專利名稱：螺旋壓縮機潤滑的制作方法
螺旋壓縮機潤滑
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及壓縮機。更具體地說，本發(fā)明涉及致冷壓縮才幾。 螺旋型壓縮機一般用于空氣調(diào)節(jié)和致冷應(yīng)用。在這種壓縮機中，
互相嚙合的^^葉輪轉(zhuǎn)子(lobed rotor)與母葉輪轉(zhuǎn)子或^^螺紋與母螺 紋繞著它們的軸線進行旋轉(zhuǎn)用以將工作流體(致冷劑)從低壓入口 端泵送到高壓出口端。在旋轉(zhuǎn)期間，公轉(zhuǎn)子的連續(xù)葉輪用作活塞， 活塞向下游驅(qū)動致冷劑并且將其壓縮在一對相鄰母轉(zhuǎn)子葉輪和殼體 之間的空間內(nèi)。同樣，母轉(zhuǎn)子的連續(xù)葉輪產(chǎn)生了在一對相鄰公轉(zhuǎn)子 葉輪和殼體之間的空間內(nèi)的致冷劑壓縮。其中發(fā)生壓縮的公轉(zhuǎn)子和
母轉(zhuǎn)子的葉間空間形成了壓縮穴(或者描述成共用壓縮穴的公部分 和母部分在嚙合區(qū)結(jié)合)。在一個實施過程中，公轉(zhuǎn)子與電氣驅(qū)動
馬達同軸并且由在其葉輪工作部分的入口和出口側(cè)的軸承支承?？?br> 以有多個與特定公轉(zhuǎn)子接合的母轉(zhuǎn)子或者反之亦然。
當(dāng)葉間空間中的一個暴露于入口端口時，致冷劑本質(zhì)上以吸入
壓力進入空間。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，在旋轉(zhuǎn)期間的一些時刻，空間 不再與入口端口相通并且切斷致冷劑往空間的流動。在封閉入口端
口之后，在轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時壓縮致冷劑。在旋轉(zhuǎn)期間的一些時刻， 每個空間都與相關(guān)的出口端口相交并且終止封閉的壓縮過程。入口 端口和出口端口可以每個都是徑向、軸向的，或者是軸向端口和徑
向端口的混合組合。
當(dāng)不需要全容量的操作時，經(jīng)常希望通過延遲入口端口的關(guān)閉 而暫時減少通過壓縮機的致冷劑質(zhì)量流(有或沒有壓縮4幾體積指數(shù) 的減小)。這種卸載經(jīng)常由具有閥元件的滑閥提供，閥元件具有它 的位置(當(dāng)平移閥時)控制壓縮穴的各自吸入側(cè)的關(guān)閉和排出側(cè)的打開的一個或多個部分?；y卸載移動的主要作用在于減少初始的
-波截留吸入體積(和因此的壓縮機容量)；體積指數(shù)的減小是典型 的副作用(side effect)。示范性的滑閥公開在美國專利申請公開No. 20040109782A1和美國專利Nos. 4,249,866和6,302,668中。
壓縮機潤滑是重要的。致冷劑流體攜帶的潤滑劑(例如油)可 能有助于潤滑轉(zhuǎn)子葉輪。這種油可以導(dǎo)入正壓室內(nèi)或者已經(jīng)容納在 入口致冷劑流體內(nèi)。軸承系統(tǒng)或許需要額外的潤滑。從而，油流體 可導(dǎo)入到軸承腔內(nèi)(例如從由壓縮機排出物下游的分離器提供的油 源)。常常希望更進一步地提供轉(zhuǎn)子葉輪的潤滑。各種系統(tǒng)包括通 過卸載滑閥元件導(dǎo)入油。此外，油通過轉(zhuǎn)子本身導(dǎo)入(例如從其中 一個轉(zhuǎn)子的端部入口至沿此轉(zhuǎn)子葉輪主體的一個或多個出口)。
發(fā)明概述
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，螺旋壓縮機具有壓縮機潤滑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) (network),該潤滑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)沿著低壓尖頂(cusp)具有潤滑劑出 口端口。
在各種實施中，卸載滑閥可以沿著高壓尖頂。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以包 括軸向供給通道通向出口的支路和通向軸承腔的額外支路。網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)在支路中可以包括計量口 。在重制造壓縮機或重建從初始的基準(zhǔn) 構(gòu)造的壓縮機構(gòu)造中，可以提供出口端口。
在附圖和下面的il明中陳述了本發(fā)明的一個或多個實施例的細 節(jié)。本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)勢將通過說明和圖示以及通過權(quán) 利要求而變得明顯。
圖示簡要說明


圖1A^縮機的縱向截面圖。
圖2是圖1沿著線2-2的壓縮機的橫向截面圖。
圖3是圖1沿著線3-3的壓縮機的部分^f黃向截面圖。
圖4是圖1沿著線4-4的壓縮機的部分切除的橫向截面圖。 圖5是圖1的壓縮機沿著圖4的線5-5的部分縱向截面圖。 在各種圖示中的相似標(biāo)號和標(biāo)示表示相似的元件。
詳細i兌明
圖1顯示了具有殼體組件22的壓縮機20,殼體組件22包含驅(qū) 動轉(zhuǎn)子26和28的馬達24，轉(zhuǎn)子26和28具有各自的縱向軸線500 和502。在示范性的實施例中，轉(zhuǎn)子26具有在第一端31和第二端32 之間延伸的/>葉輪主體或工作部分30。工作部分30與母轉(zhuǎn)子28的 母葉輪主體或工作部分34嚙合。工作部分34具有第一端35和笫二 端36。每個轉(zhuǎn)子都包括從相關(guān)工作部分的第一端和第二端延伸的軸 部(例如與相關(guān)工作部分整體形成的軸端39、 40、 41和42)。這些 軸的軸端中的每個都由一個或多個軸承組件44安裝在殼體上，以便 繞著相關(guān)的轉(zhuǎn)子軸線旋轉(zhuǎn)。
在示范性的實施例中，馬達是具有轉(zhuǎn)子和定子的電動馬達。轉(zhuǎn) 子26和28之一的軸的軸端中的一個可以結(jié)合到馬達的轉(zhuǎn)子上，以 便允許馬達繞著那個轉(zhuǎn)子的軸線對其驅(qū)動。當(dāng)繞著軸線以運轉(zhuǎn)著的 第一方向如此驅(qū)動時，轉(zhuǎn)子以相反的第二方向驅(qū)動另一個轉(zhuǎn)子。示 范性的殼體組件22包括具有在沿著馬達長度的大致中間的上游/入口 端面49和本質(zhì)上與轉(zhuǎn)子主體端32和36共面的下游/排出端面50的 轉(zhuǎn)子殼體48。許多其它的構(gòu)造是可能的。
示范性的殼體組件22進一步包括馬達/入口殼體52,馬達/入口 殼體52具有在上游端的壓縮機入口/吸入端口 53并且具有安裝于轉(zhuǎn) 子殼體下游面的下游面54 (例如用穿過兩個殼體件的螺栓)。組件 22進一步包括出口/排出殼體56,出口/排出殼體56具有安裝于轉(zhuǎn)子 殼體下游面的上游面57并且具有出口/排出端口 58。示范性的轉(zhuǎn)子 殼體、馬達/入口殼體和出口殼體56可以各自形成為經(jīng)受進一步精加 工的鑄件。
殼體組件22的表面與嚙合的轉(zhuǎn)子主體30和34結(jié)合以對壓縮穴 限定入口端口和出口端口，壓縮穴壓縮和驅(qū)動致冷劑流體504 /人吸 入(入口 )正壓室60到排出(出口 )正壓室62 (圖5)。許多對的 公和母壓縮穴由殼體組件22、公轉(zhuǎn)子主體30和母轉(zhuǎn)子主體34形成。 每個壓縮穴都是由嚙合的轉(zhuǎn)子的外表面、在轉(zhuǎn)子箱和其沿著滑閥的
延續(xù)部分中的公和母轉(zhuǎn)子的孔壁的圓柱形表面的部分以及面57的部 分界定的。
為了容量控制/卸載，壓縮機具有設(shè)有閥元件102的滑閥100 (圖 5 )。閥元件102具有沿著在轉(zhuǎn)子之間的嚙合區(qū)(即沿著高壓尖頂105 ) 的部分104。示范性的閥元件具有在排出正壓室處的第一部分106和 在吸入正壓室處的第二部分108。閥元件是可移動的以控制壓縮;機容 量而提供卸載。示范性的閥通過平行于轉(zhuǎn)子軸線的線性平移而移動。
圖5進一步顯示了用于潤滑軸承和轉(zhuǎn)子主體的壓縮機潤滑系統(tǒng) 的細節(jié)。示范性的潤滑系統(tǒng)包括從處于轉(zhuǎn)子殼體/箱48外部的入口 202 延伸的油管道網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)200。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包括從入口端口 202延伸到軸 向通道206的入口孑L 204。示范性的軸向通道包括處于轉(zhuǎn)子箱48和 排出殼體/箱56內(nèi)的部分。這允許分別從面50和面57容易地鉆入這 些部分。
在軸向通道206 (圖5)各自的吸入端和排出端，轉(zhuǎn)子箱48和 排出箱56分別包括正壓室孔210和212，正壓室孔210和212的外 部(最近)端由塞子214和216分別密封。 一對支路通道從其中每 個正壓室孔延伸以用于將油導(dǎo)向相關(guān)的軸承系統(tǒng)。圖2示出了分別 延伸到轉(zhuǎn)子26和28的吸入端軸承腔的支路通道220和222。在支路 220和222的最近端，每個支路包括計量口 224。在示范性的實施例 中，為了抵達相關(guān)軸承腔，支路220和222在遠端彼此輕微盆開并 遠離它們的共用正壓室孔210的軸線。正壓室孔210相對較大的寬 度有助于這些相對正壓室孔輕微傾斜的支路的鉆孔。
圖4示出了從正壓室孔212延伸的類似支路230和232以用于 潤滑排出端軸承系統(tǒng)。就目前所描述的來講，壓縮機可以是預(yù)先存 在的基準(zhǔn)構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明，額外潤滑由通道支路240提供，通道 支路240具有緊接低壓尖頂244的出口 242。圖3示出了尖頂244, 尖頂244位于容納了轉(zhuǎn)子工作部分30和34的轉(zhuǎn)子箱48的孔壁246 和248的匯合處。在示范性的實施例中，出口準(zhǔn)確地沿著尖頂。備 選方案可伴有輕微移動(例如朝向孔的頂點)。例如，對于示范性 基準(zhǔn)壓縮機，出口仍將與滑閥對立(在示范性定位的上方，其中滑 閥處于下方)。
回到圖5,支路240形成為同軸向通道206相交的階梯孔249的 一部分。在轉(zhuǎn)子殼體48外部的階梯孔的最接近部分可以容納塞子 250。示范性的塞子可以包括壓力傳感器252 (圖3)。在中間位置， 通道240包含計量口 254。計量口計量通過出口 242的油的流量，允 許希望的油滴流量離開出口并落到嚙合的轉(zhuǎn)子葉輪上。
這種出口 242的示范性定位使其達到吸入狀態(tài)。這或許不同于 僅僅將油導(dǎo)向封閉壓縮穴的其它潤滑系統(tǒng)。然而，出口 242可以如 此定位以便壓縮穴在導(dǎo)入后立即接近導(dǎo)入油(例如滴落在轉(zhuǎn)子葉輪 表面上的油易于隨葉輪一起移動，并且壓縮穴可以在其后立即沿葉 輪接近那個位置)。這種鄰近性可以有助于避免長期暴露在吸入狀 態(tài)下的油的有害作用。
支3各240可以添加到重制造的壓縮機中，或者添加到重^殳計/重 建的壓縮機構(gòu)造中?；鶞?zhǔn)壓縮才幾的潤滑系統(tǒng)的其它特4正可以保留或 者可以修改。例如，可以接進預(yù)先存在的軸向通道。
已經(jīng)介紹了本發(fā)明的一個或多個實施例。然而，應(yīng)理解的是， 可以不背離本發(fā)明的精神和范圍地進行各種更改。例如，當(dāng)執(zhí)行重
制造或者重建時，基準(zhǔn)壓縮機的細節(jié)可以影響或支配任一特別的實 施細節(jié)。因此，其它實施例在以下;K利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機設(shè)備(20)，包括殼體(22)，其具有沿著流動路徑的第一端口(53)和第二端口(58)；公葉輪轉(zhuǎn)子(26)，其具有第一轉(zhuǎn)動軸線(500)；和母葉輪轉(zhuǎn)子(28)，其具有第二轉(zhuǎn)動軸線(502)并且與所述公葉輪轉(zhuǎn)子嚙合，以便在吸入位置(60)和排出位置(62)之間沿著所述流動路徑限定壓縮路徑；和潤滑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其具有沿著所述公葉輪轉(zhuǎn)子和母葉輪轉(zhuǎn)子的低壓尖頂(244)的潤滑劑出口端口(242)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備(20),其特征在于統(tǒng)和排出端軸承系統(tǒng)；和所述潤滑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包括第一支路(220 )和笫二支路(222 )， 以及第三支路(230)和第四支路(232),所述第一支路(220)和 笫二支路(222)分別將潤滑劑供給到所述公葉輪轉(zhuǎn)子和母葉輪轉(zhuǎn)子 的所述吸入端軸承系統(tǒng)，所述第三支路(230)和第四支路(232) 分別將潤滑劑供給到所述公葉輪轉(zhuǎn)子和母葉輪轉(zhuǎn)子的所述排出端軸 承系統(tǒng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述潤滑網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)進一步包括延伸到所述出口端口 (242)的第五支路(240);和 連接所述第一支路(220)、第二支路(222)、第三支路(230)、 第四支路(232)和第五支路(240)的軸向通道(206)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述潤滑網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)進一步包括 分別處于所述第一、第二、第三、第四和第五支路中的第一、笫二、笫三、第四和第五計量口 (224; 254)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述出口 (242)位于離開所述殼體的外部的孔(249)的端部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于 壓力傳感器(252)位于所述孔內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于 計量口 (254)位于所述孔(249)內(nèi)；和軸向供給通道(206)在所述壓力傳感器(252)和所述計量口 (254)之間同所述孔(249)相交。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于 所述潤滑劑基本上由油組成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于所述孔(249 )向下朝所述出口 (242 )延伸，以便允許所述油 滴落在所述公轉(zhuǎn)子和母轉(zhuǎn)子中的 一個或兩個上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于 所述出口定位成以便受到吸入狀態(tài)的影響。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于進一步包括 卸栽滑閥(100)，其具有沿著所述公葉輪轉(zhuǎn)子和母葉輪轉(zhuǎn)子高壓尖頂并且具有處于 第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間的量程的閥元件(102),所述第二狀 態(tài)相對于所述第一狀態(tài)是^皮卸載的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述滑閥(100) 進一步包括汽缸(128 );和活塞(124)，其位于所述汽缸內(nèi)并機械連接到所述閥元件上。
13. —種用于潤滑螺旋壓縮機的方法，包括 通過壓縮機殼體內(nèi)的潤滑劑端口導(dǎo)乂v潤滑劑流；和 將所述潤滑劑的至少 一部分導(dǎo)向鄰接所述壓縮機低壓尖頂?shù)臐?滑劑出口 。
14. 一種用于重制造壓縮機或重建所述壓縮機的構(gòu)造的方法， 包括提供初始的這種壓縮機或構(gòu)造，其具有 殼體；和一個或多個工作元件，其協(xié)同所述殼體在吸入位置和排出 位置之間限定壓縮路徑；和調(diào)節(jié)這種壓縮機或構(gòu)造以便包括用于鄰接所述壓縮機低壓尖頂 進行導(dǎo)入潤滑劑的機構(gòu)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所迷的方法，其特征在于 所述基準(zhǔn)壓縮機或構(gòu)造包括卸載滑閥，其具有沿著高壓尖頂并且具有處于第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間 的量程的閥元件，所述第二狀態(tài)相對于所述第一狀態(tài)是被 卸載的。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于 在所述初始的壓縮機或構(gòu)造內(nèi)所述公葉輪轉(zhuǎn)子和母葉輪轉(zhuǎn)子中的每一個都具有吸入端軸 承系統(tǒng)和排出端軸承系統(tǒng)；和潤滑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其包括第一支路和第二支路，以及第三支 路和第四支路，所述笫 一 支路和第二支路分別將潤滑劑供給到所述公葉輪轉(zhuǎn)子和母葉輪轉(zhuǎn)子的所述吸入端軸承系統(tǒng)，所述第 三支路和第四支路分別將潤滑劑供給到所述公葉輪轉(zhuǎn)子和母葉 輪轉(zhuǎn)子的所述排出端軸承系統(tǒng)；和 所述調(diào)節(jié)包括添加延伸到所述出口的第五支路。
全文摘要
一種螺旋壓縮機(20)具有壓縮機潤滑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該潤滑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)沿著低壓尖頂(244)具有潤滑劑出口端口(242)。卸載滑閥元件(102)可以沿著高壓尖頂(105)。
文檔編號F01M1/00GK101111666SQ200580047539
公開日2008年1月23日 申請日期2005年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月7日
發(fā)明者S·L·舒爾德斯 申請人:開利公司