CN111365277A - 冷媒润滑式的压缩机和空调器 - Google Patents

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张治平
余颖
钟瑞兴
蒋楠
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Abstract

本发明涉及一种冷媒润滑式的压缩机和空调器，压缩机包括：转轴(1)；轴承(2)，用于支撑所述转轴(1)；以及两个环状部件(5)，套设在所述转轴(1)上，并分别位于所述轴承(2)的沿其轴向的两端，两个所述环状部件(5)上均设有用于向所述轴承(2)输送降温和/或润滑用的流体的流道。应用本申请的技术方案，压缩机包括分别位于轴承的两侧的两个环状部件，环状部件上设有用于向所轴承输送降温和/或润滑用的流体的流道，改善了现有技术中存在的轴承的使用寿命短的问题。

Description

冷媒润滑式的压缩机和空调器
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，具体而言，涉及一种冷媒润滑式的压缩机和空调器。
背景技术
轴承是离心式制冷压缩机中关键部位的元件，轴承的作用是承受转子的重量及其工作时的转动。由于轴承中长期存在摩擦现象，润滑对于轴承具有十分重要的意义，轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力、减轻磨损，还有散热降温、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀等作用。
常用的轴承结构有油润滑轴承、磁悬浮轴承、气悬浮轴承等。油润滑轴承成本低、结构简单、可靠性高，因此被广泛应用，但是在压缩机运行的过程中，润滑油会泄露到制冷系统中与冷媒混合，影响冷媒的换热性能，因此需要安装额外的装置对冷媒进行提纯，并对润滑油进行回收。磁悬浮轴承和气悬浮轴承均属于无油轴承，轴承工作环境良好，但是成本高、控制系统复杂，当机组突然断电时转子对轴承磨损严重，影响轴承使用寿命，而且气悬浮轴承技术尚不成熟，实际应用较少。
发明内容
本发明旨在提供一种压缩机和空调器，以改善现有技术中存在的轴承的使用寿命较低的问题。
根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种压缩机，压缩机包括：
转轴；
轴承，用于支撑转轴；以及
两个环状部件，套设在转轴上，并分别位于轴承的沿其轴向的两端，两个环状部件上均设有用于向轴承输送降温和/或润滑用的流体的流道。
可选地，压缩机还包括用于流通冷媒的冷媒流路，流道与压缩机的冷媒流路连通，用于将冷媒引向轴承。
可选地，冷媒流路包括用于流通待压缩的冷媒的第一冷媒流路和用于流通压缩后的冷媒的第二冷媒流路，环状部件上的流道与第一冷媒流路连通，或环状部件上的流道与第二冷媒流路连通。
可选地，流道包括：
第一孔道，沿转轴的径向朝环状部件的中心延伸；以及
第二孔道，由第一孔道延伸至环状部件的朝向轴承的端面。
可选地，第二孔道沿靠近轴承的方向逐渐向转轴倾斜。
可选地，多个流道沿环状部件的周向布置。
可选地，环状部件的外周面上设置有凹腔，凹腔沿环状部件的周向延伸，并与多个流道连通。
可选地，转轴的下部与环状部件之间形成空腔。
可选地，流道的出口端朝向轴承的内圈和外圈之间的间隙。
根据本申请的另一方面，还提供了一种空调器，空调器包括上述的压缩机。
应用本申请的技术方案，压缩机包括分别位于轴承的两侧的两个环状部件，环状部件上设有用于向所轴承输送降温和/或润滑用的流体的流道，改善了现有技术中存在的轴承的使用寿命短的问题。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明的实施例的压缩机的转轴安装结构示意图；以及
图2示出了本发明的实施例的压缩机的转轴安装结构的环状部件的结构示意图。
图中：
1、转轴；2、轴承；3、环状部件；4、轴承支座；41、第三孔道；5、环状部件；51、凹腔；52、第一孔道；53、第二孔道；54、凹陷部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1和图2所示，本实施例的压缩机的包括转轴1、用于支撑转轴1的轴承2和分别位于轴承2的两侧的两个环状部件5，环状部件5套设在转轴上，两个环状部件5上均设有用于向轴承2输送降温和/或润滑用的流体的流道。
转轴1和环状部件5之间具有间隙。转轴1与环状部件5均是固定元件，因此喷液环内径需比主轴外径大一些，一般来说单边间隙需在1至2毫米或2毫米以上，避免由于累计误差导致压缩机工作时喷液环与主轴干涉。
环状部件5上流道的数量不宜过多或者过少，流道的数量优选4至6个为宜，流道的数量太少轴承2的润滑效果不佳，太多造成加工成本浪费。
流道包括沿转轴1的径向朝环状部件5的中心延伸的第一孔道52和由第一孔道52延伸至环状部件5的朝向轴承2的端面的第二孔道53。
可选地，第二孔道53沿靠近轴承2的方向逐渐向下倾斜。使得
第一孔道52和第二孔道53之间的夹角为钝角，第一孔道52和第二孔道53之间的交界过渡处较为平缓，有利于减小气流的紊乱程度。
第二孔道53可垂直于环状部件5的端面，也可倾斜一定角度，但需保证喷出的液体可以顺利进入轴承2中。
第一孔道52和第二孔道53时一一对应地，第二孔道53与相应的第一孔道52连通。第二孔道53的流通面积小于第一孔道52的流通面积，有利于提高第二孔道53喷出的流体的速度。
在一些实施例中，环状部件5上的多个第二孔道53的横截面积之和小于多个第一孔道52的横截面的面积之和。
多个流道沿环状部件5的周向布置。环状部件5的外周面上设置有凹腔51，凹腔51沿环状部件5的周向延伸，并与多个流道连通。
压缩机还包括轴承支座4，轴承支座上设置有安装孔，轴承2和环状部件5均套设在安装孔内。压缩机还包括用于将轴承2和环状部件5固定在安装孔内的轴承支座紧固件3。
轴承支座4上设有与凹腔51连通的第三孔道41，第三孔道41用于向凹腔51输送用于冷却和/或润滑轴承的流体。凹腔51用于缓存部分的流体，以保证环状部件5上的流道能够持续地向轴承2输送流体。
轴承支座4的第三孔道41的横截面的面积大于环状部件5上的多个第一孔道52的横截面的面积之和。从而使得第三孔道41能够有充足的流体输送至多个第一孔道52中。
第三孔道41的宽度小于凹腔51的宽度，以便于第三孔道41的出口端完全与凹腔51连通。
如图2所示，环状部件5的内环的下部设置有凹陷部54，以便在转轴1的下部和环状部件5之间形成用于收集流体的空腔。优选地，环状部件5上设置有用于排出空腔内的流体的第四孔道。
本实施例中，压缩机还包括用于流通冷媒的冷媒流路，流道与压缩机的冷媒流路连通，以将冷媒引向轴承。
冷媒流路包括用于流通待压缩的冷媒的第一冷媒流路和用于流通压缩后的冷媒的第二冷媒流路，环状部件5上的流道与第一冷媒流路连通，或环状部件5上的流道与第二冷媒流路连通。
本实施例的压缩机将冷媒输送至轴承2，以利用冷媒为轴承润滑、降温。冷媒的粘度小于润滑油的粘度，冷媒润滑轴承具有摩擦系数低、减振降噪性能好、润滑液膜较难形成且比较薄、承载能力较小等特点。在低速、重载、启动、停机等一些特殊工况下，轴承可能会处于恶劣的润滑状态，会产生严重的摩擦、磨损及振动噪声。实际应用时应综合考虑液膜承载能力、实际工况条件，以保证安全运行。
液膜的厚度随着轴承/主轴转速的增加而增加，转速的提高有利于润滑液膜的形成。
轴承可以是滑动轴承，也可以是滚动轴承。由于冷媒粘度较小，优选使用滚动轴承。轴承2的材料需满足轴承耐腐蚀，耐磨损等特性的要求。
轴承2为滚动轴承时，为了保证润滑剂能进入高速转动的轴承，第二孔道53的出口端应对准轴承内圈与外圈之间的间隙；轴承为滑动轴承时，喷嘴应对准主轴与轴承内圈之间的间隙。
轴承2可以是两个轴承，也可以是单独一个轴承当压缩机每个轴承支撑位置上轴承2是单独一个轴承时，可以只在一侧设置环状部件5。
本实施例提供了一种两边喷液的冷媒润滑轴承，冷媒进入凹腔51后，通过流道从两边向中间喷射到轴承2上，这种喷射方式对冷媒的流动范围有一定的控制，能使轴承中的冷媒分布更加均匀，并减少冷媒的飞溅，为轴承提供足够的润滑液，在轴承运转过程中冷媒能带走更多热量，最后冷媒从喷液环底部排出。冷媒从两边向中间喷射到轴承上，这种喷射方式对冷媒的流动范围有一定的控制，能使轴承中的冷媒分布更加均匀，并减少冷媒的飞溅，在轴承运转过程中能带走更多热量。
根据本申请的另一方面，还提供了一种空调器，该空调器包括上述的压缩机。
以上仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：
转轴(1)；
轴承(2)，用于支撑所述转轴(1)；
两个环状部件(5)，套设在所述转轴(1)上，并分别位于所述轴承(2)的沿其轴向的两端，两个所述环状部件(5)上均设有用于向所述轴承(2)输送降温和/或润滑用的流体的流道。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括用于流通冷媒的冷媒流路，所述流道与所述压缩机的冷媒流路连通，用于将冷媒引向所述轴承。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述冷媒流路包括用于流通待压缩的冷媒的第一冷媒流路和用于流通压缩后的冷媒的第二冷媒流路，所述环状部件(5)上的流道与所述第一冷媒流路连通，或所述环状部件(5)上的流道与所述第二冷媒流路连通。
4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述流道包括：
第一孔道(52)，沿所述转轴(1)的径向朝环状部件(5)的中心延伸；以及
第二孔道(53)，由所述第一孔道(52)延伸至所述环状部件(5)的朝向所述轴承(2)的端面。
5.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述第二孔道(53)沿靠近所述轴承(2)的方向逐渐向转轴(1)倾斜。
6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，多个所述流道沿所述环状部件(5)的周向布置。
7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述环状部件(5)的外周面上设置有凹腔(51)，所述凹腔(51)沿所述环状部件(5)的周向延伸，并与多个所述流道连通。
8.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述转轴(1)的下部与所述环状部件(5)之间形成空腔。
9.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述流道的出口端朝向所述轴承的内圈和外圈之间的间隙。
10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的压缩机。
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