CN113565739B - 一种压缩机曲轴连杆供油机构及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机曲轴连杆供油机构及压缩机，属于压缩机技术领域，以解决现有技术中压缩机高转速高负载工况运行下排油增加，不利于摩擦副油膜的形成的问题。本发明一种压缩机曲轴连杆供油机构包括：具有气缸缸孔和轴孔的机座；曲轴，所述曲轴的长轴转动设置在所述机座的轴孔上；连杆，连杆的两端分别设有销轴孔和曲轴孔，所述曲轴的短轴与所述曲轴孔转动连接；活塞；所述活塞活动设置在气缸缸孔内，所述活塞上固定设有销轴，所述销轴与所述销轴孔转动连接；所述长轴与所述轴孔之间的第一配合面设有具有供油入口和供油出口的第一油道。本发明降低排油量，改善排油雾化，减少循环吸气中油量，提高压缩机的高频制冷量。

Description

一种压缩机曲轴连杆供油机构及压缩机

技术领域

本发明涉及空气压缩机技术领域，尤其涉及一种压缩机曲轴连杆供油机构及压缩机。

背景技术

压缩机吐油率和润滑效果可对性能产生直接影响，为使小排量压缩机实现大排量同等的制冷能力，采用提高压缩机转速的方式则需提高压缩机在高转速下的制冷量，转速提高的同时排油量也随之加大。为降低压缩机的吐油率，现有技术多使用设置在连杆上的挡油装置，减小压缩机运行过程中吐油率，以提高压缩机制冷量，但并不利于宽频压缩机高转速高负载工况下摩擦副油膜的形成，影响压缩机的性能效果和可靠性。

现有技术中也有对压缩机连杆进行打孔设计，但经实验验证，在高频超高转速运行过程中，仍有较多冷冻油通过斜油孔上端与连杆间隙喷出，进而导致高频排油增加，影响制冷系统高频制冷量的提升。

发明内容

鉴于此，本发明公开了一种压缩机曲轴连杆供油机构及压缩机，用以解决现有技术中压缩机高转速高负载工况运行下排油增加，不利于摩擦副油膜的形成的问题。

本发明为实现上述的目标，采用的技术方案是：

本发明第一方面公开了一种压缩机曲轴连杆供油机构，包括：具有气缸缸孔和轴孔的机座；曲轴，所述曲轴的长轴转动设置在所述机座的轴孔上；连杆，连杆的两端分别设有销轴孔和曲轴孔，所述曲轴的短轴与所述曲轴孔转动连接；活塞；所述活塞活动设置在气缸缸孔内，所述活塞上固定设有销轴，所述销轴与所述销轴孔转动连接；所述长轴与所述轴孔之间的第一配合面设有具有供油入口和供油出口的第一油道，所述短轴和所述长轴之间设有第二油道，第二油道与所述第一油道的供油出口连通，所述销轴与所述连杆之间的第二配合面和所述连杆与所述短轴之间的第三配合面通过设置在所述连杆内部的第三油道连通，所述第三油道与所述第二油道连通；

当曲轴带动连杆运转时，润滑油从所述供油入口进入第一油道后，经过所述供油出口进入第二油道，再流入所述第三配合面，从所述第三配合面流入第三油道，最终通过第三油道流入到所述第二配合面；同时，润滑油可从所述第三配合面流出进入所述第一配合面和/或从第二配合面流出和/或从所述第三流道流出进入气缸缸孔表面。

进一步，所述连杆侧面设有与所述第三油道贯通的锥形孔，所述锥形孔临近所述销轴设置，当曲轴带动连杆运转时，润滑油可从所述锥形孔进入到所述气缸缸孔与所述活塞之间的配合面。

进一步，所述第三配合面设有第一泄压润滑油槽，第一泄压润滑油槽从所述第三配合面伸出，且所述第一泄压润滑油槽伸出部分朝向所述长轴一侧，当曲轴带动连杆运转时，润滑油经过第一油道和第二油道流入所述第一泄压润滑油槽内，并从所述第一泄压润滑油槽流出进入到所述第一配合面及所述气缸缸孔与所述活塞之间的配合面。

进一步，所述第一泄压润滑油槽为沿着所述短轴轴向设置的长槽，第二油道出油口位于所述长槽内，所述长槽从所述第三配合面伸出，且所述长槽伸出部分朝向所述长轴一侧。

进一步，所述短轴沿周向设有过油长槽，所述过油长槽与所述长槽交叉设置，当所述连杆摆动时，过油长槽与所述第三油道的入油口相对。

进一步，所述第二配合面设有第二泄压润滑油槽，所述第三油道的出油口位于所述第二泄压润滑油槽内。

进一步，所述第二泄压润滑油槽为螺旋槽。

进一步，所述第一油道为螺旋形油道，所述螺旋形油道的供油入口临近所述长轴的端部设置，所述螺旋形油道的供油出口临近所述短轴设置，且供油出口与所述第二油道连通。

进一步，所述长轴内部设有油腔，油腔与所述第一油道连通，所述油腔设有通气孔，所述油腔在所述长轴端部位置转动设置有螺旋油泵，所述螺旋油泵外圆表面设有第一螺旋槽，所述长轴通过电机驱动，且所述长轴的端部浸入到压缩机的油池内，所述螺旋油泵固定设置在电机的定子上。

进一步，第三油道的两端贯通所述销轴孔和所述曲轴孔，并在所述曲轴孔内表面形成入油口，在所述销轴孔内表面形成出油口。

进一步，所述第三油道向所述长轴一侧倾斜设置。

进一步，所述第三油道与所述销轴轴线垂直的平面的夹角为0-10°。

本发明第二方面公开了一种压缩机，包括第一方面所述的一种压缩机曲轴连杆供油机构。

有益效果：本发明可优化压缩机在运行过程中的上油路径，使宽频压缩机在16～150Hz的超高转速范围内，降低排油量，改善排油雾化，减少循环吸气中油量，提高压缩机的高频制冷量。此外所述供油机构可保证各摩擦摩擦副的有效润滑，形成油膜，从而提高运行可靠性，提高压缩机使用寿命。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了实施例1的示意图；

图2示出了实施例1中曲轴的示意图；

图3示出了实施例1中连杆的轴测图；

图4示出了实施例1中连杆上第一孔和第二孔的剖面图；

图5示出了实施例1中连杆上锥形孔和第三油道的剖面图；

图6示出了实施例1中螺旋油泵的示意图。

附图标记：

100-机座；101-气缸缸孔；200-曲轴；201-长轴；202-短轴；203-斜孔；2011-油腔；2021-过油长槽；300-连杆；301-第一孔；302-第二孔；305-锥形孔；400-活塞；500-销轴；600-螺旋油泵；601-第一螺旋槽；a-第一油道；b-第二油道；c-第三油道；a1-供油入孔；a2-供油出孔；f-第二泄压润滑油槽；e-第一泄压润滑油槽；h-通气孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

现有技术中往复式活塞压缩机在工作过程中受到周期性气体力和往复惯性力作用，针对宽频(16-150Hz)压缩机在高转速高负载运行时，压缩机吐油率增加，排油雾化严重，影响制冷系统制冷量。此外，随着转速增加，各摩擦副承载压力大，磨损情况加剧，难以形成可靠的润滑油膜，润滑效果恶化导致功耗升高，影响压缩机性能，进而影响压缩机使用寿命。

为进一步阐述本发明中的技术方案，现结合图1-图6，提供了如下具体实施例。

实施例1

在本实施例中提供了一种压缩机曲轴连杆供油机构，参照图1-图3，

包括：具有气缸缸孔101和轴孔的机座100；曲轴200，所述曲轴200的长轴201转动设置在所述机100座的轴孔上；

连杆300，连杆300的两端分别设有销轴孔301和曲轴孔302，所述曲轴200的短轴202与所述曲轴孔302转动连接；活塞400；所述活塞400活动设置在气缸缸孔101内，所述活塞400上固定设有销轴500，所述销轴500与所述销轴孔301转动连接；

所述长轴201与所述轴孔之间的第一配合面设有具有供油入口和供油出口的第一油道a，所述短轴201和所述长轴201之间设有第二油道b，第二油道b与所述第一油道a的供油出口连通，所述销轴500与所述连杆300之间的第二配合面和所述连杆300与所述短轴301之间的第三配合面通过设置在所述连杆300内部的第三油道c连通，所述第三油道c与所述第二油道b连通；

当曲轴200带动连杆300运转时，润滑油从所述供油入口进入第一油道a后，经过所述供油出口进入第二油道b，再流入所述第三配合面c，最终通过第三油道流c入到所述第二配合面；同时，润滑油可从所述第三配合面流出进入所述第一配合面和/或从第二配合面流出和/或从所述第三流道c流出进入气缸缸孔101表面。

优选的，参照图3-图5，所述连杆300侧面设有与所述第三油道c贯通的锥形孔305，所述锥形孔305临近所述销轴500设置，当曲轴200带动连杆300运转时，润滑油可从所述锥形孔305进入到所述气缸缸孔101表面。通过设置锥形孔305，在压缩机高速运转时，可降低油压使润滑油以较低的速度流出并进入气缸缸孔101的表面，实现气缸缸孔101的润滑。

优选的，参照图2，所述第三配合面设有第一泄压润滑油槽e，第一泄压润滑油槽e从所述第三配合面伸出，且所述第一泄压润滑油槽e伸出部分朝向所述长轴201一侧，当曲轴200带动连杆300运转时，润滑油经过第一油道a和第二油道b流入所述第一泄压润滑油槽e内，并从所述第一泄压润滑油槽e流出进入到所述第一配合面。

由于所述长轴201临近短轴202一侧的摩擦较大，本实施例润滑油经过第一油道a对长轴201和所述机座100之间的摩擦副进行了第一次润滑，设置第一泄压润滑油槽e，润滑油依次经过第一油道a和第二油道b流入到第一泄压润滑油槽e，并从第一泄压润滑油槽e流出，第一泄压润滑油槽e可起到泄压的作用，以降低润滑油的流速，同时从第一泄压润滑油槽e流出的润滑油又进入长轴201和所述机座100之间的摩擦副对摩擦比较大的部分进行了二次润滑，使压缩机高速运转时，降低摩擦副的磨损，在压缩机高转速运行的过程中从第一泄压润滑油槽e流出的部分润滑有还受离心力的作用被甩到气缸缸孔101与所述活塞400之间的摩擦副进行润滑。

进一步，参照图2，所述第一泄压润滑油槽e为沿着所述短轴202轴向设置的长槽，第二油道b出油口位于所述长槽内，所述长槽从所述第三配合面伸出，且所述长槽伸出部分朝向所述长轴201一侧。

其中，所述第一泄压润滑油槽e既可以设置在所述短轴202的外表面，也可以设置在所述曲轴孔302的内表面。为了方便加工并保证连杆300的强度，本实施例中优选将所述第一泄压润滑油槽e设置在所述短轴202的外表面。

为了实现所述第三油道c和所述第二油道b的导通，参照图2，所述短轴202沿周向设有过油长槽2021，所述过油长槽2021与所述长槽交叉设置，当所述连杆300摆动时，过油长槽2021与所述第三油道c的入油口相对。

所述过油长槽2021既可以设置在所述曲轴孔302的内表面，也可以设置在所述短轴202的外表面，为了方便加工并保证连杆300的强度，本实施例中优选将所述过油长槽2021设置在所述短轴202的外表面。

具体的，参照图2，通过在所述长轴201和所述短轴202之间沿着所述短轴202轴向方向加工斜孔203，并在所述长槽的槽底沿着所述短轴202径向加工与所述斜孔203贯通的第二油道出油孔，第二油道出口孔在所述短轴202外表面形成第二油道出油口，所述斜孔203与所述供油出孔a2贯通，实现第二油道b和第一油道a的贯通。

优选的，参照图3，所述第二配合面设有第二泄压润滑油槽f，所述第三油道c的出油口位于所述第二泄压润滑油槽f内。具体而言，第二泄压润滑油槽f设置在所述销轴孔301的内表面。优选的，第二泄压润滑油槽f为螺旋槽，在压缩机高速运转时，起到泄压和润滑的作用。

优选的，所述第一油道a为螺旋形油道，所述螺旋形油道的供油入口临近所述长轴201的端部设置，所述螺旋形油道的供油出口临近所述短轴202设置，且供油出口与所述第二油道b连通。具体而言，可在所述长轴201的外圆表面加工螺旋槽，并在螺旋槽临近所述长轴201的端部沿着径向加工供油入孔a1，在所述螺旋槽相对的另一端沿着径向加工供油出孔a2，供油出孔a2与所述第二油道b贯通。

进一步，参照图1、2、6，本实施例所述长轴201内部设有油腔2011，油腔2011与所述第一油道a连通，具体而言，所述供油入孔a1与所述油腔2011贯通，并在所述油腔2011内表面形成供油入口，实现油腔2011与所述第一油道a的连通；所述油腔2011设有通气孔h，所述油腔2011在所述长轴201端部位置转动设置有螺旋油泵600，螺旋油泵600机构如图6所示，所述螺旋油泵600为外表面设有第一螺旋槽601的圆柱体，螺旋油泵600与所述长轴201配合形成螺旋腔，所述长轴201通过电机驱动，所述螺旋油泵600固定设置在电机的定子底部；所述长轴201通过电机驱动，且所述长轴201的端部浸入到压缩机的油池内，所述螺旋油泵600固定设置在电机的定子上。

曲轴200通过所述电机驱动转动过程中，螺旋油泵600相对所述长轴201转动，将油池内的油通过螺旋腔送入到所述油腔2011内，再经过供油入孔a1依次将润滑油送入到第一油道a、第二油道b、第三油道c，部分从第二油道b流出进入到第一泄压润滑油槽e，润滑油从第一泄压润滑油槽e流出又进入所述长轴201与所述机座100的摩擦副及所述活塞400与所述气缸缸孔101之间的摩擦副进行润滑，同时将第一油道a设置成螺旋形，使润滑油从中流过对长轴201与所述机座100之间的摩擦副起到了润滑的作用。由于长轴201与所述机座100之间的摩擦副邻居短轴一侧承载力大，难以形成可靠的油膜，因此设置第一泄压润滑油槽e，使润滑油从中流出进入二者的摩擦副进而二次润滑，降低磨损，使长轴201与所述机座100之间的摩擦副更容易形成油膜。

在曲轴200高速转动的过程中，压缩机制冷剂进入压缩机后部分与润滑油混合，为了防止润滑不良，将制冷剂气体导出，在油腔2011内设有通气孔h，通气孔h也避免了输送润滑油的过程中产生气压，不能完全将润滑油送入到各个油道中。

优选的，参照图4和图5，所述连杆300侧面设有与所述第三油道c贯通的锥形孔305，所述锥形孔305开口朝向所述气缸缸孔101内，所述锥形孔305临近所述销轴500设置，通过设置锥形孔305，可降低压缩机高速运转时的油压，降低油速，使润滑油从所述锥形孔305喷射到所述气缸缸孔101内壁，对气缸缸孔101和活塞400进行润滑。

优选的，参照图2和图4，所述短轴202沿周向设有过油长槽2021，所述过油长槽2021与所述长槽交叉设置，当所述连杆300摆动时，过油长槽2021与所述第三油道c的入油口相对，由于连杆300在工作时需要摆动一定的角度，为了使连杆300工作时第三油道c与第二油道b连通，设置过油长槽2021，在连杆300运动过程中第三油道c的入油口与所述过油长槽2021相对，同时设置过油长槽2021也保证了连杆300与所述短轴202之间的润滑。

进一步，第三油道c的两端贯通所述销轴孔301和所述曲轴孔302，并在所述曲轴孔302内表面形成入油口，在所述销轴孔301内表面形成出油口。

进一步，所述第三油道c向所述长轴201一侧倾斜设置。

具体的，参照图4，所述第三油道c与所述销轴轴线垂直的平面的夹角t为0°-10°。

将第三油道c倾斜向下设置，在压缩机低俗运转时，使润滑油在重力和惯性力作用下将润滑油输送的销轴500与所述连杆300摩擦副，可保证压缩机低频润滑。

当压缩机运行转速较低时，一部分润滑油通过短轴202上的第一泄压润滑油槽f流向长轴201与机座100之间的摩擦副以及活塞400和所述气缸缸孔101之间的摩擦副，另一部分润滑油受到重力和旋转惯性力作用流向活塞400与销轴500之间的摩擦副进行润滑，当压缩机运行超高转速时，上油量较大，一部分油流向长轴201与机座100之间的摩擦副润滑，另一部分油通过连杆300上的第三油道c甩向活塞400与销轴500之间的摩擦副进行润滑，油量较大时，还有部分油可通过靠近连杆300上的锥形孔305降速流出，润滑气缸缸孔座缸孔，保证缸孔部位润滑。

本实施例可应用于高转速高负载的宽频压缩机，既保证低频润滑可靠，又可保证高频吐油率降低，大大改善排油雾化程度，进而降低吸气中润滑油对制冷量的影响。

实施例2

本发明第二方面公开了一种压缩机，包括实施例1中所述的一种压缩机曲轴连杆供油机构。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细机构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (11)

1.一种压缩机曲轴连杆供油机构，包括：具有气缸缸孔和轴孔的机座；曲轴，所述曲轴的长轴转动设置在所述机座的轴孔上；连杆，连杆的两端分别设有销轴孔和曲轴孔，所述曲轴的短轴与所述曲轴孔转动连接；活塞；所述活塞活动设置在气缸缸孔内，所述活塞上固定设有销轴，所述销轴与所述销轴孔转动连接；其特征在于：所述长轴与所述轴孔之间的第一配合面设有具有供油入口和供油出口的第一油道，所述短轴和所述长轴之间设有第二油道，第二油道与所述第一油道的供油出口连通，所述销轴与所述连杆之间的第二配合面和所述连杆与所述短轴之间的第三配合面通过设置在所述连杆内部的第三油道连通，所述第三油道与所述第二油道连通；

当曲轴带动连杆运转时，润滑油从所述供油入口进入第一油道后，经过所述供油出口进入第二油道，再流入所述第三配合面，从所述第三配合面流入第三油道，最终通过第三油道流入到所述第二配合面；同时润滑油从所述第三配合面流出进入所述第一配合面和/或从第二配合面流出和/或从所述第三油道流出进入气缸缸孔表面；所述连杆侧面设有与所述第三油道贯通的锥形孔，所述锥形孔临近所述销轴设置，当曲轴带动连杆运转时，润滑油从所述锥形孔进入到所述气缸缸孔与所述活塞之间的配合面；

所述第三配合面设有第一泄压润滑油槽，第一泄压润滑油槽从所述第三配合面伸出，且所述第一泄压润滑油槽伸出部分朝向所述长轴一侧；

所述第二配合面设有第二泄压润滑油槽，所述第三油道的出油口位于所述第二泄压润滑油槽内。

2.如权利要求1所述的一种压缩机曲轴连杆供油机构，其特征在于：当曲轴带动连杆运转时，润滑油经过第一油道和第二油道流入所述第一泄压润滑油槽内，并从所述第一泄压润滑油槽流出进入到所述第一配合面及所述气缸缸孔与所述活塞之间的配合面。

3.如权利要求2所述的一种压缩机曲轴连杆供油机构，其特征在于：所述第一泄压润滑油槽为沿着所述短轴轴向设置的长槽，第二油道出油口位于所述长槽内，所述长槽从所述第三配合面伸出，且所述长槽伸出部分朝向所述长轴一侧。

4.如权利要求3所述的一种压缩机曲轴连杆供油机构，其特征在于：所述短轴沿周向设有过油长槽，所述过油长槽与所述长槽交叉设置，当所述连杆摆动时，过油长槽与所述第三油道的入油口相对。

5.如权利要求1所述的一种压缩机曲轴连杆供油机构，其特征在于：所述第二泄压润滑油槽为螺旋槽。

6.如权利要求1-5任一所述的一种压缩机曲轴连杆供油机构，其特征在于：所述第一油道为螺旋形油道，所述螺旋形油道的供油入口临近所述长轴的端部设置，所述螺旋形油道的供油出口临近所述短轴设置，且供油出口与所述第二油道连通。

7.如权利要求6所述的一种压缩机曲轴连杆供油机构，其特征在于：所述长轴内部设有油腔，油腔与所述第一油道连通，所述油腔设有通气孔，所述油腔在所述长轴端部位置转动设置有螺旋油泵，所述螺旋油泵外圆表面设有第一螺旋槽，所述长轴通过电机驱动，且所述长轴的端部浸入到压缩机的油池内，所述螺旋油泵固定设置在电机的定子上。

8.如权利要求1所述的一种压缩机曲轴连杆供油机构，其特征在于：第三油道的两端贯通所述销轴孔和所述曲轴孔，并在所述曲轴孔内表面形成入油口，在所述销轴孔内表面形成出油口。

9.如权利要求8所述的一种压缩机曲轴连杆供油机构，其特征在于：所述第三油道向所述长轴一侧倾斜设置。

10.如权利要求9所述的一种压缩机曲轴连杆供油机构，其特征在于：所述第三油道与所述销轴轴线垂直的平面的夹角为0-10°。

11.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1-10任一所述的一种压缩机曲轴连杆供油机构。