间隔，在动涡盘的旋转过程中，利用开闭槽42实现第一槽道36与吸油通道33之间的通断。

第一槽道36包括相互连通的第一C形凹槽和第一L形凹槽，第二槽道35包括相互连通的第二C形凹槽和第二L形凹槽，第一L形凹槽与第二L形凹槽均与支架下侧的键槽31连通；吸油通道33包括第三C形凹槽和与吸油孔34连接的第一通路；摩擦垫片2的避让孔道22为与第一C形凹槽、第二C形凹槽和第三C形凹槽对应的三个C形通孔；供油口43在初始状态下与第二C形凹槽连通，开闭槽42在初始状态下连通第一C形凹槽和第三C形凹槽。

之所以将第一槽道36、第二槽道35和吸油通道设计为具有C形的凹槽，与动涡盘的旋转轨迹为圆形有关。第一C形凹槽和第三C形凹槽配合可以使开闭槽在一定旋转角度范围内，始终处于第一C形凹槽和第三C形凹槽之间，使两者保持连通；同样，在一定旋转角度范围内，供油口始终处于第二C形凹槽内，与其保持连通。如此可使吸油或供油润滑在动涡盘的一定旋转角度范围内是一个持续的过程。

本实施例中，动涡盘4每旋转一周，通过十字环键在支架键槽内的活塞往复运动，便完成一次从油池吸油及向动涡盘的轴承供油润滑的过程。

选定动涡盘4旋转的某一周，将其旋转起始位置定义为0°位置，即所谓初始状态。

动涡盘自0°位置顺时针旋转至180°的过程中，开闭槽42始终连通第一槽道36和吸油通道33，供油口43在离开0°位置靠近180°位置的旋转过程中断开与第二槽道35的连通，依靠十字环键11在键槽31内的运动，使油池内润滑油自吸油孔34吸入至键槽31内形成储油区，此时十字环键11的运动使其与键槽31形成的封闭空间增大，为吸油行程；以及

动涡盘自180°顺时针旋转至360°的过程中，开闭槽在离开180°位置靠近360°位置的旋转过程中断开第一槽道36和吸油通道33之间的连通，供油口43则始终与第二槽道35连通，依靠十字环键11在键槽31内的运动将储油区的油压入第二槽道35进而流入供油口43及供油通道41，此时十字环键11的运动使其与键槽31形成的封闭空间减少。

供油口43离开0°位置时恰好断开与第二槽道35的连通是较为理想的状态，实际操作中，供油口43可能在1°-5°位置范围内都还存在与第二槽道35连通的情况。同样，开闭槽42在181°～185°位置范围内都还可能存在与第一槽道36和吸油通道33之间的连通的情况，因此，优选地，供油口43在离开1°～5°位置靠近180°位置的旋转过程中断开与第二槽道35的连通；和/或开闭槽42在离开181°～185°位置靠近360°位置的旋转过程中断开第一槽道36和吸油通道33之间的连通。

本发明的一个优选实施例中，当所述动涡盘位于0°位置时，所述开闭槽42位于第一C形凹槽和第三C形凹槽的下方，并连通第一C形凹槽和第三C形凹槽，所述供油口43位于第二C形凹槽的下方且与第二C形凹槽连通，使得所述第一油路与动涡盘的供油口43连通；以及

当动涡盘4顺时针旋转至90°时，开闭槽42随动涡盘4旋转至第一C形凹槽和第三C形凹槽的中部，并连通第一C形凹槽和第三C形凹槽，所述供油口43随动涡盘4旋转至第二C形凹槽的外侧；以及

当动涡盘4顺时针旋转至180°时，所述开闭槽42旋转至第一C形凹槽和第三C形凹槽的上方，并连通第一C形凹槽和第三C形凹槽，所述供油口43旋转至第二C形凹槽的上方且与第二C形凹槽连通，使得所述第一油路与动涡盘4的供油口43连通；以及

当动涡盘顺时针旋转至270°时，所述开闭槽42旋转至第一C形凹槽和第三C形凹槽的外侧；所述供油口43旋转至第二C形凹槽的中部，将所述第二油路与第二槽道35连通；以及

当动涡盘4顺时针旋转至360°时，所述开闭槽42及供油口43回复到动涡盘4处于0°位置时的状态。

其中，动涡盘4自0°顺时针旋转180°的过程中，开闭槽42始终连通第一C形凹槽和第三C形凹槽；动涡盘4自180°顺时针旋转至360°的过程中，供油口43始终与第二C形凹槽连通。

本结构的动涡盘4运转一周即0～360°过程中，通过十字环在支架键槽内的活塞往复运动，配合动涡盘、摩擦垫片和支架上的油路通断，实现类同活塞油泵工作的吸油行程和供油行程，从而不间断的从油池抽取润滑油供应轴承等润滑部位，实现润滑油的循环，提高了涡旋机构的运行性能及使用寿命。

实施例二

一种立式涡旋压缩机，包含实施例一的涡旋机构的润滑供油结构，区别仅在于，第一油路和压缩机内油池间通过一根管子连通。

实施例三

如图11所示，在实施例1的基础上，摩擦垫片2的通孔22设置为D形通孔，同时支架3的第一C形凹槽、第二C形型凹槽和第三C形凹槽改为与所述D形通孔匹配的D形凹槽。D形凹槽和D形通孔的设置使动涡盘在顺时针0～360°的运转过程中，动涡盘的供油口和开闭槽行程与之匹配，满足吸油和供油回路的要求。

实施例四

如图12所示，在实施例1的基础中，对支架3上第一油路30的位置做了改变设计，使其位于键槽31一侧，相应地，动涡盘的第二油路的位置也要做相应的变更。

作为本供油结构的应用，在支架的任意一个或多个键槽位置也可设置类似本结构的供油、吸油槽，摩擦垫片与动涡盘均对应设置相应结构，形成双供油结构，若位于某键槽侧的第一油路与油池间存在一定距离，则需要加设管子使第一油路能够从油池泵油。

Claims (9)

1.一种涡旋机构的润滑供油结构，包括十字环、支架和动涡盘，所述支架设有与十字环的第一键配合的第一键槽；所述动涡盘、十字环和支架依次装配，其特征在于：

所述支架设有连通油池的第一油路，第一油路与第一键槽连通；

所述动涡盘设有相互连通的第二油路和润滑部；

当第一键的运动使其与第一键槽形成的封闭空间增大时，油池内润滑油自第一油路被吸入第一键槽内；当第一键的运动使其与第一键槽形成的封闭空间减小时，润滑油自第一键槽被压入第二油路内，第二油路向润滑部供给润滑油；所述第一油路包括分别与第一键槽连通的第一槽道和第二槽道，以及至少一条吸油通道；吸油通道与第一槽道相间隔，且位于第一键槽同侧；所述第二油路包括使吸油通道与第一槽道连通或断开的开闭槽、与第二槽道连通或断开的供油口，以及连通供油口与润滑部的供油通道。

2.根据权利要求1所述涡旋机构的润滑供油结构，其特征在于，所述第一槽道包括第一C形凹槽，第二槽道包括第二C形凹槽；所述吸油通道包括第三C形凹槽；所述供油口通过与第二C形凹槽连通或断开实现其与第二槽道的通断；所述开闭槽通过使第一C形凹槽与第三C形凹槽之间连通或断开实现吸油通道与第一槽道的通断。

3.根据权利要求2所述涡旋机构的润滑供油结构，其特征在于，定义所述动涡盘每转一周的起始位置为0°位置；

当动涡盘位于0°位置时，供油口与第二槽道连通，开闭槽连通吸油通道和第一槽道；

动涡盘自0°顺时针旋转180°的过程中，开闭槽始终连通第一槽道和吸油通道，供油口在离开0°位置靠近180°位置的旋转过程中断开与第二槽道的连通，依靠第一键在第一键槽内的运动自吸油通道吸油至第一键槽内形成储油区，此时第一键的运动使其与第一键槽形成的封闭空间增大；以及

动涡盘自180°顺时针旋转至360°的过程中，开闭槽在离开180°位置靠近360°位置的旋转过程中断开第一槽道和吸油通道之间的连通，供油口则始终与第二槽道连通，依靠第一键在第一键槽内的运动将储油区的润滑油压入第二槽道进而流入供油通道内，此时第一键的运动使其与第一键槽形成的封闭空间减少。

4.根据权利要求3所述涡旋机构的润滑供油结构，其特征在于，所述供油口在离开1°～5°位置靠近180°位置的旋转过程中断开与第二槽道的连通；和/或开闭槽在离开181°～185°位置靠近360°位置的旋转过程中断开第一槽道和吸油通道之间的连通。

5.根据权利要求3所述涡旋机构的润滑供油结构，其特征在于，当所述动涡盘位于0°位置时，所述开闭槽位于第一C形凹槽和第三C形凹槽的下方，并连通第一C形凹槽和第三C形凹槽，所述供油口位于第二C形凹槽的下方且与第二C形凹槽连通，使得所述第一油路与动涡盘的供油口连通；以及

当动涡盘顺时针旋转至90°时，开闭槽随动涡盘旋转至第一C形凹槽和第三C形凹槽的中部，并连通第一C形凹槽和第三C形凹槽，所述供油口随动涡盘旋转至第二C形凹槽的外侧；以及

当动涡盘顺时针旋转至180°时，所述开闭槽随动涡盘旋转至第一C形凹槽和第三C形凹槽的上方，并连通第一C形凹槽和第三C形凹槽，所述供油口随动涡盘旋转至第二C形凹槽的上方且与第二C形凹槽连通，使得所述第一油路与动涡盘的供油口连通；以及

当动涡盘顺时针旋转至270°时，所述开闭槽随动涡盘旋转至第一C形凹槽和第三C形凹槽的外侧；所述供油口随动涡盘旋转至第二C形凹槽的中部，将所述第二油路与第二槽道连通；以及

当动涡盘顺时针旋转至360°时，所述开闭槽及供油口回复到动涡盘处于0°位置时的状态。

6.根据权利要求1所述涡旋机构的润滑供油结构，其特征在于，所述第一油路为一个或多个，并且与支架的一个或多个键槽连通。

7.根据权利要求1所述涡旋机构的润滑供油结构，其特征在于，还包括装配于支架与动涡盘之间的垫片；所述垫片设有不遮挡第一油路与第二油路连通的避让孔道。

8.根据权利要求1所述涡旋机构的润滑供油结构，其特征在于，所述第一油路设在所述支架朝向所述动涡盘的一侧；和/或所述第二油路开设于所述动涡盘朝向所述支架的一侧；和/或所述润滑部为动涡盘的轴承。

9.一种涡旋压缩机，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述涡旋机构的润滑供油结构。