CN115234473B - 一种压缩机曲轴、压缩机及制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压缩机曲轴、压缩机及制冷设备。压缩机曲轴包括：压缩机曲轴，其特征在于，包括主轴、偏心轴以及连接在主轴与偏心轴之间的曲柄，其中：主轴设置有第一泵油结构，用于将润滑油从主轴的底部向曲柄泵送；曲柄内设置有与第一泵油结构相连通的第一分流结构，第一分流结构在曲柄表面形成多个不同甩油方向的甩油口；多个甩油口用于将泵送至第一分流结构的润滑油从多个甩油口以不同的方向甩出。本发明可避免在曲轴的偏心轴表面开设出油孔以及在连杆中心开设油孔而引起曲轴在高转速运动下运动部件的变形，可在兼顾曲轴偏心轴强度的前提下，满足曲轴及其他运动部件的润滑需求，降低机械磨损，减少功耗，提升了压缩机效率。

Description

一种压缩机曲轴、压缩机及制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种压缩机曲轴、压缩机及制冷设备。

背景技术

现阶段冰箱制冷主要采用往复活塞式压缩机，运动结构主要基于曲柄连杆机构，包括曲轴、连杆、活塞销、活塞和气缸座，曲轴作为往复活塞式压缩机中最重要的部件之一，它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩输出并驱动压缩机的其他附件工作。其中曲轴长轴部和短轴部外圆均有供润滑油通过的油槽通道，压缩机运行时润滑油从压缩机壳体底部通过曲轴主轴油槽进入偏心油槽，最终在离心力的作用下被甩出并飞溅至缸孔与活塞配合处，实现压缩机运行部件间的润滑。

具体来说，曲轴长轴内开设有油孔，经离心作用上油至短轴处，形成供油系统，从而在曲轴等活动部件的表面形成润滑油膜，以对各活动部件进行润滑，确保曲轴等活动部件能够灵活运转。其中，曲轴短轴部和连杆大孔配合带动活塞做往复运动，由于曲柄连杆机构运行时存在较大的不平衡力和往复惯性力，即要求连杆和曲轴短轴作为关键部件必须达到一定的强度要求，现有技术中，在曲轴短轴表面和连杆内部设计油槽油孔，以此达到各运动副之间的润滑，但这表面油孔油槽的设计往往会导致曲轴与连杆在高速运转下极易发生变形，强度不够，可靠性不足等情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种压缩机曲轴、压缩机及制冷设备。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种压缩机曲轴，包括：主轴，所述主轴设置有泵油结构，所述泵油结构用于输送润滑油；偏心轴，设置于所述主轴的一端，可进行偏心旋转；曲柄，设置于所述主轴与所述偏心轴之间，所述曲柄内设置有与所述泵油结构相连通的第一分流结构，所述第一分流结构包括多个甩油口，多个所述甩油口沿着所述曲柄的周向布置，其中，所述泵油结构用于将润滑油输送至所述第一分流结构并从多个所述甩油口以不同的方向排出。

在一些实施例中，所述第一分流结构包括沿所述曲柄径向延伸的多个第一分流通道，多个所述第一分流通道贯穿所述曲柄的周侧面且在所述曲柄的周向分布；所述甩油口包括设置在所述曲柄的所述周侧面上的多个第一甩油口，多个第一甩油口与所述多个第一分流通道一一对应且相连通。

在一些实施例中，相邻两个所述第一分流通道之间的夹角为15°～60°。

在一些实施例中，所述第一甩油口为朝向所述曲柄径向内凹的锥形口，所述锥形口由所述曲柄的径向内侧向外侧逐渐增大。

在一些实施例中，所述第一分流结构还包括多个第二分流通道，多个所述第二分流通道与多个第一分流通道一一对应且相连通，所述第二分流通道贯穿所述曲柄的远离所述主轴的顶面且在所述曲柄的周向分布；所述甩油口包括设置在所述曲柄的所述顶面的多个第二甩油口，多个所述第二甩油口与所述多个所述第二分流通道一一对应且相连通。

在一些实施例中，所述第二分流通道相对于所述主轴的轴线倾斜设置，所述第二分流通道与所述主轴的轴线之间的夹角为30°～60°。

在一些实施例中，所述第二分流通道朝向所述曲轴的径向外侧倾斜。

在一些实施例中，压缩机曲轴还包括：与所述泵油结构连通的第二分流结构，所述第二分流结构包括部分穿设于所述偏心轴内的第三分流通道以及设置于所述偏心轴的顶面的第三甩油口，所述第三甩油口与所述第三分流通道连通，且所述第三甩油口偏离所述偏心轴顶面的中心。

在一些实施例中，所述泵油结构包括设置于所述主轴内的主输送通道以及环绕于所述主轴外周面上的螺旋输送槽，所述螺旋输送槽的进口与所述主输送通道连通，所述螺旋输送槽的出口与所述第三分流通道的进口相连通，所述第一分流结构与所述主输送通道相连通。

本发明还提供一种压缩机，包括：如上任一实施例所述的压缩机曲轴。

本发明还提供一种制冷设备，包括：如上实施例所述的压缩机。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的本发明通过在曲柄上设置多个沿曲柄周向分布的甩油口，多个甩油口向不同的方向排润滑油，可避免在曲轴的偏心轴表面开设出油孔以及在连杆中心开设油孔而引起曲轴在高转速运动下运动部件的变形，可在兼顾曲轴偏心轴强度的前提下，满足曲轴及其他运动部件的润滑需求，降低机械磨损，减少功耗，提升了压缩机效率。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1是根据本发明一示例性实施例示出的一种压缩机曲轴结构示意图；

图2是根据本发明一示例性实施例示出的压缩机曲轴剖视图；

图3是根据本发明一示例性实施例示出的压缩机曲轴透视图；

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“接触”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种曲轴，解决现有技术中曲轴与连杆强度不足问题，避免了在曲轴偏心轴表面开设油槽油孔以及连杆中心开设油孔而引起在高转速运动下运动部件的变形。很好的兼顾了润滑效果的同时，保证了曲轴、连杆零部件的强度，提高了压缩机运行的稳定性与可靠性，本发明不仅可降低压缩机功耗，减少部分机械磨损，进而还能减少部分往复运动过程中产生的振动，对降低噪音也有一定的效果。

如图1至图3所示，本发明提供一种压缩机曲轴100包括主轴10、偏心轴20及曲柄30。

主轴10也称之为长轴，可以被固定到压缩机的驱动单元的转子中，与转子一起转动。主轴10设置有泵油结构(例如主输送通道11、螺旋输送槽12)，泵油结构用于输送润滑油，例如油或者油脂混合物。

偏心轴20设置于主轴10的一端，并可进行偏心旋转。偏心轴20用于连接连杆的大头，通过连杆与压缩机的活塞相连。

曲柄30设置于主轴10与偏心轴20之间，朝着与偏心轴20偏心方向的相反方向延长形成，起到平衡配重的作用。曲柄30内设置有与主轴10上的泵油结构相连通的第一分流结构，第一分流结构包括多个甩油口(例如第一甩油口31、第二甩油口33)，多个甩油口沿着曲柄30的周向布置，换句话说，在曲柄30的周向不同的位置设置了多个主轴10上的泵油结构相连通的甩油口。其中，泵油结构用于将润滑油输送至第一分流结构并从多个甩油口以不同的方向排出。

在压缩机运行状态中，润滑油池内的润滑油被曲轴100高速转动的离心力通过主轴10上的泵油结构输送至曲柄30上的第一分流结构中，并通过与第一分流结构连通的多个甩油口排出(甩出)，由于多个甩油口处于曲柄30的周向不同的位置，从而润滑油被甩向多个方向，多个方向甩出的润滑油为周围其他各运动部件(例如缸孔与活塞配合处、偏心轴与连杆连接处等)提供润滑效果。本发明的压缩机曲轴100通过在曲柄30上设置的多个沿曲柄周向分布的甩油口，可避免在曲轴的偏心轴20(短轴)表面开设出油孔以及在连杆中心开设油孔而引起曲轴在高转速运动下运动部件的变形，可在兼顾曲轴偏心轴20强度的前提下，满足曲轴及其他运动部件的润滑要求，降低机械磨损，减少功耗，提升了压缩机效率。

在一些实施例中，曲柄30内第一分流结构包括沿曲柄30径向延伸的多个第一分流通道32，多个第一分流通道32贯穿曲柄30的周侧面301且在曲柄30的周向分布。多个第一分流通道32可以在同一个进口开始作为起点，分别沿着曲柄30的径向延伸至贯穿曲柄30的周侧面301作为终点，且在曲柄30的周向上等间距分布。甩油口包括设置在曲柄30的周侧面301上的多个第一甩油口31，多个第一甩油口31与多个第一分流通道32一一对应且相连通。可以理解的，第一甩油口31即为第一分流通道32贯穿曲柄30的周侧面301的终点。多个第一甩油口31在曲柄30的周侧面301上分散的分布。

在压缩机运行状态中，润滑油池内的润滑油被曲轴100高速转动的离心力通过主轴10上的泵油结构输送至曲柄30上多个第一分流通道32中，并通过与第一分流通道32相连通的且位于曲柄30的周侧面301上的多个第一甩油口31排出(甩出)，从曲柄30的周侧面301上的多个第一甩油口31排出的润滑油被甩向多个方向，能够较佳的对缸孔与活塞配合处形成润滑效果。

在一个示例中，相邻两个第一分流通道32之间的夹角α可以为15°～60°，例如30°。第一分流通道32的数量可以设置5个，但并不限于此，第一分流通道32的数量可以为更多个或者比5个少。

在一个示例中，第一甩油口31为朝向曲柄30径向内凹的锥形口，也可称为喇叭口，锥形口由曲柄30的径向内侧向外侧逐渐增大。由于锥形口一方面可以确保润滑油的排出量，另一方面也可以通过锥形口的锥形面对润滑油形成导流作用，控制润滑油的排出方向。

在一些实施例中，曲柄30内的第一分流结构还包括多个第二分流通道34，多个第二分流通道34与多个第一分流通道32一一对应且相连通，第二分流通道34贯穿曲柄30的远离主轴10的顶面302且在曲柄30的周向分布。第二分流通道34的起始点位于对应的第一分流通道32上，终端位于曲柄30的顶面302上。甩油口包括设置在曲柄30的顶面302的多个第二甩油口33，多个第二甩油口33与多个第二分流通道34一一对应且相连通。可以理解的，第二甩油口33即为第二分流通道34贯穿曲柄30的顶面302的终点。多个第二甩油口33在曲柄30的顶面302上分散的分布。

在压缩机运行状态中，润滑油池内的润滑油被曲轴100高速转动的离心力通过主轴10上的泵油结构输送至曲柄30上的多个第一分流通道32中，一部分润滑油通过多个第一甩油口31排出(甩出)，较佳的对缸孔与活塞配合处形成润滑效果，另一部分润滑油进入到第二分流通道34中，通过第二甩油口33排出，对偏心轴20与连杆配合处以及连杆与曲柄30顶面302接触部分形成较佳的润滑效果。

在一示例中，第二分流通道34相对于主轴10的轴线L倾斜设置，第二分流通道34与主轴10的轴线L之间的夹角β为30°～60°。进一步的，第二分流通道34可以朝向曲轴30的径向外侧倾斜。

通过倾斜设置的第二分流通道34，能够针对性的润滑活塞、偏心轴和连杆连接端且能够控制润滑油在第二甩油口33的排出高度，进而在保证润滑的基础上，减少了润滑油流向气缸的缸孔，适当减少排出量。

在一些实施例中，可根据压缩机不同频率有效的调整曲柄30内第一分流通道32及第二分流通道34的流通面积大小，由于流体甩油口流量Q大小与该甩油口的断面面积，以及流体出流速度有关，即Q＝v*A，其中，v为出口流速，A为出口断面面积，通过控制流通面积大小，进而控制出入口面积，润滑油的流量大小可有效润滑各运动副部件，即满足润滑油的供给。

在一些实施例中，压缩机曲轴100还包括：与主轴10上的泵油结构连通的第二分流结构，第二分流结构包括部分穿设于偏心轴20内的第三分流通道22以及设置于偏心轴20的顶面的第三甩油口21，第三甩油口21与第三分流通道22连通，且第三甩油口21偏离偏心轴20顶面的中心。

在压缩机运行状态中，润滑油池内的润滑油被曲轴100高速转动的离心力通过主轴10上的泵油结构一部分输送至曲柄30上的多个第一分流通道32中，一部分润滑油通过多个第一甩油口31排出(甩出)，第一分流通道32中的另一部分润滑油进入到第二分流通道34中，通过第二甩油口33排出(甩出)；主轴10上的泵油结构将另一部分润滑油输送至第三分流通道22并通道第三甩油口21排出。至此，主轴10上的泵油结构输送的润滑油被分流两次，即输送至第一分流通道32为一次分流，输送至第三分流通道22为二次分流，并且，进入到第一分流通道32被分流一次，即分流至第二分流通道34为三次分流。即本发明的压缩机曲轴100能够将主轴10输送的润滑油分流三次，经三次分流的润滑油从不同位置的多个甩油口(第一甩油口31、第二甩油口33、第三甩油口21)排出能够对附近运动部件形成全方位的润滑效果。

在一些实施例中，主轴10上的泵油结构包括设置于主轴10内的主输送通道10(中心主流道)，以及设置于主轴10外周面上的螺旋输送槽12，螺旋输送槽12环绕主轴10的外周面且沿着轴向向上方延伸，螺旋输送槽12的进口与主输送通道11连通，螺旋输送槽12的出口与第三分流通道22的进口相连通，第三分流通道22可以同时穿过偏心轴20、曲柄30及主轴10的上部位置与螺旋输送槽12的出口连通。第一分流结构与主输送通道11相连通，也就是说，第一分流结构的多个第一分流通道32均与主输送通道11相连通。

在压缩机运行状态中，润滑油池内的润滑油被曲轴100高速转动的离心力的作用，进入到主轴10上的主输送通道11，进入主输送通道11的润滑油一部分被分流到多个第一分流通道32中，进入到第一分流通道32中的润滑油一部分通过多个第一甩油口31排出(甩出)，另一部分进入到第二分流通道34中，通过第二甩油口33排出(甩出)；与此同时，进入主输送通道11的润滑油另一部分被分流到螺旋输送槽12，通过螺旋输送槽12送入到第三分流通道22中，并从第三甩油口21排出(甩出)。

本发明采用曲柄内设的流道，相较于常规曲轴在短轴(偏心轴)表面需要加工油槽油孔而润滑的设计，曲轴曲柄30作为非关键运动副部件，其内设计流道及甩油口，并不会对曲轴整体结构强度造成过多的影响，在保证润滑的同时，避免了曲轴整体关键部件(偏心轴)的变形。并且，曲柄30内设的流道及甩油口可使偏心轴与连杆大头两者表面均不设有油槽油孔，避免了尖锐倒角的产生，减少了摩擦带来的影响，降低了压缩机功耗。另外，曲轴的曲柄内部设不同流道/不同甩油方向的排出，与长轴(主轴10)中主输送通道11、偏心轴20偏心布置的第三甩油口21相配合的方式，控制油线高度共同搭建成一套新型可靠的供油系统，有效的兼顾了润滑效果的同时，保证了曲轴、连杆零部件的强度，提高了压缩机运行的稳定性与可靠性，减少部分机械磨损，达到降低压缩机功耗的作用。

基于同一发明构思，本发明还提供一种压缩机，包括：如上任一实施例所述的压缩机曲轴100。压缩机还可以包括缸座、驱动单元、缸体、设置与缸体的缸孔内的活塞，活塞通过连杆与曲轴100的偏心轴20连接。曲轴100的主轴10通过轴承安装在驱动单元的转子上，跟随转子一起旋转。

本发明的压缩机通过采用如上的压缩机曲轴100可避免在曲轴的偏心轴20(短轴)表面开设出油孔以及在连杆中心开设油孔而引起曲轴在高转速运动下运动部件的变形，可在兼顾曲轴偏心轴强度的前提下，满足曲轴及其他运动部件的润滑需求，降低机械磨损，减少功耗，提升了压缩机效率。

本发明还提供一种制冷设备，包括：如上所述的压缩机。制冷设备可以是冰箱、冰柜、空调器等。

进一步可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，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。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。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。

进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。

进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利范围来限制。

Claims (10)

1.一种压缩机曲轴，其特征在于，包括主轴、偏心轴以及连接在所述主轴与偏心轴之间的曲柄，其中：

所述主轴设置有第一泵油结构，用于将润滑油从主轴的底部向曲柄泵送；

所述曲柄内设置有与所述第一泵油结构相连通的第一分流结构，所述第一分流结构在所述曲柄表面形成多个不同甩油方向的甩油口；

所述多个甩油口用于将泵送至所述第一分流结构的润滑油从多个所述甩油口以不同的方向甩出；

所述第一泵油结构为形成在所述主轴中心孔内的主输送通道；

所述主轴还包括第二泵油结构，所述第二泵油结构包括环绕于所述主轴外周面上的螺旋输送槽，所述螺旋输送槽的进口与所述主输送通道连通；

所述曲柄还设有与所述第二泵油结构连通的第二分流结构，所述第二分流结构包括部分穿设于所述偏心轴内的第三分流通道以及设置于所述偏心轴的顶面的第三甩油口，所述第三甩油口与所述第三分流通道连通，且所述第三甩油口偏离所述偏心轴顶面的中心；

所述螺旋输送槽的出口与所述第三分流通道的进口相连通。

2.根据权利要求1所述的压缩机曲轴，其特征在于，

所述第一分流结构包括沿所述曲柄径向延伸的多个第一分流通道，多个所述第一分流通道贯穿所述曲柄的周侧面；

所述甩油口包括所述第一分流通道在所述曲柄的所述周侧面上形成的多个第一甩油口；

所述多个第一甩油口分布在所述曲柄的所述周侧面上与所述多个第一分流通道一一对应且相连通。

3.根据权利要求2所述的压缩机曲轴，其特征在于，

相邻两个所述第一分流通道之间的夹角为15°～60°。

4.根据权利要求2所述的压缩机曲轴，其特征在于，

所述第一甩油口的口径由所述曲柄的径向内侧向外侧逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的压缩机曲轴，其特征在于，

所述第一甩油口为朝向所述曲柄径向内凹的具有锥形面的锥形口；或者，

所述第一甩油口为喇叭口。

6.根据权利要求2所述的压缩机曲轴，其特征在于，

所述第一分流结构还包括多个第二分流通道，多个所述第二分流通道与多个第一分流通道一一对应且相连通，所述第二分流通道贯穿所述曲柄的远离所述主轴的顶面且在所述曲柄的周向分布；

所述甩油口包括设置在所述曲柄的所述顶面的多个第二甩油口，多个所述第二甩油口与所述多个所述第二分流通道一一对应且相连通。

7.根据权利要求6所述的压缩机曲轴，其特征在于，

所述第二分流通道相对于所述主轴的轴线倾斜设置，所述第二分流通道与所述主轴的轴线之间的夹角为30°～60°。

8.根据权利要求7所述的压缩机曲轴，其特征在于，

所述第二分流通道朝向所述曲轴的径向外侧倾斜。

9.一种压缩机，其特征在于，包括：

如权利要求1-8中任一项所述的压缩机曲轴。

10.一种制冷设备，其特征在于，包括：

如权利要求9所述的压缩机。