專利名稱:旋轉(zhuǎn)式壓縮機的潤滑裝置的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于一種密封的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，用于制冷系統(tǒng)例如冰箱、冷凍器和空氣調(diào)節(jié)器等等中把冷凍劑進行壓縮。本發(fā)明特別涉及旋轉(zhuǎn)式壓縮機內(nèi)潤滑滑動葉片的方法。
現(xiàn)有技術(shù)的密封的旋轉(zhuǎn)式壓縮機通常包括有放置電機和壓縮機缸筒的機殼。電機驅(qū)動帶有偏心部分的曲軸在壓縮機缸筒中部的孔腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。偏心部分有一個滾柱可轉(zhuǎn)動地安裝在其上，曲軸轉(zhuǎn)動時它可在孔腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。安裝在缸筒壁內(nèi)的滑槽上可滑動的一個或幾個滑動葉片和滾柱配合提供泵作用，在缸筒腔內(nèi)壓縮冷凍劑。
密封的旋轉(zhuǎn)式壓縮機的工作另件被機加工到非常精確的尺寸公差和高的表面光潔度，以防止壓縮機的泄漏并大大提高其效率。重要的是正確的潤滑工作另件以保護加工表面。此外，重要的是正確潤滑壓縮機的各活動部分以使動力摩擦較小并使摩擦損耗盡量減小。最后，提供足夠的潤滑可以使摩擦損耗產(chǎn)生的熱量最小，減小熱傳導和提高壓縮機效率。
現(xiàn)有技術(shù)的密封旋轉(zhuǎn)式壓縮機提供了多種型式的潤滑裝置。通常，在現(xiàn)有技術(shù)的潤滑裝置中某些型式的泵機構(gòu)把油從壓縮機底部的貯油槽向上抽送，分配給需要潤滑的部位。油通常靠離心力向外拋起到壓縮機的上部，然后靠重力向下滴以潤滑壓縮機需要潤滑的部分。剩余的油靠重力返回貯油槽中。采用離心分配力和重力的現(xiàn)有技術(shù)的潤滑裝置的一些例子如美國專利中所示，例如美國專利3，804，202號、2，623，365號、2，883，101號、2，246，276和3，802，937號等。
現(xiàn)有技術(shù)的密封壓縮機潤滑裝置所碰到的問題之一是到達壓縮機關(guān)鍵區(qū)域的油不足。依靠重力或向外離心力把潤滑劑拋起，壓縮機關(guān)鍵區(qū)域的運動另件可能接受不到足夠的油因而不能適當?shù)臐櫥?。特別是壓縮機滑動葉片表面，由于連續(xù)的葉片負荷使壓縮機缸筒的葉片槽間隙加油的時間大大減少，就更需要很好的潤滑。更容易接近的供油促進潤滑和減少葉片磨損。此外，由于滑動葉片的兩側(cè)都要很好的潤滑，潤滑裝置最好能充分提供潤滑劑到滑動葉片的兩側(cè)去。
現(xiàn)有技術(shù)的壓縮機所碰到的另一個問題是冷凍劑從葉片的高壓側(cè)向低壓側(cè)泄漏。旋轉(zhuǎn)式壓縮機的滑動葉片隔離壓縮機孔腔內(nèi)的低壓區(qū)域和高壓區(qū)域，因此冷凍劑企圖從高壓側(cè)沿著葉片側(cè)面、頂部和底部向低壓側(cè)泄漏。因為壓縮冷凍劑的泄漏意味著功損失和降低壓縮機的效率，因此，最好能對葉片的兩側(cè)提供適當?shù)臐櫥?，使壓縮機葉片的兩側(cè)產(chǎn)生一層油膜，油膜在滑動葉片和缸筒壁的葉片槽之間形成液壓密封。油封阻塞冷凍劑沿著葉片泄漏。
現(xiàn)有技術(shù)的密封旋轉(zhuǎn)式壓縮機所碰到的又另一個問題是潤滑油不是在正壓力下提供給潤滑的區(qū)域，這樣輸送油給那些區(qū)域的油道不總是充滿油。因為這個缺陷，就有可能因缺乏足夠數(shù)量的潤滑劑而不能適當?shù)臐櫥?。因此最好把油在正壓力下輸送到被潤滑的區(qū)域，以便始終可以得到充分的供油，同時可以使油達到被潤滑區(qū)域的每一個部分。
本發(fā)明提供了一種改進的旋轉(zhuǎn)式壓縮機的潤滑裝置以克服上述的現(xiàn)有技術(shù)的密封旋轉(zhuǎn)式壓縮機的缺點。
根據(jù)本發(fā)明的一種型式提供了密封旋轉(zhuǎn)式壓縮機的潤滑裝置，其中油泵在正壓力下把油提供到潤滑動葉片的兩側(cè)，而剩余的油靠重力返回油槽。
根據(jù)本發(fā)明的一種型式，它包括有密封旋轉(zhuǎn)式壓縮機的潤滑裝置，其中位于曲軸底部的油泵延伸到壓縮機的貯油槽內(nèi)。油泵包括有在曲軸底部的軸向孔，它朝上徑向向外傾斜。把油經(jīng)過這個孔抽吸到圍繞曲軸的環(huán)形腔中去。壓縮機的外置軸承的通道和這個環(huán)形腔連通，把油從環(huán)形腔徑向向外引導然后在正壓力作用下克服重力向上進入到一對垂直油道，油道靠近葉片，并向葉片兩側(cè)敞開。油泵提供的正壓力確保油道始終充滿油。剩余油從葉片上端排出，經(jīng)過主軸承的排出口，靠重力向下流過缸筒返回貯油槽。
本發(fā)明的潤滑裝置的優(yōu)點之一是它始終提供足夠數(shù)量的潤滑油給壓縮機的葉片。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是潤滑油是在正壓力下供給壓縮機的滑動葉片，所以無論貯油槽的油面多高都能適當?shù)臐櫥~片。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是潤滑裝置提供給密封旋轉(zhuǎn)式壓縮機的滑動葉片的潤滑油繞壓縮機葉片形成液壓油封。
本發(fā)明還有另一個優(yōu)點就是鄰接滑動葉片設(shè)置了潤滑通道，所以始終有足夠數(shù)量的油來潤滑葉片最大負荷的地方。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點還有壓縮機的摩擦損失借助適當?shù)臐櫥梢允怪３肿钚?，提高了壓縮機的效率。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的進一步的優(yōu)點是摩擦損耗產(chǎn)生的熱量最少，熱傳導也盡量減少，從而提高了壓縮機的效率。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的更進一步的優(yōu)點是由于壓縮機葉片的適當潤滑，使葉片磨損達到最小。
本發(fā)明的一種型式包括有旋轉(zhuǎn)壓縮機。該壓縮機包含有和軸承連接的可轉(zhuǎn)動的曲軸和滑動葉片，滑動葉片至少有兩個滑動表面。壓縮機裝備了潤滑裝置以潤滑葉片，潤滑裝置包括有位于機殼底部的貯油槽和油泵裝置，油泵裝置和貯油槽相通，把油從貯油槽向上抽吸，壓縮機還裝有油在正壓下從油泵裝置引導到潤滑通道的裝置，該潤滑通道鄰接葉片以潤滑葉片的兩個滑動面。
另外，本發(fā)明的一種型式包括有旋轉(zhuǎn)式壓縮機，該壓縮機包含有轉(zhuǎn)子和壓縮機缸筒，轉(zhuǎn)子具有一根裝在軸承上并可轉(zhuǎn)動的軸，缸筒和軸承同心。缸筒的圓柱形壁上有葉片槽，而至少有兩個滑動面的葉片可滑動地安裝在該槽內(nèi)。提供潤滑油給葉片的潤滑裝置包括有機殼底部的貯油槽，在曲軸內(nèi)把油向上抽吸的油泵裝置和在軸承內(nèi)的油通道。油通道把油在正壓下從曲軸泵裝置徑向向外地引導到缸筒上的葉片潤滑裝置內(nèi)，以潤滑葉片的兩個滑動面。
根據(jù)本發(fā)明的一種型式，還提供了壓縮冷凍劑用的密封旋轉(zhuǎn)式壓縮機，它包含有機殼，驅(qū)動壓縮機的電機和由電機驅(qū)動的曲軸。曲軸裝在第一軸承和第二軸承中而缸筒安裝在兩軸承之間并和兩軸承同心。葉片槽設(shè)置在缸壁內(nèi)而葉片可滑動地安裝在槽內(nèi)。潤滑葉片的潤滑油裝置包括有位于機殼底的貯油槽和在曲軸內(nèi)把油從貯油槽向上抽吸的油泵裝置。泵裝置包括有曲軸上的軸向孔，該孔軸向向上并從曲軸軸線傾斜向外延伸。軸向孔的上部和曲軸上的徑向通道相通，把油引導到圍繞曲軸的環(huán)形槽內(nèi)。第一軸承的通道把油在正壓下從環(huán)形槽引導到葉片上。至少一個油道穿過缸筒，油道軸線和曲軸軸線平行，油道既和葉片槽相通又和第一軸承的通道相通。
本發(fā)明的一個目的是提供一種潤滑裝置以強制潤滑密封的旋轉(zhuǎn)式壓縮機的滑動葉片。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種密封的旋轉(zhuǎn)式壓縮機的油潤滑裝置，其中油是在正壓下提供給壓縮機需要潤滑的區(qū)域，并且靠重力返回貯油槽。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種密封旋轉(zhuǎn)式壓縮機的油潤滑裝置，其中設(shè)置了一個油道，和葉片及葉片槽鄰接并相通，從而把油從貯油槽抽吸上來并在正壓下引導到油道中以潤滑葉片。
本發(fā)明的又另一個目的是提供一種密封旋轉(zhuǎn)式壓縮機的油潤滑裝置，其中葉片潤滑劑對葉片形成液壓油封，從而減少冷凍劑的泄漏。
圖1是壓縮機的側(cè)剖視圖。
圖2是沿圖1線2-2截取的壓縮機的剖視圖。
圖3是下部軸承的平面圖。
圖4是沿圖3線4-4的下部軸承的側(cè)剖視圖。
圖5是曲軸的側(cè)視圖。
圖6是沿圖5線6-6的曲軸的剖視圖。
圖7是沿圖2線7-7的斷開的剖視圖。
如附圖所示的本發(fā)明的實施例，特別參考圖1，一種壓縮機具有機殼，通常標號為10。機殼有頂部12，底部16和中部14。這三個機殼部分用焊接或銅焊密封地固定在一起。把法蘭18焊到機殼10的底上用來安裝壓縮機。安裝在密封的機殼內(nèi)的是標號為20的電機，電機具有定子22和轉(zhuǎn)子24。定子上裝有繞組23。定子用壓配例如用熱壓配合固定到機殼10內(nèi)。轉(zhuǎn)子24有中心孔25，曲軸26用壓配固定到孔25內(nèi)。端子組28裝在壓縮機頂部12上用以把壓縮機和電源連接。
冷凍劑排出管30從機殼的頂部12伸出，其端部32插入壓縮機的內(nèi)部，如圖所示。管子用釬焊在31處和機殼10密封地連接。同樣的，抽吸管34伸入到壓縮機機殼10的內(nèi)部并在那里密封，這在下面進一步描述。抽吸管34的外端36和存儲器38連接。存儲器有支撐板40以支撐濾網(wǎng)42。
具體的參考圖1、圖5和圖6，可以見到曲軸26有偏心部分44，當曲軸26由轉(zhuǎn)子24驅(qū)動并轉(zhuǎn)動時，偏心部分繞曲軸軸線旋轉(zhuǎn)。配重27用來平衡偏心44，并用鉚接固定到轉(zhuǎn)子24的端環(huán)47上。曲軸26裝在主軸承46中，主軸承有圓柱形軸頸部分48和通常是平面的安裝部分50。如圖2所清楚表示的那樣，平面部分50在三個點52處固定到機殼10上，例如把凸緣54焊接到機殼上。
第二軸承或止推軸頸56，有時稱之為外置軸承，配置在機殼10的底部。如圖3和圖4所清楚的描繪那樣，底軸承56有帶孔59的軸頸部分58和平面部分60。曲軸26的底部62裝在外置軸承56的軸頸部分中，如圖1所示。
安裝在主軸承46和外置軸承56之間的是壓縮機缸筒66。壓縮機缸筒66、外置軸承56和主軸承46用六個螺栓68固定在一起，其中一個螺栓如圖1所示。參考圖2，可以見到缸筒66上有六個孔70用來把軸承46、56和缸筒66固定在一起。螺栓68穿過主軸承46上的孔70、缸筒66上的孔72擰入底軸承56上的螺紋孔74。如果缸筒軸向尺寸足夠大，這六個螺栓68可以用十二個螺栓代替，其中六個螺栓把外置軸承56固定到缸筒66上并擰入缸筒66內(nèi)。其余六個螺栓把主軸承46和缸筒66固定并擰入缸筒66內(nèi)。排出消聲器76也用螺栓68固定到主軸承46上，如圖1所示。壓縮的冷凍劑氣體經(jīng)過溢流口64排入到排出消聲器76和軸承平面部分50的頂表面所限定的卸荷空間78去。冷凍劑從卸荷空間78經(jīng)過消聲器76的三個開口80排到機殼10內(nèi)，其中一個開口80如圖1所示。
參考圖1和圖2可以見到缸筒66的圓柱形壁內(nèi)有葉片槽82，滑動葉片84安裝在其內(nèi)。滾柱86圍繞曲軸26的偏心部分44安置，被偏心部分44驅(qū)動時可繞曲軸26的軸線旋轉(zhuǎn)。當葉片84由安裝在彈簧座90內(nèi)的彈簧89推向滾柱時，滑動葉片84的末梢88和滾柱86連續(xù)嚙合。參考圖2可以見到，壓縮機運行時，當滾柱86繞孔腔92順時針旋轉(zhuǎn)，由滾柱86、孔腔92和滑動葉片84所封閉的壓縮容積逐漸減小。因此包含在該容積內(nèi)的冷凍劑被壓縮，然后通過缸筒上的溢流口64排出，如前面所述。安置在主軸承46上的排出閥(未圖示)把冷凍劑排出到排出消聲器76和主軸承46的平面部分50所限定的卸荷空間78中去。壓縮的冷凍劑從排出消聲器76經(jīng)過消聲器76上的三個排出開口80排出到壓縮機的密封機殼10內(nèi)。冷凍劑直接排入電機繞組23，從而對繞組進行冷卻。
如圖2所示，管94和96從壓縮機殼伸出連接到過墊降溫器(未圖示)上，這在現(xiàn)有技術(shù)中已為人們所熟知。抽吸管34伸入機殼10內(nèi)并被密封，如圖1所清楚的表示那樣。抽吸管34的一部分100伸入缸筒66壁上的孔102內(nèi)?？?02完全穿過缸筒壁和孔壁92相通，如圖2所示。管34用放置在缸筒66的缸壁上的環(huán)形槽106內(nèi)的O形密封圈104和孔102密封。圓柱形的釬焊凸緣108把管34和機殼10固定，當管34釬焊到機殼上時凸緣108把熱量從管34導走。段110從管34上擴大，段110和管34間隔一個空間112。段110把熱量從管34導走到機殼10上去。
如圖5和圖6所清楚的表示那樣，曲軸26設(shè)有一個軸向孔114，它完全穿過曲軸的上部，如圖所示?？?16穿過曲軸26的下部117的整個長度并和孔114相通。曲軸26的下末端62裝在外置軸承56中，外置軸承56伸入到位于機殼下殼部分16的貯油槽120中去，應(yīng)該注意孔116在向上方向上從曲軸的軸線徑向向外分叉，所以孔116向上傾斜，孔的上部和曲軸軸線的徑向間隔比孔的下部要大。當曲軸26轉(zhuǎn)動把油吸入孔116時，由于孔116的傾斜取向，油靠離心力向外甩出?？?16把油在正壓下供給曲軸26上的開口119以潤滑滾柱86。徑向通道122包含有外部開口124延伸到環(huán)繞曲軸26的環(huán)形空間126去。環(huán)繞曲軸26的環(huán)形槽126和外置軸承56上的喇叭口127一起提供一個腔室使油在正壓下從泵孔116流入其內(nèi)。油在正壓下就會從環(huán)形槽126經(jīng)過通道128向外流出，如圖4所清楚的表示那樣。通道128在外置軸承56內(nèi)徑向向外延伸把油引導到向上延伸的通道130。通道130有一個喇叭口132緊靠著缸筒66。
如圖1所清楚的表示，通道130把油在正壓下向上導入一對槽即油道134內(nèi)，油道134成形在缸筒66壁內(nèi)的葉片槽82的兩側(cè)。油道134的位置距離孔腔92比距離缸筒66的外壁135要近。油在正壓下供給油道134并始終填滿兩個油道，因此葉片84潤滑良好。兩個油道134鄰接槽82并且其一側(cè)完全向槽82敞開。油道134內(nèi)圍繞葉片的油柱將阻止冷凍劑氣體在卸荷壓力下從密封的機殼經(jīng)過葉片槽82逸出，這是由于油道134內(nèi)的油和葉片84聯(lián)合形成液壓油封的緣故。
參考圖7就可見到沿圖2線7-7看過去的其中一個油道的斷開的放大剖視圖。缸筒36的缸壁內(nèi)的油道134其橫截面是半圓的，這可從圖2和圖7清楚的看到。油道134鄰接槽82設(shè)置并且其一側(cè)沿整個軸線向槽敞開。因此油能和葉片84的兩側(cè)自由接觸。圖7也表示了彈簧座90和底軸承56的平面部分60，平面部分60有通道128，油從這里流入向上延伸的通道130。人們能夠見到油將從通道130經(jīng)過喇叭口132直接向上流入油道134，從這里油136排出到缸筒66頂上，進入主軸承46的下降部分138。限定孔腔92的缸筒66內(nèi)壁也以140表示出。把油道134配置在缸筒壁更靠近孔腔92的地方強制潤滑靠近孔腔的葉片部分，于是在最大負荷處供給油。由于冷凍劑企圖從機殼的高壓部分向缸筒腔的低壓部分泄漏，油道的位置靠近孔腔是理想的，可在泄漏間隙處保持足夠的油封。通道134基本上垂直于葉片82的移動方向。油從下降部分138向外流并繞缸筒和底軸承56向下滴返回到貯油槽120去。
因此，上面所揭示的是一種密封的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其中把油從貯油槽抽吸上來并在正壓力下經(jīng)過外置軸承的徑向通道再軸向向上導入一對鄰接葉片槽的油道。油道在泵機構(gòu)的正壓力作用下一直充滿油，因此對葉片提供了適當?shù)臐櫥约耙簤河头夥乐估鋬鰟怏w經(jīng)過葉片泄漏。葉片經(jīng)過適當潤滑，它的表面溫度會大大減小。在正壓力下的適當潤滑和液壓油封結(jié)合起來，會減少泄漏和減少壓縮機產(chǎn)生的熱交換，因此會增加壓縮機的效率。
盡管本發(fā)明被描述成具有最佳設(shè)計，不用說它是能夠進一步改進的。因此本專利申請包括根據(jù)一般原則對本發(fā)明所作的各種改型、應(yīng)用和改進，還包括本文沒有敘述的本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)已知的實際應(yīng)用和屬于權(quán)利要求
中所規(guī)定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機包含有機殼(10)，裝在軸承(46)上可轉(zhuǎn)動的曲軸(26)、至少有兩個滑動面的滑動葉片(84)以及潤滑上述葉片的潤滑裝置。該潤滑裝置包括位于上述機殼(10)底部(16)的貯油槽(120)和同上述貯油槽(120)相通的油泵裝置(116)，油泵裝置把油從上述貯油槽向上抽吸。其特征在于它有裝置(128)用來把油從上述油泵裝置(116)在正壓力下克服重力向上引導到潤滑油道裝置(134)中，油道(134)鄰接上述葉片(84)以潤滑上述葉片(84)的各滑動面。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的壓縮機，其特征是它有缸筒(66)，上述葉片(84)可滑動地安裝在上述缸筒(66)的缸壁內(nèi)的葉片槽(82)中，上述潤滑通道裝置包括有一對凹槽(134)開設(shè)在上述缸筒壁的上述槽的相對兩側(cè)上，上述凹槽各沿著其一側(cè)向上述葉片槽敞開。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的潤滑裝置，其特征是上述凹槽是由半圓形截面的油道裝置(134)組成的，上述每個油道基本上沿著其整個長度向上述葉片槽敞開。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2的壓縮機，其特征是上述缸筒包含孔腔(92)而上述葉片槽(82)和上述孔腔(92)連通，上述凹槽(134)設(shè)置在上述缸筒的上述孔腔和外壁(135)之間的更靠近孔腔的地方。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的潤滑裝置，其特征是上述油泵裝置包括有上述曲軸(26)上的軸向通道(116)，上述通道和上述貯油槽(120)相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的潤滑裝置，其特征是上述引導油的裝置包括有上述軸承內(nèi)的徑向通道，把油從上述泵引導到上述潤滑通道中。
專利摘要
在密封旋轉(zhuǎn)式壓縮機中的滑動葉片有改進的潤滑裝置。曲軸底部的油泵伸入壓縮機的貯油槽內(nèi)。油泵有一在曲軸內(nèi)向上方向徑向向外傾斜的軸向孔，油通過該孔抽吸到環(huán)繞曲軸的環(huán)形槽內(nèi)。外置軸承的通道把油從環(huán)形槽徑向向外引導，然后克服重力向上流入垂直油道，該油道鄰接滑動葉片并向其兩側(cè)敞開。油泵提供的正壓力保證垂直油道總是充滿油。剩余油從滑動葉片上端排出經(jīng)過主軸承上的溢流口，靠重力向下繞過缸筒流入貯油槽。
文檔編號F16N7/00GK85106952SQ85106952
公開日1986年7月23日 申請日期1985年9月18日
發(fā)明者埃德溫·L·甘納韋 申請人:特庫姆塞制品公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan