旋转压缩机的供油装置

摘要

一种旋转压缩机的供油装置，包括壳体内压为高压侧的密封壳体，壳体内设置有压缩组件和电机组件；电机组件包括转子和定子；压缩组件包括气缸，与电机组件连接的曲轴，与曲轴连接作偏心回转的活塞设置在气缸内，以及前端压接在活塞外圆上的滑片，支撑曲轴的主轴承和副轴承，其特征是转子的下端设置有端环，端环上设置有呈放射状布置的端环槽，圆盘覆盖在端环槽上，圆盘的中心孔套装在曲轴或主轴承的外径上；由转子、端环、圆盘和曲轴共同围成转子腔，或者，由转子、端环、圆盘和主轴承共同围成转子腔；曲轴的中心设置有供油孔，供油孔通过导孔与转子腔相通。本发明结构简单合理、曲轴刚性和曲轴供油性均得到有效提高的特点。

权利要求

1.一种旋转压缩机的供油装置，包括壳体内压为高压侧的密封壳体(2)，壳体内设置有压缩组件(21)和电机组件(22)；电机组件包括转子(5)和定子(4)；压缩组件包括气缸，与电机组件连接的曲轴(27)，与曲轴连接作偏心回转的活塞设置在气缸内，以及前端压接在活塞外圆上的滑片，支撑曲轴的主轴承(25)和副轴承(26)，其特征是转子的下端设置有端环(15)，端环上设置有呈放射状布置的端环槽(16)，圆盘(17)覆盖在端环槽上，圆盘的中心孔套装在曲轴或主轴承的外径上；

由转子、端环、圆盘和曲轴共同围成转子腔(18)，或者，由转子、端环、圆盘和主轴承共同围成转子腔；

曲轴的中心设置有供油孔(8)，供油孔通过导孔(19)与转子腔相通。

2.根据权利要求1所述的旋转压缩机的供油装置，其特征是所述导孔(19)内设置有销，该销朝上设置有气孔(38)，气孔的一端与供油孔(8)的上端相通，气孔的另一端通过导孔与转子腔(18)相通。

3.根据权利要求2所述的旋转压缩机的供油装置，其特征是所述销为弹簧销(37)。

4.根据权利要求2所述的旋转压缩机的供油装置，其特征是所述气孔(38)的孔径比供油孔(8)的孔径小。

5.根据权利要求1所述的旋转压缩机的供油装置，其特征是当圆盘的中心孔套装在曲轴的外径上时，所述圆盘(17)的中央设置有突起，或者，当圆盘的中心孔套装在主轴承的外径上时，所述圆盘为平板。

6.根据权利要求1所述的旋转压缩机的供油装置，其特征是所述旋转压缩机为双缸旋转压缩机，压缩组件(21)包括由中间板(13)隔开的第一气缸(23a)和第二气缸(23b)，与曲轴(27)连接作偏心回转的第一活塞(28a)和第二活塞(28b)分别设置在第一气缸和第二气缸内。

7.根据权利要求6所述的旋转压缩机的供油装置，其特征是所述曲轴(27)包括主轴(31)和副轴(32)，主轴和副轴之间设置有第一偏心轴(33a)和第二偏心轴(33b)，主轴上设置有主轴横孔(34)，副轴上设置有副轴横孔(35)，二个偏心轴横孔(36)分别设置在第一偏心轴和第二偏心轴上，主轴横孔、副轴横孔和偏心轴横孔均与供油孔(8)相通；主轴承(25)或中间板(13)上设置有第一平衡孔(12)，该第一平衡孔的一端与壳体内相通，其另一端与第一活塞(28a)或第二活塞(28b)的内径相通。

8.根据权利要求1所述的旋转压缩机的供油装置，其特征是所述旋转压缩机为单缸旋转压缩机，与曲轴(27)连接作偏心回转的第一活塞(28a)设置在第一气缸(23a)内。

9.根据权利要求8所述的旋转压缩机的供油装置，其特征是所述曲轴(27)包括主轴和副轴，主轴和副轴之间设置有第一偏心轴，主轴上设置有主轴横孔，副轴上设置有副轴横孔，偏心轴横孔设置在第一偏心轴上，主轴横孔、副轴横孔和偏心轴横孔均与供油孔(8)相通；主轴承(25)上设置有第二平衡孔(12′)，该第二平衡孔的一端与壳体内相通，其另一端与第一活塞(28a)的内径相通。

说明书

旋转压缩机的供油装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种旋转压缩机，特别是一种旋转压缩机的供油装置。

背景技术

[0002] 近年，特别是双缸旋转压缩机与变频技术的组合，被普遍应用在各种空调冷冻产品中，作为大型化的空调冷冻产品也正在加速发展中。与此同时，客户也需要能效和信赖性度都更高的空调冷冻产品。见日本专利文献公开专利平成06-147119。

[0003] 由于排气量或结构设计的需求，一些压缩机的主轴到副轴之间的间隔比较长，尤其双缸旋转压缩机在这个问题上较突出，轴承间隔较长，曲轴受力变形挠度增大，再加上曲轴中间设有轴向油孔，情况更是恶化，因此运转中的二个偏心轴的振动比较大，作为通常的解决方法是增大曲轴的轴径，但是，会带来另一个问题，增大曲轴的轴径就会增加压缩的滑动损失。

发明内容

[0004] 本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、曲轴刚性和曲轴供油性均得到有效提高的旋转压缩机的供油装置，以克服现有技术中的不足之处。

[0005] 按此目的设计的一种旋转压缩机的供油装置，包括壳体内压为高压侧的密封壳体，壳体内设置有压缩组件和电机组件；电机组件包括转子和定子；压缩组件包括气缸，与电机组件连接的曲轴，与曲轴连接作偏心回转的活塞设置在气缸内，以及前端压接在活塞外圆上的滑片，支撑曲轴的主轴承和副轴承，其特征是转子的下端设置有端环，端环上设置有呈放射状布置的端环槽，圆盘覆盖在端环槽上，圆盘的中心孔套装在曲轴或主轴承的外径上；

[0006] 由转子、端环、圆盘和曲轴共同围成转子腔，或者，由转子、端环、圆盘和主轴承共同围成转子腔；

[0007] 曲轴的中心设置有供油孔，供油孔通过导孔与转子腔相通。

[0008] 所述导孔内设置有销，该销朝上设置有气孔，气孔的一端与供油孔的上端相通，气孔的另一端通过导孔与转子腔相通。

[0009] 所述销为弹簧销。

[0010] 所述气孔的孔径比供油孔的孔径小。

[0011] 当圆盘的中心孔套装在曲轴的外径上时，所述圆盘的中央设置有突起，或者，当圆盘的中心孔套装在主轴承的外径上时，所述圆盘为平板。

[0012] 所述旋转压缩机为双缸旋转压缩机，压缩组件包括由中间板隔开的第一气缸和第二气缸，与曲轴连接作偏心回转的第一活塞和第二活塞分别设置在第一气缸和第二气缸内。

[0013] 所述曲轴包括主轴和副轴，主轴和副轴之间设置有第一偏心轴和第二偏心轴，主轴上设置有主轴横孔，副轴上设置有副轴横孔，二个偏心轴横孔分别设置在第一偏心轴和第二偏心轴上，主轴横孔、副轴横孔和偏心轴横孔均与供油孔相通；主轴承或中间板上设置有第一平衡孔，该第一平衡孔的一端与壳体内相通，其另一端与第一活塞或第二活塞的内径相通。

[0014] 所述旋转压缩机为单缸旋转压缩机，与曲轴连接作偏心回转的第一活塞设置在第一气缸内。

[0015] 所述曲轴包括主轴和副轴，主轴和副轴之间设置有第一偏心轴，主轴上设置有主轴横孔，副轴上设置有副轴横孔，偏心轴横孔设置在第一偏心轴上，主轴横孔、副轴横孔和偏心轴横孔均与供油孔相通；主轴承上设置有第二平衡孔，该第二平衡孔的一端与壳体内相通，其另一端与第一活塞的内径相通。

[0016] 本发明在转子的端环的圆周方向上设计多个端环槽，在从包含该槽的转子腔从曲轴的下端到上端方向设计有细径的供油孔，构成差压式泵体。由于转子的回转，上述转子腔的压力降低，所以油池的油从供油孔上升。在上升过程中，能把油供油给各个作相对滑动的零部件。由于该供油孔的直径比普通旋转压缩机的供油孔的直径小，所以能很大程度地改善曲轴的刚性。

[0017] 本发明相对于以往的离心式供油泵体，由于本发明使用差压式供油泵体，所以设计于曲轴中的供油孔的孔径相对于以往就能大幅度地缩小，从而很大程度地改善曲轴的刚性，并且能使曲轴轴径细径化、改善压缩机效率，而且还不会影响油池的油面高度，以供给充分的油给作相对滑动的零部件，故具有提高信赖性的效果。

[0018] 本发明中公开的技术容易导入工业，且容易批量生产。

附图说明

[0019] 图1为本发明的实施例1双缸旋转压缩机内部的纵截面结构示意图。

[0020] 图2为与同实施例1相关的转子部分的放大结构示意图。

[0021] 图3为图2的仰视结构示意图。

[0022] 图4为与同实施例1相关的圆盘的主视结构示意图。

[0023] 图5为与同实施例1相关的曲轴的局部剖视结构示意图。

[0024] 图6为以往设计的双缸旋转压缩机内部的纵截面结构示意图。

[0025] 图7为与同实施例1相关的曲轴的改良结构示意图。

[0026] 图8为图7中的曲轴局部放大结构示意图。

[0027] 图9为本发明的实施例2单缸旋转压缩机内部的纵截面结构示意图。

[0028] 图中：1为旋转压缩机，2为密封壳体，4为定子，5为转子，6a为第一偏心轴，6b为第二偏心轴，7为油池，8为供油孔，9为电机线圈，11为平衡块，12为第一平衡孔，12′为第二平衡孔，13为中间板，15为端环，16为端环槽，17为圆盘，18为转子腔，19为导孔，21为压缩组件，22为电机组件，23a为第一气缸，23b为第二气缸，24为转子中心孔，25为主轴承，26为副轴承，27为曲轴，28a为第一活塞，28b为第二活塞，29a为第一滑片，29b为第二滑片，31为主轴，32为副轴，33a为第一偏心轴，33b为第二偏心轴，34为主轴横孔，35为副轴横孔，36为偏心轴横孔，37为弹簧销，38为气孔，41为另一曲轴，42为另一供油孔，43为扭转板，L为轴间距离。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

[0030] 实施例1

[0031] 参见图1，是双缸旋转压缩机的实施例。以下把双缸旋转压缩机简称为压缩机1。

[0032] 压缩机1由安装于密封壳体2内径的压缩组件21以及配置于压缩组件21上的电机组件22构成。压缩组件21具有二个气缸：第一气缸23a和第二气缸23b，这二个气缸被中间板13划分。电机组件22由安装于密封壳体2内径的定子4和固定于曲轴27的转子5构成。

[0033] 上述的二个气缸，分别安装有主轴承25和副轴承26，且曲轴27被这二个轴承滑动支承。在各自的气缸压缩腔中，配备有第一活塞28a和第二活塞28b、第一滑片29a和第二滑片29b。曲轴27具有二个偏心轴：第一偏心轴6a和第二偏心轴6b，在各自的气缸压缩腔中、使活塞公转。在主轴承25和副轴承26上分别安装消音器。

[0034] 将上述的构件通过螺钉进行连接。

[0035] 主轴承25的外周焊接固定于密封壳体2的内径。电机组件22被固定在压缩组件21的上部。

[0036] 壳体2密封后，因为油被注入，所以压缩组件21的大部分都会浸渍在油池7中。在曲轴27的中心，从曲轴27的下端面到上端方向，设计有供油孔8。在供油孔8上端的附近，把该供油孔横方向贯通的导孔19的二个开孔端，开孔于转子5的转子腔18。

[0037] 参见图2-图4，在转子5的下端，在由铝材料构成的端环15上，呈放射状布置的端环槽16被圆盘17覆盖。因此，在端环15内部，由转子5、端环15、圆盘17和曲轴27共同围成转子腔18。为了使圆盘17与主轴承25的轴承部分不干涉，圆盘17在其中央设置有突起部分。平衡块11设置在圆盘17上。圆盘17突起部分的中心孔直径，用孔径Dr表示，该孔径Dr几乎与转子中心孔24的直径相等，因此，如上述、把组装后的的转子5安装到曲轴27时，圆盘17的中心孔与曲轴27之间形成的间隙几乎为零。

[0038] 当然，将圆盘17设置为平板状也是可以的，此时，将由转子5、端环15、圆盘17和主轴承25共同围成转子腔。

[0039] 参见图5，曲轴27包括主轴31和副轴32，主轴31和副轴32之间设置有第一偏心轴33a和第二偏心轴33b。

[0040] 为了给这些轴相对的相反侧的零部件供油，分别设置有主轴横孔34、副轴横孔35和二个偏心轴横孔36。

[0041] 主轴横孔34设置在主轴31的下端，副轴横孔35设置在副轴32的上端，二个偏心轴横孔36分别设置在第一偏心轴33a和第二偏心轴33b的中部，主轴横孔34、副轴横孔35和偏心轴横孔36均与供油孔8相通。把主轴31的下端和副轴32的上端之间的距离称作轴间距离L。

[0042] 根据图1，对实施例1的作用和效果进行说明。压缩机1起动后，转子5的回转速度达到50～60rps。当采用变频式电动机时，转子5的最高回转达到120rps左右。在第一气缸23a和第二气缸23b中，各自的第一活塞28a和第二活塞28b交互进行压缩作用。

[0043] 作为该第一活塞28a和第二活塞28b引起的压缩作用的反作用，对曲轴27进行往复加重的作用。而且，再加上第一活塞28a和第二活塞28b自身质量引起的加重，曲轴27，特别在轴间距离L之间，反复进行着复杂的扭转和激烈的振动。

[0044] 另一方面，每个气缸的偏心轴与活塞内径的直径间隙、气缸高度与活塞高度的间隙变为了25～15μm，该间隙非常小。在这样的小间隙范围中，曲轴27反复进行扭转后，发生间隙偏移现象引起的气体泄漏，造成压缩机效率降低。而且，该间隙偏移现象会导致滑动间的油膜厚度不均等、出现滑动零部件的磨耗现象的结果。

[0045] 防止气体泄漏和滑动零部件的磨耗的方法，就是缩短轴间距离L，也就是减少气缸高度尺寸的方法和提高曲轴27刚性的方法。由于减少气缸高度尺寸的方法会减小压缩机设计的选择幅度，所以不得不采用提高曲轴27刚性的方法。

[0046] 但是，以往的离心式泵体如后所述，因为需要增大供油孔的直径，所以会导致牺牲曲轴的刚性。

[0047] 在实施例1中，为了解决该缺点，具有通过设计差压式泵体、大幅度减小供油孔8孔径，从而提高曲轴刚性的特征，接下来，对该差压式泵体进行说明。

[0048] 因为开孔于转子5外周的端环槽16的作用，转子腔18内的压力低下。把该转子腔18内的低下的压力称作P1，把密封壳体2内的压力称作P0，把差压称为Δp，ΔP＝P0-P1，该ΔP与转子5的外周速度成比例，所以转子5的外径的大小与回转速度成比例。

[0049] 供油孔8的内部压力通过开孔于转子腔18的导孔19，与转子腔18的压力相当。因此，由于上述的压力差ΔP的存在，油池7的油从供油孔8的下端上升到上端。油从导孔
19流入转子腔18，从端环槽16的外周飞散到电机线圈9。在此，飞散到电机线圈9的油，速度大幅度减速、跌落，返回到油池7。

[0050] 如此，由构造简单的供油孔8和端环槽16构成的转子腔18，可以发挥作为信赖性高的差压泵体的作用。移动到供油孔8的油，在移动到转子腔18的中途，通过副轴横孔35、偏心轴横孔36、主轴横孔34，供给油到构成压缩组件21的滑动零部件之间的间隙内，起着润滑的作用。

[0051] 实施例1的差压式泵体的供油方式，具有即使供油孔8的直径d很小，也能汲取充分的油的特征。例如，应用在空调机上的1～3HP的旋转压缩机时，关于必要的油汲取量，回转数最低考虑未10rps、30cc/分左右，通常的60rps下，为150～200cc/分，因此，供油孔8的直径d在3～5mm范围内，就会很充分。

[0052] 参见图6，与使用以往的离心式泵体的双缸式旋转压缩机相比，当离心式泵体从油池汲取油时，有必要使油回转，所以，在另一曲轴41的下侧，给予扭转板43压力。因此，尽可能地要增大另一供油孔42的直径d。

[0053] 在离心式泵体的设计中，作为常识，把另一供油孔42的直径d′看作另一曲轴41的直径Ds的60～70％。例如，如果Ds＝20mm，那么d′＝12～14mm。相对于此，如果采用实施例1中的差压泵体，如果Ds＝20mm，那么d＝4mm左右会比较合适。结果，通过概算值，实施例1的设计相对于以往的设计，能提高20％以上的曲轴刚性。

[0054] 如实施例1所述，如果能提高曲轴的刚性，那么比起以往的实施例，就能使曲轴直径细径化。被细径化的曲轴，能减少其与轴承之间的滑动损失。而且，同时也能使偏心轴细径化，能把压缩组件21全体小型化。因此，具有能改善压缩机综合效率的效果。

[0055] 而且，在上述以往例中，如果油池7的油面不高的话，就不能发生离心力。但是，在实施例1中，油池7的油面即使很低下，只要汲取供油孔8的下端浸渍在油中，那就存在着能汲取油的可能性。结果，即使在压缩机起动时、除霜时的严酷的油面低下时，也不必有供油的担忧。

[0056] 在压缩机运转过程中，由于活塞内径，即是偏心轴外径，向气缸压缩腔内一直有微小泄露存在，所以活塞内径与壳体内的高压之间会有压差，由于这个压差的存在，会有油自动从壳体内流向活塞内，因此活塞内瞬间缺油的现象是很少发生的。

[0057] 如图1所示，设计于主轴承25气缸安装面的平衡孔12，起着消除上述差压的气体平衡的作用。当然，将平衡孔12设计在中间板13时，也具有同等的效果。

[0058] 参见图7-图8，是把弹簧销37插入固定到导孔19的设计。弹簧销37，在其中央设置有比供油孔8孔径小的气孔38。气孔设置在弹簧销朝上一侧，气孔38的一端与供油孔8的上端相通，气孔38的另一端通过导孔19与转子腔18相通。该气孔38，在万一出现气体混入供油孔8的情况下，起着优先将气体逸出到转子腔18内的作用，因此，具有能使从供油孔8到滑动部的配油更确凿的效果。

[0059] 弹簧销37的引入，堵塞了原来的供油孔8和导孔19之间的旧通路，新通路为从供油孔8到气孔38，再由气孔38到导孔19。

[0060] 实施例2

[0061] 参见图9，显示了将实施例1中公开的供油装置应用在单缸式旋转压缩机上的具体结构。此时，旋转压缩机为单缸旋转压缩机，曲轴27包括主轴和副轴，主轴和副轴之间设置有第一偏心轴，主轴上设置有主轴横孔，副轴上设置有副轴横孔，偏心轴横孔设置在第一偏心轴上，主轴横孔、副轴横孔和偏心轴横孔均与供油孔8相通；主轴承25上设置有第二平衡孔12′，该第二平衡孔12′的一端与壳体内相通，其另一端与第一活塞28a的内径相通。因此，即使在单缸式旋转压缩机中，也能发挥如实施例1中说明的效果。在实施例2中，圆盘17为平板，圆盘17的中心孔与主轴承25的轴承部外径之间具有间隙，便于曲轴进行回转。第二平衡孔12′由从主轴承25的轴承外周到第一活塞28a的内径的孔构成。