WO2018137160A1 - 压缩机及车辆 - Google Patents

Abstract

一种压缩机(100)及车辆。压缩机(100)包括：壳体(1)；分隔组件(2)，分隔组件(2)将壳体(1)内分隔成低压腔(13)和高压腔(14)；气缸组件(3)；曲轴(4)；多个传输油槽(5)和至少一个过渡油槽(6)，在曲轴(4)的转动过程中，每个过渡油槽(6)与相邻的传输油槽(5)间歇连通，过渡油槽(6)与位于其周向两侧的两个传输油槽(5)切换连通；气缸组件(3)的油路通道(31)与其中一个传输油槽(5)连通，其中一个传输油槽(5)或者过渡油槽(6)与低压腔(13)连通。

Description

压缩机及车辆 技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，尤其是涉及一种压缩机及车辆。

背景技术

一般地，压缩机的泵油方式可满足空调的使用需求。然而，对于汽车、飞机等移动设备上的空调来说，由于移动设备的工作状态是非静止状态，或多或少会出现颠簸或震动，现有压缩机的泵油方式难以满足其使用需求。相关技术中通过在压缩机的壳体内设置高压腔和低压腔，并利用高压腔和低压腔的压差实现油从高压向低压轴承润滑供油，这种泵油方式虽然可适应移动运输设备路况要求，但是供油量随工况的变动较大不可控，导致压缩机的效率低下。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种压缩机，可实现定量供油，有利于提高压缩机的效率。

本发明还提出一种车辆，包括上述的压缩机。

根据本发明实施例的压缩机，包括：壳体，所述壳体上设有吸气口和排气口；分隔组件，所述分隔组件设在所述壳体上以将所述壳体内分隔成低压腔和高压腔，所述吸气口与所述低压腔连通，所述排气口与所述高压腔连通，所述分隔组件包括主轴承，所述主轴承的一侧端面位于所述低压腔内，所述高压腔内设有油池；气缸组件，所述气缸组件设在所述高压腔内，所述主轴承的另一侧端面设在所述气缸组件上，所述气缸组件上设有与所述油池连通的油路通道；曲轴，所述曲轴与所述气缸组件内的活塞配合，所述主轴承外套在所述曲轴上，所述曲轴的一端伸入到所述低压腔内；多个传输油槽和至少一个过渡油槽，每个所述传输油槽和每个所述过渡油槽分别沿所述曲轴的轴向延伸，多个所述传输油槽和至少一个所述过渡油槽在所述曲轴的轴向方向上交错分布，在所述曲轴的转动过程中，每个所述过渡油槽与相邻的所述传输油槽间歇连通，所述过渡油槽与位于其周向两侧的两个所述传输油槽切换连通；所述传输油槽设在所述主轴承和所述曲轴中的其中一个上，所述过渡油槽设在所述主轴承和所述曲轴中的另一个上，所述油路通道与其中一个所述传输油槽连通，其中一个所述传输油槽或者所述过渡油槽与所述低压腔连通。

根据本发明实施例的压缩机，通过设置多个传输油槽和至少一个过渡油槽，且使多个传输油槽和至少一个过渡油槽在曲轴的轴向方向上交错分布，且在曲轴的转动过程中，每个过渡油槽与相邻的传输油槽间歇连通且过渡油槽与位于其周向两侧的两个传输油槽切换连通， 这样，有利于实现压缩机的按需泵油，从而实现压缩机内的润滑油的最大利用率，进而提高压缩机的效率。

根据本发明的一些实施例，所述压缩机的排量为A，所述过渡油槽的容积的取值范围为5A/1000～30A/1000。

根据本发明的一些实施例，所述过渡油槽的横截面的最大宽度为K，所述过渡油槽的深度为H，其中H＜0.8K。

根据本发明的一些实施例，所述过渡油槽设在所述曲轴的外周壁上。

具体地，所述曲轴的外径为J，所述过渡油槽的横截面的最大宽度为K，其中K的取值范围为：0.1J～0.4J。

根据本发明的一些实施例，压缩机还包括电机，所述电机设在所述壳体内，所述电机包括定子和转子，所述定子固定在所述壳体的内壁上，所述转子固定在所述曲轴上。

根据本发明的一些实施例，所述气缸组件包括两个气缸和设在两个所述气缸之间的中隔板。

具体地，所述中隔板内设有第一油路，所述中隔板的内周壁与所述曲轴的外周壁之间设有间隙，所述第一油路和所述间隙组成所述油路通道，所述曲轴的偏心部的外周壁设有与所述油路通道连通的第二油路。

具体地，所述分隔组件还包括分隔板，所述分隔板与所述壳体的内周壁配合以限定出所述低压腔和所述高压腔，所述分隔板上设有装配通孔，所述装配通孔与所述主轴承的外周壁密封配合。

根据本发明实施例的车辆，包括上述的压缩机。

根据本发明实施例的车辆，通过设置上述的压缩机，有利于实现压缩机的按需泵油，从而实现压缩机内的润滑油的最大利用率，进而提高压缩机的效率。

附图说明

图1是根据本发明一些实施例的压缩机的示意图；

图2是油液在压缩机内的流通示意图；

图3是根据图1-图2所示的压缩机的部分结构示意图；

图4是根据本发明一些实施例的主轴承的示意图；

图5(a)-图5(d)是根据图4所示的主轴承在展开状态下且在曲轴转动过程中的传输油槽和过度油槽的配合示意图；

图6是根据图4所示的主轴承的部分结构示意图；

图7是根据本发明一些实施例的曲轴的结构示意图；

图8是根据图7所示的A-A方向的剖示意图；

图9是根据本发明另一些实施例的压缩机的部分结构示意图；

图10是根据本发明又一些实施例的压缩机的部分结构示意图。

附图标记：

压缩机100；

壳体1；吸气口11；排气口12；低压腔13；高压腔14；油池141；

分隔组件2；主轴承21；分隔板22；装配通孔221；

气缸组件3；油路通道31；第一油路311；间隙312；活塞32；气缸33；中隔板34；

曲轴4；第二油路41；

传输油槽5；过渡油槽6；

电机7；定子71；转子72；

气体通道8。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面参考图1-图10描述根据本发明实施例的压缩机100，该压缩机100可用在高铁、飞机、坦克、轮船、车辆、空间站、卫星等移动设备上。可选地，压缩机100为卧式压缩机或者压缩机100还可以为立式压缩机。

如图1-图3以及图9和图10所示，根据本发明实施例的压缩机100，可以包括壳体1、分隔组件2、气缸组件3、曲轴4、多个传输油槽5和至少一个过渡油槽6。

具体地，壳体1上设有吸气口11和排气口12，冷媒可从压缩机100的吸气口11进入到壳体1内，经压缩机100压缩后，冷媒从排气口12排出壳体1。

如图1-图2所示，分隔组件2设在壳体1上以将壳体1内分隔成低压腔13和高压腔14。例如，分隔组件2设在壳体1内以将壳体1内分隔成在左右方向上间隔开的高压腔14和低压腔13。这里需要说明的是，“左”和“右”是相对的方向，且是依据附图的示意性说明，左右方向与曲轴4的轴向大体平行。

吸气口11与低压腔13连通，排气口12与高压腔14连通，分隔组件2包括主轴承21，主轴承21的一侧(例如图1-图3中示出的右侧)端面位于低压腔13内，主轴承21的另一侧(例如图1-图3中示出的左侧)位于高压腔14内，气缸组件3设在高压腔14内，主轴承21的所述另一侧端面设在气缸组件3上，低压腔13和气缸33的压缩腔之间通过气体通道8连通(例如，分隔组件2上设有所述气体通道8)。从而，从吸气口11吸入的冷媒可进入低压腔13内，低压腔13内的冷媒可经过气体通道8进入到气缸组件3的气缸33内，冷媒在气缸33内被压缩后排入高压腔14内，并最终从排气口12排出高压腔14。

具体地，高压腔14内设有油池141，气缸组件3上设有与油池141连通的油路通道31，曲轴4(例如曲轴4的偏心部)与气缸组件3内的活塞32配合，主轴承21外套在曲轴4上，曲轴4的一端(例如图1-图2中示出的右端)伸入到低压腔13内。具体而言，参照图1-图3所示，在从右到左的方向上，曲轴4的左端依次穿过分隔组件2、气缸组件3和副轴承以从低压腔13伸入到高压腔14内。

如图2-图7以及图9-图10所示，每个传输油槽5和每个过渡油槽6分别沿曲轴4的轴向延伸。也就是说，每个传输油槽5沿曲轴4的轴向方向延伸，每个过渡油槽6沿曲轴4的轴向方向延伸。

多个传输油槽5和至少一个过渡油槽6在曲轴4的轴向方向上交错分布。例如，如图2-图3所示，传输油槽5为两个，过渡油槽6为一个，过渡油槽6位于两个传输油槽5之间，且两个传输油槽5和过渡油槽6在曲轴4的轴向上和周向上均间隔开。再例如，传输油槽5为多个，过渡油槽6为多个，传输油槽5定义为A，过渡油槽6定义为B，在曲轴4的轴向上，多个传输油槽5和多个过渡油槽6以ABABAB……AB或者ABABAB……A的方式间隔开地呈螺旋状排列；或者如图10所示，在曲轴4的轴向上，多个传输油槽5和多个过渡油槽6以ABABAB……AB或者ABABAB……A的方式间隔开的排列且相邻的两个传输油槽5之间的连线与曲轴4的轴向不平行。再例如，参照图9所示，传输油槽5为多个，多个传输油槽5在曲轴4的周向上间隔开排布且多个传输油槽5在曲轴4的轴向上间隔开排布，在曲轴4的轴向上的相邻的两个传输油槽5之间设有多个过渡油槽6，位于相邻的两个传输油槽5之间的多个过渡油槽6在曲轴4的周向方向上间隔开分布。

在曲轴4的转动过程中，每个过渡油槽6与相邻的传输油槽5间歇连通，过渡油槽6与位于其周向两侧的两个传输油槽5切换连通，也就是说，在曲轴4的一个旋转周期内，每个过渡油槽6可与与其相邻的其中一个传输油槽5连通，在曲轴4的该旋转周期内，当曲轴4转动一定的角度后，每个过渡油槽6可与与其相邻的另一个传输油槽5连通，当曲轴4旋转至下一个旋转周期时，每个所述过渡油槽6可与与其相邻的所述其中一个传输油槽5再次连通。

此处可以理解的是，“相邻”是指在曲轴4的轴向上相邻，而非在曲轴4的周向上相邻。

传输油槽5设在主轴承21和曲轴4中的其中一个上，过渡油槽6设在主轴承21和曲轴4中的另一个上，也就是说，当传输油槽5设在主轴承21上时，过渡油槽6设在曲轴4上；当传输油槽5设在曲轴4上时，过渡油槽6设在主轴承21上。

油路通道31与其中一个传输油槽5连通，其中一个传输油槽5或者过渡油槽6与低压腔13连通。例如，如图2-图3以及图9所示，油路通道31与最邻近其的传输油槽5连通，低压腔13与最邻近其的传输油槽5连通。再例如，如图10所示，油路通道31与最邻近其的传输油槽5连通，低压腔13与最邻近其的过渡油槽6连通。此处可以理解的是，油路通道31与其中一个传输油槽5连通中的“其中一个传输油槽5”和其中一个传输油槽5或者过渡油槽6与低压腔13连通中的“其中一个传输油槽5”不是同一个传输油槽5，也就是说，当油路通道31和低压腔13同时与传输油槽5连通时，则油路通道31和低压腔13分别与不同的传输油槽5连通。

可以理解的是，压缩机100还包括其它结构例如滑片、滑片槽等，关于压缩机100的其它结构和工作原理，已被本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。

下面参照图1-图4、图5(a)-图5(d)以及图9对本发明具体实施例的压缩机100中的油液流向进行说明。

如图1-图4、图5(a)-图5(d)所示，传输油槽5为两个且分别为传输油槽5A和传输油槽5B，过渡油槽6为一个，过渡油槽6位于两个传输油槽5之间，且两个传输油槽5和过渡油槽6在曲轴4的轴向和周向上均间隔开。传输油槽5设在主轴承21上，过渡油槽6设在曲轴4上。当压缩机100工作时，油液在气体压力作用下从油池141流向油路通道31，油路通道31内的油液流向其中一个传输油槽5(例如与油路通道31连通的且邻近高压腔14的传输油槽5A)，在曲轴4的转动过程中，曲轴4带动过渡油槽6旋转，且曲轴4上的过渡油槽6周期性与传输油槽5A连通，在油压作用下润滑油经过传输油槽5A流入过渡油槽6，流入过渡油槽6的油体积量等于过渡油槽6的容积，由此实现过渡油槽6的注油。当曲轴4继续旋转至下一角度时，曲轴4上的过渡油槽6与传输油槽5B连通，由于传输油槽5B的压力等于低压侧压力，过渡油槽6的压力近似等于高压侧压力，当过渡油槽6与传输油槽5B连通时，过渡油槽6的油在压差的作用下经过传输油槽5B流入低压腔13，完成曲轴4的一个旋转周期内的单次泵油。

可以理解的是，参照图9所示，当传输油槽5为两个，两个传输油槽5在曲轴4的周向上间隔开排布且两个传输油槽5在曲轴4的轴向上间隔开排布，过渡油槽6为三个，三个过渡油槽6位于两个传输油槽5之间且三个过渡油槽6在曲轴4的周向上间隔开设置，在曲轴4的一个旋转周期内，可实现三次泵油。

综上，当从高压腔14到低压腔13的泵油量与过渡油槽6的容积、相邻的两个传输油槽5之间的过渡油槽6的数量以及曲轴4的转速等有关。从而可根据不同的压缩机100的不同 油量需求，调整过渡油槽6的容积、相邻的两个传输油槽5之间的过渡油槽6的数量和/或曲轴4的转速等就可控制从高压腔14泵向低压腔13的油量，有利于实现压缩机100的按需泵油，从而实现压缩机100内的润滑油的最大利用率，进而提高压缩机100的工作效率。

根据本发明实施例的压缩机100，通过设置多个传输油槽5和至少一个过渡油槽6，且使多个传输油槽5和至少一个过渡油槽6在曲轴4的轴向方向上交错分布，且在曲轴4的转动过程中，每个过渡油槽6与相邻的传输油槽5间歇连通且过渡油槽6与位于其周向两侧的两个传输油槽5切换连通，这样，有利于实现压缩机100的按需泵油，从而实现压缩机100内的润滑油的最大利用率，进而提高压缩机100的效率。

在本发明的一些实施例中，压缩机100的排量为A，过渡油槽6的容积的取值范围为5A/1000～30A/1000。从而通过对过渡油槽6的容积进行优化，以进一步对从高压腔14到低压腔13的供油量进行控制，优化泵油效果。

在本发明的一些实施例中，如图8所示，过渡油槽6的横截面的最大宽度为K，过渡油槽6的深度为H，其中H＜0.8K。从而通过对过渡油槽6的尺寸进行优化，以进一步对从高压腔14到低压腔13的供油量进行控制，优化泵油效果。

在本发明的一些实施例中，过渡油槽6设在曲轴4的外周壁上，从而传输油槽5设在主轴承21的与曲轴4配合的内壁上。

具体地，如图8所示，曲轴4的外径为J，过渡油槽6的横截面的最大宽度为K，其中K的取值范围为：0.1J～0.4J。从而通过对过渡油槽6的尺寸进行优化，以进一步对从高压腔14到低压腔13的供油量进行控制，优化泵油效果，同时还有利于保证曲轴4的结构强度。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，压缩机100还包括电机7，电机7设在壳体1内(例如电机7设在低压腔13内)，电机7包括定子71和转子72，定子71固定在壳体1的内壁上，转子72位于定子71内且转子72固定在曲轴4上。具体地，转子72固定在曲轴4的位于低压腔13内的一端。从而通过转子72的转动带动曲轴4的转动，同时低压腔13还可便于对电机7进行冷却降温。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，气缸组件3包括两个气缸33和设在两个气缸33之间的中隔板34。具体地，如图1-图3所示，中隔板34内设有第一油路311，中隔板34的内周壁与曲轴4的外周壁之间设有间隙312，第一油路311和间隙312组成油路通道31，曲轴4的偏心部的外周壁设有与油路通道31连通的第二油路41(即，第二油路41位于偏心部的外周壁与活塞32之间)，第二油路41与上述的其中一个传输油槽5连通，从而实现油路通道31与上述的其中一个传输油槽5的连通，在压缩机100工作时利用高压腔14与低压腔13之间的压力差，使得油池141内的润滑油依次经过油路通道31和第二油路41泵送至所述其中一个传输油槽5内，在曲轴4的旋转过程中，通过传输油槽5与过渡油槽6的间歇连通，从而最终使得高压腔14内的润滑油周期性地泵送至低压腔13内。

在本发明的一些实施例中，分隔组件2还包括分隔板22，分隔板22与壳体1的内周壁配合以限定出低压腔13和高压腔14，分隔板22上设有装配通孔221，装配通孔221与主轴承21的外周壁密封配合，从而通过分隔板22和主轴承21的共同作用在壳体1内限定出低压腔13和高压腔14。

可选地，压缩机100为旋转式压缩机、叶片式压缩机、涡旋式压缩机等。

下面描述根据本发明实施例的车辆。

根据本发明实施例的车辆，包括上述的压缩机100。

根据本发明实施例的车辆，通过设置上述的压缩机100，有利于实现压缩机100的按需泵油，从而实现压缩机100内的润滑油的最大利用率，进而提高压缩机100的效率。

在本发明中，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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1. 一种压缩机，其特征在于，包括：

   壳体，所述壳体上设有吸气口和排气口；

   分隔组件，所述分隔组件设在所述壳体上以将所述壳体内分隔成低压腔和高压腔，所述吸气口与所述低压腔连通，所述排气口与所述高压腔连通，所述分隔组件包括主轴承，所述主轴承的一侧端面位于所述低压腔内，所述高压腔内设有油池；

   气缸组件，所述气缸组件设在所述高压腔内，所述主轴承的另一侧端面设在所述气缸组件上，所述气缸组件上设有与所述油池连通的油路通道；

   曲轴，所述曲轴与所述气缸组件内的活塞配合，所述主轴承外套在所述曲轴上，所述曲轴的一端伸入到所述低压腔内；

   多个传输油槽和至少一个过渡油槽，每个所述传输油槽和每个所述过渡油槽分别沿所述曲轴的轴向延伸，多个所述传输油槽和至少一个所述过渡油槽在所述曲轴的轴向方向上交错分布，在所述曲轴的转动过程中，每个所述过渡油槽与相邻的所述传输油槽间歇连通，所述过渡油槽与位于其周向两侧的两个所述传输油槽切换连通；所述传输油槽设在所述主轴承和所述曲轴中的其中一个上，所述过渡油槽设在所述主轴承和所述曲轴中的另一个上，所述油路通道与其中一个所述传输油槽连通，其中一个所述传输油槽或者所述过渡油槽与所述低压腔连通。
2. 根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机的排量为A，所述过渡油槽的容积的取值范围为5A/1000～30A/1000。
3. 根据权利要求1-2中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述过渡油槽的横截面的最大宽度为K，所述过渡油槽的深度为H，其中H＜0.8K。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述过渡油槽设在所述曲轴的外周壁上。
5. 根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述曲轴的外径为J，所述过渡油槽的横截面的最大宽度为K，其中K的取值范围为：0.1J～0.4J。
6. 根据权利要求1-5中任一项所述的压缩机，其特征在于，还包括电机，所述电机设在所述壳体内，所述电机包括定子和转子，所述定子固定在所述壳体的内壁上，所述转子固定在所述曲轴上。
7. 根据权利要求1-6中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述气缸组件包括两个气缸和设在两个所述气缸之间的中隔板。
8. 根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述中隔板内设有第一油路，所述中隔板的内周壁与所述曲轴的外周壁之间设有间隙，所述第一油路和所述间隙组成所述油路通 道，所述曲轴的偏心部的外周壁设有与所述油路通道连通的第二油路。
9. 根据权利要求1-8中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述分隔组件还包括分隔板，所述分隔板与所述壳体的内周壁配合以限定出所述低压腔和所述高压腔，所述分隔板上设有装配通孔，所述装配通孔与所述主轴承的外周壁密封配合。
10. 一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的压缩机。

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