CN1186165A - 封闭型压缩机 - Google Patents

Abstract

为在挡车轭式的封闭型电动压缩机的压缩过程中将润滑油供应到滑套的受压面上,借助插入滑套内偏心部的偏心转动使滑套于同活塞成单元的滑动管内往复运动。偏心部与设有穿过其内外表面的曲轴销分隔孔。将以内偏心部内将润滑油供给上述内表面。从此孔到滑套外周部上穿设有滑套供油孔,当它与上述分隔孔通连时即可将润滑油从偏心部内供给该外周部。上述供油孔的孔口则设在压缩过程中该外周部的贴靠到滑动管内表面那部分邻近。

Description

封闭型压缩机

本发明涉及安装于致冷装置例如电冰箱内的所谓挡车轭式的电驱动的封闭型压缩机，具体涉及到这样一种电驱动的封闭型压缩机，其中改进了位于活塞式滑管与滑套之间可动部分的润滑特性，从而显示出很高的抗摩擦特征。

图9是传统的由马达驱动的挡车轭式的封闭型压缩机结构的垂直剖面图，图中的标号1指封闭容器，2指马达部分，3指压缩机机构部分，4指定子，5指转子，6指曲轴，6a指偏心部，6b指轴接收孔的内壁，6c指轴接收部上的分隔孔，6d指曲轴销上的分隔孔，6e指曲轴销内壁的上边缘，7指框架，8指滑套，9指气缸，9a指气缸的内周部分，10指活塞，10a指活塞的外周部分，11指冷冻机油(润滑油)，12指泵部件，而13指弹簧。

一般，如图9所示，在这种封闭型压缩机中，马达部分2设在封闭容器1的下部，压缩机机构部分3则设在封闭容点1的上部，它们通过弹簧13弹性地支承于封闭容器12内。马达部分2由定子4与转子5组成，插于转子5内的曲轴6有一随它转动的偏心部6a(以后称为“曲轴销”)。

压缩机部分3包括：曲轴6、用作此曲轴安放部的框架7、将曲轴6的转动变换为往复运动的滑套8、以及在气缸9内随滑套运动而往复运动以改变容积即重复进行吸入过程与压缩过程的活塞10。

封闭容器1的下部积存有冷冻机油11，用来保护各运动部分免受异常磨损或被卡塞，并用来使它们光滑运动。冷冻机油11由设在曲轴6下部中的泵部件12，通过曲轴6的转动向上泵送，并由于还增加了由于曲轴6的转动所产生的离心力而上升到曲轴6的轴接收孔的内壁6b上。向上泵送的冷冻机油11被分开，一部分供应给必须运动的部分，通过曲轴6的轴接收部的分隔孔6c或是设在曲轴销6a的分隔孔6d(即曲轴销分隔孔)，其余部分则从曲轴销6a内壁的上边缘6e处分散开，部分供应到气缸9的内周部9a(即气缸的内周)，部分供给活塞10(即气缸的外周)。

图10(a)与10(b)表明了气缸9、活塞10、滑套8与曲轴6在挡车轭式的封闭型电动压缩机中的压缩过程，同时表明了给它们各个供应冷冻机油11的流道。图10(a)是垂直剖面图，而图10(b)是沿图10(a)中切割线A-A的水平剖面图，其中的标号8a指滑套的内径(以后称作“滑套内径”；，8b指滑套的外周部，8c指滑套的供油孔而10b指滑动管，其中对于与图9所示相对应的部分和/或部件附以相同的标号。

在图10(a)与10(b)中，曲轴销6以转动半径R绕曲轴6的中心轴线偏心转动，并可旋转地以预定间隙插入到与活塞10构成整体的滑动管10b内运动。当曲轴销6a按所述方式偏心转动时，滑套8便随之在滑动管10b内运动，与此同时，活塞10在气缸9内往复运动，由此在气缸9内重复气体的吸入与压缩过程。

冷冻机油11如图10(a)中箭头所示，上升到轴接收孔的内壁6b上并分流如下：第一部分，它从曲柄销的分隔孔6d供给于滑套的内径8a与曲柄销6a之间的孔隙C1(以后称之为“曲轴销间隙”)；第二部分，它当从滑动件内径8a的中心沿活塞10的轴线设置的滑套供油孔a通过曲轴销6a的转动而同曲轴销的分隔孔6d配合时，通过曲轴销的分隔孔6d与滑套供油孔8c，供给滑套8的外周面8b(即滑套外周面)与滑动管10之间的孔隙C2(以后称之为“滑动管间隙”)；第三部分，它通过曲轴销内壁上边缘6e分散，再接供给气缸9的内周部分9a与活塞10的外周面10a之间的间隙C3(以后称之为“滑动间隙”)；第四部分，它在一旦附着于滑套外周面8b后即以流入的方式供给滑动管间隙C2。

但是，冷冻机油11的粘度系数因马达2(图9)产生的热与各运动部件的摩擦热而减小，同时冷冻机油为吸入封闭容器1内的致冷剂稀释，由此便减小了润滑系数。这样，由于减小了冷冻机油11的粘度系数，从曲轴销内壁上边缘6e所布散冷冻机油11的距离变大，结果就会在滑套外周边部8b与滑动管10b之间发生磨耗，使可靠性降低，这是因为供给滑动管间隙C2的冷冻机油11的量已减少，等等。

此外，如图10(b)所示，由于设置用来将油供应给滑动管间隙C2的滑套供油孔8C所在位置是从滑套内经8a的中心沿着活塞10的轴线分布，此供油孔便只是在刚完成压缩过程负荷达到最大时的瞬间才同曲轴销的分隔孔6d通连，但当必须供应冷冻机油来形成油膜的压缩过程中，又都不给滑动管间隙C2供油。这样就不能显著地改进滑套外周边部8b与滑动管10b间的磨耗。

为此，作为解决滑套外周部与滑管间的磨耗的对策，先有技术中作出了种种设想。例如在日本专利(公开)昭57-73384号所公开的封闭型电动压缩机中，使排油孔位于滑套外周部之上便是一种新的设想，而在日本专利(公开)昭58-109577号所公开的封闭型电动压缩机中，滑套则是由空心管体制成，而曲轴销的分隔孔以及此空心孔口则是处于不导通的条件下而将冷冻机油供应给各个运动部分与部件。

但在任何一种上述的先有技术中都未考虑到这一事实：供给滑动管间隙的绝对油量，由于润滑油的粘度系数下降使得离曲轴销的布散距离加大而减少。在上述日本专利(公开)昭58-109577号所公开的封闭型电动压缩机中，由于滑套是由空心管体制成，润滑油就将沿轴的周边方向布散而非直接供应给滑动管间隙C2(图10(b))，这样就无助于抗磨耗性的改进。

为了解决上述问题，本发明的目的之一在于提供一种高度可靠的封闭型压缩机，其中改进了对滑动管间隙的润滑油供应方式而得以充分地形成油膜，由此而改进了滑动管和/或滑套外周部的抗摩擦特性。

为了实现上述目的，依据本发明提供了一种封闭型压缩机，它包括：

气缸；

在气缸内作往复运动的活塞；

依垂直于活塞中央轴线的方向插入活塞中并与活塞形成单元的滑动管；

可移动地位于滑动管内的滑套；以及

转动轴，此转动轴有一可转动地插入上述滑套内的偏心部并于其内形成在润滑曲道，其中设有一偏心部分隔孔穿过此转动轴的内孔的内侧与外侧，同时在此滑套上设有供油孔，以使所述偏心部分隔孔在活塞处于压缩过程中同上述滑套的外表面通连。

此外，根据本发明，滑套供油孔在滑套外周部上的开口位置则设在，当气缸中的活塞对气体进行压缩过程时，上述滑套的外周部抵靠到滑动管内表面上的部分的邻近。

采用上述结构，润滑油就能有效地供给在压缩过程中贴靠着位于滑套周面上的滑动管内表面上的那部分。

再有，根据本发明，设在可于与活塞构成单元的滑动管内作往复运动的滑套上的滑套供油管经设置成，在气体由气缸中的活塞压缩的过程中，此供油孔能与设在可旋转地插入该滑套内的曲轴偏心部上的偏心部分隔孔通连。

这样，在压缩过程中，当滑套贴靠到滑动管的内表面上由此而加大此滑套的负荷时，润滑油即通过这些偏心部分隔孔与滑套供油孔，供给于滑套外周部的贴靠到滑动管内表面的那部分之上。

还有，依据本发明，在滑套外周边上的滑套供油孔的周边中设有一流槽。

在上述结构下，即使润滑油因停使机不输送过转动轴的内表面时，由于在上述流槽中贮有润滑油，当压缩机再次起动时，此贮于流槽中的润滑油便供应到滑套外周部与滑动管内表面之间进行润滑。

图1是作为本发明一种实施形式的封闭型电动压缩机主要部分放大的剖面图；

图2表明在一般的封闭型电动压缩机中，相对于曲轴销的偏心转动角施加到滑套上的压力的特性曲线；

图3示明左图1实施例中，滑动管中的滑套相对于滑套销转动时的位置，以及曲轴销分隔孔与滑套供油孔之间的位置关系。

图4是垂直剖面图，表明在图2的任意压缩过程中滑动管倾斜时，滑套的倾斜状况。

图5是垂直剖面图，表明在本发明的上述实施例的任意压缩过程中，滑套供油孔的设定位置；

图6是本发明上述实施例中的滑套供油机构的垂直剖面图；

图7是图6中滑套主要部分的放大垂直剖面图；

图8是图6中滑套主要部分的放大垂直剖面图；

图9是垂直剖面图，例示传统的封闭型电动压缩机；而

图10是放大的剖面图，表明上述传统的封闭型电动压缩机中所示曲轴与活塞间的连接部。

下面参照附图全面地说明本发明的实施例。

图1表明本发明的封闭型电动压缩机的实施例的主要部分，其中图1(a)是其垂直剖面图，而图1(b)是沿图1(a)中切割线A-A的水平剖面图。图1中与图9和10中所述相对应的部分和/或部件附以相同的标号而略去其重复性说明。

在图1(a)与1(b)中，当曲轴6转动，冷冻机油面上升到曲轴6轴向孔的内壁6b上，同时上升到曲轴销6a的内壁上。此时，部分冷冻机油11通曲轴销6a的偏心转动产生的离心力从曲柄销分隔孔6d供给曲轴销部分间隙C1。供给此间隙C1的这部分冷冻机油11进一步穿过同滑套8的内孔8a与外周边8b通连的滑套供油孔8c，流入滑动管间隙C2内，从曲轴销分隔孔6d经常供应有冷冻机油11，因而能将冷冻机油供给滑动管间隙C2。

这里，假定下止点是在角度0°，加到滑套外周部8b上的载荷(所施加的压力)如图2所示，当曲轴销6a的转动角处于下止点0°至上止点180°的范围内，在压缩过程增至最大。特别是在曲轴销6a的偏心转动角在130°至180°的范围内时，滑套外周部8b上施加的压力达到最大。当负荷变大时，必须在上述范围内给滑动管间隙C2中供应冷冻机油11。

根据此实施例，如图1(b)所示，为了把冷冻机油11供给滑动管间隙C2，将滑套供油孔8c按这样的方式开设于滑套8上，使得此滑套供油孔8c在曲轴销6a的偏心转动面于下止点0°至上止点180°范围内一预定角度时，与曲轴销的分隔孔6d通连。这就是说，在图10所示的传统技术中，滑套供油孔8c是从滑套内孔8a的中心起沿着活塞10的轴线设置的，而在本实施例中，滑套供油孔8c则是沿着平行于一条直线且通过滑套内孔8a的中心的直线形式设置，而这一条直线则是与活塞10的轴线相平行且分开的。

图3表明了滑套8在滑动管10b内相对于滑套销6a的位置，以及曲轴销分隔孔6d与滑套供油孔8c的位置关系，其中示明了在180°的一次偏心转动(一转)中滑套销6a在0°(360°)、90°、130°、180°与270°转动时的各种状况。

下面参看图2证明此封闭型电动压缩机的作业。

图2中，当曲轴销6a的转动角是在0°(下止点)时，施加到滑套外周部8b上的负荷最小，而位于活塞10相对侧的曲轴销分隔孔6d即不与滑套供油孔8c重合。曲轴销6a依图2所示按反时针方向相对于滑套8作偏心转动，而滑套8则依箭头B方向于滑动管10B中运动，同时活塞10依箭头A方向运动。这样，气缸9内的气体逐渐被压缩而施加到滑套外周部8b上的压力则加大，如图2所示。

当曲轴销6a的偏心转动角达到90°，滑套8便基本上处在相对于滑动管10B朝箭头B方向运动的状态下，而曲轴销6a则处于相对于滑套8按顺时针方向转过90°的状态。在上述状态下，曲轴销分隔孔6d仍不与滑套供油管8c重合。当曲轴销进一步偏心转动，尽管滑套8开始相对于滑动管10b依与箭头B方向相反的箭头B′的方向运动，但活塞10继续依箭头A方向运动，而气缸9内的气体则进一步被压缩，也进一步加大了施加到滑套外周部8b上的压力。

当曲轴销6a的偏心转动角达到90°，气缸9内的气体压力达到一预定值时，受压的气体便开始从气缸9排出。与此同时，曲轴销分隔孔6d即与滑套供油孔8c通连，这样，冷冻机油11便从曲轴销6a的内壁供应到滑动管间隙C2。

当曲轴销6a进一步偏心转动，滑动件8相对于滑动管10b依箭头B′的方向运动，而活塞10进一步依箭头A方向运动，此时压缩于气缸9内的气体继续排出。随即，曲轴销分隔孔6d脱离开滑套供油孔8c。当曲轴销6a的偏心转动角达到180°，曲轴销分隔孔6d位于活塞10中心轴线上的活塞侧，在此种状态下，活塞10沿箭头A的方向最大限度地运动，至此结束从气缸9排出气体。

当曲轴销6a继续偏心转动，虽然滑动件8继续相对于滑动管10b朝箭头B′的方向运动，但活塞10则反过来沿与箭头A相反的箭头A′的方向运动。与此同时，气缸9内的压力突减而将气体吸入气缸9中，而且施加到滑动件外周部8b上的压力也顿然下降。然后，当曲轴销6a的偏心转动角达到270°时，滑套8在此状态下依箭头B′的方向作最大限度运动，且从这一时刻起，滑套8相对于滑动管10b的运动方向便改变为箭头B的方向，并一直继续到曲轴销6a的偏心转动角达到0°。在这段期间内，活塞10继续依箭头A′方向运动，将气体吸入气缸9内。

在上述方式下，于曲轴销6a的偏心转动角内(上述例子中，是在曲轴销6a的偏心转动角为130°时)，在从0°到180°的压缩过程中，通过将滑套8的滑套供油孔8c的位置调节到在预定时刻同曲轴销的分隔孔6d部分或整个地通连，就能在压缩过程中所加负荷最大时，将冷冻机油供给于滑套外周部8b受压侧(活塞侧)，这样就能显著地减少滑套对周部8b与滑动管10b之间的磨耗。

在以上所述中，虽然说明了曲轴销分隔孔6d与滑套供油孔8c部分或全部地通连的时刻，等同于施加到滑套外周部8b上的压力几乎达到图2所示最大值的时刻(即曲轴销6a的偏心转动角约130°的时刻)，而且设定到这一时刻便能最有效地形成油膜，但要是曲轴销6a的偏心转动面处在约90°至180°的范围内，也是可以在滑套外周部8b与滑动管10b之间(即滑动管间隙C2)有效地形成油膜的，这样就能有效地减少磨耗而获得很高的可靠性。

此外，滑套供油孔8c是仅仅设在滑套8的活塞10一侧之上。这是由于通过研究在完成压缩机的连续驱动试验后的滑套8，发现活塞10一侧上的磨耗要比反于活塞10一侧上的剧烈。作用于滑套8反于活塞10一侧上的压力，由于在进行上述驱动试验的模型中是于吸入过程中加载到反于活塞10的一侧上，与滑套的活塞10这一侧上的压力相比，变为此压力值的约1/20，因而能以从相应孔中渗出的一定量的润滑油充分地润滑。

再有，如图4所示，滑套8由于曲轴销6a反时针走向(即箭头C的示向)的转动而为滑动管间隙C2所倾斜，于是在压缩过程中于滑套外周部8b的受压侧(即活塞10的这一侧)上引起负荷高的一部分8j和负荷低的一部分。负荷高的这部分8j位于滑套外侧部8b受压侧上曲轴偏心部6a作偏心转动的外周部上边缘面外边一侧上。在滑套8a中，滑套供油孔8c设在规定为受压侧的滑动件外周部8b的这一侧上，其所处位置则位于在压缩过程中成为高负荷部分8j的边部分邻近，而此位置则如前所述使得绕油孔8c在曲轴销6a处于其偏心转动角的约90°至180°范围内时，同曲轴销分隔孔8c部分成整个地通连。由此就能可靠和有效地将冷冻机油11供给滑套8外周部8b的高负荷部分8j，同时有油膜可靠地形成于高负荷部分8j和滑动管10b的内表面之间，从而能显著地改进滑套外周部8b与滑动管10b间的抗磨耗性能。

再有，冷冻机油11只当曲轴销分隔孔6d与供油孔8c连通时才供给于滑套外周部8b，在此时间之外，流入曲轴销分隔孔6d的冷冻机油11便供给曲轴销6a的外周部与滑套的内孔部8a之间，这样，曲轴销部分间隙C1就不会缺少润滑油供应，而能在曲轴销6a与滑套内孔部8a之间减少磨耗。

图5是垂直剖面图，用来表明本发明的封闭型电动压缩机另一实施例的主要部分，图中相应于以前所说明的部分和/或部件附以相同的标号。

在前述实施例中，如图1(b)所示，滑套供油孔8c是同活塞10的中央轴线相平行地设在滑套8之上，但依据本实施例，如图5所示，上述供油孔则相对于图1(b)所示的形成倾角，亦即沿着通过滑套8内孔8a中心的直线，并几乎是指向滑套8外周部8b受压侧的这部分之上，而这部分在压缩过程中即成为高负荷部分8i。

在压缩过程中，当曲轴销分隔孔6d与滑套供油孔8c在曲轴销6a偏心转动中一预定角度下相互通连，这两个孔便在一条直线上，结果，冷冻机油11便同离心力向从曲轴销分隔孔6d沿外周方向布散，在此布散状态下通过上述供油管8c，到达滑套8外周部8b受压侧的高负荷部分8j上。这样就能提供更多的冷冻机油给滑动管间隙，而由于供油孔8c是设在滑套外侧部8b受压侧的高负荷部分8j的邻近，就能将润滑油直接供应给高负荷部8j，这样便易于在此部分上形成油膜，而能显著改进滑套外周部8b与滑动管10b之间抗磨耗性。

图6是示明滑套8另一例子的主要部分，其中的标号8d指滑套供油流槽，图中与以前所述相应的部分和/或部件则附以相同的标号。

图6中，滑套供油流槽8d设在滑套外周部8b上的滑套供油孔8c的孔口部分处，得以将滑套供油孔8c供给滑套外周部8b的冷冻机油集聚到用来收集这种油的供油流槽8d中。

对此封闭型电动压缩机重复起动与停车作业。当这一压缩机停动后到再次起动，为使聚积于封闭容器1(图9)下部的冷冻机油11供应到位于此容器1上部的滑动管间隙C2，需有一段时间，因此，在此段时间之内，滑动管间隙C2便处于无油供给它的状态。

现在于上述例子中设置前述的滑套供油槽8d，冷冻机油11便可聚集于其中，所聚集的冷冻机油11所用在此封闭型电动压缩机起动时，这样就不会发生在无油供应状态下的作业，而能能显著改进滑套外周部8b与滑动管10b的抗磨耗性能。

再有，如图7所示，通过使滑套供油流槽8d的直径形成较滑套供油孔8c的宽，或者将此供油孔8c的孔口加工成斜面形，就能容易地将冷冻机油11供给滑动管间隙C2。

此外，要是将滑套供油槽8d平行于滑动管10b的轴向设置并沿此轴向延伸，就能对滑套8的全长基本上均匀地供油。

现在把图6至8所示的例子与前述各实施例结合，就能更可靠地将冷冻机油11供给滑动管间隙C2，同时可以解决无油供应给此间隙C2状态下的作业问题，即使是此封闭型电动压缩机不断重复其起动与停动作业也无妨，由此可以提高滑套外周部8b与滑动管10b间的抗磨耗特性，并使这种压缩机具有很高的可靠性。

按照以上全面性的说明，根据本发明，能够可靠地将润滑油供应给滑动管间隙，同时能避免在无油供给于此间隙的条件下作业，从而可以提高滑套外周部与滑动管之间的抗磨耗性能，同时使得这种封闭型电动压缩机表现出很高的可靠性而不会发生异常的摩擦与卡塞。

Claims (7)

1.封闭型压缩机，此压缩机包括：气缸；在气缸内作往复运动的活塞；依垂直于活塞中央方向插入活塞中并与活塞形成单元的滑动管，可移动地位于滑动管内的滑套，以及转动轴，此转动轴有一可转动地插入上述滑套内的偏心部并于其内形成有润滑油道，其中设有一偏心部分隔孔穿过此转动轴的内孔的内侧与外侧，同时在滑套上设有供油孔，以使所述偏心部分隔孔在活塞处于压缩过程中同上述滑套的外表面通连。

2.封闭型压缩机，它具有一封闭容器，在它的下部聚积有润滑油，在封闭容器的上部设有包括活塞与气缸的压缩机构部，此机构同位于此封闭容器下部的马达连接，通过一包括有偏心部和延伸到此偏心部的空心内孔的转动轴而得以为此马达驱动；

有一圆柱形的滑动管沿垂直于上述活塞的中央轴线方向延伸并与此活塞形成单元，在此滑动管内设有一可移动的圆柱形滑套，前述转动轴的偏心部穿过滑动管并可旋转地插入滑套之内，其中，随着为所述马达驱动的此转动轴偏心部的偏心转动，该滑套即在滑动管内往复运动，同时此滑动管则沿前述活塞中心轴线的方向往复运动，由此而使活塞沿其自身中央轴线方向往复运动；

从上述偏心部一内孔表面到滑套的内孔表面贯穿地设置一偏心部分隔孔，用以供应前述润滑油，此润滑油被吸入通过转动轴的内孔表面，从所述偏心部的内孔表面通过偏心部分隔孔而到达油套的内表面；

从此滑套的内孔贯穿到其外周部设有滑套供油孔，将前述润滑油从偏心部的内孔表面通过所述偏心部分隔孔与滑套供油孔供给滑套外周部；同时

在上述滑套外周部上为所述滑套供油孔设置一孔口部，使此孔口部位于滑套外周部上前述活塞一侧即受压一侧上，处于相对于为偏心部的偏心转动致所述滑套作偏心转动的转动中心和滑套上该偏心部一插入孔的中心之间。

3.如权利要求2所述的封闭型压缩机，其特征在于：前述滑套外周部上滑套供油孔的孔口位置，是设在所述气缸中的活塞对气体压缩过程中该滑套外周部的贴靠到滑动管内表面的那部分的邻区中。

4.如权利要求2或3所述封闭型压缩机，其特征在于：所述滑动件供油孔同前述偏心部分隔孔在约90°至180°的角度范围内是部分地或全部地相互通连，此时假定此活塞的下止点在0°而上止点在180°。

5.如权利要求4所述的封闭型压缩机，特征在于：当所述滑动件供油孔与偏心部分隔孔是部分或全部地相互通连时，此偏心部的偏心转动角是设定在当所述气缸中的活塞产生的气体压力达到排出压力时所限定出的角度范围内。

6.如权利要求2、3或5所述的封闭型压缩机，其特征在于：在所述滑套供油孔外周部上前述孔口部的邻区中设有用来聚积润滑油的流槽。

7.如权利要求6所述封闭型压缩机，其特征在于：所述流槽是依前述滑动管的轴向延伸。

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