CN114320925A - 一种降低旋转压缩机odr的油分离装置及旋转压缩机 - Google Patents

Abstract

一种降低旋转压缩机ODR的油分离装置及旋转压缩机，油分离装置包括用于改变润滑油方向的挡油部、用于润滑油导向的导流部以及与上轴承连接的固定部；所述的导流部为圆筒状结构，挡油部为连接在导流部端面上的圆环状结构；所述的导流部套设在上轴承轴颈的外周，挡油部覆盖在上轴承的端面上方，曲轴由所述挡油部的中心孔通过，且挡油部的中心孔与曲轴之间留有间隙；所述的固定部将导流部的底部与上轴承进行连接；从旋转压缩机上螺旋油槽出来的润滑油被挡油部阻挡，沿导流部和上轴承轴颈形成的圆环形空间向下流动。本发明的旋转式压缩机油气分离效率高于普通旋转式压缩机，ODR更低，特别是在高转速工况下，该油分离装置不会增大压缩机功耗。

Description

一种降低旋转压缩机ODR的油分离装置及旋转压缩机

技术领域

本发明属于压缩机领域，涉及一种降低旋转压缩机ODR的油分离装置及旋转压缩机。

背景技术

润滑油在压缩机中起到润滑、密封、冷却、降噪等重要作用。压缩机在运行过程中，曲轴端部伸入压缩机底部的润滑油池中，并通过中心油孔内的搅油片将润滑油供给到各个摩擦副，保证各个摩擦副能够平稳运行。在各个摩擦副中，上轴承-曲轴是尤为重要的一对摩擦副，上轴承的供油主要依靠径向油孔和螺旋油槽，润滑油从径向油孔流入油槽，然后通过螺旋油槽实现对上轴承整个润滑副的润滑油供给。

在压缩机运行过程中，特别是高频运行时，从螺旋油槽出口喷出的润滑油量较大，从此处斜向上喷出的润滑油会与高速旋转的转子和平衡重相碰撞造成油滴破碎，使得润滑油更容易被制冷剂气体带出压缩机，进入制冷系统中。润滑油在冷凝器和蒸发器的管道内壁面中滞留并累积，使得换热器壁面热阻增大，换热系数减小；同时由于润滑油粘度远大于制冷剂，流动阻力增大，会使得在管路和换热器中的压降增大。另一方面，润滑油从压缩机排入系统，会使得压缩机内油池液位降低，供油量减少，造成摩擦副磨损甚至卡死无法运行，难以保证压缩机可靠性。此外，在压缩机冷启动时，大量制冷剂在油池中液化，液面高于消声器排气口后被吹至电机上空腔。上螺旋油槽出口的润滑油破碎后难以分离，被带至电机上空腔并滞留，导致油池中润滑油量减少，油池粘度难以保证，影响压缩机冷启动可靠性。因此为了降低系统中的含油量，同时充分保证压缩机内运动部件之间有足够的润滑油量，也为了保证压缩机启动时的可靠性，必须有效地将润滑油分离出来，降低压缩机的排油率(ODR)。

目前在压缩机内部增加的降低ODR的油分离装置主要是加装在电机转子上方的一个平板或者翻边装置，此种装置的分离效果较差，对于已经破碎了的小颗粒油滴难以进行分离；而且旋转阻力较大，增加压缩机的功耗。

发明内容

本发明的目的在于针对提供一种降低旋转压缩机ODR的油分离装置及旋转压缩机，通过改变螺旋油槽出口处喷出的润滑油方向，解决其与电机转子、平衡重碰撞后油滴破碎导致的ODR较高问题，同时不增大压缩机功耗。

为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：

一种降低旋转压缩机ODR的油分离装置，包括用于改变润滑油方向的挡油部、用于润滑油导向的导流部以及与上轴承连接的固定部；所述的导流部为圆筒状结构，挡油部为连接在导流部端面上的圆环状结构；所述的导流部套设在上轴承轴颈的外周，挡油部覆盖在上轴承的端面上方，曲轴由所述挡油部的中心孔通过，且挡油部的中心孔与曲轴之间留有间隙；所述的固定部将导流部的底部与上轴承进行连接；从旋转压缩机上螺旋油槽出来的润滑油被挡油部阻挡，沿导流部和上轴承轴颈形成的圆环形空间向下流动。

作为本发明油分离装置的一种优选方案，所述挡油部、导流部和固定部一体成型，所述的固定部采用过盈配合或胶粘的方式固定在上轴承上。

作为本发明油分离装置的一种优选方案，所述挡油部的中心孔与曲轴之间的间隙为0.01mm-0.1mm。

作为本发明油分离装置的一种优选方案，所述导流部的内径比上轴承轴颈的最大外径大2mm。

作为本发明油分离装置的一种优选方案，所述导流部的底部位于上轴承轴颈外径最大处的台阶段。

作为本发明油分离装置的一种优选方案，所述固定部的位置与消声器的排气孔位置对应，所述排气孔位于消声器的上端面。

作为本发明油分离装置的一种优选方案，所述固定部为设置在导流部的底部内壁上的一段连续扇环状结构或者由多段扇环结构组成。

作为本发明油分离装置的一种优选方案，所述的导流部为整体圆柱式圆筒状结构或者与上轴承轴颈不同外径配合的台阶式圆筒状结构。

本发明还提出一种旋转压缩机，包括壳体组件，壳体组件的顶部设置有排气管，压缩机壳体的内部设置有电机组件与泵体组件，所述电机组件由电机定子和电机转子组成，电机转子与曲轴的一端相连，曲轴的另一端设置在气缸的中心，滚动活塞套设在曲轴的偏心部上，滚动活塞紧贴于气缸的表面，气缸的侧面通过吸气插管与储液器相连，气缸的上下两个端面设置有轴承，其中，在上轴承上设置有消声器，所述上轴承的端部安装有所述降低旋转压缩机ODR的油分离装置。

作为本发明旋转压缩机的一种优选方案，通过滑片将上轴承、下轴承、气缸以及滚动活塞构成的月牙形空间分成两部分，分别形成吸气的前腔和被压缩的后腔；随着曲轴的转动，所述后腔的容积增大，通过吸气插管从储液器中吸入制冷剂，前腔的容积缩小，制冷剂被压缩；被压缩的制冷剂通过消声器的排气孔排入壳体组件的内腔，随后经过电机组件由排气管排放至制冷系统中。

相较于现有技术，本发明降低旋转压缩机ODR的油分离装置至少具有如下有益效果：

通过将本发明油分离装置安装在旋转压缩机的上轴承轴颈上，改变从旋转压缩机上螺旋油槽出来的润滑油方向，避免润滑油撞击在电机转子或平衡重上破碎导致油滴粒径减小，从而造成难以分离的问题。利用本发明的油分离装置，从上螺旋油槽出来的润滑油被挡油部阻挡，并沿导流部和上轴承轴颈形成的圆环形空间向下流动。由于固定部的阻隔，润滑油流至油池的过程中避开了消声器排气孔。本发明油分离装置的固定部将导流部的底部与上轴承进行连接，同时，挡油部的中心孔与曲轴之间留有间隙，由于本发明油分离装置固定在旋转压缩机的上轴承，未与运动部件相接触，从而避免了压缩机功耗的增加。本发明油分离装置能够有效提高油分离效率，降低旋转压缩机ODR，尤其是在高频运行过程。

相较于现有技术，本发明旋转压缩机由于安装了本发明上述油分离装置，通过油分离装置改变润滑油流动方向，油气分离效率高于普通旋转式压缩机，ODR更低，特别是在高转速工况下。又由于该油分离装置不与旋转部件接触，不会增大压缩机功耗。

附图说明

图1本发明采用油分离装置的旋转压缩机结构示意图；

图2(a)本发明油分离装置的固定部采用一段连续扇环状结构的仰视示意图；

图2(b)本发明油分离装置的固定部采用一段连续扇环状结构的纵剖示意图；

图3(a)本发明油分离装置的固定部采用多段扇环结构的仰视示意图；

图3(b)本发明油分离装置的固定部采用多段扇环结构的纵剖示意图；

图4(a)本发明油分离装置的导流部采用台阶式圆筒状结构的仰视示意图；

图4(b)本发明油分离装置的导流部采用台阶式圆筒状结构的纵剖示意图；

图5本发明采用油分离装置的旋转压缩机油分离过程示意图；

附图中：1.排气管；2.上盖；3.筒体；4.电机定子；5.电机转子；6.曲轴；7.油分离装置；7a.挡油部；7b.导流部；7c.固定部；8.消声器；9.上轴承；9a.上轴承轴颈；10.气缸；11.滚动活塞；12.下轴承；13.中心油孔；14.径向油孔；15.下盖；16.安装底板；17.吸气插管；18.储液器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，本发明采用油分离装置的旋转压缩机包括壳体组件、电机组件、泵体组件、曲轴和油分离装置。壳体组件由上盖2、筒体3以及下盖15组成，三者焊接在一起构成密封空腔。上盖2接有排气管1，用于制冷剂排出。电机组件由电机定子4和电机转子5组成，为曲轴6旋转提供动力。滚动活塞11套在曲轴6的偏心部上，紧贴于气缸10表面。滑片将上轴承9、下轴承12、气缸10、滚动活塞11构成的月牙形空间分成两部分，分别为旋转压缩机吸气的前腔和被压缩的后腔。随着曲轴6的转动，后腔的容积增大，通过吸气插管17从储液器18中吸入制冷剂；前腔的容积缩小，制冷剂被压缩。被压缩的制冷剂通过消声器8的排气孔排入筒体3内，随后经过电机组件，由排气管1排至制冷系统中。在所述壳体组件的底部设置有安装底板16，用于固定安装所述的旋转式压缩机。

实施例一

油分离装置7用于将制冷剂和润滑油的混合物分离，如图2(a)和图2(b)所示，本实施例中的油分离装置包括挡油部7a、导流部7b和固定部7c。其中，挡油部7a呈圆环状，位于上轴承轴颈7a顶端以上一段距离，用于改变润滑油运动方向；且与曲轴6之间存在一定间隙，未与曲轴6直接接触，不影响曲轴6运动并增加压缩机功耗。导流部7b呈圆筒状，使得润滑油沿上轴承轴颈9a与导流部7b形成的环形空间向下流动；导流部7b内径较上轴承轴颈9a最大外径大2mm，可保证润滑油能顺畅流动；油分离装置7底面位于上轴承轴颈9a外径最大的台阶段，尽可能靠近消声器8，保证润滑油能够顺着导向方向流动。固定部7c呈扇环状，固定部7c通过过盈配合或胶粘安装于上轴承轴颈9a上部；固定部7c位置与上消声器8排气孔位置对应，避免润滑油流至排气孔位置被排出制冷剂气流吹到电机转子或消声器后破碎，增加ODR。在本实施例中，固定部7c为设置在导流部7b的底部内壁上的一段连续扇环状结构，同时，导流部7b为整体圆柱式圆筒状结构。

实施例二

如图3(a)和图3(b)所示，本实施例的油分离装置7与实施例一结构不同处在于，固定部7c由多段扇环结构组成，这样的结构有益于过盈配合时油分离装置7的固定。

实施例三

如图4(a)和图4(b)所示，本实施例的油分离装置7与实施例一结构不同处在于，导流部7b呈台阶式圆筒状结构，这样的结构适用于电机转子5下部空间较小的旋转压缩机。

采用以上所述油分离装置的旋转压缩机油分离过程如图5所示，在搅油片的作用下，润滑油被从中心油孔13吸上来，通过径向油孔14到达上螺旋油槽。润滑油从上螺旋油槽出来后，其流动方向被挡油部7a改变，避免其撞击在电机转子5或平衡重上破碎导致油滴粒径减小，难以分离。随后，沿导流部7b和上轴承轴颈9a形成的圆环形空间向下流动。由于固定部7c的阻隔，润滑油流动过程中避开上消声器8的排气孔，之后回到油池。

本发明还提供了一种旋转式压缩机，采用上述的油分离装置。由于安装了上述油分离装置，改变了润滑油流动方向，油气分离效率高于普通旋转式压缩机，ODR更低，特别是在高转速工况下。该油分离装置不与旋转部件接触，不会增大压缩机功耗。

本发明并不局限上述所列举的具体实施方式，本领域的技术人员可以根据本发明作原理和上面给出的具体实施方式，可以做出各种等同的修改、替换、部件增减和重新组合，例如改变固定部的位置、结构等，从而构成更多新的实施方式。

Claims (10)

1.一种降低旋转压缩机ODR的油分离装置，其特征在于：包括用于改变润滑油方向的挡油部(7a)、用于润滑油导向的导流部(7b)以及与上轴承(9)连接的固定部(7c)；所述的导流部(7b)为圆筒状结构，挡油部(7a)为连接在导流部(7b)端面上的圆环状结构；所述的导流部(7b)套设在上轴承轴颈(9a)的外周，挡油部(7a)覆盖在上轴承(9)的端面上方，曲轴(6)由所述挡油部(7a)的中心孔通过，且挡油部(7a)的中心孔与曲轴(6)之间留有间隙；所述的固定部(7c)将导流部(7b)的底部与上轴承(9)进行连接；从旋转压缩机上螺旋油槽出来的润滑油被挡油部(7a)阻挡，沿导流部(7b)和上轴承轴颈(9a)形成的圆环形空间向下流动。

2.根据权利要求1所述降低旋转压缩机ODR的油分离装置，其特征在于：所述挡油部(7a)、导流部(7b)和固定部(7c)一体成型，所述的固定部(7c)采用过盈配合或胶粘的方式固定在上轴承(9)上。

3.根据权利要求1所述降低旋转压缩机ODR的油分离装置，其特征在于：所述挡油部(7a)的中心孔与曲轴(6)之间的间隙为0.01mm-0.1mm。

4.根据权利要求1所述降低旋转压缩机ODR的油分离装置，其特征在于：所述导流部(7b)的内径比上轴承轴颈(9a)的最大外径大2mm。

5.根据权利要求1所述降低旋转压缩机ODR的油分离装置，其特征在于：所述导流部(7b)的底部位于上轴承轴颈(9a)外径最大处的台阶段。

6.根据权利要求1所述降低旋转压缩机ODR的油分离装置，其特征在于：所述固定部(7c)的位置与消声器(8)的排气孔位置对应，所述排气孔位于消声器(8)的上端面。

7.根据权利要求1所述降低旋转压缩机ODR的油分离装置，其特征在于：所述固定部(7c)为设置在导流部(7b)的底部内壁上的一段连续扇环状结构或者由多段扇环结构组成。

8.根据权利要求1所述降低旋转压缩机ODR的油分离装置，其特征在于：所述的导流部(7b)为整体圆柱式圆筒状结构或者与上轴承轴颈(9a)不同外径配合的台阶式圆筒状结构。

9.一种旋转压缩机，其特征在于：包括壳体组件，壳体组件的顶部设置有排气管(1)，压缩机壳体的内部设置有电机组件与泵体组件，所述电机组件由电机定子(4)和电机转子(5)组成，电机转子(5)与曲轴(6)的一端相连，曲轴(6)的另一端设置在气缸(10)的中心，滚动活塞(11)套设在曲轴(6)的偏心部上，滚动活塞(11)紧贴于气缸(10)的表面，气缸(10)的侧面通过吸气插管(17)与储液器(18)相连，气缸(10)的上下两个端面设置有轴承，其中，在上轴承(9)上设置有消声器(8)，所述上轴承(9)的端部安装有如权利要求1至8中任意一项所述降低旋转压缩机ODR的油分离装置。

10.根据权利要求9所述的旋转压缩机，其特征在于：通过滑片将上轴承(9)、下轴承(12)、气缸(10)以及滚动活塞(11)构成的月牙形空间分成两部分，分别形成吸气的前腔和被压缩的后腔；随着曲轴(6)的转动，所述后腔的容积增大，通过吸气插管(17)从储液器(18)中吸入制冷剂，前腔的容积缩小，制冷剂被压缩；被压缩的制冷剂通过消声器(8)的排气孔排入壳体组件的内腔，随后经过电机组件由排气管(1)排放至制冷系统中。

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