CN113833660A - 供油组件、压缩机及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种供油组件、压缩机及控制方法，供油组件包括风扇，风扇被配置为能够根据压缩机电机的实时转速调节曲轴中心油孔两端的压差，使曲轴中心油孔在压缩机电机运行时能正常上油。解决压缩机的供油组件的风扇的转速和压缩机的曲轴转动的转速一致，供油量受曲轴转速限制而导致压缩机在运行时供油不畅的技术问题，拓宽压缩机电机的转速范围，另一方面也能降低压缩机的吐油率。
Description
技术领域
本发明属于压缩机技术领域，具体涉及一种供油组件、压缩机及控制方法。
背景技术
现有滚动转子压缩机的供油组件的风扇转速和压缩机的曲轴转动的转速一致，供油量受曲轴转速限制，市场上有压缩机超低转速运行的需求，比如兼顾整车热管理的新能源汽车空调，在某些车型一定条件下只需给动力电池降温时，所需制冷量很低，与全负荷运行时所需的制冷量相差很大，此时压缩机电机工作转速甚至只需5rps，现有的压缩机电机最低工作转速一般要求10rps以上，低于10rps将会上油困难，有润滑不良风险。此外，现有压缩机随着压缩机电机转速的升高，吐油率增加更快，而要降低吐油率，需额外增加油分离装置，这样会增加压缩机的功耗。
发明内容
因此，本发明为了解决压缩机的供油组件的风扇的转速和压缩机的曲轴转动的转速一致，供油量受曲轴转速限制而导致压缩机在运行时供油不畅的技术问题，从而提供一种供油组件、压缩机及控制方法。
为了解决上述问题，本发明提供了一种供油组件，供油组件包括风扇，风扇被配置为能够根据压缩机电机的实时转速调节曲轴的曲轴中心油孔的两端的压差，使曲轴中心油孔在压缩机电机运行时能正常上油。
在一些实施例中，供油组件还包括：风扇电机和支撑架，曲轴中心油孔具有第一端口和第二端口，支撑架将风扇电机固定在靠近曲轴中心油孔的第一端口的一侧，风扇朝向曲轴中心油孔的第一端口，风扇电机能够根据压缩机电机的实时转速调节风扇转速。
在一些实施例中，支撑架包括第一轴承安装腔、风扇电机安装腔、风扇电机引线出口和支脚，支脚与压缩机的壳体的内壁固定。
在一些实施例中，风扇电机包括第二定子，第二转子和风扇轴，第二定子为中空结构，第二定子的外壁固定地设置在风扇电机安装腔内，第二转子设置在第二定子内，第二定子接入电源时驱动第二转子绕自身轴线做回转运动。
在一些实施例中，供油组件还包括：风扇轴和轴承座，轴承座固定安装在支撑架上，第二转子套设在风扇轴上，轴承座具有第二轴承安装腔，第一轴承安装腔和第二轴承安装腔内均固定安装轴承，风扇轴的两端分别穿设在轴承内，风扇固定在风扇轴上。
在一些实施例中，风扇轴与曲轴同轴线设置。
在一些实施例中，所述风扇包括至少一个叶片，叶片的一侧朝向曲轴中心油孔的第一端口，在风扇转动时，叶片靠近风扇轴线的一端所构成的圆的直径大于曲轴的直径。
在一些实施例中，定义所述压缩机电机的实时转速为W1，所述风扇电机的实时转速为W2，所述风扇电机满足曲轴中心油孔正常供油的最低转速为W3，所述风扇电机满足吐油率最小的转速为W4。
在一些实施例中，当所述W1＜W3，满足所述W2≥W3，此时所述曲轴中心油孔能正常上油。
在一些实施例中，满足所述15rps≥W2≥W3，此时所述曲轴中心油孔能正常上油。
在一些实施例中，当所述W1≥W3，所述W1≥W2＝W4≥W3，此时所述曲轴中心油孔能正常上油，同时吐油率最小。
本发明还提供一种压缩机，包括上述的供油组件。
在一些实施例中，还包括壳体、压缩机电机、泵体组件，壳体内从一端到另一端依次设置有供油组件、压缩机电机和泵体组件，壳体内置有油池。
在一些实施例中，压缩机电机包括第一定子和第一转子，第一定子为中空结构，第一定子外壁固定设置在壳体的内壁，第一转子设置于所第一定子内，第一定子接入电源时驱动第一转子绕自身轴线做回转运动。
在一些实施例中，泵体组件包含有曲轴，曲轴具有轴向贯通其自身的曲轴中心油孔，曲轴中心油孔具有若干供油孔，若干供油孔将曲轴中心油孔与泵体组件连通，曲轴中心油孔第二端口通过吸油管连通油池，第一转子套设在曲轴靠近曲轴中心油孔第一端口的一端。
在一些实施例中，曲轴靠近所述叶片的一端未超出第一转子的端部，第一转子靠近叶片的一端与叶片间隔预设距离。
本发明还提供一种上述的压缩机的控制方法，包括：
检测步骤：检测所述压缩机电机的实时转速为W1；
判断步骤：根据所述压缩机电机的实时转速W1调整所述风扇电机的实时转速为W2；
控制步骤：当所述W1＜W3，控制W2≥W3，此时所述曲轴中心油孔能正常上油。
在一些实施例中，控制W2使得15rps≥W2≥W3，此时所述曲轴中心油孔能正常上油。
在一些实施例中，在所述控制步骤中当所述W1≥W3，控制W2使得W1≥W2＝W4≥W3，此时所述曲轴中心油孔能正常上油，同时吐油率最小。
本发明提供的一种供油组件至少具有下列有益效果：
本发明提供了一种供油组件、压缩机及控制方法，供油组件包括风扇，风扇被配置为能够根据压缩机电机的实时转速调节曲轴中心油孔两端的压差，使曲轴中心油孔在压缩机电机运行时能正常上油。解决压缩机的供油组件的风扇的转速和压缩机的曲轴转动的转速一致，供油量受曲轴转速限制而导致压缩机在运行时供油不畅的技术问题，拓宽压缩机电机的转速范围，另一方面也能降低压缩机的吐油率。
另一方面，本发明提供的压缩机及控制方法基于上述供油组件设计的，其有益效果参见上述供油组件的有益效果，在此，不一一赘述。
附图说明
图1为本发明实施例的压缩机的剖视图；
图2为本发明实施例的供油组件的结构示意图；
图3为本发明实施例的支撑架的结构示意图；
图4为本发明实施例的支撑架的结构示意图；
图5为本发明实施例的轴承座的结构示意图；
图6为本发明实施例的轴承座的结构示意图；
图7为本发明实施例的风扇的结构示意图；
图8为本发明实施例的风扇的结构示意图；
附图标记表示为：
10、供油组件；11、风扇电机；111、第二定子；112、第二转子；12、风扇；121、叶片；13、支撑架；131、第一轴承安装腔；132、风扇电机安装腔；133、风扇电机引线出口；134、支脚；14、风扇轴；15、轴承座；151、第二轴承安装腔；16、轴承；20、泵体组件；21、曲轴；211、供油孔；212、曲轴中心油孔；30、压缩机电机；31、第一定子；32、第一转子；40、壳体；41、油池；42、吸油管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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。
结合图1至图8所示，本发明提供了一种供油组件，供油组件10包括风扇12，风扇12被配置为能够根据压缩机电机30的实时转速调节曲轴21的曲轴中心油孔212的两端的压差，使曲轴中心油孔212在压缩机电机30运行时能正常上油。
本实施例的供油组件10的风扇12被配置为能够根据压缩机电机30的实时转速调节曲轴中心油孔212两端的压差，使曲轴中心油孔212在压缩机电机30运行时能正常上油。解决压缩机的供油组件10的风扇12转速和压缩机的曲轴转动的转速一致，供油量受曲轴转速限制而导致压缩机在运行时供油不畅的技术问题，拓宽压缩机电机30的转速范围，另一方面也能降低压缩机的吐油率。
在一些实施例中，供油组件10还包括：风扇电机11和支撑架13，曲轴中心油孔212具有第一端口和第二端口，支撑架13将风扇电机11固定在靠近曲轴中心油孔212的第一端口的一侧，风扇12朝向曲轴中心油孔212的第一端口，风扇电机11能够根据压缩机电机30的实时转速调节风扇12转速。
本实施例的压缩机电机30和风扇电机11通电运行，风扇电机11带动风扇12转动，风扇12旋转使曲轴中心油孔第一端口处产生低压，曲轴中心油孔212第二端口的压力高于曲轴中心油孔212第一端口，冷冻油在压差的作用下从曲轴中心油孔212第二端口流向曲轴中心油孔212第一端口，途中通过曲轴中心油孔212给压缩机的零部件润滑。风扇12旋转产生的低压与风扇12的转速有关，当风扇12的转速过低时，无法产生足够的低压，冷冻油无法进入曲轴中心油孔212。因此在压缩机电机30处于低转速(例如低于10rps)运行时通过风扇电机11增大风扇12旋转速度使冷冻油在压差的作用下从曲轴中心油孔212第二端口流向曲轴中心油孔212第一端口，途中通过曲轴中心油孔212给压缩机的零部件润滑。在压缩机电机30处于高转速运行时通过风扇电机11减小风扇12旋转速度降低压缩机的吐油率。
在一些实施例中，支撑架13包括第一轴承安装腔131、风扇电机安装腔132、风扇电机引线出口133和支脚134，支脚134与压缩机的壳体40的内壁固定。
本实施例的支撑架13包括第一轴承安装腔131、风扇电机安装腔132、风扇电机引线出口133和支脚134，支脚134与压缩机的壳体40的内壁固定。保证了供油组件10的安装牢靠性，提高了供油组件10工作稳定性。
在一些实施例中，风扇电机11包括第二定子111和第二转子112，第二定子111为中空结构，第二定子111的外壁固定地设置在风扇电机安装腔132内，第二转子112设置在第二定子111内，第二定子111接入电源时驱动第二转子112绕自身轴线做回转运动。
本实施例的风扇电机11包括第二定子111和第二转子112，第二定子111为中空结构，第二定子111的外壁固定地设置在风扇电机安装腔132内，第二转子112设置在第二定子111内，第二定子111接入电源时驱动第二转子112绕自身轴线做回转运动，进而带动风扇12进行转动，调节曲轴21的曲轴中心油孔212的两端的压差，在压缩机电机30处于低转速(例如低于10rps)运行时通过风扇电机11增大风扇12旋转速度使冷冻油在压差的作用下从曲轴中心油孔212第二端口流向曲轴中心油孔212第一端口，途中通过曲轴中心油孔212给压缩机的零部件润滑。在压缩机电机30处于高转速运行时通过风扇电机11减小风扇12旋转速度降低压缩机的吐油率。
在一些实施例中，供油组件10还包括：风扇轴14和轴承座15，轴承座15固定安装在支撑架13上，第二转子112套设在风扇轴14上，轴承座15具有第二轴承安装腔151，第一轴承安装腔131和第二轴承安装腔151内均固定安装轴承16，风扇轴14的两端分别套穿设在轴承16内，风扇12固定在风扇轴14上。
本实施例的供油组件10还包括：风扇轴14和轴承座15，轴承座15固定安装在支撑架13上，第二转子112套设在风扇轴14上，轴承座15具有第二轴承安装腔151，第一轴承安装腔131和第二轴承安装腔151内均固定安装轴承16，风扇轴14的两端分别穿设在轴承16内，风扇12固定在风扇轴14上。通过风扇轴14带动风扇12转动，调节曲轴21的曲轴中心油孔212的两端的压差，在压缩机电机30处于低转速(例如低于10rps)运行时通过风扇电机11增大风扇12旋转速度使冷冻油在压差的作用下从曲轴中心油孔212第二端口流向曲轴中心油孔212第一端口，途中通过曲轴中心油孔212给压缩机的零部件润滑。在压缩机电机30处于高转速运行时通过风扇电机11减小风扇12旋转速度降低压缩机的吐油率。
在一些实施例中，风扇轴14与曲轴21同轴线设置。保证风扇12的抽风效果。
在一些实施例中，在一些实施例中，所述风扇12包括至少一个叶片121，叶片121的一侧朝向曲轴中心油孔212的第一端口，在风扇12转动时，叶片121靠近风扇12轴线的一端所构成的圆的直径大于曲轴21的直径。保证风扇12的抽风效果。
在一些实施例中，定义所述压缩机电机30的实时转速为W1，所述风扇电机11的实时转速为W2，所述风扇电机11满足曲轴中心油孔212正常供油的最低转速为W3，所述风扇电机11满足吐油率最小的转速为W4。
在一些实施例中，当所述W1＜W3，满足所述W2≥W3，此时所述曲轴中心油孔212能正常上油。保证所述压缩机电机30低转速下所述曲轴中心油孔212两端的压差的建立保障供油润滑。
在一些实施例中，满足所述15rps≥W2≥W3，此时所述曲轴中心油孔212能正常上油。保证所述压缩机电机30低转速下所述曲轴中心油孔212两端的压差的建立保障供油润滑。
在一些实施例中，当所述W1≥W3，所述W1≥W2＝W4≥W3，此时所述曲轴中心油孔212能正常上油，同时吐油率最小。既保证供油润滑需求，又使吐油率最小。
本发明还提供一种压缩机，包括上述供油组件。
在一些实施例中，还包括壳体40、压缩机电机30、泵体组件20，壳体40内从一端到另一端依次设置有供油组件10、压缩机电机30和泵体组件20，壳体40内置有油池41。
在一些实施例中，压缩机电机30包括第一定子31和第一转子32，第一定子31为中空结构，第一定子31外壁固定设置在壳体40的内壁，第一转子32设置于所第一定子31内，第一定子31接入电源时驱动第一转子32绕自身轴线做回转运动。
在一些实施例中，泵体组件20包含有曲轴21，曲轴21具有轴向贯通其自身的曲轴中心油孔212，曲轴中心油孔212具有若干供油孔211，若干供油孔211将曲轴中心油孔212与泵体组件20连通，曲轴中心油孔第二端口通过吸油管42连通油池41，第一转子32套设在曲轴21靠近曲轴中心油孔212第一端口的一端。
本实施例的泵体组件20包含有曲轴21，曲轴21具有轴向贯通其自身的曲轴中心油孔212，曲轴中心油孔212具有若干供油孔211，若干供油孔211将曲轴中心油孔212与泵体组件20连通，曲轴中心油孔第二端口通过吸油管42连通油池41，第一转子32套设在曲轴21靠近曲轴中心油孔212第一端口的一端。
压缩机电机30和风扇电机11机通电运行，带动曲轴21和风扇轴14转动，风扇轴14带动风扇12转动，风扇12旋转使曲轴中心油孔212第一端口处产生低压，曲轴中心油孔212第二端口的压力高于曲轴中心油孔212第一端口，油池41中的冷冻油在压差的作用下从曲轴中心油孔212第二端口流向曲轴中心油孔212第一端口，途中通过与曲轴中心油孔212相通的若干供油孔211给泵体组件20及其他零部件润滑。风扇12旋转产生的低压与风扇12的转速有关，当风扇12的转速过低时，无法产生足够的低压，冷冻油无法进入曲轴中心油孔212。因此在压缩机电机30处于低转速(例如低于10rps)运行时通过风扇电机11增大风扇12旋转速度使冷冻油在压差的作用下从曲轴中心油孔212第二端口流向曲轴中心油孔212第一端口，途中通过与曲轴中心油孔212相通的若干供油孔211给泵体组件20及其他零部件润滑。在压缩机电机30处于高转速运行时通过风扇电机11减小风扇12旋转速度降低压缩机的吐油率。
在一些实施例中，曲轴21靠近叶片121的一端未超出第一转子32的端部，第一转子32靠近叶片121的一端与叶片121间隔预设距离。保证风扇12的抽风效果。
本发明的核心在于风扇12的转速可控及其控制逻辑，实施例的一些等效变化，比如支撑架13的形状、安装方法变化，轴承16类型的变化(滚动轴承、滑动轴承)，轴承座15的形状、安装方法变化，风扇12的形状、安装方法变化等均在保护范围内。
本发明还提供一种上述的压缩机的控制方法，包括：
检测步骤：检测所述压缩机电机30的实时转速为W1；
判断步骤：根据所述压缩机电机30的实时转速W1调整所述风扇电机11的实时转速为W2；
控制步骤：当所述W1＜W3，控制W2≥W3，此时所述曲轴中心油孔212能正常上油。保证所述压缩机电机30低转速下所述曲轴中心油孔212两端的压差的建立保障供油润滑。
在一些实施例中，在所述控制步骤满足所述15rps≥W2≥W3，此时所述曲轴中心油孔212能正常上油。保证所述压缩机电机30低转速下所述曲轴中心油孔212两端的压差的建立保障供油润滑。
在一些实施例中，在所述控制步骤中当所述W1≥W3，控制W2使得W1≥W2＝W4≥W3，此时所述曲轴中心油孔212能正常上油，同时吐油率最小。既保证供油润滑需求，又使吐油率最小。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各方式的特征可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (19)
1.一种供油组件，其特征在于，所述供油组件(10)包括风扇(12)，所述风扇(12)被配置为能够根据压缩机电机(30)的实时转速调节曲轴(21)的曲轴中心油孔(212)的两端的压差，使所述曲轴中心油孔(212)在所述压缩机电机(30)运行时能正常上油。
2.根据权利要求1所述的供油组件，其特征在于，所述供油组件(10)还包括：风扇电机(11)和支撑架(13)，所述曲轴中心油孔(212)具有第一端口和第二端口，所述支撑架(13)将所述风扇电机(11)固定在靠近所述曲轴中心油孔(212)的第一端口的一侧，所述风扇(12)朝向曲轴中心油孔(212)的第一端口，所述风扇电机(11)能够根据所述压缩机电机(30)的实时转速调节所述风扇(12)转速。
3.根据权利要求2所述的供油组件，其特征在于，所述支撑架(13)包括第一轴承安装腔(131)、风扇电机安装腔(132)、风扇电机引线出口(133)和支脚(134)，所述支脚(134)与压缩机的壳体(40)的内壁固定。
4.根据权利要求3所述的供油组件，其特征在于，所述风扇电机(11)包括第二定子(111)和第二转子(112)，所述第二定子(111)为中空结构，所述第二定子(111)的外壁固定地设置在所述风扇电机安装腔(132)内，所述第二转子(112)设置在所述第二定子(111)内，所述第二定子(111)接入电源时驱动所述第二转子(112)绕自身轴线做回转运动。
5.根据权利要求4所述的供油组件，其特征在于，所述供油组件(10)还包括：风扇轴(14)和轴承座(15)，所述轴承座(15)固定安装在所述支撑架(13)上，所述第二转子(112)套设在所述风扇轴(14)上，所述轴承座(15)具有第二轴承安装腔(151)，所述第一轴承安装腔(131)和第二轴承安装腔(151)内均固定安装轴承(16)，所述风扇轴(14)的两端分别穿设在所述轴承(16)内，所述风扇(12)固定在风扇轴(14)上。
6.根据权利要求5所述的供油组件，其特征在于，所述风扇轴(14)与所述曲轴(21)同轴线设置。
7.根据权利要求2所述的供油组件，其特征在于，所述风扇(12)包括
至少一个叶片(121)，所述叶片(121)的一侧朝向所述曲轴中心油孔(212)的第一端口，在所述风扇(12)转动时，所述叶片(121)靠近所述风扇(12)轴线的一端所构成的圆的直径大于所述曲轴(21)的直径。
8.根据权利要求2所述的供油组件，其特征在于，定义所述压缩机电机(30)的的实时转速为W1，所述风扇电机(11)的实时转速为W2，所述风扇电机(11)满足曲轴中心油孔(212)正常供油的最低转速为W3，所述风扇电机(11)满足吐油率最小的转速为W4。
9.根据权利要求8所述的供油组件，其特征在于，当所述W1＜W3，满足所述W2≥W3，此时所述曲轴中心油孔(212)能正常上油。
10.根据权利要求9所述的供油组件，其特征在于，满足所述15rps≥W2≥W3，此时所述曲轴中心油孔(212)能正常上油。
11.根据权利要求8所述的供油组件，其特征在于，当所述W1≥W3，所述W1≥W2＝W4≥W3，此时所述曲轴中心油孔(212)能正常上油，同时吐油率最小。
12.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的供油组件。
13.根据权利要求14所述的压缩机，其特征在于，还包括壳体(40)、压缩机电机(30)、泵体组件(20)，所述壳体(40)内从一端到另一端依次设置有所述供油组件(10)、压缩机电机(30)和所述泵体组件(20)，所述壳体(40)内置有油池(41)。
14.根据权利要求13所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机电机(30)包括第一定子(31)和第一转子(32)，所述第一定子(31)为中空结构，所述第一定子(31)外壁固定设置在壳体(40)的内壁，所述第一转子(32)设置于所第一定子(31)内，所述第一定子(31)接入电源时驱动所述第一转子(32)绕自身轴线做回转运动。
15.根据权利要求14所述的压缩机，其特征在于，所述泵体组件(20)包括曲轴(21)，所述曲轴(21)具有轴向贯通其自身的曲轴中心油孔(212)，所述曲轴中心油孔(212)具有若干供油孔(211)，所述若干供油孔(211)将所述曲轴中心油孔(212)与所述泵体组件(20)连通，所述曲轴中心油孔(212)第二端口通过吸油管(42)连通所述油池(41)，所述第一转子(32)套设在所述曲轴(21)靠近所述曲轴中心油孔(212)第一端口的一端。
16.根据权利要求14所述的压缩机，其特征在于，所述曲轴(21)靠近所述叶片(121)的一端未超出所述第一转子(32)的端部，所述第一转子(32)靠近所述叶片(121)的一端与所述叶片(121)间隔预设距离。
17.一种如权利要求13-16任一项所述的压缩机的控制方法，其特征在于，包括：
检测步骤：检测所述压缩机电机(30)的实时转速为W1；
判断步骤：根据所述压缩机电机(30)的实时转速W1调整所述风扇电机(11)的实时转速为W2；
控制步骤：当所述W1＜W3，控制W2≥W3，此时所述曲轴中心油孔(212)能正常上油。
18.根据权利要求17所述的控制方法，其特征在于，控制W2使得15rps≥W2≥W3，此时所述曲轴中心油孔(212)能正常上油。
19.根据权利要求17所述的控制方法，其特征在于，在所述控制步骤中当所述W1≥W3，控制W2使得W1≥W2＝W4≥W3，此时所述曲轴中心油孔(212)能正常上油，同时吐油率最小。
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