CN1500183A - 用于往复运动密封压缩机的油泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于往复运动密封压缩机的油泵系统，有：壳体(1)，该壳体内部确定了油槽(5)；马达－压缩机组件；以及油泵组件(10)，该油泵装置(10)通过至少一个阻尼弹性装置(20)与压缩机相连，该阻尼弹性装置的尺寸设置成能够使所述油泵装置(10)的位移幅值降低至这样的值，即该值计算成使所述油泵装置(10)的自然谐振频率(Wn)和压缩机的工作频率(W)之间的比导致油泵装置(10)和所述压缩机的位移之间的比为小于1的值。

Description

用于往复运动密封压缩机的油泵系统

技术领域

本发明涉及一种用于往复运动密封压缩机的油泵系统，特别是由线性马达驱动并用于小型制冷装置例如冰箱、冷冻机、饮水机等的密封压缩机，例如，本发明涉及在本申请人的共同待审巴西专利申请PI0004286.2(PCT/BR01/00113)中所述类型的油泵。

背景技术

在用于商用和家用制冷装置的密封压缩机中，使它正确工作的主要因素是使彼此相对运动的部件充分润滑。实现这样的润滑的困难在于滑油必须向上流动，以便润滑具有相对运动的所述部分。在实现该润滑的已知方法中，一种是利用离心力原理，另一种是机械拖曳。

在用于线性压缩机和往复运动压缩机的一种方法中，为了向活塞/气缸组件供给滑油，需要使气流通过毛细管吸入所述滑油，并使该滑油与由压缩机吸入的气体混合，该气流由于压缩机的吸力而形成，并使油泵产生较小的压力差，所述混合物能够通过吸入阀进入气缸内部，这样，滑油润滑活塞和气缸之间的接触部分。因为由压缩机抽吸的较小气流随特定情况而变化，因此该结构并不总是有效。

在其它已知结构(WO97/01033)中，活塞的压缩和抽吸力用于使润滑油从形成于压缩机壳体底部的油槽通过毛细管移动到环绕所述压缩机的气缸形成的上部油箱内，所述上部油箱通过多个形成于气缸壁上的孔而与气缸内部相连，这些孔用于在活塞进行抽吸运动时使滑油能够进入活塞-气缸间隙内，并在活塞进行反向运动时排出所述滑油。该滑油排向形成于压缩机的阀板中的一组槽道，然后增加吸入流和使所述滑油重新进入气缸。

其它已知方法(WO97/01032)使用谐振质量，该谐振质量在形成于气缸外侧的凹腔内往复运动，所述谐振质量在沿一个方向运动时从油槽抽吸滑油，所述滑油经过管和只允许滑油进入所述凹腔的单向阀，该单向阀通过形成于气缸壁上的多个孔而与气缸内部相连。当谐振质量沿另一方向运动时，所述凹腔内的滑油排出，并通过只允许滑油从所述凹腔排出的单向阀。尽管能够起作用，但是该方法难以制造，且它的结构有很多部件。在本申请人的上述专利申请PI0004286中，公开了一种油泵装置，该油泵装置由活塞或气缸的往复运动而驱动，所述油泵装置由柱塞形成，该柱塞内部提供有活动密封件，该活动密封件可在封闭位置和打开位置之间运动，在该封闭位置，它密封抵靠在位于滑油进口孔附近的阀座上，该滑油进口孔确定于油泵装置的本体中，而在该打开位置，所述密封件离开阀座，所述封闭位置和打开位置彼此轴向间隔开，例如当密封件到达所述油泵装置本体内部的止动器处时获得最大间距。当油泵沿确定方向运动时(如图1所示)，密封件朝着止动器移动，从而允许所述滑油通过进口孔进入，并沿与所述油泵装置运动方向相反的方向推动该滑油柱。当油泵沿与上述方向相反的方向运动时，如图2所示，密封件朝着阀座运动，从而阻止被导入的滑油进入油泵装置本体内部，并且不允许滑油通过进口孔排出。因此，通过油泵装置的连续往复运动，滑油能够连续导入和通过油泵装置本体朝着压缩机的活动部件排出，以便进行润滑。

在线性压缩机中，所述油泵装置安装成与谐振组件的运动方向相同。这样的运动使得布置在悬挂系统上的机械组件进行往复运动，以便驱动油泵装置。上述方法利用压缩机的谐振组件和非谐振组件中的一个的往复运动来通过惯性推动滑油，使滑油供给油泵装置，并从该油泵装置供给压缩机中需要润滑的活动部件。

不过，已知在由线性马达驱动的压缩机中的往复运动通常有很大的幅值。

而且，在所述专利申请PI0004286.2的油泵装置的特殊结构中，大幅值的振动导致所述油泵装置的密封件猛烈撞击止动器，从而使该止动器移动，并且猛烈撞击油泵装置的阀座，从而随着压缩机的连续工作，导致这些部件损坏，这降低了所述压缩机的可靠性，并增加了它在工作过程中的噪音水平。

发明目的

因此，本发明的目的是提供一种用于往复运动密封压缩机的油泵系统，在压缩机的工作过程中，不管振动的幅值如何，它都能够控制油泵的振动幅值，保持所述幅值基本不变。

本发明的另一目的是提供一种上述类型的油泵系统，该油泵系统易于制造，并能够使压缩机的相对运动部件获得合适的润滑，同时没有已知现有技术的低效和低可靠性，同时在压缩机工作过程中避免对油泵装置的部件损害以及噪音水平的增加。

发明内容

这些和其它目的通过一种用于往复运动密封压缩机的油泵系统而实现，该油泵系统有：壳体，该壳体内部确定了油槽；马达-压缩机组件；油泵组件，该油泵组件与压缩机相连，以便以往复运动方式沿确定方向移动；以及流体连通装置，该流体连通装置使油泵装置与要润滑的压缩机部件相连，油泵装置通过至少一个阻尼弹性装置与压缩机相连，该阻尼弹性装置的尺寸设置成能够使所述油泵装置的位移幅值降低至这样的值，即该值计算成使所述油泵装置的自然谐振频率和压缩机的工作频率之间的比例导致油泵装置和所述压缩机的位移之间的比为小于1的值。

附图说明

下面将参考附图介绍本发明，附图中：

图1是具有线性马达的往复运动密封压缩机的部件的示意纵剖图，该密封压缩机有具有垂直轴线的活塞以及根据在前述专利申请PI0004286.2中所述的现有技术构成的油泵装置。

图2a和2b示意地表示了例如在图1中所示的油泵装置的工作；

图3示意地表示了图2a中所示的、并通过图1所示的本发明改进的油泵的结构的纵剖图；以及

图4以曲线表示了油泵装置和压缩机的振动位移之比与压缩机工作频率(W)和本发明改进的阻尼弹性装置的自然谐振频率(Wn)之比的相互变化关系。

具体实施方式

下面将通过往复运动密封压缩机(例如用于制冷系统的类型)介绍本发明，该往复运动密封压缩机有壳体1，该壳体1中容纳有气缸2，通过连杆4与驱动机构相连的活塞3在该气缸2内部进行往复运动，该连杆4例如由活塞杆确定，在壳体1内部确定有油槽5，润滑油通过油泵装置10从该油槽5泵送给压缩机的要润滑的活动部件。正在讨论的所述油泵系统包括流体连通装置6，该流体连通装置6使该油泵装置10与压缩机的所述要润滑部件连接，以便从油槽5向所述部件供给润滑油。在具有线性马达的往复运动密封压缩机中，活塞3的往复运动通过促动器7实现，该促动器载有磁性部件，并由线性马达驱动。

活塞3例如通过它的连杆与谐振弹簧8相连，并与磁性部件一起形成压缩机的谐振组件。压缩机的非谐振组件包括气缸2、压缩机的抽吸和排出系统以及它的线性马达。

在所示结构中，油泵装置10由压缩机的谐振质量推动，并例如沿活塞3的往复运动方向进行振动。在油泵装置的另一已知结构中(未示出)，油泵装置布置成当所述压缩机随其中的振动质量的谐振力的相互作用而振动时，由压缩机的非谐振质量推动或通过压缩机在工作过程中的运动而推动，该振动的幅值是活塞3(和块状部件)的质量和压缩机的质量之间的比例的函数。

在油泵装置10安装在活塞3上的结构中，与当所述油泵装置10安装在例如气缸2上的情况相比，活塞3的运动可以使得所述油泵装置10的位移有大得多的幅值(大约三倍)，这时导致前述的不便。

根据所示实例，油泵10包括管形泵体11，该管形泵体11有：滑油进口端12，该滑油进口端12开口于油槽5，例如浸没在滑油中；以及滑油出口端13，该滑油出口端13与流体连通装置6相连。

根据本发明，油泵装置10通过至少一个阻尼弹性装置20例如螺旋弹簧而与压缩机相连，该阻尼弹性装置20的尺寸设置成使所述油泵装置10的位移幅值降低至这样的值，该值计算成使所述油泵装置10的自然谐振频率和压缩机的工作频率之间的比导致油泵装置10和压缩机的位移之间的比为小于1的值。

为了使本发明的阻尼弹性装置20能够用于将油泵装置10的工作幅值降低至合适的值，所述阻尼弹性装置20应当有确定的弹性常数K，该弹性常数K计算为使得自然谐振频率Wn和压缩机的工作频率W之间的比导致油泵装置10的位移X和压缩机的位移Y之间的比为小于1的值。这样的比通过等式Wn＝(K/Mb)(1/2)而获得，其中Mb是油泵装置10的质量。在图3中，分别表示了油泵装置的位移(由X表示)和压缩机的位移(由Y表示)的方向。

对于在阻尼弹性装置20的弹性常数K和油泵装置10的质量Mb之间的确定比(K/Mb)，油泵装置10的运动幅值相对于管的运动幅值减小的比X/Y可以通过确定自然谐振频率Wn相对于压缩机工作频率W的值来确定，如图4所示。该曲线示意地表示油泵装置10和连杆4的位移之间的比随比值W/Wn的变化，当实现运动幅值减小时的区域表示为X/Y＜1，其中X是油泵装置10的运动幅值，而Y是所述连杆4的运动幅值。

根据本发明，连杆4有：第一端4a，该第一端4a与压缩机相连；以及相对端4b，该相对端4b与第一端4a相对，并与油泵装置10相连，所述连杆4与压缩机和油泵装置10中的至少一个可伸缩地连接，且至少一个所述连接通过阻尼弹性装置20实现。

在所示结构中，连杆4为空心的，且它的内部确定了在油泵装置10和要润滑的压缩机部件之间的流体连通装置6的一部分，阻尼弹性装置20环绕所述连杆4的端头安装，油泵装置10在外部与该端连接，而阻尼弹性装置20在所述油泵装置10的外侧。

在本发明方案的另一实施例中(未示出)，连杆4在靠近油槽5的端头处在内部装有油泵装置10，而阻尼弹性装置20布置在所述连杆4的内部，并在油泵装置10的外侧。

根据本发明，油泵装置10在它的滑油进口端12和它的滑油出口端13之间有至少一个单向阀30，该单向阀30例如为活动密封装置的形式，如所述专利申请PI0004286.2中所述，且该单向阀30布置在阀座和内部止动器31之间，该阀座确定于油泵装置10的泵体11的进口端12处。

在单向阀30的另一结构中，该单向阀30布置在油泵装置10的滑油进口端12和滑油出口端13中的至少一个内，或者布置在所述滑油进口端12和滑油出口端13之间的泵体11的区域内。

本发明的泵系统还推出至少一个止动器40，例如安装在连杆4上，并在油泵装置10和压缩机之间，用于限制阻尼弹性装置20的最大位移。

Claims (11)

1.一种用于往复运动密封压缩机的油泵系统，有：壳体(1)，该壳体内部确定了油槽(5)；马达-压缩机组件；油泵组件(10)，该油泵组件与压缩机相连，以便以往复运动方式沿确定方向移动；以及流体连通装置(6)，该流体连通装置使油泵装置(10)与要润滑的压缩机部件相连，其特征在于：油泵装置(10)通过至少一个阻尼弹性装置(20)与压缩机相连，该阻尼弹性装置的尺寸设置成能够使所述油泵装置(10)的位移幅值降低至这样的值，即该值计算成使所述油泵装置(10)的自然谐振频率(Wn)和压缩机的工作频率(W)之间的比导致油泵装置(10)和所述压缩机的位移之间的比为小于1的值。

2.根据权利要求1所述的油泵系统，其特征在于：它包括连杆(4)，该连杆(4)有与压缩机相连的端头以及与油泵装置(10)相连的相对端，所述连接的至少一个通过该阻尼弹性装置(20)实现。

3.根据权利要求2所述的油泵系统，其特征在于：该连杆(4)与压缩机和油泵装置(10)中的至少一个可伸缩地连接。

4.根据权利要求3所述的油泵系统，其特征在于：该连杆(4)为空心的，并确定了在油泵装置(10)和要润滑的压缩机部件之间的流体连通装置(6)的一部分。

5.根据权利要求4所述的油泵系统，其特征在于：该连杆(4)在相应的第一端在外部装有油泵装置(10)，该阻尼弹性装置(20)环绕所述第一端安装，并在所述油泵装置(10)的外侧。

6.根据权利要求4所述的油泵系统，其特征在于：该连杆(4)在其第一端的内部装有油泵装置(10)，该阻尼弹性装置(20)布置在所述连杆(4)内部，并在所述油泵装置(10)的外侧。

7.根据权利要求4所述的油泵系统，其特征在于：马达-压缩机组件包括活塞(3)，该活塞(3)通过活塞杆与驱动机构相连，连杆(4)为活塞杆。

8.根据权利要求1所述的油泵系统，其特征在于：该阻尼弹性装置(20)为螺旋弹簧的形式。

9.根据权利要求1所述的油泵系统，其特征在于：它包括至少一个单向阀(30)，该单向阀设置在油泵装置(10)内。

10.根据权利要求9所述的油泵系统，其特征在于：该油泵装置(10)有：一个滑油进口端(12)，该滑油进口端开口于油槽(5)；以及滑油出口端(13)，该滑油出口端开口于连杆(4)的第一端，所述单向阀(30)布置在油泵装置(10)的所述滑油进口端(12)和滑油出口端(13)中的至少一个内。

11.根据权利要求10所述的油泵系统，其特征在于：该连杆(4)有至少一个止动器(40)，用于限制阻尼弹性装置(20)的最大位移。

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