WO2012142944A1

WO2012142944A1 - 旋转式压缩机以及旋转机械

Info

Publication number: WO2012142944A1
Application number: PCT/CN2012/074247
Authority: WO
Inventors: 毛春智; 苏晓耕; 李庆伟; 刘强; 李洪山
Original assignee: 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2012-10-26
Also published as: EP2713054A1; EP2713054A4; US20140044581A1; US9850900B2; EP2713054B1; IN2013MN01826A

Description

旋转式压缩机以及旋转 Wfe 相关申请的交叉引用

本申请要求于 2011 年 4 月 18 日提交中国专利局、申请号为 201110104725. K 发明名称为 "旋转式压缩机以及旋转 Wfe" 的中国专利申请以及于 2011 年 4 月 18 日提交中国专利局、申请号为 201120124863.1、发明名称为 "旋转式压缩机以及旋转积 " 的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。技术领域

[02]本发明涉及一种旋转式压缩机以及一种旋转机械。背景技术

[03]旋转式压缩机通常包括壳体、容纳在壳体中的压缩机构、用于驱动压缩机构的驱动机构等。为了保证压缩机的正常运转，压缩机内必须要有足够的润滑油。压缩机内的润滑油油位必须高于最低保护润滑油油位。当压缩机内的润滑油油位低于该最低保护润滑油油位时，应该停止压缩机。

[04]双联甚至多联压缩机系统已经被广泛应用。在这种双联或多联压缩机系统中，可以选择性地启动其中的一个或多个压缩机而关闭其他的压缩机，因此润滑油会在这些压缩机中运动而可能导致各个压缩机中的润滑油不平衡，甚至出现某些压缩机缺少润滑油的情况。

[05]此外，不管是在单个压缩机的构成的压缩机系统中还是在由多个压缩机构成的多联压缩机系统中，都有可能因为压缩机系统或压缩机漏油而导致润滑油缺乏。

[06]另外，在大型的制冷系统中，由于管路长度较长、部件较多，也可能导致润滑油不能及时循环回到压缩机中而引起压缩机缺乏润滑油。

[07]因此，必须准确地检测压缩机的润滑油状态（比如油位高度），以及时停止压缩机，防止压缩机损坏。发明内容本发明要解决的技术问题

[08]然而，目前绝大多数压缩机中没有内置的油位传感器。

[09]虽然存在一些检测液位的液位传感器，但是这些液位传感器仅适用于检测油箱或容器中的液位。这些传感器包括：压电式液位传感器、干簧管式液位传感器、超声波式液位传感、光电式液位传感等。上述传感器一般无法应用于密封式压缩机中，因为密封式压缩机中的工作环境更加严酷，比如，压缩机中的温度范围和压力范围都很宽，而且压力和温度会产生循环，并且也可能存在铸造件的杂质等。此外，在压缩机中还可能产生润滑油泡沫，因此这些传感器不能准确检测油位高度。

[10]因此，需要一种能够较筒单地和可靠地检测压缩机中的润滑油的旋转式压缩机。技术方案

[11]本发明的一个或多个实施例的一个目的是提供一种能够简单地和可靠地检测压缩机中的润滑油的旋转式压缩机。

[12]本发明的一个或多个实施例的一个目的是提供一种能够简单地和可靠地检测旋转机械中的润滑油的旋转机械。

[13]本说明书的一个方面提供了一种旋转式压缩机，包括：壳体，所述壳体包括用于容纳润滑油的润滑油存储部；设置在所述壳体内的压缩机构；驱动所述压缩机构的驱动机构，所述驱动机构包括旋转轴，所述旋转轴中设置有沿所述旋转轴的轴向延伸的通孔，所述旋转轴通过所述通孔与所述润滑油存储部流体连通；以及通过压力采集通道与所述旋转轴内的通孔流体连通的油位传感器。

[14]优选地，所述旋转式压缩机进一步包括用于支撑所述旋转轴的下轴承座，其中所述压力采集通道包括：延伸穿过所述旋转轴的侧壁并且与所述旋转轴内的通孔流体连通的压力采集孔、形成在所述旋转轴或所述下轴承座上并且与所述压力采集孔流体连通的周向油槽、延伸穿过所述下轴承座并且与所述周向油槽和所述油位传感器流体连通的连通通道。 [15]优选地，所述旋转式压缩机进一步包括设置在所述旋转轴和所述油位传感器之间的压力采集器，其中所述压力采集通道包括：延伸穿过所述旋转轴的侧壁并且与所述旋转轴内的通孔流体连通的压力采集孔、形成在所述旋转轴或所述压力采集器上并且与所述压力采集孔流体连通的周向油槽、延伸穿过所述压力采集器并且与所述周向油槽和所述油位传感器流体连通的连通通道。

[ 16]优选地，所述压力采集通道还包括设置在所述压力采集孔中并且朝向所述旋转轴的通孔的轴线突出的压力采集管。

[17]优选地，所述压力采集管的长度根据所述润滑油存储部中的最低保护润滑油油位来确定。

[18]优选地，所述最低保护润滑油油位设定得越高，所述压力采集管的长度设定得越长。

[19]优选地，所述最低保护润滑油油位与所述压力采集管的长度之间满足

(R - L)²■(—■Ιπ)²

如下关系： H = h ——，其中， H为从所述旋转轴的端面算起的所述最低保护润滑油油位的高度，单位为亳米； L为所述压力采集管突出到所述旋转轴中的长度，单位为亳米； R为所述旋转轴的内半径，单位为亳米； h为从所述旋转轴的端面算起的所述压力采集管的中心轴线的高度，单位为亳米； n为所述旋转轴的转数，单位为转 /分； g为重力加速度，单位为米 /秒 ²。

[20]优选地，所述压力采集孔距一特定参考面（S ) 的高度根据所述润滑油存储部中的最低保护润滑油油位来确定。

[21〗优选地，所述最低保护润滑油油位设定得越高，所述压力采集孔的高度设定得越高。

[22]优选地，所述参考面为所述旋转式压缩机的底面或所述旋转轴的端面。 [23]优选地，所述旋转式压缩机进一步包括泵油机构，所述泵油机构包括设置在所述旋转轴端部的孔板和设置在所述旋转轴的通孔内的油叉。

[24]优选地，所述泵油机构包括设置在所述旋转轴端部的叶轮泵。

[25]优选地，所述旋转式压缩机为卧式旋转压缩机并且其内部空间由消音板分隔成高压侧和低压侧，所述高压侧构成所述润滑油存储部，并且所述泵油机构为从所述润滑油存储部延伸到所述旋转轴的通孔的油管。

[26]优选地，所述通孔包括与所述旋转轴同心的同心孔部分和相对于所述同心孔沿径向偏置的偏心孔部分。

[27]优选地，所述油位传感器是压力传感器。

[28]优选地，所述油位传感器是压力开关。

[29]优选地，所述油位传感器包括：用于接收流体压力的流体压力接收部分；以及能够将所述流体压力转换成电信号的转换部分。

[30]优选地，所述流体压力接收部分包括：外壳和能够在所述外壳内轴向运动的活塞头；所述转换部分包括接线柱、设置在所述接线柱内的第一触点和第二触点，在所述活塞头和所述第二触点之间提供电连通并且为所述活塞头提供恢复力的弹簧，其中当所述活塞头与所述第一触点接触时，所述油位传感器输出电信号。

[31]优选地，所述第一触点包括多个彼此隔开设置的针部。

[32]优选地，所述第二触点包括与所述弹簧电接触的环形接触片。

[33]优选地，所述旋转式压缩机进一步包括油温传感器。

[34]优选地，所述油温传感器与所述油位传感器具有共用的引脚。

[35]优选地，所述油位传感器设置在所述下轴承座附近。

[36]优选地，所述油位传感器与所述下轴承座或所述压力采集器中的连通通道直接连接。

[37]优选地，所述油位传感器与所述下轴承座或所述压力采集器中的连通通道通过额外的管路连接。 [38]优选地，所述旋转式压缩机为涡旋压缩机、或螺杆式压缩机、或转子式压缩机。

[39]优选地，所述油位传感器设置在所述壳体内部或外部。

[40]优选地，当所述油位传感器设置在所述壳体外部时，所述压力采集通道进一步包括与所述下轴承座或压力采集器中的连通通道流体连通的连接管道。

[41]优选地，所述连接管道水平设置或倾斜设置。

[42]本说明书的另一个方面，提供了一种旋转机械，包括：壳体，所述壳体包括用于容纳润滑油的润滑油存储部；设置在所述壳体内的旋转轴，所述旋转轴中设置有沿所述旋转轴的轴向延伸的通孔，所述旋转轴通过所述通孔与所述润滑油存储部流体连通；以及通过压力采集通道与所述旋转轴内的通孔流体连通的油位传感器。

[43]优选地，所述旋转机械进一步包括用于支撑所述旋转轴的轴承座，其中所述压力采集通道包括：延伸穿过所述旋转轴的侧壁并且与所述旋转轴内的通孔流体连通的压力采集孔、形成在所述旋转轴或所述轴承座上并且与所述压力采集孔流体连通的周向油槽、延伸穿过所述轴承座并且与所述周向油槽和所述油位传感器流体连通的连通通道。

[44]优选地，所述旋转机械进一步包括设置在所述旋转轴和所述油位传感器之间的压力采集器，其中所述压力采集通道包括：延伸穿过所述旋转轴的侧壁并且与所述旋转轴内的通孔流体连通的压力采集孔、形成在所述旋转轴或所述压力采集器上并且与所述压力采集孔流体连通的周向油槽、延伸穿过所述压力采集器并且与所述周向油槽和所述油位传感器流体连通的连通通道。有益效果

[45]根据本发明的一种或几种实施例的旋转式压缩机以及旋转机械的优点在于：

[46]在压缩机或旋转机械内部设置有油位检测机构，因此能够较及时、准确、可靠地检测压缩机或旋转机械内的润滑油，以防止或减少压缩机或旋转机械由于润滑油不足而损坏。 [47]油位检测机构包括油位传感器和与旋转轴内的通孔流体连通的压力采集通道，并且油位传感器可是一种压力传感器或压力开关。因此，油位检测机构的结构较简单，因此便于加工，并降低了压缩机或旋转机械的成本。

[48]在本发明的一个或多个实施例中，通过将压缩机或旋转机械内的油位检测转换成液压检测，能够更加简单和可靠地检测压缩机或旋转机械内的润滑油，并且才能采用结构更简单成本更低的压力传感器或压力开关来代替昂贵的液位传感器。

[49]通过控制压力采集管的长度或压力采集孔的高度，能够较容易地调整期望检测的润滑油油位。因此，能够较容易地应用于各种类型、型号的压缩机或旋转机械。

[50]本发明的一个或多个实施例的油位传感器结构较简单，因此成本较低，但是可靠性较高、响应时间较短。

[51 ]油位传感器的第一触点包括多个彼此隔开的针部，只要任何一个针部与活塞头接触即可输出导通信号。因此，提高了油位传感器的可靠性。

[52]油位传感器可以设置在压缩机的壳体内部或外部，并且油位传感器可以与压力采集通道直接连通或通过额外的管路连通，因此大大便利的压缩机内各部件的布置。

[53]在本发明的一个或多个实施例的旋转式压缩机中，不但提供了油位传感器，而且提供了油温传感器，因此能够为压缩机提供多重保护。附图说明

[54]通过以下参照附图的描述，本发明的一个或几个实施例的特征和优点将变得更加容易理解，其中：

[55]图 1是根据本发明一种实施方式的旋转式压缩机的示意性剖面图； [56]图 2是图 1所示旋转式压缩机下部的放大图；

[57]图 3是根据本发明实施方式的油位检测机构的示意图；

[58]图 4 是根据本发明实施方式的整合有油位传感器的下轴承的立体图；

[59]图 5是设置在根据本发明实施方式的旋转式压缩机中的油叉；

[60]图 6是根据本发明实施方式的油位传感器的主视图；

[61]图 7是根据本发明实施方式的油位传感器的剖面图，示出了油位传感器处于断开状态；

[62]图 8是根据本发明实施方式的油位传感器的剖面图，示出了油位传感器处于导通状态；

[63]图 9是根据本发明的另一种实施方式的油位检测机构的示意图；

[64]图 10是根据本发明的另一种实施方式的油位检测机构的变形的示意图；

[65]图 11示出了最低保护润滑油油位、旋转轴的内半径、压力采集管的高度和压力采集管的长度之间的关系；

[66]图 12是根据本发明的又一实施方式的油位检测机构的示意图；以及

[67]图 13A和 13B是根据本发明进一步的实施方式的旋转式压缩机下部的示意性剖面图。具体实施方式

[68]下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

[69]下面将参照图 1描述根据本发明的旋转式压缩机的基本构造。图 1 是根据本发明一种实施方式的旋转式压缩机的示意性剖面图。图 1所示的旋转式压缩机是一种涡旋压缩机，但是，本领域技术人员应该理解，本发明不限于图中所示的涡旋压缩机，相反本发明还可以应用于其他类型的包括旋转轴的压缩机，比如螺杆式压缩机、转子式压缩机等，以及包括旋转轴的任何类型的旋转机械。此外，本发明不但适用于旋转轴竖直定向的立式压缩机，而且适用于旋转轴水平定向的卧式压缩机。

[70]旋转式压缩机 10包括一般为圆筒形的壳体 12。在壳体 12上设置有进气接头 13，用于吸入低压的气态制冷剂。壳体 12的一端固定连接有端盖 14。端盖 14装配有排放接头 15，用于排出压缩后的制冷剂。在壳体 12和端盖 14之间还设置有相对于壳体 12的轴向方向横向延伸 (在图 1中为沿大致水平的方向延伸）的消音板 16，从而将压缩机的内部空间分隔成高压侧和低压侧。端盖 14和消音板 16之间的空间构成高压侧空间，而消音板 16与壳体 12之间的空间构成低压侧空间。壳体 12的一部分构成用于容纳润滑油的润滑油存储部。在图 1的示例中，润滑油存储部位于壳体 12的下部。

[71]壳体 12内容置有压缩机构 20和驱动机构 30。在图 1所示的示例中，压缩机构 20包括彼此啮合的定涡旋部件 22和动涡旋部件 24。驱动机构 30包括马达 40和旋转轴 50。马达 40包括定子 42和转子 44。定子 42 与壳体 12固定连接。转子 44与旋转轴 50固定连接并且在定子 42中旋转。旋转轴 50的第一端（图 1中为上端）设置有偏心曲柄销 52, 旋转轴 50的第二端（图 1中为下端）可包括同心孔 54。同心孔 54经由相对于同心孔 54径向偏置的偏心孔 56通向旋转轴 50第一端的偏心曲柄销 52。旋转轴 50通过同心孔 54与所述润滑油存储部流体连通。

[72]旋转轴 50的第一端由主轴承座 60支撑，而第二端由下轴承座 70支撑。主轴承座 60和下轴承座 70通过适当的方式固定连接到壳体 12。旋转轴 50 的偏心曲柄销 52经由衬套 58插入到动涡旋部件 24的毂部 26中以旋转驱动动涡旋部件 24。

[73]在旋转轴 50的第二端（图 1中为下端）还可以设置泵油机构 80。在图 1所示的示例中，泵油机构 80包括设置在旋转轴 50第二端处的孔板 82 和设置在同心孔 54内并与旋转轴 50—起旋转的油叉 84。孔板 82大致为圆盘形并且中心处设置有通孔 83。图 5示出了油叉 84的一种示例。如图 5 所示，油叉 84包括基部大致为矩形的基部 86，从基部 86沿相同的方向延伸并且分叉的腿部 87和 88。腿部 87和 88所在的平面相对于基部所在的平面沿旋转轴 50的旋转方向 A倾斜。

[74]当压缩机运转时，壳体 12下部的润滑油通过孔板 82的通孔 83进入旋转轴 50的同心孔 54。在离心力的作用下，润滑油沿径向从孔板 82的中心向孔板 82的周缘和同心孔 54的内壁流动。在与旋转轴 50—起旋转的油叉 84的腿部 87和 88的带动下，润滑油并向上泵送并在同心孔 54中形成大致抛物面 P的形状，如图 3所示。随后，润滑油进入与同心孔 52流体连通的偏心孔 56中并到达偏心曲柄销 52的端部。在从偏心曲柄销 52的端部排出之后，润滑油在重力作用下向下流动并且在各种运动部件的带动下飞溅而润滑和冷却各运动部件。

[75]在图 1所示的示例中，采用了由孔板 82和油叉 84构成的泵油机构。但是，本领域技术人员应该理解，泵油机构不限于此，而是可以采用能够将润滑油供给到旋转轴 50的同心孔 54中的任何机构。另外，可以采用叶轮泵代替图 1所示的由孔板 82和油叉 84构成的泵油机构。此外，在卧式压缩机中，由于大部分润滑油存储在高压侧（此时，高压侧构成上述润滑油存储部），因此可以使用从高压侧延伸到位于低压侧的旋转轴的同心孔的油管来作为泵油机构，此时可通过高压侧和低压侧之间的压差实现润滑油的供给。

[76]此外，本领域技术人员应该理解，压缩机构 20和驱动机构 30并不局限于图中所示的结构。相反，压缩机构 20可以是转子式压缩机构和螺杆式压缩机构等，而驱动机构 30可以是设置在壳体内部或设置在壳体外部的液压驱动机构、气动驱动机构以及各种传动驱动机构。

[77]下述文献提供了与本发明实施方式相关的旋转式压缩机的其他详细信息： CN201206549Y、 US2009/0068048A1、 US2009/0068045A1、 US2009/0068044A1以及 US2009/0068043A1。这些文献的全部内容通过参照引入本文。

[78]压缩机中必须具有足够的润滑油才能保证压缩机的正常运转。换言之，当压缩机中的润滑油的量，例如润滑油的油位高度，低于预定值例如最低保护润滑油油位时，必须停止压缩机以防止压缩机损坏。

[79]下面将参照图 1-8描述根据本发明的油位检测机构。其中，图 2是图 1所示旋转式压缩机下部的放大图。图 3是根据本发明实施方式的油位检测机构的示意图。图 4是根据本发明实施方式的整合有油位传感器的下轴承的立体图。

[80]如图 1-3所示，根据本发明实施方式的旋转式压缩机 10还包括设置在压缩机 10内部的油位检测机构 100。根据本发明实施方式的油位检测机构 100包括通过压力采集通道 110与旋转轴 50的同心孔 54内部流体连通的油位传感器 120。在图 3所示的示例中，压力采集通道 110可包括沿大致径向的方向延伸穿过旋转轴 50侧壁的压力采集孔 112、设置在下轴承座 70中并且与压力采集孔 112流体连通的周向油槽 114、以及在下轴承座 70中沿大致径向的方向延伸穿过下轴承座 70并且与周向油槽 114和油位传感器 120的流体入口 122流体连通的连通通道 116。油位传感器 120可设置在下轴承座 70处或设置在下轴承座 70附近。在旋转轴 50的旋转过程中，旋转轴 50上的压力采集孔 112也旋转。由于设置了与压力采集孔 112的旋转路径相对应的周向油槽 114，因此压力采集孔 112能够始终与周向油槽 114流体连通，进而始终与连通通道 116流体连通，从而将流体稳定地引入到与之相连的油位传感器 120。

[81]图 6是根据本发明实施方式的油位传感器的主视图，其中油位传感器的外壳没有在图中示出。图 7是根据本发明实施方式的油位传感器的剖面图，示出了油位传感器处于断开状态。图 8是根据本发明实施方式的油位传感器的剖面图，示出了油位传感器处于导通状态。

[82]如图 6-8所示，油位传感器 120包括大致圆筒形的外壳 121、能够在外壳 121中轴向运动的活塞帽 123、与活塞帽 123—起运动的活塞头 125、封闭外壳 121—端的接线柱 126、设置在接线柱 126中的第一触点 127和第二触点 128、和设置在活塞头 125和接线柱 126之间的复位弹簧。在外壳 121的与接线柱 126相反的一端侧壁上设置有流体入口 122，在外壳 121的侧壁上形成有排出口 124。在活塞头 125轴向运动的过程中，活塞头 125和接线柱 126之间的流体经由排出口 124排出从而减小对供给流体造成的阻力。活塞头 125的活塞杆 125a延伸穿过接线柱 126 中形成的通孔 131并且能够在通孔 131中轴向运动。第一触点 127可包括多个彼此连接但彼此隔开的针部 127A和 127B。在图中的示例中，第一触点 127包括两个针部 127A和 127B，但是本领域技术人员应该理解，第一触点 127可仅包括一个针部或多于两个的针部。第二触点 128可包括环形接触片 128A。环形接触片 128A设置在接线柱 126的台阶部上。复位弹簧 129与第二触点 128的环形接触片 128A和活塞头 125电连通。另外，如图 2所示，油位传感器 120的第一触点 127和第二触点 128通过设置在壳体 12上的适配器 150通到压缩机的外部。

[83]如图 7所示，当油位传感器 120的入口 122没有供给流体时，活塞头 125在复位弹簧 129的作用下朝向与第一触点 127和第二触点 128相反的方向运动，从而断开第一触点 127和第二触点 128。此时，油位传感器 120不输出信号，或者输出 "0" 信号。 [84]如图 8所示，当油位传感器 120的入口 122供给有流体时，活塞头 125 被所供给的流体推动克服复位弹簧 129 的作用力而朝向第一触点 127和第二触点 128运动，当活塞头 125与第一触点 127的任何一个针部接触时能够导通第一触点 127和第二触点 128。此时，油位传感器 120 输出导通信号，或者输出 " 1" 信号。

[85]图 6-8描述了一种特定的油位传感器。本领域技术人员应该理解，油位传感器可以是包括用于接收流体压力的流体压力接收部分以及能够将所述流体压力转换成电信号的转换部分的任何类型的传感器。

[86]下面描述在本发明实施方式的旋转式压缩机中检测润滑油的过程。当压缩机的壳体 12中存在适量润滑油时，进入旋转轴 50的同心孔 54 中的润滑油在离心力的作用下形成如图 3所示的抛物面 P。此时，润滑油通过旋转轴侧壁上的压力采集孔 112、形成在下轴承座 70中的周向油槽 114以及下轴承座 70中的连通通道 116进入油位传感器 120的流体入口 122。如上所述，在润滑油的推动下，活塞头 125朝向第一触点 127 和第二触点 128运动并最终导通第一触点 127和第二触点 128，从而发出 " 的信号，表明压缩机中的存在适量润滑油。相反，当压缩机的壳体 12中没有足够量的润滑油时，没有润滑油到达油位传感器 120的流体入口 122，因此油位传感器 120输出 "0" 的信号，表明压缩机中没有足够量的润滑油。 [87]为了更加准确地检测压缩机中的润滑油油位，可以在旋转轴侧壁的压力采集孔 122中设置朝向同心孔 54的轴线突出的压力采集管 118。可以通过压力采集管 118向内突出的长度（例如，图 9和 11所示的长度 L ) 来控制期望检测的润滑油油位。如图 3所示，当压力采集管 118的远端 119位于由抛物面 P表示的油面内时，润滑油能够进入压力采集管 118。在沿压力采集管 118运动的过程中，润滑油的动能可以转化成压力，因此在压力采集管 118的两端产生一定的压力差。当具有一定压力的润滑油进入油位传感器 120时，油位传感器 120的活塞头 125被推动而导通第一触点 127 与第二触点 128，因此输出 " 1" 的信号。当压力采集管 118的远端 119位于由抛物面 P表示的油面之外时，润滑油不能进入油位传感器 120而输出 "0" 的信号。因此，当期望检测的润滑油油位（即最低保护润滑油油位）设定得较高时，可采用较长长度的压力采集管 118，而当期望检测的润滑油油位（即最低保护润滑油油位）设定得较低时，可采用较小长度的压力采集管 118。特别是，可以通过计算或实验来确定压缩机在特定工况下最低保护润滑油油位与压力采集管 118的长度之间的关系。

[88]特别参见图 11，最低保护润滑油油位与压力采集管 118的长度之间可以满足如下关系：

(R - L)²■(—■2π)²

H = h 60——，

2000 · g 其中， H为从所述旋转轴 50的端面 SO算起的最低保护润滑油油位 S2的高度，单位为亳米；

L为压力采集管 118突出到旋转轴 50中的长度，单位为亳米； R为旋转轴 50的内半径，单位为亳米； h为从旋转轴 50的端面 SO算起的压力采集管 118的中心轴线 S1 的高度，单位为亳米； n为旋转轴的转数，单位为转 /分； g为重力加速度，单位为米 /秒 2。

[89]根据上述公式，例如当 h=32mm， L=6.9mm， n=2000rpm， R=9mm， g=9.81m/s²时， H « 22mm。即，当旋转的转速为 2000转 /分、压力采集管突出到旋转轴中的长度为 6.9亳米时，油位传感器能够检测到的最低保护润滑油油位为大约 22亳米。也就是说，当润滑油存储部中的润滑油油位高于 22亳米时，油位传感器能够输出 " 1" 的信号，表明压缩机能够正常运转。而润滑油存储部中的润滑油油位低于 22亳米时，油位传感器不能输出 " 的信号（即输出 "0" 的信号），表明压缩机中的润滑油不足，从而压缩机保护机构将停止压缩机。

[90]除了上述设置压力采集管的方式之外，还可以通过调整压力采集孔 112距特定基准面（例如，图 9所述的基准面 S，其可以是压缩机的底面，也可以是旋转轴 50的端面 SO )的高度 h来更加准确地检测压缩机中的润滑油油位。具体地，当期望检测的润滑油油位（即最低保护润滑油油位）设定得较高时，可将压力采集孔 112距特定基准面的高度设置得较高，而当期望检测的润滑油油位（即最低保护润滑油油位）设定得较低时，可将压力采集孔 112距特定基准面的高度设置得较低。特别是，可以通过计算或实验来确定压缩机在特定工况下期望检测的润滑油油位与压力采集孔 112距特定基准面的高度之间的关系。

[91]在图 3所示的示例中，压力采集通道 110包括设置在旋转轴侧壁上的压力采集孔 112、设置在下轴承座 70的周向油槽 114、延伸穿过下轴承座 70的连通通道 116，可选地包括设置在压力采集孔 112中的压力采集管 118。但是，压力采集通道 110的构造不限于此，而是可以具有各种变形。例如，周向油槽 112可以设置在旋转轴 50上，而不是设置在下轴承座 70上。此外，例如，如图 9和 10所示，可以进一步在旋转轴 50和油位传感器 120之间设置压力采集器 130。在图 9的示例中，压力采集器 130是一个环状构件并且包括与旋转轴 50上的压力采集孔 112 流体连通的周向油槽 114A和与周向油槽 114A流体连通并且延伸穿过压力采集器 130的连通通道 116A。在图 10的示例中，周向油槽 114B 可设置在旋转轴 50上。油位传感器 120的流体入口 122可直接或通过其他管路与压力采集器 130的连通通道 116A流体连通。通过设置压力采集孔 130，可以更加灵活地布置油位传感器 120，并且无需对下轴承座 70的构造进行修改。

[92]在图 11所示的根据本发明的油位检测机构的示例中。还可以进一步设置油温传感器 140。油温传感器 140可以与油位传感器 120共用一条引线 142。具体地，引线 141和 142输出油位传感器 120的信号，而引线 142和 143输出油温传感器的信号。在本实施方式中，不但可以根据油位传感器 120的信号来控制压缩机，而且可以根据油温传感器 140的信号来控制压缩机。因此，为压缩机提供了双重保护。

[93]在图中所示的实施例中，油位检测机构 100与同心孔 54流体连通。但是本领域技术人员应该理解，所述同心孔 54可以用沿旋转轴 50轴向延伸的非同心孔来代替。此外，根据压缩机内部设计的情况，油位检测机构 100也可以与旋转轴 50的偏心孔 56流体连通。即使孔 54或 56是非同心的孔，由于旋转轴旋转而引起的离心力，本发明的油位检测机构仍然能够正常运转。

[94]在本发明的实施方式中，描述了一种包括活塞、触点和弹簧的压力传感器作为油位传感器。本领域技术人员应该理解，可以采用本领域公知的任何适当的压力传感器，特别是压力开关，来作为油位传感器。

[95]在上述实施方式中，描述了油位传感器 120设置在壳体 12中并且可以直接地或通过额外的管路与下轴承座 70中的连通通道 116或压力采集器 130中的连通通道 116A流体连通。但是本发明并不局限于此。如图 13A和 13B所示，油位传感器 120可以设置在壳体 12的外部通过通过连接管道 160与下轴承座 70中的连通通道 116(或压力采集器中的连通通道）流体连通。连接管道 160可以水平设置（如图 13A所示）或者倾斜设置（如图 13B所示）。采用这种构造，压缩机内的各种部件能够更加灵活地布置。 [96]尽管在此已详细描述本发明的各种实施方式，但是应该理解本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本发明的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

Claims

权利要求书

1. 一种旋转式压缩机，包括：

壳体（12)，所述壳体包括用于容纳润滑油的润滑油存储部；

设置在所述壳体（ 12 ) 内的压缩 ¾ ( 20 )；

驱动所述压缩机构 ( 20 )的驱动机构 ( 30 )，所述驱动机构 ( 30 )包括旋转轴（50)，所述旋转轴（50)中设置有沿所述旋转轴（50)的轴向延伸的通孔（54， 56)，所述旋转轴（50)通过所述通孔（54， 56)与所述润滑油存储部流体连通；以及

通 it ^力采集通道（ 110 )与所述旋转轴（ 50 )内的通孔（ 54， 56 )流体连通的油位传感器（ 120)。

2. 如权利要求 1所述的旋转式压缩机，进一步包括用于支撑所述旋转轴（50) 的下轴承座 (70),

其中所述压力采集通道（ 110)包括：延伸穿过所述旋转轴（50)的侧壁并且与所述旋转轴（ 50 )内的通孔（ 54， 56 )流体连通的压力采集孔（ 112 )、形成在所述旋转轴（50)或所述下轴承座 (70)上并且与所述压力采集孔

( 112)流体连通的周向油槽（ 114)、以及延伸穿过所述下轴承座（70)并且与所述周向油槽（ 114)和所述油位传感器（ 120)流体连通的连通通道

(116)。

3. 如权利要求 1所述的旋转式压缩机，进一步包殳置在所述旋转轴 (50)和所述油位传感器（ 120)之间的压力采集器（ 130)，

其中所述压力采集通道（ 110)包括：延伸穿过所述旋转轴（50)的侧壁并且与所述旋转轴（ 50 )内的通孔（ 54, 56 )流体连通的压力采集孔（ 112 )、形成在所述旋转轴（ 50 )或所述压力采集器（ 130 )上并且与所述压力采集孔（ 112)流体连通的周向油槽（ 114A， 114B)、以及延伸穿过所述压力采集器（ 130 )并且与所述周向油槽（ 114A， 114B )和所述油位传感器（ 120 ) 流体连通的连通通道 ( 116A)。

4. 如权利要求 2或 3所述的旋转式压缩机，其中所述压力采集通道 ( 110 )还包括设置在所述压力采集孔（ 112 )中并且朝向所述旋转轴（ 50 ) 的通孔（54， 56)的轴线突出的压力采集管（118)。

5. 如权利要求 4所述的旋转式压缩机，其中所述压力采集管（118) 的长度根据所述润滑油存储部中的最低保护润滑油油位来确定。

6. 如权利要求 5所述的旋转式压缩机，其中所述最低保护润滑油油位设定得越高，所述压力采集管（118)的长度设定得越长。

7. 如权利要求 5所述的旋转式压缩机，其中所述最低保护润滑油油位与所述压力采集管（118) 的长度之间满足如下关系：

(R-L)²-(— ·2^)²

H = h ^

2000 · g ，其中， H为从所述旋转轴（50)的端面（SO)算起的所述最低保护润滑油油位的高度，单位为亳米；

L为所述压力采集管（ 118)突出到所述旋转轴（50)中的长度，单位为亳米；

R为所述旋转轴（50) 的内半径，单位为亳米；

h为从所述旋转轴（50)的端面（SO)算起的所述压力采集管（118) 的中心轴线（S1)的高度，单位为亳米；

n为所述旋转轴的转数，单位为转 /分；

g为重力加速度，单位为米 /秒 ²。

8.如权利要求 2或 3所述的旋转式压缩机，其中所力采集孔（ 112 ) 距一特定参考面（S) 的高度根据所述润滑油存储部中的最低保护润滑油油位来确定。

9. 如权利要求 8所述的旋转式压缩机，其中所述最低保护润滑油油位设定得越高，所述压力采集孔（112)的高度设定得越高。

10. 如权利要求 8所述的旋转式压缩机，其中所述参考面（S)为所述旋转式压缩机的底面或所述旋转轴（50)的端面。

11. 如权利要求 1所述的旋转式压缩机，进一步包括泵油机构（80)，所述泵油机构 (80) 包括设置在所述旋转轴（50)端部的孔板 (82)和设置在所述旋转轴（50)的通孔（54， 56) 内的油叉（84)。

12. 如权利要求 1所述的旋转式压缩机，进一步包括泵油机构（80)，所述泵油机构 (80) 包括设置在所述旋转轴（50)端部的叶轮泵。

13. 如权利要求 1所述的旋转式压缩机，其中所述旋转式压缩机为卧式旋转压缩机并且其内部空间由消音板分隔成高压侧和低压侧，所述高压侧构成所述润滑油存储部，并且

所述旋转式压缩机进一步包括泵油机构 ( 80 )，所述泵油机构（ 80 )为从所述润滑油存储部延伸到所述旋转轴（50) 的通孔（54， 56)的油管。

14. 如权利要求 1所述的旋转式压缩机，其中所述通孔（54， 56) 包括与所述旋转轴（ 50 )同心的同心孔部分（ 54 )和相对于所述同心孔（ 54 ) 沿径向偏置的偏心孔部分（56)。

15. 如权利要求 1所述的旋转式压缩机，其中所述油位传感器（120) 是压力传感器。

16. 如权利要求 1所述的旋转式压缩机，其中所述油位传感器（120) 是压力开关。

17. 如权利要求 1所述的旋转式压缩机，其中所述油位传感器（120) 包括：

用于接收流体压力的流体压力接收部分；以及

能够将所述流体压力转换成电信号的转换部分。

18. 如权利要求 17所述的旋转式压缩机，其中所述流体压力接收部分包括：

外壳 ( 121 )，以及

能够在所述外壳（121) 内轴向运动的活塞头（125);

所述转换部分包括：

接线柱（ 126 )，

设置在所述接线柱（ 126) 内的第一触点（ 127)和第二触点（ 128)，以及

在所述活塞头（ 125)和所述第二触点（ 128)之间提供电连通并且为所述活塞头（ 125)提供恢复力的弹簧（ 129)，

其中当所述活塞头（125)与所述第一触点（127)接触时，所述油位传感器输出电信号。

19. 如权利要求 18所述的旋转式压缩机，其中所述第一触点（127) 包括多个彼此隔开设置的针部（127A， 127B )„

20. 如权利要求 18所述的旋转式压缩机，其中所述第二触点（128) 包括与所述弹簧（129) 电接触的环形接触片（128A；)。

21.如权利要求 1所述的旋转式压缩机，进一步包括油温传感器（ 140 )。

22. 如权利要求 21所述的旋转式压缩机，其中所述油温传感器（ 140 ) 与所述油位传感器（ 120)具有共用的引线（ 142)。

23. 如权利要求 2所述的旋转式压缩机，其中所述油位传感器（120) 设置在所述下轴承座 ( 70 )附近。

24. 如权利要求 2所述的旋转式压缩机，其中所述油位传感器（120) 与所述下轴承座 (70) 中的连通通道（116)直接连接。

25. 如权利要求 2所述的旋转式压缩机，其中所述油位传感器（120) 与所述下轴承座 (70) 中的连通通道（116)通过额外的管路连接。

26. 如权利要求 3所述的旋转式压缩机，其中所述油位传感器（120) 与所述压力采集器（ 130) 中的连通通道（ 116A)直接连接。

27. 如权利要求 3所述的旋转式压缩机，其中所述油位传感器（120) 与所述压力采集器（ 130) 中的连通通道（ 116A)通过额外的管路连接。

28. 如权利要求 1所述的旋转式压缩机，其中所述旋转式压缩机为涡旋压缩机、或螺杆式压缩机、或转子式压缩机。

29.如权利要求 2或 3所述的旋转式压缩机，其中所述油位传感器（ 120) 设置在所述壳体（12) 内部。

30. 如权利要求 2所述的旋转式压缩机，其中所述油位传感器（120) 设置在所述壳体（12)外部。

31.如权利要求 30所述的旋转式压缩机，其中所述压力采集通道（ 110 ) 进一步包括与所述下轴承座 ( 70 )中的连通通道（ 116 )流体连通的连接管道（160)。

32. 如权利要求 3所述的旋转式压缩机，其中所述油位传感器（120) 设置在所述壳体（12 )外部,

33.如权利要求 32所述的旋转式压缩机，其中所述压力采集通道（ 110 ) 进一步包括与所述压力采集器（ 130 ) 中的连通通道（ 116A )流体连通的连接管道（160 )。

34.如权利要求 31或 33所述的旋转式压缩机，其中所述连接管道（ 160 ) 水平设置或倾斜设置。

35. 一种旋转机械，包括：

壳体，所述壳体包括用于容纳润滑油的润滑油存储部；

设置在所述壳体内的旋转轴，所述旋转轴中设置有沿所述旋转轴的轴向延伸的通孔，所述旋转轴通过所述通孔与所述润滑油存储部流体连通；以及

通过压力采集通道与所述旋转轴内的通孔流体连通的油位传感器。

36. 如权利要求 35所述的旋转机械，进一步包括用于支撑所述旋转轴的轴承座，

其中所述压力采集通道包括：延伸穿过所述旋转轴的侧壁并且与所述旋转轴内的通孔流体连通的压力采集孔、形成在所述旋转轴或所述轴承座上并且与所述压力采集孔流体连通的周向油槽、延伸穿过所述轴承座并且与所述周向油槽和所述油位传感器流体连通的连通通道。

37. 如权利要求 35所述的旋转机械，进一步包括设置在所述旋转轴和所述油位传感器之间的压力采集器，

其中所述压力采集通道包括：延伸穿过所述旋转轴的侧壁并且与所述旋转轴内的通孔流体连通的压力采集孔、形成在所述旋转轴或所述压力采集器上并且与所述压力采集孔流体连通的周向油槽、延伸穿过所述压力采集器并且与所述周向油槽和所述油位传感器流体连通的连通通道。