CN86105046A - 半封闭制冷压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半封闭制冷压缩机，属于制冷机械，由电机、曲轴、连杆、活塞、气阀、润滑油路等组成。本发明提出了一种特殊的气阀与活塞配合结构，提出了带隔热层的同心式吸排气腔结构，提出了用甩油盘的曲拐式曲轴两端进油的润滑油路。采用本发明的半封闭制冷压缩机较现有机器耗电省、效率高、噪声低、润滑油路简单可靠。

Description

本发明涉及一种半封闭制冷压缩机。属于制冷机械，它由电机和压缩机组合而成。两者安装在同一机壳内。压缩机部分由曲轴、连杆、活塞、气阀、润滑油路等构成。

这种压缩机在世界各地现已有大量生产，广为应用，其结构形式亦多种多样，在气阀结构上，多采用舌簧阀，舌簧阀虽然有结构简单等优点。但由于结构的限制，使得其阀座阀隙气流通道面积均较小，这样气流速度过大，将产生大的流动阻力损失，这对长行程结构机器更甚。在另一种类型-全封闭式制冷压缩机中有采用挠性环状吸气阀与刚性环状排气阀结合的气阀结构，见图1。这种结构虽然气流通道面积较大，其中流动阻力较小。但它将导致较大的气缸余隙容积（由具有较大通道面积的排气腔构成），从而既降低机器性能又减小机器工作能力。同时，采用这种结构气阀之后，压缩机气缸盖上的吸气腔要环围排气腔，形成同心式吸排气腔结构，这样会大大增加吸气的有害过热，降低机器的性能。

从气阀的流通面积角度考虑，为减小流动阻力损失，采用挠性环状吸气阀与刚性环状排气阀结合的气阀结构是理想的。因为这种结构具有较其它结构大得多的气流通道面积。特别是当机器为长行程结构时更显其优点。但如前所述，应解决其较大的余隙容积及同心式吸排气腔之间的严重热交换问题。

良好的润滑是保证机器可靠工作的基础，半封闭制冷压缩机常用润滑方式有：用甩油盘的结构和用油泵的结构。通常用甩油盘的结构只能用于偏心块式曲轴上（偏心块相应称为偏心曲柄销），活塞行程增加时，偏心曲柄销直径也要相应增加。机器工作时，由于曲柄销外圆上点的线速度将随其直径的加大而增加，此时偏心曲柄销外圆及连杆大头孔内径上的摩擦功耗及磨损也要相应增加;同时偏心曲柄销直径的增加也使其产生的旋转惯性力相应增大。这种旋转惯性力要影响活塞、连杆、曲轴的受力。从而既影响机器的摩擦功耗和磨损，也影响机器的强度和刚度。对于长行程结构机器这种影响更大。这是这种结构的不足之处。用油泵的结构，采用曲拐式曲轴，虽然可以克服上述不足，但它却较甩油盘结构复杂得多，零件多、要求高、加工难是这种结构的一大缺点。日本专利说明书JP-A-55-148984在一定程度上解决了上述两种结构存在的不足，它采用在曲拐式曲轴上应用甩油盘甩油和飞溅勺溅油同时润滑的结构，见图2。这种结构既克服了前述用甩油盘的偏心块式曲轴润滑结构的缺点，也较油泵结构简单。但是，由于增加了飞溅润滑结构，使得机器功耗有所增加，同时飞溅勺间断击油，将产生附加击油噪声。

本发明的目的在于：对于长行程结构机器。在采用挠性环状吸气阀与刚性环状排气阀结合的气阀结构以保证较大气流通道面积时，提出一种合理的气阀与活塞配合结构，以有效减小余隙容积，提出一种能最大限度减小排气对吸气有害加热的同心式吸排气腔结构;提出一种更为理想更加简单可靠的润滑系统（当然本发明提出的各种结构对于短行程结构机器也同样适用，此处提出长行程结构原因是此时效果更佳）

为此，本发明的特征在于：在采用挠性环状吸气阀刚性环状排气阀结合的气阀结构时，所研究的气阀与活塞配合结构，可将排气通道内气体最大限度排净，从而有效消除了这一占较大比例的余隙容积，所研究的带隔热层的同心式吸排气腔结构中，隔热层将吸排气腔隔开，以达到有效减小排气对吸气的有害加热的目的;研究了用甩油盘的曲拐式曲轴两端进油的润滑油路，该油路采用了甩油盘结构，简单可靠，加工容易。

图3是半封闭制冷压缩机一种实施例：与气阀配合的活塞顶部凸出一环台，该环台能与阀板上排气通道密切吻合;在气缸盖的排气腔侧镶嵌一薄壁园筒构成带隔热腔的同心式吸排气腔结构;由甩油盘、曲拐式曲轴、端盖上集油槽、机体与轴承座上贮油腔及导油管输油管等组成了简单可靠的润滑油路。

图1是2FV5Q型全封闭式制冷压缩机气阀结构图。

图2是同时应用甩油盘甩油和飞溅勺溅油的油路结构图。

图3是半封闭制冷压缩机总体结构图。

图4是气阀与活塞配合结构图。

图5是带隔热层的同心式吸排气腔结构图。

图6是用甩油盘的曲拐式曲轴两端进油的油路结构图。

由图1可看出，传统结构在采用了挠性环状吸气阀与刚性环状排气阀后，排气通道构成了很大的余隙容积，并且吸气要被排气严重加热。图2所示的油路则增加了功耗和溅油噪声。

作为本发明的半封闭制冷压缩机的一个实施例如图3所示。启动电机2后，压缩机将曲轴3的旋转运动通过连杆5转化为活塞4的往复运动。活塞4在机体1的气缸内上下运动，实现压缩机的吸气、压缩、排气循环。排出的高压气体经过制冷系统的冷凝器、节流阀后，在蒸发器内蒸发制冷，出蒸发器后，再进入压缩机吸气，如此周而复始以达到制冷目的。

在图3图4中，出蒸发器的低压低温制冷剂蒸汽。通过吸气截止阀6（图中未示出）进入气缸盖7中的吸气腔（吸气不冷却电机），压缩机吸气时，从阀板8的吸气通道流过已开启的挠性环状吸气阀片9进入气缸内，经过在气缸内的压缩，制冷剂气体又通过气阀的排气通道顶开刚性环状排气阀片10进入气缸盖7的排气腔，再经过排气截止阀11（图中未示出）进入制冷系统。活塞4在气缸内运动到上止点位置时排气结束，此时残留在气缸内活塞上面的高压气体，在活塞向下止点运行压缩机吸气时要膨胀，从而降低机器性能。本发明提出，通过结构设计消除排气通道构成的余隙容积以达将其减至最小的目的。该实施例中，活塞4顶部凸出一环台结构，该环台与阀板8上排气通道相吻合，这样，压缩机便可最大限度地将高压气体排净。活塞4顶部环台与阀板8排气通道配合结构较好的设计是环台与通道保持合理的尺寸和合适的角度，以使既有大的通疏面积又保证了小的余隙容积。

从图3图5可以看出，在采用了挠性环状吸气阀刚性环状排气阀结合的气阀结构后。同心式吸排腔的排气腔侧高压高温气体要严重加热吸气腔侧的低压低温气体，从而降低机器性能，本发明提出，在同心式吸排气腔之间形成一隔热层来减小排气腔高温气体传导给吸气腔低温气体的有害热。该实施例中，隔热层内存有静止气体，根据传热学原理，该静止气体具有很大热阻，从而可实现有效减小吸排气腔间传热之目的。此时，隔热层为由薄壁圆筒12镶嵌在气缸盖7上的排气腔内构成的中空隔热腔。腔的厚度，比较好的是在1毫米左右。

半封闭制冷压缩机运行中，各摩擦副必须有良好的润滑，本发明提出了简单可靠的用甩油盘的曲拐式曲轴两端进油的润滑油路。图3图6示出了该润滑油路的实施例。曲拐式曲轴3在电机2带动下旋转时，固定在其上的甩油盘13与之一起旋转。将油甩到端盖14的集油槽内，该集油槽内的油通过导油管15进入曲轴油孔，油沿油孔向前流动，首先润滑主轴承16。当油流至主轴承16、17之间的轴段时，部分润滑油流出曲轴油孔进入机体1上的贮油腔，从此处经过输油管19到达轴承座20的贮油腔内。并进入曲轴第二进油端。润滑主轴承18及连杆大头瓦22，并通过连杆5内的油孔到连杆小头，润滑小头衬套24，在主轴承16、17之间轴段未流出曲轴的润滑油，沿着油孔继续前行，润滑主轴承17、连杆大头瓦21、小头衬套23等，本结构形成一种曲轴两端进油的油路。在轴承座20上贮油腔中的油，进入曲轴第二进油端的油孔时，较好的结构是在轴承座内曲轴第二进油端加装一静环25，该静环将油与曲轴隔离，从而使润滑油能顺利进入油孔。对于甩油盘13，较好的结构是连续园盘状，这样既可减小击油噪声，又可增加供油量。输油管19的内孔直径应较曲轴油孔直径稍大，但又不能太大，以1～2毫米为宜。这样既可保证较小的油流动阻力，又能保证油流动的连续性。

采用本发明的一种半封闭制冷压缩机。其耗电省、效率高、噪声低、润滑油路简单可靠。

Claims (6)

1、一种半封闭制冷压缩机，属于制冷机械。由电机、曲轴、连杆、活塞、气阀、润滑油路等组成。其特征在于：气阀结构采用挠性环状吸气阀刚性环状排气阀时，具有一种特殊的可有效减小余隙容积的气阀与活塞配合结构。具有带隔热层的同心式吸排气腔；具有用甩油盘的曲拐式曲轴两端进油的润滑油路。

2、按照权利要求1所述的半封闭制冷压缩机。其特征在于：与挠性环状吸气阀刚性环状排气阀配合的活塞4的顶部有一凸出环台，该凸出环台与气阀的排气通道相吻合。

3、按照权利要求1所述的半封闭制冷压缩机，其特征在于：同心式吸排气腔的隔热层是由气缸盖7及镶嵌在其上的一个薄壁圆筒12构成的中空隔热腔。

4、按照权利要求1所述的半封闭制冷压缩机，其特征在于：用甩油盘的曲拐式曲轴两端进油的润滑油路由曲拐式曲轴3、甩油盘13、端盖14上集油槽、机体1与轴承座20上贮油腔及导油管15输油管19等组成。

5、按照权利要求4所述的半封闭制冷压缩机，其特征在于：甩油盘13为能连续甩油的圆盘状结构。

6、按照权利要求4所述的半封闭制冷压缩机，其特征在于：轴承座20内曲轴第二进油端装有静环25。

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