SE422699B

SE422699B - Lubricating device with material separator for compressors with vertically arranged axle

Info

Publication number: SE422699B
Application number: SE8005552A
Authority: SE
Inventors: Leonid Stepanovich Tjurikov; Viktor Nikolaevich Tvekhovsky
Original assignee: Leonid Stepanovich Tjurikov; Viktor Nikolaevich Tvekhovsky
Priority date: 1980-08-05
Filing date: 1980-08-05
Publication date: 1982-03-22
Also published as: SE8005552L

Abstract

The invention relates to a device for lubricating compressors with a vertically arranged axle, which are e.g. being utilised in cooling systems. The device comprises an oil pump and a material separator. The oil pump is formed by a sloping channel 6 incorporated in the lower part of the vertical axle 1 together with a groove 7 incorporated in the outside of the axle 1. The material separator comprises a cavity 9 being formed in the vertical axle 1 on the side where the sloping channel 6 is arranged, closer to the outer end of the axle 1, and a dirt-separating element 10 in form of a plate which is slopingly arranged in the cavity 9 as well as in the sloping channel 6 above the portion where the cavity 9 is connected to the channel 6. The cavity 9 in the material separator is delimited by the inside 11 of a sleeve 2, is narrowing in the direction towards the channel 6 and is connected with same. This enables controlling the whole oil flow through the cavity 9 of the material separator, and cleaning it from mechanical particles. <IMAGE>

Description

8005552- 8 ren kan de mekaniska partiklarna alltså kontinuerligt cirkulera genom oljepumpen, varvid de, tillsammans med olja kan tillföras komponenter~- i friktion med varandra och fastkila dem. 8005552- 8 the mechanical particles can thus continuously circulate through the oil pump, whereby they, together with oil, can be supplied with components ~ - in friction with each other and wedge them.

Genom den amerikanska patentskriften är känd en smutsav- skiljarficka, som är bildad av en vertikal axels utsida och ett spår, som är upptaget i en hylsas insida. Fickan är genom en i den vertikala axeln upptagen tvärkanal förbunden med en lutande kanal. Under kompressorns arbetsförlopp avslungas fasta partik- lar under inverkan av centrifugalkrafter genom tvärkanalen in i fickan, vilket förhindrar att partiklarna utfälles på oljesum- pens botten.The American patent specification discloses a dirt separator pocket, which is formed by the outside of a vertical shaft and a groove, which is received in the inside of a sleeve. The pocket is connected to a sloping channel through a transverse channel accommodated in the vertical axis. During the operation of the compressor, solid particles are ejected under the influence of centrifugal forces through the transverse channel into the pocket, which prevents the particles from precipitating on the bottom of the oil sump.

Vid en dylik konstruktiv utformning av smutsavskiljaren re- nas emellertid oljan inte tillräckligt effektivt, eftersom de partiklar, som rör sig med hög hastighet genom den lutande kana- len, strömmar förbi tvärkanalen.In such a constructive design of the dirt separator, however, the oil is not purified efficiently enough, since the particles, which move at high speed through the inclined channel, flow past the transverse channel.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att öka kompres- sorns funktionssäkerhet.An object of the present invention is to increase the functional safety of the compressor.

Det huvudsakliga syftet med uppfinningen är att åstadkomma en sådan anordning för smörjning av kompressorer med vertikalt anordnad axel, vid vilken smutsavskiljaren är så utformad, att man kan förhindra att de fasta partiklarna tillsammans med olja strömmar förbi smutsavskiljarfickan, vilket gör det möjligt att rena oljan från de fasta partiklarna under kompressorns arbete och följaktligen att öka kompressorns funktionssäkerhet.The main object of the invention is to provide such a device for lubricating compressors with a vertically arranged shaft, in which the dirt separator is designed so that it is possible to prevent the solid particles together with oil from flowing past the dirt separator pocket, which makes it possible to clean the oil from the solid particles during the work of the compressor and consequently to increase the functional reliability of the compressor.

Vid en anordning av i huvudkravets ingress angivet slag uppnås detta enligt föreliggande uppfinning genom de i känne- tecknande delen av kravet angivna säregenskaperna.In the case of a device of the type specified in the preamble of the main claim, this is achieved according to the present invention by the special properties specified in the characterizing part of the claim.

En dylik konstruktiv utformning av hålrummet och smuts- avstötningselementet förhindrar att de mekaniska partiklar, som rör sig med hög hastighet och inte hunnit tryckas mot kanalens vägg, tillsammans med direktströmmen passerar förbi hålrummet, eftersom smutsavstötningselementet helt överbryggar oljans di- rektströmning och styr oljeströmmen genom hålrummet. I hâlrum- met tryckas de mekaniska partiklarna under inverkan av en radi- ell kraft, som ökar genom att centrifugalkraften adderas till en komposant av avstötningskraften, mot hylsans yta, medan oljan passerar via smutsavstötningselementet och från hålrummet på nytt inmatas i den lutande kanalen. 8005552-8 Oljan renas därför bättre från mekaniska partiklar, samti- digt som oljepumpens kapacitet blir högre. 1 De i plåtens övre parti upptagna utskärningarna (urtagen) befrämjar alltså att oljan strömmar obehindrat, medan stöden gör det möjligt att fästa smutsavstötningselementet i det önska- de lutande läge, vid vilket oljan renas effektivt under kompres- sorns arbete, varjämte kompressorn blir enklare att montera.Such a constructive design of the cavity and the dirt repellent element prevents the mechanical particles, which move at high speed and have not had time to be pressed against the wall of the duct, together with the direct current from passing the cavity, since the dirt repellent element completely bridges the oil direct flow and controls the oil flow . In the cavity, the mechanical particles are pressed under the influence of a radial force, which increases by adding the centrifugal force to a component of the repulsive force, against the surface of the sleeve, while the oil passes through the dirt repellent element and is re-fed into the inclined channel. 8005552-8 The oil is therefore better purified from mechanical particles, at the same time as the oil pump's capacity becomes higher. The cut-outs (recesses) accommodated in the upper part of the plate thus promote the oil to flow unhindered, while the supports make it possible to fasten the dirt-repellent element in the desired inclined position, at which the oil is effectively cleaned during the work of the compressor, and the compressor is easier to mount.

Ifall plåten med ett stöd i dess övre centrumdel används, kan hålrummet få praktiskt taget vilken form som helst.If the plate with a support in its upper center part is used, the cavity can take practically any shape.

Som exempel beskrivas närmare nedan olika utföringsformer av uppfinningen under hänvisning till bifogade ritning, på vil- ken fig 1 visar ett delvis sektionerat längdsnitt genom en sådan utföringsform av anordningen för smörjning av kompressorer, fig 2 är en delvy sedd i riktningen av pilen A i fig 1, fig 5 visar en frontvy av smutsavstötningselementet, fig 4 visar en sidovy av det i fig 5 visade smutsavstötningselementet, fig 5 visar en frontvy av smutsavstötningselementet vid en annan utföringsform av anordningen, och fig 6 visar en sidovy av det i fig 5 visade smutsavstötningselementet.As an example, various embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a partially sectioned longitudinal section through such an embodiment of the device for lubricating compressors, Fig. 2 is a partial view seen in the direction of arrow A in Figs. Fig. 5 shows a front view of the dirt-repellent element, Fig. 4 shows a side view of the dirt-repellent element shown in Fig. 5, Fig. 5 shows a front view of the dirt-repellent element in another embodiment of the device, and Fig. 6 shows a side view of the dirt-repellent element shown in Fig. 5. .

Anordningen enligt uppfinningen för smörjning är avsedd att användas vid kända kompressorer med en vertikalt anordnad axel 1 (fig 1), som uppbär en hylsa 2. Genom att dylika kompressorer är vida bekanta, beskrives de inte i detalj i fortsättningen. I fig 1 visas därför endast enstaka komponenter i kompressorn, vil- ka gör det möjligt att klargöra uppfinningstanken. Dessa kompo- nenter är den vertikala axeln 1, hylsan 2, en ram 5, en rotor 4 och ett oljebad 5, i vilket den vertikala axelns 1 undre ände är nedsänkt.The device according to the invention for lubrication is intended to be used with known compressors with a vertically arranged shaft 1 (Fig. 1), which carries a sleeve 2. Since such compressors are widely known, they are not described in detail in the following. Fig. 1 therefore shows only individual components in the compressor, which make it possible to clarify the inventive idea. These components are the vertical shaft 1, the sleeve 2, a frame 5, a rotor 4 and an oil bath 5, in which the lower end of the vertical shaft 1 is immersed.

Anordningen för smörjning av kompressorer innefattar en olje- pump och en smutsavskiljare. Oljepumpen är bildad av dels en lu- tande kanal 6, som är upptagen i den vertikala axelns 1 undre del, såsom det framgår av fig 1, och förbunden med oljebadet 5, och dels ett i axelns 1 utsida upptaget spår 7. Den lutande kanalen 6 är förbunden med spåret 7 genom en tvärkanal 8, som är upptagen i den del av den vertikala axeln 1, där den lutande kanalen 6 är anordnad så nära axelns 1 ytterände som möjligt.The device for lubricating compressors comprises an oil pump and a dirt separator. The oil pump is formed partly by a sloping channel 6, which is accommodated in the lower part of the vertical shaft 1, as can be seen from Fig. 1, and connected to the oil bath 5, and partly by a groove 7 received in the outside of the shaft 1. 6 is connected to the groove 7 by a transverse channel 8, which is received in the part of the vertical shaft 1, where the inclined channel 6 is arranged as close to the outer end of the shaft 1 as possible.

Hylsan 2 är tätt påsatt på axeln 1 en liten sträcka under den del, där tvärkanalen 8 är upptagen. 80055 52-8 4 Smutsavskiljaren är bildad av ett hålrum 9 och ett s.k. smutsavstötningselement 10. Hålrummet 9 är upptaget i den ver- tikala axeln 1 på den sida, där den lutande kanalen 6 är anord- nad närmast axelns 1 ytterände, vilket med andra ord innebär att hålrummet 9 är anordnat något under tvärkanalen 8 i den del, där hylsan 2 är anordnad. Hålrummet 9 är på den ena sidan avgränsat av hylsans 2 insida och på den andra sidan förbundet med den lu- tande kanalen 6. Hålrummet 9 är, sett i riktning mot den lutan- de kanalen 6, avsmalnande, såsom det framgår av fig 1, varigenom hålrummets 9 sidoyta 12 är lutande. Det så anordnade hålrummet 9 medför praktiskt taget inte någon ändring i axelns 1 mekaniska hållfasthet, eftersom den del, där hålrummet 9 är utformat, är omgiven av hylsan 2 med övermått.The sleeve 2 is tightly fitted to the shaft 1 a short distance below the part where the transverse channel 8 is accommodated. 80055 52-8 4 The dirt separator is formed by a cavity 9 and a so-called dirt rejection element 10. The cavity 9 is accommodated in the vertical axis 1 on the side where the inclined channel 6 is arranged closest to the outer end of the shaft 1, which in other words means that the cavity 9 is arranged slightly below the transverse channel 8 in that part, where the sleeve 2 is arranged. The cavity 9 is on one side delimited by the inside of the sleeve 2 and on the other side connected to the inclined channel 6. The cavity 9 is, seen in the direction of the inclined channel 6, tapered, as can be seen from Fig. 1, whereby the side surface 12 of the cavity 9 is inclined. The cavity 9 thus arranged practically does not entail any change in the mechanical strength of the shaft 1, since the part where the cavity 9 is formed is surrounded by the sleeve 2 with excess dimensions.

Smutsavstötningselementet 10 är uppbyggt i form av en plåt, som är anordnad lutande i hålrummet 9 och i den lutande kanalen 6 i den del, där hålrummet 9 är förbundet med kanalen 6, på så- dant sätt, att plåtens undre ände 15 överbryggar den lutande ka- » nalen 6 (fig 2) och dess övre ände är införd íhàlrummet 9 under 6 kvarlämnande av en spalt 15 för oljepassage. 6 _ Det i fig 3 och 4 visade smutsavstötningselementet 10 har formen av en plåt, vars övre ände 14 är krökt, såsom det fram- går av fig 4. Plåtens övre ände 14 är försedd med stöd 16 (fig 5) och en utskärning 17.The dirt rejection element 10 is built in the form of a plate, which is arranged inclined in the cavity 9 and in the inclined channel 6 in the part where the cavity 9 is connected to the channel 6, in such a way that the lower end 15 of the plate bridges the inclined the channel 6 (Fig. 2) and its upper end are inserted into the cavity 9 below 6 leaving a gap 15 for oil passage. The dirt-repellent element 10 shown in Figs. 3 and 4 has the shape of a plate, the upper end 14 of which is curved, as can be seen from Fig. 4. The upper end 14 of the plate is provided with support 16 (Fig. 5) and a cut-out 17 .

Under kompressorns arbetsförlopp uppdelar smutsavstötnings- elementet 10 (fig 1) hålrummet 9 i en övre del och en undre del, samtidigt som elementets 10 ansatser 16 (fig 2) kommer till an- liggning mot hålrummets 9 sidoyta 12, varvid elementets utskär- ning 17 (fig 5) fungerar som ytterligare spalt för oljepassage.During the operation of the compressor, the dirt-repellent element 10 (Fig. 1) divides the cavity 9 into an upper part and a lower part, at the same time as the projections 16 (Fig. 2) of the element 10 abut against the side surface 12 of the cavity 9, the cut-out 17 of the element (Fig. 5) acts as an additional gap for oil passage.

Det i fig 5 och 6 visade smutsavstötningselementet 10 ut- göres av en plåt med väsentligen plan form, vars övre ände 14 (fig 5) har tre delar 18, 19 och 20, av vilka de yttre delarna 18 och 20 är riktade åt motsatta håll i plåtens plan och anord- nade att bilda stöd för anliggning mot hålrummets 9 sidoyta 12, medan centrumdelen 19 (fig 6) är utbockad med en vinkel a av exempelvis 500 mot plåtens plan, varigenom urtag 21 (fig 5) för oljepassage bildas, vilka urtag fungerar som ytterligare, spalter för oljepassage från hålrummets 9 undre del till dess övre del. Centrumdelens 19 (fig 6) övre parti är försett med en avsats 22, som är avsedd att bringas till anliggning mot axelns 5 8895552-8 1 inre yta över den del, där hàlrummet 9 (fig 1) är förbundet med den lutande kanalen 6.The dirt-repellent element 10 shown in Figs. 5 and 6 consists of a plate with a substantially flat shape, the upper end 14 (Fig. 5) of which has three parts 18, 19 and 20, of which the outer parts 18 and 20 are directed in opposite directions. in the plane of the plate and arranged to form a support for abutment against the side surface 12 of the cavity 9, while the center part 19 (Fig. 6) is bent out at an angle α of, for example, 500 to the plane of the plate, whereby recesses 21 (Fig. 5) for oil passage are formed. recesses act as additional, slots for oil passage from the lower part of the cavity 9 to its upper part. The upper part of the center part 19 (Fig. 6) is provided with a ledge 22, which is intended to abut against the inner surface of the shaft 5 over the part where the cavity 9 (Fig. 1) is connected to the inclined channel 6.

Smutsavstötningselementets 10 undre ände 15 (fig 3 och 5) har avrundad form, vilket gör det möjligt att överbrygga den lutande kanalen 6 (fig 1) och styra hela oljeströmmen genom hål- rummet 9. En dylik utformning av smutsavstötningselementets 10 övre och undre ändar gör det möjligt att fasthàlla smutsavstöt- ningselementet 10 i det förutbestämda läget, när kompressorn är i funktion.The lower end 15 (Figs. 3 and 5) of the dirt-repellent element 10 has a rounded shape, which makes it possible to bridge the inclined channel 6 (Fig. 1) and direct the entire oil flow through the cavity 9. Such a design of the upper and lower ends of the dirt-repellent element 10 makes it is possible to hold the dirt rejection element 10 in the predetermined position when the compressor is in operation.

Anordningen enligt uppfinningen fungerar på följande sätt.The device according to the invention works in the following way.

Medan kompressorn arbetar strömmar olja från oljebadet 5 (fig 1) genom den lutande kanalen 6 uppåt, samtidigt som olje- strömmen avlänkas av smutsavstötníngselementet 10 och av detsam- ma instyres i hàlrummets 9 undre del, varifrån den genom spalterna och urtagen lyftes in i hålrummets 9 övre del, varefter den inma- tas i den lutande kanalen 6. Från kanalen 6 inkommer oljan genom tvärkanalen 6 till spåret 7 och vidare till smörjställena.While the compressor is operating, oil flows from the oil bath 5 (Fig. 1) through the inclined channel 6 upwards, at the same time as the oil flow is deflected by the dirt rejection element 10 and guided by it into the lower part of the cavity 9, from where it is lifted into the cavity. 9 upper part, after which it is fed into the inclined channel 6. From the channel 6, the oil enters through the transverse channel 6 to the groove 7 and on to the lubrication points.

Mekaniska partiklar kan röra sig uppåt tillsammans med oljan genom den lutande kanalen 6. De mekaniska partiklar, som befinner sig i den i den lutande kanalen 6 strömmande oljeströmmen, påver- kas av centrifugalkrafter, vilka strävar att trycka dessa partiklar mot kanalens 6 väggar. Samtidigt som oljeströmmen med partiklarna strömmar uppåt genom kanalen 6, slår den mot smutsavstötningsele- mentet 10 med en bestämd kraft, varvid den återkastas från elemen- tet 10, ändrar sin riktning och inkommer i hålrummets 9 undre del.Mechanical particles can move upwards together with the oil through the inclined channel 6. The mechanical particles present in the oil stream flowing in the inclined channel 6 are affected by centrifugal forces, which strive to push these particles against the walls of the channel 6. At the same time as the oil flow with the particles flows upwards through the channel 6, it strikes the dirt-repellent element 10 with a definite force, whereby it is bounced off the element 10, changes its direction and enters the lower part of the cavity 9.

Genom att de mekaniska partiklarna förutom av centrifugalkraften pâverkas av horisontella komposanter av den återkastade kraften, kommer summan av dessa krafter att vara avsevärt större än samman- bindningskraften för de mekaniska partiklarna vid oljan, varigenom de mekaniska partiklarna avstötes mot hylsans 2 insida 11 och utfäl- les i hålrummets 9 undre del, samtidigt som oljan genom spalterna och plåtens urtag strömmar genom hålrummets 9 övre del in i den lu- tande kanalen 6. Genom att hàlrummet 9 är avsmalnande i riktning mot den lutande kanalen, strömmar de mekaniska partiklarna efter avställning av kompressorn inte tillbaka till oljebadet, vilket förhindrar att dessa partiklar på nytt suges in i oljepumpens ka- nal. Detta resulterar i att oljepumpen arbetar effektivare och kom- pressorns livslängd blir längre.Because the mechanical particles, in addition to the centrifugal force, are affected by horizontal components of the reflected force, the sum of these forces will be considerably greater than the bonding force of the mechanical particles at the oil, whereby the mechanical particles are repelled against the inside of the sleeve 2 and precipitate. in the lower part of the cavity 9, at the same time as the oil flows through the gaps and the recesses of the plate through the upper part of the cavity 9 into the inclined channel 6. Because the cavity 9 is tapered towards the inclined channel, the mechanical particles flow after shutting down. the compressor does not return to the oil bath, which prevents these particles from being sucked back into the oil pump duct. This results in the oil pump working more efficiently and the compressor life is longer.

Claims

A device for lubricating a compressor with a vertically arranged shaft (2) supporting a sleeve (2), which device comprises on the one hand an oil pump, which is formed by an inclined, in the lower part of the vertical shaft (1) accommodated channel (6), which is connected to the oil bath (5) of the compressor, and of a groove (7) received in the outside of the shaft (1), and partly a dirt separator, k characterized in that the dirt separator is formed partly by a cavity (9) delimited by the inside (11) of the sleeve (2), which is formed in the vertical axis (1) on the side where the inclined channel (6) is arranged closer to the outer end of the shaft (1), and which is tapered in the direction of the inclined channel (7) and connected thereto, Ä and partly a dirt-repellent element (10), which has the shape of a plate, which is arranged inclined in the cavity ( 9) and in the inclined channel (6) over the section where the cavity (9) is connected to the channel (6), in such a way that the lower end (15) of the plate over 9 bridges the inclined channel (6) and its upper end (14) is inserted into the cavity (9) to form a gap for oil passage.

Device according to claim 1, characterized in that the upper end (14) of the plate, inserted into the cavity (9), is curved and provided with a recess (17) for oil passage and support (16) for abutment against the cavity (9). ) sídoyta (12). Device according to claim 2, characterized in that the upper (14) of the plate, which enters the cavity (9), is formed with three parts (18, 19 and 20), the outer ones (18 and 20) of which are directed towards opposite and arranged to form the supports for abutment against the side surface (12) of the cavity (9), while the center part (19) is bent out at an angle (a) to the plane of the plate, whereby recesses (21) for oil passage are formed, the part (19) the upper part is formed with a ledge (22) for abutment against the inner surface of the shaft (1) over the section where the cavity (9) is connected to the inclined channel (6).