專利名稱：用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封壓縮機(jī)的油泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封壓縮機(jī)的油泵系統(tǒng)，特別是由線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)并用于小型制冷裝置例如冰箱、冷凍機(jī)、飲水機(jī)等的密封壓縮機(jī)，例如，本發(fā)明涉及在本申請(qǐng)人的共同待審巴西專利申請(qǐng)PI0004286.2(PCT/BR01/00113)中所述類型的油泵。
背景技術(shù)：
在用于商用和家用制冷裝置的密封壓縮機(jī)中，使它正確工作的主要因素是使彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件充分潤(rùn)滑。實(shí)現(xiàn)這樣的潤(rùn)滑的困難在于滑油必須向上流動(dòng)，以便潤(rùn)滑具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的所述部分。在實(shí)現(xiàn)該潤(rùn)滑的已知方法中，一種是利用離心力原理，另一種是機(jī)械拖曳。
在用于線性壓縮機(jī)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)壓縮機(jī)的一種方法中，為了向活塞/氣缸組件供給滑油，需要使氣流通過毛細(xì)管吸入所述滑油，并使該滑油與由壓縮機(jī)吸入的氣體混合，該氣流由于壓縮機(jī)的吸力而形成，并使油泵產(chǎn)生較小的壓力差，所述混合物能夠通過吸入閥進(jìn)入氣缸內(nèi)部，這樣，滑油潤(rùn)滑活塞和氣缸之間的接觸部分。因?yàn)橛蓧嚎s機(jī)抽吸的較小氣流隨特定情況而變化，因此該結(jié)構(gòu)并不總是有效。
在其它已知結(jié)構(gòu)(WO97/01033)中，活塞的壓縮和抽吸力用于使?jié)櫥蛷男纬捎趬嚎s機(jī)殼體底部的油槽通過毛細(xì)管移動(dòng)到環(huán)繞所述壓縮機(jī)的氣缸形成的上部油箱內(nèi)，所述上部油箱通過多個(gè)形成于氣缸壁上的孔而與氣缸內(nèi)部相連，這些孔用于在活塞進(jìn)行抽吸運(yùn)動(dòng)時(shí)使滑油能夠進(jìn)入活塞-氣缸間隙內(nèi)，并在活塞進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)時(shí)排出所述滑油。該滑油排向形成于壓縮機(jī)的閥板中的一組槽道，然后增加吸入流和使所述滑油重新進(jìn)入氣缸。
其它已知方法(WO97/01032)使用諧振質(zhì)量，該諧振質(zhì)量在形成于氣缸外側(cè)的凹腔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述諧振質(zhì)量在沿一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)從油槽抽吸滑油，所述滑油經(jīng)過管和只允許滑油進(jìn)入所述凹腔的單向閥，該單向閥通過形成于氣缸壁上的多個(gè)孔而與氣缸內(nèi)部相連。當(dāng)諧振質(zhì)量沿另一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述凹腔內(nèi)的滑油排出，并通過只允許滑油從所述凹腔排出的單向閥。盡管能夠起作用，但是該方法難以制造，且它的結(jié)構(gòu)有很多部件。在本申請(qǐng)人的上述專利申請(qǐng)PI0004286中，公開了一種油泵裝置，該油泵裝置由活塞或氣缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而驅(qū)動(dòng)，所述油泵裝置由柱塞形成，該柱塞內(nèi)部提供有活動(dòng)密封件，該活動(dòng)密封件可在封閉位置和打開位置之間運(yùn)動(dòng)，在該封閉位置，它密封抵靠在位于滑油進(jìn)口孔附近的閥座上，該滑油進(jìn)口孔確定于油泵裝置的本體中，而在該打開位置，所述密封件離開閥座，所述封閉位置和打開位置彼此軸向間隔開，例如當(dāng)密封件到達(dá)所述油泵裝置本體內(nèi)部的止動(dòng)器處時(shí)獲得最大間距。當(dāng)油泵沿確定方向運(yùn)動(dòng)時(shí)(如圖1所示)，密封件朝著止動(dòng)器移動(dòng)，從而允許所述滑油通過進(jìn)口孔進(jìn)入，并沿與所述油泵裝置運(yùn)動(dòng)方向相反的方向推動(dòng)該滑油柱。當(dāng)油泵沿與上述方向相反的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖2所示，密封件朝著閥座運(yùn)動(dòng)，從而阻止被導(dǎo)入的滑油進(jìn)入油泵裝置本體內(nèi)部，并且不允許滑油通過進(jìn)口孔排出。因此，通過油泵裝置的連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滑油能夠連續(xù)導(dǎo)入和通過油泵裝置本體朝著壓縮機(jī)的活動(dòng)部件排出，以便進(jìn)行潤(rùn)滑。
在線性壓縮機(jī)中，所述油泵裝置安裝成與諧振組件的運(yùn)動(dòng)方向相同。這樣的運(yùn)動(dòng)使得布置在懸掛系統(tǒng)上的機(jī)械組件進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以便驅(qū)動(dòng)油泵裝置。上述方法利用壓縮機(jī)的諧振組件和非諧振組件中的一個(gè)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來通過慣性推動(dòng)滑油，使滑油供給油泵裝置，并從該油泵裝置供給壓縮機(jī)中需要潤(rùn)滑的活動(dòng)部件。
不過，已知在由線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通常有很大的幅值。
而且，在所述專利申請(qǐng)PI0004286.2的油泵裝置的特殊結(jié)構(gòu)中，大幅值的振動(dòng)導(dǎo)致所述油泵裝置的密封件猛烈撞擊止動(dòng)器，從而使該止動(dòng)器移動(dòng)，并且猛烈撞擊油泵裝置的閥座，從而隨著壓縮機(jī)的連續(xù)工作，導(dǎo)致這些部件損壞，這降低了所述壓縮機(jī)的可靠性，并增加了它在工作過程中的噪音水平。
發(fā)明目的因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封壓縮機(jī)的油泵系統(tǒng)，在壓縮機(jī)的工作過程中，不管振動(dòng)的幅值如何，它都能夠控制油泵的振動(dòng)幅值，保持所述幅值基本不變。
本發(fā)明的另一目的是提供一種上述類型的油泵系統(tǒng)，該油泵系統(tǒng)易于制造，并能夠使壓縮機(jī)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件獲得合適的潤(rùn)滑，同時(shí)沒有已知現(xiàn)有技術(shù)的低效和低可靠性，同時(shí)在壓縮機(jī)工作過程中避免對(duì)油泵裝置的部件損害以及噪音水平的增加。

發(fā)明內(nèi)容
這些和其它目的通過一種用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封壓縮機(jī)的油泵系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，該油泵系統(tǒng)有殼體，該殼體內(nèi)部確定了油槽；馬達(dá)-壓縮機(jī)組件；油泵組件，該油泵組件與壓縮機(jī)相連，以便以往復(fù)運(yùn)動(dòng)方式沿確定方向移動(dòng)；以及流體連通裝置，該流體連通裝置使油泵裝置與要潤(rùn)滑的壓縮機(jī)部件相連，油泵裝置通過至少一個(gè)阻尼彈性裝置與壓縮機(jī)相連，該阻尼彈性裝置的尺寸設(shè)置成能夠使所述油泵裝置的位移幅值降低至這樣的值，即該值計(jì)算成使所述油泵裝置的自然諧振頻率和壓縮機(jī)的工作頻率之間的比例導(dǎo)致油泵裝置和所述壓縮機(jī)的位移之間的比為小于1的值。


下面將參考附圖介紹本發(fā)明，附圖中圖1是具有線性馬達(dá)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封壓縮機(jī)的部件的示意縱剖圖，該密封壓縮機(jī)有具有垂直軸線的活塞以及根據(jù)在前述專利申請(qǐng)PI0004286.2中所述的現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成的油泵裝置。
圖2a和2b示意地表示了例如在圖1中所示的油泵裝置的工作；圖3示意地表示了圖2a中所示的、并通過圖1所示的本發(fā)明改進(jìn)的油泵的結(jié)構(gòu)的縱剖圖；以及圖4以曲線表示了油泵裝置和壓縮機(jī)的振動(dòng)位移之比與壓縮機(jī)工作頻率(W)和本發(fā)明改進(jìn)的阻尼彈性裝置的自然諧振頻率(Wn)之比的相互變化關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
下面將通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封壓縮機(jī)(例如用于制冷系統(tǒng)的類型)介紹本發(fā)明，該往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封壓縮機(jī)有殼體1，該殼體1中容納有氣缸2，通過連桿4與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的活塞3在該氣缸2內(nèi)部進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該連桿4例如由活塞桿確定，在殼體1內(nèi)部確定有油槽5，潤(rùn)滑油通過油泵裝置10從該油槽5泵送給壓縮機(jī)的要潤(rùn)滑的活動(dòng)部件。正在討論的所述油泵系統(tǒng)包括流體連通裝置6，該流體連通裝置6使該油泵裝置10與壓縮機(jī)的所述要潤(rùn)滑部件連接，以便從油槽5向所述部件供給潤(rùn)滑油。在具有線性馬達(dá)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封壓縮機(jī)中，活塞3的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過促動(dòng)器7實(shí)現(xiàn)，該促動(dòng)器載有磁性部件，并由線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
活塞3例如通過它的連桿與諧振彈簧8相連，并與磁性部件一起形成壓縮機(jī)的諧振組件。壓縮機(jī)的非諧振組件包括氣缸2、壓縮機(jī)的抽吸和排出系統(tǒng)以及它的線性馬達(dá)。
在所示結(jié)構(gòu)中，油泵裝置10由壓縮機(jī)的諧振質(zhì)量推動(dòng)，并例如沿活塞3的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行振動(dòng)。在油泵裝置的另一已知結(jié)構(gòu)中(未示出)，油泵裝置布置成當(dāng)所述壓縮機(jī)隨其中的振動(dòng)質(zhì)量的諧振力的相互作用而振動(dòng)時(shí)，由壓縮機(jī)的非諧振質(zhì)量推動(dòng)或通過壓縮機(jī)在工作過程中的運(yùn)動(dòng)而推動(dòng)，該振動(dòng)的幅值是活塞3(和塊狀部件)的質(zhì)量和壓縮機(jī)的質(zhì)量之間的比例的函數(shù)。
在油泵裝置10安裝在活塞3上的結(jié)構(gòu)中，與當(dāng)所述油泵裝置10安裝在例如氣缸2上的情況相比，活塞3的運(yùn)動(dòng)可以使得所述油泵裝置10的位移有大得多的幅值(大約三倍)，這時(shí)導(dǎo)致前述的不便。
根據(jù)所示實(shí)例，油泵10包括管形泵體11，該管形泵體11有滑油進(jìn)口端12，該滑油進(jìn)口端12開口于油槽5，例如浸沒在滑油中；以及滑油出口端13，該滑油出口端13與流體連通裝置6相連。
根據(jù)本發(fā)明，油泵裝置10通過至少一個(gè)阻尼彈性裝置20例如螺旋彈簧而與壓縮機(jī)相連，該阻尼彈性裝置20的尺寸設(shè)置成使所述油泵裝置10的位移幅值降低至這樣的值，該值計(jì)算成使所述油泵裝置10的自然諧振頻率和壓縮機(jī)的工作頻率之間的比導(dǎo)致油泵裝置10和壓縮機(jī)的位移之間的比為小于1的值。
為了使本發(fā)明的阻尼彈性裝置20能夠用于將油泵裝置10的工作幅值降低至合適的值，所述阻尼彈性裝置20應(yīng)當(dāng)有確定的彈性常數(shù)K，該彈性常數(shù)K計(jì)算為使得自然諧振頻率Wn和壓縮機(jī)的工作頻率W之間的比導(dǎo)致油泵裝置10的位移X和壓縮機(jī)的位移Y之間的比為小于1的值。這樣的比通過等式Wn＝(K/Mb)(1/2)而獲得，其中Mb是油泵裝置10的質(zhì)量。在圖3中，分別表示了油泵裝置的位移(由X表示)和壓縮機(jī)的位移(由Y表示)的方向。
對(duì)于在阻尼彈性裝置20的彈性常數(shù)K和油泵裝置10的質(zhì)量Mb之間的確定比(K/Mb)，油泵裝置10的運(yùn)動(dòng)幅值相對(duì)于管的運(yùn)動(dòng)幅值減小的比X/Y可以通過確定自然諧振頻率Wn相對(duì)于壓縮機(jī)工作頻率W的值來確定，如圖4所示。該曲線示意地表示油泵裝置10和連桿4的位移之間的比隨比值W/Wn的變化，當(dāng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)幅值減小時(shí)的區(qū)域表示為X/Y＜1，其中X是油泵裝置10的運(yùn)動(dòng)幅值，而Y是所述連桿4的運(yùn)動(dòng)幅值。
根據(jù)本發(fā)明，連桿4有第一端4a，該第一端4a與壓縮機(jī)相連；以及相對(duì)端4b，該相對(duì)端4b與第一端4a相對(duì)，并與油泵裝置10相連，所述連桿4與壓縮機(jī)和油泵裝置10中的至少一個(gè)可伸縮地連接，且至少一個(gè)所述連接通過阻尼彈性裝置20實(shí)現(xiàn)。
在所示結(jié)構(gòu)中，連桿4為空心的，且它的內(nèi)部確定了在油泵裝置10和要潤(rùn)滑的壓縮機(jī)部件之間的流體連通裝置6的一部分，阻尼彈性裝置20環(huán)繞所述連桿4的端頭安裝，油泵裝置10在外部與該端連接，而阻尼彈性裝置20在所述油泵裝置10的外側(cè)。
在本發(fā)明方案的另一實(shí)施例中(未示出)，連桿4在靠近油槽5的端頭處在內(nèi)部裝有油泵裝置10，而阻尼彈性裝置20布置在所述連桿4的內(nèi)部，并在油泵裝置10的外側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，油泵裝置10在它的滑油進(jìn)口端12和它的滑油出口端13之間有至少一個(gè)單向閥30，該單向閥30例如為活動(dòng)密封裝置的形式，如所述專利申請(qǐng)PI0004286.2中所述，且該單向閥30布置在閥座和內(nèi)部止動(dòng)器31之間，該閥座確定于油泵裝置10的泵體11的進(jìn)口端12處。
在單向閥30的另一結(jié)構(gòu)中，該單向閥30布置在油泵裝置10的滑油進(jìn)口端12和滑油出口端13中的至少一個(gè)內(nèi)，或者布置在所述滑油進(jìn)口端12和滑油出口端13之間的泵體11的區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明的泵系統(tǒng)還推出至少一個(gè)止動(dòng)器40，例如安裝在連桿4上，并在油泵裝置10和壓縮機(jī)之間，用于限制阻尼彈性裝置20的最大位移。
權(quán)利要求
1.一種用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封壓縮機(jī)的油泵系統(tǒng)，有殼體(1)，該殼體內(nèi)部確定了油槽(5)；馬達(dá)-壓縮機(jī)組件；油泵組件(10)，該油泵組件與壓縮機(jī)相連，以便以往復(fù)運(yùn)動(dòng)方式沿確定方向移動(dòng)；以及流體連通裝置(6)，該流體連通裝置使油泵裝置(10)與要潤(rùn)滑的壓縮機(jī)部件相連，其特征在于油泵裝置(10)通過至少一個(gè)阻尼彈性裝置(20)與壓縮機(jī)相連，該阻尼彈性裝置的尺寸設(shè)置成能夠使所述油泵裝置(10)的位移幅值降低至這樣的值，即該值計(jì)算成使所述油泵裝置(10)的自然諧振頻率(Wn)和壓縮機(jī)的工作頻率(W)之間的比導(dǎo)致油泵裝置(10)和所述壓縮機(jī)的位移之間的比為小于1的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵系統(tǒng)，其特征在于它包括連桿(4)，該連桿(4)有與壓縮機(jī)相連的端頭以及與油泵裝置(10)相連的相對(duì)端，所述連接的至少一個(gè)通過該阻尼彈性裝置(20)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油泵系統(tǒng)，其特征在于該連桿(4)與壓縮機(jī)和油泵裝置(10)中的至少一個(gè)可伸縮地連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油泵系統(tǒng)，其特征在于該連桿(4)為空心的，并確定了在油泵裝置(10)和要潤(rùn)滑的壓縮機(jī)部件之間的流體連通裝置(6)的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油泵系統(tǒng)，其特征在于該連桿(4)在相應(yīng)的第一端在外部裝有油泵裝置(10)，該阻尼彈性裝置(20)環(huán)繞所述第一端安裝，并在所述油泵裝置(10)的外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油泵系統(tǒng)，其特征在于該連桿(4)在其第一端的內(nèi)部裝有油泵裝置(10)，該阻尼彈性裝置(20)布置在所述連桿(4)內(nèi)部，并在所述油泵裝置(10)的外側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油泵系統(tǒng)，其特征在于馬達(dá)-壓縮機(jī)組件包括活塞(3)，該活塞(3)通過活塞桿與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，連桿(4)為活塞桿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵系統(tǒng)，其特征在于該阻尼彈性裝置(20)為螺旋彈簧的形式。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油泵系統(tǒng)，其特征在于它包括至少一個(gè)單向閥(30)，該單向閥設(shè)置在油泵裝置(10)內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油泵系統(tǒng)，其特征在于該油泵裝置(10)有一個(gè)滑油進(jìn)口端(12)，該滑油進(jìn)口端開口于油槽(5)；以及滑油出口端(13)，該滑油出口端開口于連桿(4)的第一端，所述單向閥(30)布置在油泵裝置(10)的所述滑油進(jìn)口端(12)和滑油出口端(13)中的至少一個(gè)內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的油泵系統(tǒng)，其特征在于該連桿(4)有至少一個(gè)止動(dòng)器(40)，用于限制阻尼彈性裝置(20)的最大位移。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封壓縮機(jī)的油泵系統(tǒng)，有殼體(1)，該殼體內(nèi)部確定了油槽(5)；馬達(dá)－壓縮機(jī)組件；以及油泵組件(10)，該油泵裝置(10)通過至少一個(gè)阻尼彈性裝置(20)與壓縮機(jī)相連，該阻尼彈性裝置的尺寸設(shè)置成能夠使所述油泵裝置(10)的位移幅值降低至這樣的值，即該值計(jì)算成使所述油泵裝置(10)的自然諧振頻率(Wn)和壓縮機(jī)的工作頻率(W)之間的比導(dǎo)致油泵裝置(10)和所述壓縮機(jī)的位移之間的比為小于1的值。
文檔編號(hào)F04B39/02GK1500183SQ02807701
公開日2004年5月26日 申請(qǐng)日期2002年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月5日
發(fā)明者迪特馬爾·E·B·利列, 英瓦爾德·福爾拉特, 埃吉迪奧·伯萬格, 里納爾多·普夫, 多 普夫, 奧 伯萬格, 德 福爾拉特, 迪特馬爾 E B 利列 申請(qǐng)人:巴西船用壓縮機(jī)有限公司