CN1067485A - 具有润滑运动部件的改进型润滑机构的螺杆式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种螺杆式压缩机，运动螺杆件与不动螺杆件啮 合，在它们之间形成可使含润滑油雾的待压缩流体流 入的若干空间，运动螺杆件绕不动螺杆件的中心轴回 转，当上述空间的位置朝不动螺杆件的中心移动时， 其容积变小从而压缩流体。在排气室中装有一块油 分离板，将簧片阀装在通道上，固定簧片阀的定位件 的形状做成使得从通道经簧片阀流出的压缩流体能 射向油分离板的上表面，并撞击该上表面，从而，使润 滑油从流体中分离出来。

Description

本发明涉及一种螺杆式压缩机，例如用于汽车之类的机动车空调系统中的螺杆式压缩机，更具体地说，涉及一种具有润滑运动部件的改进型润滑机构的螺杆式压缩机。

例如，在日本尚未审查的公开号为NO  57-629  88的专利申请中公开了一种用于汽车空调系统中的螺杆式压缩机，该压缩机包括装在壳体中的不动螺杆件和运动螺杆件，上述螺杆件具有彼此啮合的螺旋导向壁，靠这种方式在它们之间可形成若干作为压缩腔的空间。运动螺杆件绕不动螺杆件的中心轴旋转，使不动螺杆件和运动螺杆件的螺旋导向壁之间保持啮合，并使它们之间的诸空间或压缩腔的位置朝螺旋导向壁的中心移动。

在运动螺杆件绕不动螺杆件的中心轴回转时，在螺杆件的螺旋导向壁的最外侧部分依次出现一个压缩腔，此时该压缩腔开启，从空调系统的蒸发器中流出的含有润滑油雾的制冷剂进入此压缩腔内，然后，由于运动螺杆件的回转，螺旋导向壁将上面所提到的压缩腔完全关闭。其后，当所提到的压缩腔的位置朝着螺旋导向壁的中心移动时，该压缩腔的容积逐渐变小，封闭在其内的制冷剂被压缩。当所提到的压缩腔抵达螺旋导向壁的中心时，经压缩的制冷剂通过簧片阀排入排气室中，该排气室处于压缩机的壳体上。经压缩的制冷剂排入排气室的排气过程完成以后，所提到的压缩腔在螺旋导向壁的中心处消失，这样，就可以连续对制冷剂进行压缩。

为使运动螺杆件绕不动螺杆件的中心轴回转，压机有一根从壳体伸出的驱动轴，该轴与机动车的发动机相连并随之旋转，该压机还包括一个装于驱动轴和运动螺杆件之间的偏心机构，以便将驱动轴的旋转运动转变成运动螺杆件的回转运动。驱动轴上装有密封组件，以防止制冷剂从壳体中泄漏出来，驱动轴由径向轴承可旋转地支撑。偏心机构包括从驱动轴扩大部分伸出的偏心销钉件和一个套管件，该套管件与偏心销钉件可转动地接合，并穿过径向轴承的中间部分可转动地装入从运动螺杆件伸出的轴套部件中。驱动轴、套管件和轴套件沿轴向彼此成一直线，因此，通过驱动轴的旋转可使运动螺杆件绕不动螺杆件的中心轴作回转运动。

此外，为了约束运动螺杆件的运动，也就是为了确保运动螺杆件绕不动螺杆件的中心轴回转，该压机包括一块第一环形板和一块第二环形板，第一环形板固定安装在运动螺杆件的后侧，板内开有若干圆形槽，第二环形板与可动螺杆件的后侧壁表面相连，并对着第一环形板，第二环形板内也开有相同数量的圆形槽。第一和第二环形板的圆形槽沿径向设置，使得第一环形板上的每条圆形槽部分地覆盖住第二环形板上相应的圆形槽，把两片闸瓦件滑动地装在第一和第二环形板上的每对部分被覆叠的圆槽中，以使一个球件可滑动地装在上述两片闸瓦件之间，并被上述两片闸瓦夹住。按照这种结构，就可限制运动螺杆件的运动，因而可确保运动螺杆件绕不动螺杆件的中心轴回转。

上述压机的各运动部件暴露在从空调系统蒸发器流出的制冷剂中，因而被从制冷剂中分离出的润滑油润滑。当制冷剂中所含有油雾过量时，虽然各运动部件可得到充分润滑，但油雾越多，空调系统的冷却效率就越低。在传统的压缩机中，将从压缩腔中排出经簧片阀排入到排气室内的压缩制冷剂射向排气室的内壁表面，并撞击该表面，从而能从制冷剂中分离出部分油雾，分离出的油留在排气室中，但是，分离出的油量与压缩机的运行状况有关，例如，与驱动轴的转速和压缩及排放的制冷剂的流量等有关，所以，在压机运行期间，制冷剂中所含的油雾量不能维持在恒定值上。当油雾量太少时，运动部件就不能得到足够的润滑，很可能出现卡住现象，反之，当油雾量太多时，正如上面所述，空调系统的冷却效率又会降低。

本发明的任务是要提供一种具有改进型润滑机构的螺杆式压缩机，在该压缩机中即使运行条件发生变化，制冷剂中所含的油雾量仍可保持恒定。

在本发明的螺杆式压缩机中，不动螺杆件和运动螺杆件被装在一个壳体中，上述螺杆件具有相互啮合的螺旋导向壁，致使在导向壁之间形成若干空间或压缩腔，以容纳含有润滑油雾的待压缩流体。运动螺杆件绕不动螺杆件的中心轴回转的方式能使得诸压缩腔的位置朝不动螺杆件的中心移动时其容积变小，从而对压缩腔中的流体进行压缩。不动螺杆件有一条通道，只要每一个压缩腔一到达不动螺杆件中心，该通道就将压缩腔与排气室连通，压缩过的流体流经此通道连续地排入排气室中。在排气室中低于上述通道的指定高度处装有一块油分离板件，将簧片阀件装在该通道上，固定簧片阀件的定位件的形状做成使得从通道经簧片阀件流出的压缩流体能射向油分离板件上的表面并撞击该上表面，从而，使润滑油从上述流体中分离出来，将分离出的油收集在由油分离板件所限定出的排气室的下部，因此，被收集的油的油面可保持在油分离板件的上表面处。

下面结合附图进行描述，通过描述可以更清楚地理解本发明的上述目的及其他目的。其中：

图1为本发明的螺杆式压缩机结构的纵向剖面图;

图2为沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的断面图;

图3为图1和图2所示的螺杆式压缩机改型的纵向剖面图;

图4为沿图3中Ⅳ-Ⅳ线的断面图。

图1和图2为本发明的螺杆压缩机的第一个实施例。该压机包括前壳体10，后壳体12以及处于上述两壳体之间的中壳体14，用螺钉（图中未示出）穿过壳体10，12和14，将前壳体10及后壳体12与中间壳体14的前后端相连。前壳体10与固定地装在前壳体10及中间壳体14之间的界面处的环形圆盘板18一起确定出吸气室16，吸气室16通过前壳体10的侧壁上的进气口20与空调系统的蒸发器（未示出）相通，因此，含有润滑油雾的制冷剂可从蒸发器流入吸气室中。

该压缩机还包括装在中间壳体14中的不动螺杆件22，该不动件有一个与其成一体的底部22a以及一个从底部22a的前壁表面伸出的螺旋导向壁22b。如图1所示，螺杆件22的底部22a和后壳体12一起限定出排气室24，通过后壳体12侧壁上的出气口26，排气室24与空调系统的冷凝器相通。不动螺杆件22的底部22a有中心通道22c，因此，由中间壳体14所限定的内腔与排气室24相通。通道22c通常由装在底部22a后侧壁表面上的簧片阀23a关闭，当簧片阀23a如图1示出的那样打开时，由定位件23b将其保持在开启状态。

该压缩机还包括可动地装在中间壳体14中的运动螺杆件28，该螺杆件有一个与其成一体的底部28a以及从底部28a后壁表面伸出的螺旋导向壁28b。活动螺杆件28的螺旋导向壁28b与不动螺杆件22的螺旋导向壁22b啮合，致使在它们之间形成若干空间或压缩腔30。每个螺旋导向壁22b和28b都可以有由渐开线所确定的齿形。

运动螺杆件28绕不动螺杆件22的中心轴回转，使得螺旋导向壁22b和28b之间保持啮合，因此，诸压缩腔30的位置依次地朝不动螺杆件22的中心移动，为此，压机有一根驱动轴32及一个偏心机构34，驱动轴可控制地与机动车的发动机（未示出）相连并由其驱动旋转，偏心机构装在驱动轴32与运动螺杆件28之间，以便将驱动轴32的旋转运动的转变为运动螺杆件28的回转运动。

详细地说，驱动轴32包括轴部分32a和加大部分32b，加大部分与轴的内端成一体，将驱动轴装入前壳体10中，使其轴向中心线与不动螺杆件22的中心轴线在一条线上。将驱动轴32的轴部分32a装入从前壳体10伸出的外轴套部分10a中，通过装在外轴套部分10a中的密封组件36可旋转地支撑该轴部分，驱动轴的加大部分32b被装入由径向轴承38可旋转地支撑的内轴套部件10b中，该径向轴承固定地装在前壳体10中。应当注意的是，可以用象电磁离合器之类的合适的离合器来控制轴部分32a与机动车发动机的连接。偏心机构34包括一个偏心销钉件34a及一个套管件34b，销钉件从驱动轴32的加大部分32b的内端面伸出并与其成一体，套管件与偏心销钉件34a可转动地接合，套管件可旋转地装在从运动螺杆件28伸进环形圆盘板18的中心开口中的轴套部件28c中，该轴套件中装有径向轴承40，用以旋转地支撑套管件34b。采用这种结构，借助于驱动轴32的旋转运动可使运动螺杆件28绕不动螺杆件22的中心轴作回转运动。值得注意的是，偏心销钉件34a有一个平衡块34c，以保证能平稳地驱动偏心机构34。

为了能限制运动螺杆件28的运动，以保证其绕不动螺杆件22的中心轴作回转运动，本发明所述的压缩机也包括一块第一环形板42和一块第二环形板44，第一环形板与环形圆盘板18的后侧固定相连，环形板上有若干圆形槽42a，第二环形板与运动螺杆件28后侧壁表面相连，使该环形板与第一环形板42相对，此环形板上也有相同数量的圆形槽44a。第一环形板42和第二环形板44上的圆形槽42a和44a均沿径向按一定间隔设置，使得第一环形板42上的每条圆形槽42a能部分地覆盖住第二环形板44上相应的圆形槽44a，在第一和第二环形板的每一对部分被重叠的圆形槽42a和44a中分别装有两片可滑动的闸瓦42b和44b，将球件46可滑动地装在上述两片闸瓦42b和44b之间，并由此两片闸瓦夹住。用此结构，就可限制运动螺杆件的运动，保证运动螺杆件绕不动螺杆件的中心轴作回转运动。也就是说，在运动螺杆件绕不动螺杆件的中心轴回转时，运动螺杆件不会绕其自身的中心轴转动。

虽然通过环形圆盘板18和第一环形板42的中心开口中间壳体14的内腔可与前壳体10所限定的吸气室16相通，在它们之间还有一条通路，该通路具有位于平衡块34c旋转区附近某处的通道48，所以能有足量的制冷剂从吸气室16流入中间壳体14的内腔中。

在运行中，每一个压缩腔30最初出现在运动螺杆件28和不动螺杆件22的螺旋导向壁28b和22b的最外部，并与中间壳体14的内腔相通，制冷剂流入该压缩腔中。然后，由于运动螺杆件28的转动，所提到的那个压缩腔30被螺旋导向壁28b和22b完全关闭。当上述那个压缩腔30的位置朝不动螺杆件22的中心移动时，其容积逐渐变小，致使流入其中的制冷剂被压缩，当上述那个压缩腔30抵达不动螺杆件22的中心时，该腔与不动螺杆件22的中心通道22c相通，由于压缩过的制冷剂的作用，簧片阀23a打开，压缩过的制冷剂被排入排气室24中。此后，上面所提到的那个压缩腔30在不动螺杆件22的中心消失。在运动螺杆件28旋转期间，新的压缩腔不断地出现在不动螺杆件的最外部，因此可以连续对制冷剂进行压缩。压缩过的制冷剂经出口26流入空调系统的冷凝器中。

在压缩机运行期间，所有的运动部件都暴露在制冷剂中，因而可由从制冷剂中分离出来的润滑油润滑。在不动螺杆件22和运动螺杆件28的组合件中，从制冷剂中分离出来的润滑油还可用作密封材料。尤其是用存在于螺旋导向壁22b和28b之间的接触部位处的润滑油可对由螺旋导向壁22b和28b所限定的压缩腔30进行密封。此外，在与螺杆件底部28a和22a的内壁表面接触的螺旋导向壁22b和28b的顶部也分别开有螺旋槽22d和28d，这些槽中也充满从制冷剂中分离出的润滑油，所充入的润滑油也可用作顶部密封。

本发明的压缩机的特征在于在排气室24的某一指定高度上装有一块水平板件50，定位件23b的形状应做成当簧片阀23a打开并由定位件维持其打开状态时能使从通道22c排出的压缩制冷剂射向该水平板件50。水平板件50包括从不动螺杆件22的底部22a伸出的第一横挡件50a以及从后壳体12伸出的第二横挡件50b。也就是说，在后壳体12装到中间壳体14上之前，第一和第二横挡件50a和50b并不构成水平板件50。如图2所示，第一横挡件50a并未延伸到中间壳体14的内周壁面上，相对于第一横挡件50a而言，第二横挡件50b沿侧向空间扩张，即：在板件50的侧端边处，由板件50所限定出的排气室24的上部与其下部相通。

水平板件50用作油分离板，更详细地说，从通道22c流出的压缩制冷剂射向板件50并撞击该板件时，从制冷剂中可分离出润滑油。分离出的油收集在由板件50所限定的排气室24的下部，在所收集的油的油面没有达到水平板50的上表面之前，可从制冷剂中不断地分离出油来。当被收集的油的油面高于板件50的上表面时，油就不再从制冷剂中分离出来，受从通道22c中排出的压缩制冷剂的影响，所收集的油的油面出现涡流，使一部分被收集的油作为油雾随制冷剂一道带走，直到被收集的油的油面又低于板件50的上表面时，制冷剂才不再将油挟带走，因此，在压机运行期间，被收集的油的油面可保持在板件50的上表面处，就象图2中所表示的那样。也就是说，制冷剂中所含的总的油雾量大体上可维持在恒定值上，因此，基本上可防止空调系统冷却效率波动。当然，应对水平板件50的上表面的高度进行选择，使得制冷剂中所含的油雾量足以润滑压机的各运动部件。

图3和图4为图1和图2所示的实施例的改型，值得提醒的是，图3和图4中与图1和图2中的部件相同的那些部件用相同的标号表示。在该例中，水平板件50有一个附加斜板件52，该斜板件包括第一部件52a和第二部件52b，第一部件与第一横挡件50a成一体并从不动螺杆件22的底部22a伸出，第二部件与第二横挡件50b成一体并从后壳体12伸出。第一部件52a的下端有一条油路54，该油路通过不动螺杆22的底部22a和螺旋导向壁22b延伸到螺旋槽22d上。第一部件52a的下端有一个侧向通孔56，第一部件的端面开有一个长槽58，该长槽将油路54和侧向通孔56连通。当把后壳体12装在中间壳体14上时，第一部件52a的端面与第二部件52b的端面配合，使得侧向通孔和长槽58被关闭，因而分别提供了一条油路和一个进油口。在压机运行期间，当排气室的压力较高时，部分被收集的油通过进油口56及油路58和54流入螺旋槽22d中，因而可保证在不动螺杆件22的螺旋导向壁22b的顶部形成油密封。

最后，本领域的普通技术人员应该懂得，上面的描述只是本发明的优选实施例，在不超出本发明构思的范围内，还可以进行各种改变和变型。

Claims (3)

1、一种螺杆式压缩机，它包括：

一个壳体以及装于该壳体中的不动螺杆件和运动螺杆件，上述螺杆件具有相互啮合的螺旋导向壁，致使在导向壁之间形成若干能容纳含润滑油雾的待压缩流体的空间，上述运动螺杆件绕不动螺杆件的中心轴回转的方式能使得诸压缩腔的位置朝不动螺杆件的中心移动时其容积变小，从而使上述空间中的流体被压缩，不动螺杆件有一条通道，只要每一个上述空间一到达不动螺杆件中心，上述通道就将该空间与排气室连通，压缩后的流体流经此通道连续地排入排气室中，其改进在于：在排气室中低于上述通道的指定高度处装有一块油分离板件，将簧片阀件装在上述通道上，固定簧片阀件的定位件的形状做成使得从通道流经簧片阀件流出的压缩流体能射向油分离板件的上表面并撞击该上表面，从而使润滑油从上述流体中分离出来，将分离出的油收集在由油分离板件所限定出的排气室的下部，因此，被收集的油的油面可保持在油分离板件的上表面处。

2、如权利要求1所述的螺杆式压缩机，其中，上述壳体包括一个可与其拆开的后壳体件，排气室由不动螺杆动件和后壳体件所限定，油分离板件包括从不动螺杆件伸出的第一部件和从后壳体件伸出的第二部件。

3、如权利要求1所述的螺杆式压缩机，其中，上述不动螺杆件的螺旋导向壁的顶部开有螺旋槽，油分离板件有一条油路，可将所收集的油的一部分送到一螺旋槽中，以保证在不动螺杆件的螺旋导向壁的顶部形成油密封。

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