压缩机

文档序号:94463 发布日期:2021-10-12 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 压缩机 (Compressor ) 是由 黄幼玲 于 2020-03-19 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种压缩机(1),该压缩机(1)包括主轴承座(10),该主轴承座(10)包括主轴承座本体(16)并且用于支承该压缩机(1)的压缩机构(30),该主轴承座本体(16)包括主轴承设置部(17),在该主轴承设置部(17)处设置有主轴承(11)以支承该压缩机的旋转轴(20),该主轴承座本体(16)限定有凹腔(12),该旋转轴(20)在该凹腔(12)中接合至该压缩机构(30)以驱动该压缩机构,该主轴承(11)至少部分地暴露于该凹腔(12)中,该主轴承座本体(16)还包括通向该凹腔(12)以允许来自该压缩机的吸气端口的吸入气体直接进入该凹腔(12)的通气孔(13)。本发明提供了一种改进的油雾润滑的压缩机。(The invention relates to a compressor (1), the compressor (1) comprising a main bearing block (10), the main bearing housing (10) comprising a main bearing housing body (16) and for supporting a compression mechanism (30) of the compressor (1), the main bearing housing body (16) includes a main bearing installation part (17), a main bearing (11) is arranged at the main bearing installation part (17) to support a rotating shaft (20) of the compressor, the main bearing-housing body (16) defining a cavity (12) in which the rotary shaft (20) is engaged to the compression mechanism (30) to drive the compression mechanism, the main bearing (11) is at least partially exposed to the cavity (12), the main bearing housing body (16) further comprising a vent (13) opening into the cavity (12) to allow suction gas from a suction port of the compressor to directly enter the cavity (12). The present invention provides an improved oil mist lubricated compressor.)

压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机领域,特别地,涉及具有改进的油雾润滑的压缩机。

背景技术

压缩机一般包括壳体、容纳在壳体中的压缩机构、驱动压缩机构的旋转轴和提供动力使旋转轴旋转的马达等。压缩机的各个可动部件(例如,涡旋压缩机的动涡旋部件、转子压缩机的转子、轴承等)均需要润滑油的润滑以维持各个可动部件以及整个压缩机的工作稳定性和可靠性。因此,压缩机的润滑油循环系统是压缩机的重要组成部分。

在压缩机运行时,润滑油例如在压差的作用下或者在泵油机构的作用下从油池被输送至压缩机的各个可动部件处以便对各个部件进行润滑从而维持可动部件的正常运转,最后还返回至油池。此外,在润滑油的循环过程中,它还可以将各个部件的接触表面之间的杂质带走以减小磨损,以及将各个部件的因摩擦或电流而产生的热带走。

现有技术中利用油雾润滑的方式对压缩机的各个可动部件(例如,压缩机内部的摩擦副)进行润滑。在该油雾润滑方式中,来自压缩机吸气端口的携带有润滑油的吸入气体穿过马达后基本上通过主轴承座的外侧腰形孔而从主轴承座的外侧进入压缩机构,从而导致仅少量的吸气油雾散发进入到主轴承座的凹腔,不利于位于该凹腔中的主轴承等的润滑和散热。特别地,十字滑环的配合键通常安装在(例如,主轴承座的)形成为盲槽的键槽中,位于盲槽中的十字滑环的键由于三面被槽壁接合而使得油雾难以流过键的周围而导致键的散热和润滑不足。

因此,在本领域中存在改进油雾润滑的空间。

发明内容

本发明的一个目的是提供改进油雾润滑的压缩机。

根据本发明的一个方面,提供了一种压缩机,所述压缩机包括主轴承座,所述主轴承座包括主轴承座本体并且用于支承所述压缩机的压缩机构,所述主轴承座本体包括主轴承设置部,在所述主轴承设置部处设置有主轴承以支承所述压缩机的旋转轴,所述主轴承座本体限定有凹腔,所述旋转轴在所述凹腔中接合至所述压缩机构以驱动所述压缩机构,其中,所述主轴承至少部分地暴露于所述凹腔中,所述主轴承座本体还包括通向所述凹腔以允许来自所述压缩机的吸气端口的吸入气体直接进入所述凹腔的通气孔。

在本发明的一些实施方式中:所述压缩机构包括动涡旋部件,并且所述压缩机还包括十字滑环,所述十字滑环设置在所述主轴承座本体与所述动涡旋部件之间以防止所述动涡旋部件自转,所述十字滑环包括环状本体、设置在所述环状本体上的与所述动涡旋部件配合的第一键以及与所述主轴承座本体配合的第二键,并且所述十字滑环包括构造成将所述环状本体架空离开所述主轴承座本体的第一架空部。

在本发明的一些实施方式中,所述主轴承座本体包括用于容纳所述第一键的通道,所述通道包括面向所述十字滑环的第一轴向止推面,所述第一架空部包括构造成从所述环状本体朝向所述第一轴向止推面延伸并且与所述第一轴向止推面抵接的第一突出部。

在本发明的一些实施方式中,所述通道的周向宽度大于所述第一键的周向宽度。

在本发明的一些实施方式中,所述主轴承座本体包括与所述第二键相配合的台阶槽,所述台阶槽包括面向所述十字滑环的第二轴向止推面和相对所述第二轴向止推面更加远离所述十字滑环的底部面,所述第一架空部包括构造成从所述环状本体朝向所述第二轴向止推面延伸并且与所述第二轴向止推面抵接的第二突出部。

在本发明的一些实施方式中,所述底部面的轴向高度构造成使得所述第二键的末端与所述底部面相隔开。

在本发明的一些实施方式中,所述台阶槽的周向宽度大于所述第二键的周向宽度。

在本发明的一些实施方式中,所述主轴承座包括用于支承所述压缩机构的止推板,所述十字滑环还包括构造成将所述环状本体架空离开所述止推板的第二架空部。

在本发明的一些实施方式中,所述止推板包括面向所述十字滑环的第三轴向止推面,所述第二架空部包括构造成从所述环状本体朝向所述第三轴向止推面延伸并且与所述第三轴向止推面抵接的第三突出部和/或第四突出部。

在本发明的一些实施方式中:所述第三突出部在所述环状本体的与所述第二键相对应的位置处朝相反一侧突出,以及所述第四突出部在所述环状本体的与所述第一键相邻的位置处朝相同一侧突出。

在本发明的一些实施方式中,所述止推板包括用于容纳所述第一键的径向向外敞开的缺口。

在本发明的一些实施方式中,所述通气孔设置在所述主轴承座本体的底部处。

在本发明的一些实施方式中,所述通气孔设置在所述主轴承设置部处并且设置成与所述主轴承相邻。

在本发明的一些实施方式中,所述压缩机是采用油雾润滑的涡旋压缩机。

根据本发明的一种或多种实施方式的压缩机的优点在于对压缩机的各个可动部件提供了改进的油雾润滑,特别地,对主轴承和十字滑环提供了改进的油雾润滑。

附图说明

通过以下参照附图的描述,本发明的特征和优点将变得更加容易理解。这些附图仅为示例性的并且不一定是按比例绘制,附图中:

图1是根据本发明实施方式的压缩机的纵向部分剖视图,其中,示出了压缩机的部分部件诸如压缩机构、主轴承座、十字滑环等。

图2是示出了图1的压缩机的主轴承座的立体图,其中,示出了主轴承座的通气孔。

图3是图2的主轴承座倒置的立体图,其中,示出了主轴承座的通道和台阶槽。

图4是示出了图1的压缩机的十字滑环的立体图。

图5是示出了图1的压缩机的十字滑环和主轴承座的装配立体图。

图6是示出了图5的压缩机的十字滑环和主轴承座的装配正视图。

图7是示出了图5的压缩机的十字滑环和主轴承座的从另一方向观察的装配视图。

具体实施方式

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。本文中使用的方向性术语,例如“轴向”和“径向”和“周向”,是以图中所示的压缩机的圆筒形壳体或旋转轴的方位作为参考。

下面参照附图来描述根据本发明实施方式的压缩机。图中示出的是低压侧卧式涡旋压缩机,然而,应理解的是,本发明还适用于其它类型的压缩机,例如,立式涡旋压缩机、转子压缩机、活塞式压缩机等。

下面,参照图1描述根据本发明实施方式的卧式涡旋压缩机。图1是示例性卧式涡旋压缩机1的纵向剖视图,其中用箭头大致示出了压缩机的吸气油雾循环。

如图所示,卧式涡旋压缩机1包括壳体60以及容置在壳体60内的马达(未示出)、旋转轴20以及压缩机构30。马达经由旋转轴20驱动压缩机构30以对工作流体(例如,制冷剂)进行压缩。

壳体60大致呈封闭的圆筒形。壳体60可以包括主体61和固定至主体61的轴向两端的第一端盖62和第二端盖63。在主体61上装配有用于吸入制冷剂的吸气端口(图中未示出),在第二端盖63上装配有用于排出压缩后的高压制冷剂的排气端口(图中未示出)。在主体61和第二端盖63之间还设置有大致横向于主体61延伸的隔板(图中未示出),从而将压缩机壳体60的内部空间分隔成高压侧和低压侧。具体地,由第二端盖63和隔板限定了高压侧空间,而由隔板、主体61与第一端盖62限定了低压侧空间。马达、旋转轴20以及压缩机构30位于低压侧空间内,这种压缩机也称为低压侧压缩机。

马达包括固定于壳体60的定子和固定于旋转轴20的转子。在马达启动时,转子相对于定子旋转并带动旋转轴20旋转。

旋转轴20的朝向压缩机构的端部(图中为左侧端部)可以经由主轴承11由主轴承座10支撑,其中,该主轴承可以是滚动轴承。旋转轴20还包括设置在该端部处的用于驱动压缩机构的偏心曲柄销21。卧式涡旋压缩机1的旋转轴20大致水平地延伸。也就是说,卧式涡旋压缩机1的纵向方向大致平行于水平方向。

压缩机构30包括彼此啮合的定涡旋部件32和动涡旋部件31。定涡旋部件32和动涡旋部件31均包括端板和从端板一侧延伸的螺旋形叶片。在定涡旋部件32与动涡旋部件31的螺旋形叶片之间形成从径向外侧至径向内侧逐渐减小的一系列的压缩腔。旋转轴20的偏心曲柄销21经由衬套插入到动涡旋部件31的毂部中以旋转地驱动动涡旋部件31,使得动涡旋部件31绕定涡旋部件32绕动(即,动涡旋部件的中心轴线绕定涡旋部件的中心轴线运动,但是动涡旋部件本身不会绕本身的中心轴线旋转),以对吸入到压缩机构30的压缩腔中的制冷剂进行压缩。压缩的制冷剂经由压缩机构的排气口排出至高压侧空间中。

在涡旋压缩机的工作过程中,其压缩腔受到的压缩气体的切向分力产生使动涡旋部件绕偏心销的中心线转动的力矩,即,自转力矩。为了防止动涡旋部件自转,通常采用十字滑环作为防自转机构,同时允许动涡旋部件以平动的方式相对于定涡旋部件绕动。因此,十字滑环的工作性能也将影响涡旋压缩机进而制冷设备或制热设备的工作状态和操作稳定性。

十字滑环通常包括环形本体和设置在本体上的两对滑块或键,其中一对对置的键与动涡旋部件上的一对键槽配合并能够沿着键槽相对地往复直线运动,另一对对置的键与主轴承座(在其他实施方式中,可以是定涡旋部件)上的一对键槽配合并能够沿着键槽相对地往复直线运动。所述一对对置的键的连线与所述另一对对置的键的连线可以大体垂直。

工作中,十字滑环在动涡旋的驱动下沿着主轴承座或定涡旋上的一对键槽作往复直线运动,同时动涡旋沿与十字滑环的运动方向垂直的方向相对于十字滑环作往复直线运动。也就是说,动涡旋部件和十字滑环的运动是相互垂直同频率同步进行的运动,从而合成动涡旋部件相对于定涡旋部件公转而不能自转的公转平动运动。

在压缩机中还设置有润滑油供给系统,以便向各个运动部件供给润滑油以对各个运动部件进行润滑。润滑油除了可以为压缩机的相关部件提供润滑作用之外,还可以提供冷却和清洁作用。因此,润滑油回路的设计和构成成为卧式涡旋压缩机设计中保障压缩机的润滑和高效稳定运行的一个重要环节。

作为润滑油供给系统的一部分,或者作为润滑油供给系统的示例,在旋转轴20中设置有润滑油通道。润滑油通道可以包括位于旋转轴20的与压缩机构相反的端部(图中右侧)的同心孔和与同心孔连通并朝向图中左侧端部延伸的偏心孔。在图示的示例中,偏心孔延伸穿过旋转轴20的偏心曲柄销21到达(朝向压缩机构)左侧端部的端面。偏心孔相对于同心孔径向偏移并且相对于旋转轴20的旋转轴线偏移。

可以在旋转轴20的右侧端处设置油供给装置(例如,间歇性供给装置)或泵油机构,通过泵油机构将油池中的润滑油泵送到同心孔中。当旋转轴20旋转时,润滑油在离心力的作用下沿着偏心孔向左侧端部行进。润滑油行进至旋转轴20的左侧端部并从旋转轴20的偏心曲柄销21离开进入主轴承座10的凹部中,由此可以对衬套进行润滑。一部分润滑油沿着旋转轴20的外周面流动,对主轴承11等进行润滑,之后滴落至壳体底部,另一部分润滑油可以行进至主轴承座10与动涡旋部件31的支承表面之间,由此形成的油雾进入压缩机构中或者滴落至壳体底部。

进入压缩机构的润滑油与压缩气体一起经由压缩机构的排气口排出至高压侧空间中,一部分润滑油随着压缩气体通过排气端口排出压缩机。离开压缩机1的润滑油可以随着工作流体一起经过外部制冷剂循环回路再次通过吸气端口返回压缩机1。

在压缩机的运行过程中,旋转轴、动涡旋部件、马达转子等部件的运动会将从旋转轴的润滑油通道供给的润滑油以油雾的形式分布在压缩机壳体内的空间中并被压缩机构压缩后排出到高压侧,从而可以利用油雾润滑的方式对压缩机内部的各个可动部件进行润滑。

接下来结合图1至图7对本发明的具有改进的油雾润滑的压缩机进行描述。

参见图1和图2,主轴承座10包括主轴承座本体16和用于支承压缩机1的压缩机构30的止推板50。在附图中,主轴承座本体16与止推板50是分体形式,当然,主轴承座本体16与止推板50也可以是一体形成的。主轴承座本体16包括主轴承设置部17,在主轴承设置部17处设置有主轴承11以支承压缩机1的旋转轴20,主轴承座10限定有凹腔12,旋转轴20在凹腔12中接合至压缩机构30以驱动压缩机构30。在主轴承座本体16的例如底部处可以设置有通向该凹腔12的通气孔13,使得来自压缩机1的吸气端口的吸入气体直接进入凹腔12,其中,主轴承11的一部分暴露于该凹腔12中,使得进入凹腔12中的吸入气体能够直接流动至主轴承11。借助于该通气孔,使得足量的吸气油雾进入到凹腔中以利于主轴承等部件的润滑和散热。

在优选的实施方式中,参见图2,四个通气孔13以关于旋转轴20的旋转轴线在周向方向上均匀间隔开的方式设置在主轴承设置部17处并且设置成与主轴承11相邻,其中,主轴承设置部17设置在主轴承座本体16的底部处,进一步利于吸气油雾进入到主轴承中,其中,通气孔的数目可以根据需要设置。通气孔13可以如图2那样以部分圆孔的形式设置在主轴承设置部17的内侧边缘上并且靠近主轴承,然而,通气孔的设置并不限于此,通气孔还可以以圆孔的形式设置在主轴承设置部中并且与主轴承间隔一定距离或者更加靠外地设置在主轴承座本体的底部的除了主轴承设置部17以外的其他部位。本领域的技术人员能够想到的是,通气孔除了呈圆孔形状之外,还可以是方形孔、三角形孔、椭圆形或腰形孔等。

在根据本发明的一个方面中,十字滑环40设置在主轴承座本体16与动涡旋部件31之间以防止动涡旋部件31自转。参见图4,十字滑环40包括环状本体43、设置在环状本体43上的与动涡旋部件31配合的第一键41以及与主轴承座本体16配合的第二键42。

结合图3、图4、图5和图7,主轴承座本体16包括用于容纳第一键41的通道14,通道14包括面向(例如在轴向方向上)十字滑环40的第一轴向止推面141,并且十字滑环40包括构造成从环状本体43朝向第一轴向止推面141延伸并且与第一轴向止推面141抵接的第一突出部411。该第一突出部411实际上形成将环状本体43架空离开主轴承座本体16的第一架空部,以在其间形成允许吸气油雾流通的空隙,进而利于十字滑环的键的润滑。有利地,参见图4,第一突出部411在环状本体43的与第一键41相对应的位置处朝相反一侧突出。并且/或者,参见图5,通道14的周向宽度大于第一键41的周向宽度。

在优选的一个实施方式中,参见图3、图5和图6,主轴承座本体16包括与第二键42相配合的台阶槽15,台阶槽15包括面向(例如在轴向方向上)十字滑环40的第二轴向止推面151和相对第二轴向止推面151更加远离十字滑环40的底部面152,十字滑环40包括构造成从环状本体43朝向第二轴向止推面151延伸并且与第二轴向止推面151抵接的第二突出部421。有利地,第二突出部421在环状本体43的与第二键42相邻的位置处朝相同一侧突出。与第一突出部411类似地,该第二突出部421实际上形成将环状本体43架空离开主轴承座本体16的第一架空部,以在其间形成允许吸气油雾流通的空隙,进而利于十字滑环的键的润滑。

在上述实施方式中,第一轴向止推面141、第一突出部411、第二轴向止推面151和第二突出部421的轴向高度可以根据需要调节环状本体43架空离开主轴承座本体16的距离或空隙以允许足量的油雾量流通。

有利地,底部面152的轴向高度构造成使得第二键42的末端与底部面152相隔开以形成允许吸气油雾流通的空隙,更有利地,台阶槽15形成为轴向通槽的形式,即,底部面152与第二键42相对应的位置处形成为通口。或者/并且,台阶槽15的周向宽度大于第二键42的周向宽度。

在根据本发明的另一个方面中,参见图1、图4和图7,止推板50包括面向十字滑环40的第三轴向止推面51,十字滑环包括构造成从环状本体43朝向第三轴向止推面51延伸并且与第三轴向止推面51抵接的第三突出部422和第四突出部412。其中,参见图4,第三突出部422在环状本体43的与第二键42相对应的位置处朝相反一侧突出,并且第四突出部412在环状本体43的与第一键41相邻的位置处朝相同一侧突出。该第三突出部422和第四突出部412实际上形成将环状本体43架空离开止推板50的第二架空部,以在其间形成允许吸气油雾流通的空隙,进而利于十字滑环的相应键的润滑和散热。

在根据本发明的又一个方面中,参见图5,止推板50包括用于容纳十字滑环40的与动涡旋部件31配合的第一键41的径向向外敞开的缺口53,其中,缺口53的位置与主轴承座本体的通道14的位置相对应,这使得该第一键对应于主轴承座10的径向外侧的腰形孔(如果有的话)相应位置处,使得与来自压缩机进气端口的流过该腰形孔的主吸气通道重合,进一步利于第一键的润滑和散热。

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,在不偏离本发明的精神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。

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