CN204984889U - 低背压滚动转子式压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低背压滚动转子式压缩机，包括气缸体和滚动活塞(圆筒形转子)，气缸体内有吸气腔和压缩腔，工质通过进气孔进入吸气腔，在压缩腔被压缩，其中还包括润滑油腔和润滑油路，所述润滑油腔设于所述滚动活塞内部，所述润滑油路的一端连接所述进气孔，另一端设置有吸油口，所述吸油口和所述润滑油腔连通或被所述滚动活塞封闭。本实用新型通过在适当位置设置润滑油路，实现滚动活塞内部的润滑油腔和吸气孔的连通，形成了润滑油路，从而实现对工作腔内滑动部位的润滑，进而提高了压缩机的性能和可靠性。

Description

低背压滚动转子式压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机领域，尤其涉及一种壳体内部为低背压(即吸气压力)的全封闭式滚动转子式压缩机。

背景技术

滚动转子式压缩机是一种容积型回转式压缩机。气缸工作容积的变化，是依靠设置在曲轴上偏心装置的圆筒形转子(即滚动活塞)在气缸内的滚动来实现的。气缸体、滚动活塞和气缸盖所限定的空腔称为工作腔，该工作腔根据工作时的状态可分为吸气腔和压缩腔。工质通过吸气孔进入吸气腔，在压缩腔被压缩。

如图1所示，滚动转子式压缩机主要由曲轴(未示出，其轴线为O)、气缸体3、滚动活塞2、弹簧12、滑片11、吸气孔8、排气口及排气阀13、气缸盖(未示出，其垂直于曲轴轴线O设置)等部件组成。气缸体3、滚动活塞2和气缸盖限定形成压缩机的工作腔，其可被滑片11划分为压缩腔14和吸气腔15。滚动活塞2的轴线为O₁。压缩机运行时，滚动活塞2沿气缸体3的内壁滚动，其状态经过如图1中a→b→c→d→a所示的变化，循环往复，通过压缩腔14和吸气腔15的容积变化实现压缩与吸气。

进一步地，如图1所示，壳体内部为低背压(背压，即吸气压力)的滚动转子式压缩机，相较于壳体内部为高背压的滚动转子压缩机，有如下优势：对于碳氢制冷剂压缩机(如R290压缩机，其中R290为一种新型环保制冷剂)，低背压压缩机的壳体内部为吸气压力，冷媒与冷冻机油的溶解度低，能显著减少冷媒充注量，由于其易燃易爆的特性，减少冷媒充注量能提高安全性，并扩大该种压缩机的应用范围；对于高压冷媒压缩机(如二氧化碳压缩机)，低背压压缩机的壳体内部压力为吸气压力，对壳体的耐压能力要求低；压缩机的电机处于壳体内部，低背压压缩机的壳体环境温度低，对电机的耐高温能力要求低。

目前，低背压压缩机运动部件的润滑主要是通过如下方式来实现的：在压缩机的底部设有润滑油池，曲轴的底部伸入到油池中，压缩机在运转时，通过离心泵油的方式将润滑油泵入曲轴中间的通孔内，再通过曲轴上与通孔相连的径向油孔将润滑油输送到气缸盖、活塞以及叶片等滑动部位。

然而，前述这种低背压压缩机的润滑方式存在如下问题：由于润滑油处于壳体内部，而壳体内部为低背压，故润滑油的压力与壳体内部的压力相同，为压缩机的吸气压力，这样经过曲轴径向油孔传递到活塞内部的润滑油压力基本与吸气压力相同。而压缩机的工作腔内部，随着压缩机的运转将上升到排气压力，因此，工作腔内的压力始终接近或者大于活塞内部的润滑油压力。当工作腔内压力大于润滑油压力时，由于压差的存在，活塞内部的润滑油无法进入工作腔内；当工作腔内压力接近润滑油压力时，润滑油同样无法进入工作腔内。这样就无法实现对滑动部位的润滑，从而影响压缩机的性能和可靠性。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种低背压滚动转子式压缩机，包括上缸盖、下缸盖、气缸体、吸气孔、曲轴和滚动活塞，所述低背压滚动转子式压缩机还包括润滑油腔和润滑油路，所述润滑油腔由所述滚动活塞与所述上缸盖和/或所述下缸盖限定形成，所述润滑油路一端连接所述吸气孔，另一端连接所述润滑油腔。

进一步地，所述润滑油腔由所述滚动活塞与所述上缸盖限定形成，或者所述润滑油腔由所述滚动活塞与所述下缸盖限定形成，亦或所述润滑油腔由所述滚动活塞与所述上缸盖、所述下缸盖共同限定形成。

进一步地，所述润滑油路设置在所述上缸盖和/或所述下缸盖内和所述气缸体内。

进一步地，所述润滑油路靠近所述润滑油腔一端包括吸油口，所述吸油口满足以下条件：s<r-d，其中，s为所述吸油口上的点与所述曲轴的轴线的最远距离，r为所述滚动活塞外径，d为所述曲轴的轴线与所述滚动活塞的轴线的距离。

本实用新型通过一个润滑油路实现活塞内部和进气孔的连通。依据伯努利定理，理想流体沿流管作定常流动时，流动速度增加，流体的静压将减小；反之，流动速度减小，流体的静压将增加，但是流体的静压和动压之和即总压始终保持不变。如果流管的横截面积沿流动方向缓变，则在工程应用中可以对流管的平均速度和平均压力应用伯努利定理。也即，压缩机在运行时，具有一定流速的工质流过吸气孔时，会在吸气孔上的润滑油路处形成一定的负压，这样在压差的作用下，活塞内部的润滑油以及在压缩腔泄漏的的工质会通过润滑油通过流到吸气孔处，并随着进气一起进入到工作腔。进入工作腔的润滑油可以实现对工作腔内滑动部位的润滑，从而提高压缩机的性能和可靠性。本实用新型可以使压缩机的活塞内部的润滑油以及在压缩腔泄漏的工质进入压缩机的工作腔内部，进入工作腔内部的润滑油可以实现对工作腔内滑动部位的润滑。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是滚动转子式压缩机的工作原理图；

图2是本实用新型的一种低背压滚动转子式压缩机的实施例一的结构剖视图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是本实用新型的一种低背压滚动转子式压缩机的实施例二的结构剖视图。

附图标记

1下缸盖

2滚动活塞

3气缸体

4上缸盖

5曲轴

6进气管

7润滑油路

8吸气孔

9润滑油腔

10吸油口

11滑片

12弹簧

13排气口及排气阀

14压缩腔

15吸气腔

r滚动活塞外径

d曲轴轴线与滚动活塞轴线的距离

s吸油口上的点与曲轴的轴线的最远距离

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

实施例一

如图2所示是本实用新型的一种低背压滚动转子式压缩机的结构剖视图。如图所示，本实用新型的低背压滚动转子式压缩机主要包括上缸盖4、下缸盖1、气缸体3、进气管6、吸气孔8、曲轴5和滚动活塞2。滚动活塞2安装在曲轴5上并且偏心设置，在压缩机运行时，曲轴5由电动机等设备提供动力，以轴线O为轴旋转。滚动活塞2由曲轴5带动，沿着气缸体3、以自身轴线O₁为轴滚动。

气缸体3内设有滑槽，滑槽内安装有滑片11和弹簧12。滑片11的一端和弹簧12接触，另一端和滚动活塞2接触。其中，弹簧12始终处于压缩状态，从而保证滑片11和滚动活塞2始终接触。压缩机的上缸盖4、下缸盖1、气缸体3和滚动活塞2在压缩机内部限定形成一个月牙形的工作腔。

润滑油腔9由上缸盖4、下缸盖1、气缸体3和滚动活塞2限定形成，其中上缸盖4内还设有润滑油路7，其靠近润滑油腔9一端为吸油口10。吸油口10和润滑油路7处的一个示例性具体结构见图3。润滑油腔9装有润滑油。

一般情况下，前述月牙形的工作腔被滑片11分隔为压缩腔14和吸气腔15，譬如图1所示的b状态。从b状态向c状态运行时，吸气腔15容积逐渐变大，压缩腔14逐渐被滚动转子2压缩。滚动活塞2运行到如图1所示的d状态的瞬间，滑片11被完全压缩到滑槽内部，此时压缩腔14被压缩至消失。此后滑片11重新伸出滑槽，月牙形的工作腔也重新被滑片11分隔成压缩腔14和吸气腔15，开始下一轮的工作循环。

以图1为例，滚动活塞2沿着气缸体3的内壁沿箭头方向滚动。在一个工作循环内，压缩腔14的容积逐渐变小，压缩腔14内的气体体积减小，压强升高，此为压缩过程；吸气腔15的容积逐渐变大，吸气腔15内的气体体积增大，压强减小，工质经进气管6进入吸气孔8，此为吸气过程。在压缩过程中，若排气阀打开，则经压缩过的工质通过排气口及排气阀13排出气缸。

在吸气过程中，由伯努利定理可知，润滑油路7在靠近吸气孔8一端处于负压。在此负压作用下，润滑油腔9内的润滑油通过吸油口10被吸入润滑油路7。润滑油通过润滑油路7到达润滑油路7靠近吸气孔8的一端，进入前述进入吸气孔8中流动的工质中并随之进入吸气腔15，从而可以实现对运动部件(包括滚动活塞2和滑片11)的润滑。

其中，吸油口10满足s<r-d，式中s为吸油口10上的点与曲轴5的轴线O的最远距离，r为所述滚动活塞2的外径，d为曲轴5的轴线与滚动活塞2的轴线的距离。意即，在滚动活塞2的转动过程中，吸油口10要么与润滑油腔9相通，要么被滚动活塞2完全封闭，并不会暴露于工作腔。

实施例二

如图4所示是本实用新型的另一种低背压滚动转子式压缩机的结构剖视图，其工作原理与实施例一类似。区别仅在于，润滑油路7设置于下缸盖1和气缸体3的内部。

在吸气过程中，由伯努利定理可知，润滑油路7在靠近吸气孔8一端处于负压。在此负压作用下，润滑油腔9内的润滑油通过吸油口10被吸入润滑油路7。润滑油通过润滑油路7到达润滑油路7靠近吸气孔8一端，进入前述进入吸气孔8的工质中并随之进入吸气腔15，从而可以实现对运动部件(包括滚动活塞2和滑片11)的润滑。

其中，吸油口10满足s<r-d，式中s为吸油口10上的点与曲轴5的轴线O的最远距离，r为所述滚动活塞2的外径，d为曲轴5的轴线与滚动活塞2的轴线的距离。意即，在滚动活塞2的转动过程中，吸油口10要么与润滑油腔9相通，要么被滚动活塞2完全封闭，并不会暴露于工作腔。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种低背压滚动转子式压缩机，包括上缸盖、下缸盖、气缸体、吸气孔、曲轴和滚动活塞，其特征在于，所述低背压滚动转子式压缩机还包括润滑油腔和润滑油路，所述润滑油腔由所述滚动活塞与所述上缸盖和/或所述下缸盖限定形成，所述润滑油路一端连接所述吸气孔，另一端连接所述润滑油腔。

2.如权利要求1所述的低背压滚动转子式压缩机，其特征在于，所述润滑油腔由所述滚动活塞与所述上缸盖限定形成。

3.如权利要求1所述的低背压滚动转子式压缩机，其特征在于，所述润滑油腔由所述滚动活塞与所述下缸盖限定形成。

4.如权利要求1所述的低背压滚动转子式压缩机，其特征在于，所述润滑油腔由所述滚动活塞与所述上缸盖、所述下缸盖共同限定形成。

5.如权利要求2所述的低背压滚动转子式压缩机，其特征在于，所述润滑油路设置在所述上缸盖内。

6.如权利要求3所述的低背压滚动转子式压缩机，其特征在于，所述润滑油路设置在所述下缸盖内和所述气缸体内。

7.如权利要求1所述的低背压滚动转子式压缩机，其特征在于，所述润滑油路靠近所述润滑油腔一端包括吸油口，所述吸油口满足以下条件：

s<r-d，

其中，s为所述吸油口上的点与所述曲轴的轴线的最远距离，r为所述滚动活塞外径，d为所述曲轴的轴线与所述滚动活塞的轴线的距离。