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用于延长开放式驱动的压缩机的轴封的使用寿命的装置和方法

阅读：743发布：2021-02-26

IPRDB可以提供用于延长开放式驱动的压缩机的轴封的使用寿命的装置和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了一种用于延长开放式驱动的压缩机的轴封的使用寿命的装置和方法。该装置和方法也能不管开放式驱动的压缩机的运行条件降低和/或阻止轴封的恶化。该装置和方法能够进一步降低和/或阻止可能由运输冷藏单元(TRU)内的部件的恶化导致的润滑剂和/或制冷剂的泄漏。，下面是用于延长开放式驱动的压缩机的轴封的使用寿命的装置和方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于开放式驱动的压缩机的驱动环，所述驱动环用于接合开放式驱动的压缩机的轴封，其中开放式驱动的压缩机包括机轴、唇封和接合机轴的轴封，所述驱动环包括：一部分表面，所述一部分表面用于开放式驱动的压缩机的唇封依靠，以驱动轴封和机轴；以及流动路径，所述流动路径用于从驱动环的一侧向驱动环的轴封腔侧引导润滑剂的流动。

2.根据权利要求1所述的驱动环，其中所述流动路径包括连接驱动环的一侧和轴封腔侧的计量孔。

3.根据权利要求2所述的驱动环，其中所述流动路径包括围绕内表面的一部分的环形的槽，用于从驱动环的一侧向计量孔引导润滑剂的流动。

4.根据权利要求1所述的驱动环，其中所述流动路径包括围绕内表面的一部分的环形的槽，用于引导润滑剂的流动。

5.根据权利要求4所述的驱动环，其中所述环形的槽围绕内表面的该部分沿圆周方向走行。

6.根据权利要求1所述的驱动环，还包括另一部分表面，所述另一部分表面包括用于与轴封装配的三个或更多个接合部。

7.根据权利要求6所述的驱动环，其中所述表面包括大体环形主体的外表面和内表面，其中所述三个或更多个接合部布置在内表面上。

8.根据权利要求6所述的驱动环，其中所述表面包括大体环形主体的外表面和内表面，其中所述三个或更多个接合部布置在外表面上。

9.根据权利要求6所述的驱动环，其中该部分表面被配置为使其适应用于与轴封装配的六角装配接合。

10.一种用于引导润滑剂通过开放式驱动的压缩机的方法，所述方法包括：通过在开放式驱动的压缩机的机轴中的润滑剂流动路径引导润滑剂的流动；

将从机轴中的润滑剂流动路径接收的润滑剂的流动引导到开放式驱动的压缩机的驱动环的环形的槽；

从驱动环的环形的槽向驱动环中的孔引导润滑剂的流动；

将从驱动环中的孔接收的润滑剂的流动引导到开放式驱动的压缩机的轴封腔；以及在轴封腔中容纳至少一部分润滑剂。

11.根据权利要求10所述的方法，其中驱动环中的孔限制润滑剂向轴封腔流动和从轴封腔流动。

12.一种用于将容纳在开放式驱动的压缩机中的润滑剂保持在高于吸入压力的正压的方法，所述方法包括：在高于吸入压力的正压下将润滑剂的流动引导到开放式驱动的压缩机的轴封腔；

在高于吸入压力的正压下用润滑剂填充轴封腔的至少一部分；

从轴封腔引导润滑剂的流动通过下游的流动限制器；以及限制流过下游的流动限制器的润滑剂的流动，并且保持轴封腔中的润滑剂处于高于吸入压力的正压。

13.根据权利要求12所述的方法，其中即使当吸入压力被提供给压缩机时，在轴封腔内的正润滑剂压力也得到保持。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括：

引导润滑剂的流动通过开放式驱动的压缩机的上游的流动限制器，其中所述上游的流动限制器将润滑剂的流动引导到轴封腔。

15.一种开放式驱动的压缩机，包括：

轴封腔，所述轴封腔被配置为容纳高于吸入压力的正压的润滑剂；

润滑剂流动路径，所述润滑剂流动路径连接到轴封腔，用于引导润滑剂的流动；以及润滑剂流动限制器，所述润滑剂流动限制器布置在润滑剂流动路径的一部分上，其中所述润滑剂流动限制器被配置为限制来自轴封腔的润滑剂的流动，以便容纳在轴封腔中的润滑剂被保持在高于吸入压力的正压下。

16.根据权利要求15所述的开放式驱动的压缩机，其中所述润滑剂流动限制器布置在所述轴封腔的下游。

17.根据权利要求15所述的开放式驱动的压缩机，还包括：机轴；

轴封，所述轴封在密封壳体处接合机轴，其中所述轴封腔围绕轴封布置；以及驱动环，所述驱动环通过相干配合接合机轴，驱动环通过密封圈接合轴封，驱动环包括环形的润滑剂槽，用于从驱动环的一侧向轴封腔引导润滑剂的流动。

18.根据权利要求17所述的开放式驱动的压缩机，其中驱动环包括计量孔，用于从环形的润滑剂槽向轴封腔引导润滑剂的流动。

19.根据权利要求17所述的开放式驱动的压缩机，还包括围绕驱动环布置的唇封，其中唇封包括聚四氟乙烯。

20.一种压缩机系统，包括：

开放式驱动的压缩机；

机轴；

轴封，所述轴封在密封壳体处接合机轴；以及

驱动环，驱动环接合轴封，驱动环包括润滑剂槽，所述润滑剂槽提供润滑剂以从驱动环的一侧向轴封流动，其中在轴封附近能够保持预定体积的润滑剂在压力下。

说明书全文

用于延长开放式驱动的压缩机的轴封的使用寿命的装置和

方法

技术领域

[0001] 本公开大体涉及用于延长开放式驱动的压缩机的轴封的使用寿命的装置和方法。

背景技术

[0002] 冷藏运输系统(Transport refrigeration systems，TRSs)通常用于冷却容器、诸如为拖车的运输单元(transport units，TUs)和多种其它类型的TUs。TRS可以包括冷藏运输单元(TRU)，其附接在TU上，并且在TU的载货空间内提供制冷。TRU可以非限制性地包括压缩机、冷凝器、热膨胀阀、蒸发器和风扇和/或鼓风机，以便于TU的载货空间和TU周围的环境之间的热交换。

[0003] 在冷却循环中，制冷剂被压缩机压缩，并且随后流入冷凝器。在冷凝器中，被压缩的制冷剂向环境释放热量。然后制冷剂能够流过热膨胀阀，它随后能够在那里流入蒸发器，以从期望被冷却的空间中的空气吸收热量。风扇和/或鼓风机能够被用于当制冷剂在冷凝器和蒸发器中时通过形成流过冷凝器和蒸发器的气流而便于冷凝剂和环境之间的热交换。

发明内容

[0004] 本文公开的实施例针对用于延长开放式驱动的压缩机的轴封的使用寿命的装置和方法。

[0005] 轴封用于将加压气体和/或油保留在开放式驱动压缩机的壳体内部。轴封通常包括能够相对于彼此旋转的两个密封面。例如为油的润滑剂被供应到两个密封面之间，以阻止对密封面的破坏，并密封它们的表面之间的间隙。

[0006] 当开放式驱动压缩机在压缩机的吸入真空环境下工作时，在开放式驱动压缩机的壳体内部可能形成相对于大气压的负压。在这种情况下，用于轴封的润滑剂可能被从密封面移除。即，在正压环境下内部润滑剂的缺乏可能使密封面缺少润滑剂。这可能导致密封面的恶化，由此降低轴封的使用寿命，并潜在地降低开放式驱动压缩机的使用寿命。

[0007] 当开放式驱动压缩机的壳体内部的压力大于壳体外部的大气压时，由于压差，被轴封使用的润滑剂可能从轴封向外流出。在一些实施例中，开放式驱动压缩机可能具有瓶子，其定位在轴封下面以收集泄漏的油。从密封的大气侧排出至瓶子中的多余的油可能导致在压缩机的吸入真空环境下的小的油压缓冲被移除。润滑剂的损失可能阻止轴封的最佳运行。

[0008] 本公开涉及改进开放式驱动压缩机，以增加轴封的最佳运行的时间。此外，本公开涉及改进润滑剂流动控制，以阻止可能由其它部件的恶化导致的润滑剂和/或制冷剂的不希望的泄漏。此外，本公开涉及降低使润滑剂从外面吸回(例如，回流、逆流等等)到压缩机壳体中的需要。

[0009] 在一些实施例中，提供了一种驱动环装置，其被配置为提供润滑剂从机轴流动到轴封腔的流动路径(例如，计量路径、通道、孔等等)，以为轴封提供加压润滑剂，即使当开放式驱动的压缩机运行在压缩机的吸入真空环境时。驱动环还被配置为作为内部唇封依靠的表面，并且驱动轴封和机轴。唇封为机轴轴承提供密封，以辅助在轴封周围保持加压腔。

[0010] 在其它实施例中，提供了一种用于延长轴封的使用寿命的方法，其限制允许开放式驱动的压缩机保留在压缩机的吸入真空环境下的连续的时间。具体地，该方法被配置为在确定开放式驱动的压缩机已经在压缩机的吸入真空环境下运行了一段连续的第一时间段T1(例如，～1小时)之后，启动正压环境(例如，至少+10psig)一段第二时间段T2(例如，～3分钟)。在第二时间段T2过去之后，开放式驱动的压缩机将回到允许开放式驱动的压缩机运行在压缩机的吸入真空环境下的正常操作，以保持改进的温度控制。正压环境驱动润滑剂(例如，油)回到轴封的密封面之间。这样，轴封不会失去润滑剂足够长的时间而导致密封面损坏和导致制冷剂或润滑剂泄漏。

[0011] 在进一步的一些其它实施例中，提供了一种用于延长轴封的使用寿命的方法，其防止开放式驱动的压缩机在第一X量的运行时间(例如，～200小时)期间运行在压缩机的吸入真空环境。在一些实施例中，开放式驱动的压缩机被配置为在第一X量的时间期间运行在正压环境(例如，至少+10psig)。

附图说明

[0012] 现在参考附图，其中在通篇中相似的附图标记代表相应的部件。

[0013] 图1示出了根据实施例的压缩机系统的框图；

[0014] 图2A示出了根据实施例的开放式驱动的压缩机的截面侧视图；

[0015] 图2B示出了图2A的一部分的详细视图；

[0016] 图3示出了根据实施例的轴封的视图；

[0017] 图4A-C示出了根据实施例的驱动环的各种视图；

[0018] 图5示出了包括TRU的TRS的一个实施例；

[0019] 图6示出了根据一个实施例的TRU的框图；

[0020] 图7示出了根据一个实施例的用于延长轴封的使用寿命的方法的流程图；

[0021] 图8示出了根据另一个实施例的用于延长轴封的使用寿命的方法的流程图；

[0022] 图9示出了根据实施例的开放式驱动的压缩机的局部剖视图；

[0023] 图10示出了图9中示出的驱动环的透视图；

[0024] 图11示出了图9中示出的压缩机壳体插入件的透视图；

[0025] 图12示出了图9中示出的密封盖的透视图；

[0026] 图13示出了根据实施例的用于延长轴封的使用寿命的方法的流程图；

[0027] 图14A示出了根据实施例的开放式驱动的压缩机的截面侧视图；

[0028] 图14B示出了图14A的一部分的详细视图。

具体实施方式

[0029] 本公开针对用于延长开放式驱动的压缩机的轴封的使用寿命的装置和方法。

[0030] 本文所描述的实施例针对具有开放式的发动机/电机驱动装置的压缩机系统(也称作开放式驱动的压缩机)。更具体地，实施例涉及，即使当开放式驱动压缩机的吸入运行在压缩机的吸入真空环境下时，通过在轴封的面密封之间提供加压的润滑剂(例如油)来延长开放式驱动的压缩机的轴封的使用寿命的装置和方法。

[0031] 参考所附的附图，所述附图形成本文的一部分并且通过对实施例进行说明的方式示出，在实施例中本文所描述的方法和系统可以被实施。

[0032] 图1示出了根据实施例的压缩机系统100，其能够将加压油提供给轴封102，即使在开放式驱动的压缩机104运行在真空或部分真空环境(本文称作压缩机的吸入真空环境)中。压缩机系统100包括开放式驱动的压缩机104、控制电子节流阀(ETV)108的TRS控制器106。

[0033] TRS控制器106包括处理器和计算机可读介质110，计算机可读介质110被配置为存储和执行根据本文公开的方法的用于控制ETV108的计算机可读指令。TRS控制器106能够从压力传感器(未示出)接收压缩机吸入压力数据，并且能够通过控制通过ETV108流入开放式驱动的压缩机104的制冷剂的量来控制开放式驱动的压缩机104的运行。通过控制流入开放式驱动的压缩机104的制冷剂的量，TRS控制器106能够防止开放式驱动的压缩机104工作在压缩机的吸入真空环境下。

[0034] 开放式驱动的压缩机104具有机轴112(即，开放式驱动轴)，其从开放式驱动的压缩机104的轴封壳体114伸出。轴封102定位在机轴112与压缩机104的壳体相会的位置。轴封102包括两个密封面(未示出)和轴密封腔(未示出)。驱动环200在接近轴封102的位置布置在机轴108周围和附近。驱动环200可以提供润滑剂(例如油)从机轴112流到轴密封腔的计量的路径。驱动环200(例如参见图2B)也可作为内部唇封依靠的表面。
驱动环200可以进一步驱动轴封102和机轴112。

[0035] 图2A示出了开放式驱动的压缩机104的剖面侧视图的详细视图。图2A示出了机轴112和轴密封盖202。润滑剂流动路径204(其可被视为在压缩机104中的总润滑剂流动路径的一部分)在高压下从润滑剂泵提供润滑剂，以润滑轴封(图1中示出为102)。在轴封102的润滑之后，润滑剂通过另一润滑剂流动路径208(其可被视为在压缩机104中的总润滑剂流动路径的另一部分)流走，来将润滑剂排出回到在低压下的润滑剂泵。润滑剂流动路径204位于润滑剂流动路径208的上游。图2A示出了辅助使机轴112旋转的球轴承206。在图2B中更详细地示出了图2A的一部分。

[0036] 图2B示出了图2A中示出的剖面侧视图的一部分。图2B示出了由唇封210包围的机轴112，唇封210覆盖轴封102和驱动环200。轴封盖202与唇封210接触。轴封腔214布置在由轴封盖202、轴封102、驱动环200和唇封210限定的区域中。轴封盖202包括轴封腔排放孔212，其作为润滑剂流动限制器。轴封腔排放孔212限制润滑剂的流动，以保持容纳在轴封腔214中的润滑剂的正压状态。润滑剂流动路径204位于轴封腔214上游。润滑剂流动路径208位于轴封腔214下游。

[0037] 驱动环200包括润滑剂计量孔216和润滑剂槽218。润滑剂计量孔216和润滑剂槽218提供润滑剂从机轴112流到轴封腔214的路径。此外，驱动环200可以作为内部唇封210依靠的表面。此外，驱动环200可以驱动轴封102和机轴112。密封圈217布置在机轴112和轴封102之间。

[0038] 轴封腔214被配置为与压缩机泵隔离，由此压缩轴封腔214。驱动环200和密封盖202被配置为使得轴封腔214内的压力保持在介于压缩机吸入压力和润滑剂泵排出压力之间的中间压力。这降低了作用在唇封210上的载荷，还提供了自动防止故障的模式。即，如果唇封210没有保持压力，驱动环200允许机轴112保持完全的润滑剂泵排出压力，阻止压缩机内任何地方的过度磨损。

[0039] 驱动环200提供开放式驱动的压缩机104的密封区域的机械结构，其改变了密封环境如何被密封。例如，驱动环200可被配置为防止润滑剂被吸回到开放式驱动的压缩机104(或至少防止润滑剂被过快地吸回到开放式驱动的压缩机104)。此外，图2A和2B示出的驱动环200和/或其它部件能将润滑剂和/或油保持在轴封腔中，并且在压缩机运转的同时将它保持在压力下。

[0040] 图2A和2B示出的驱动环200和/或其它部件能够防止润滑剂自由地排出轴封102，并且在轴封腔214内保持润滑剂的正压状态。因此，驱动环200和其它部件允许润滑剂仅在润滑剂在轴封102区域附近和/或在轴封腔214中的某(例如预定的)一量(例如压力和/或体积)大于预定量(例如压力和/或体积)时排出。通过在轴封102处保持在正压状态的润滑剂的某一量，轴封102的润滑能够保持，并且能够延长轴封102的工作寿命。

[0041] 图3示出了轴封102的实施例。轴封102具有用于与驱动环200(图4A-C中示出)的阴接合表面302(图4A-C中示出)接合的阳接合表面103。例如，阳接合表面103可具有用于摩擦接合的六个主表面。因而，虽然实际的表面数可以多于六个，但是图3所示的实施例可称作“六边形表面”。在其它实施例中，有三个或更多个主接合表面。

[0042] 图4A-C示出了驱动环200的实施例的各种视图。图4A示出了驱动环200的透视图。驱动环200包括多个润滑剂通道300，多个润滑剂通道300被配置为围绕轴封(例如轴封102)间隔开，并且沿着驱动环200的内表面301设置。驱动环200包括六个润滑剂通道300。然而，在其它实施例中，一个或多个润滑剂通道是可行的。在一些实施例中，润滑剂通道300围绕驱动环200的内表面301的圆周均匀地分布。阴接合表面302被配置用于与轴封102的阳接合表面103摩擦接合。图4B示出了驱动环200的正视图，示出了润滑剂通道
300和阴接合表面302。

[0043] 图4C示出了沿图4B中的线4C-4C截取的截面图。图4C示出了具有被设计为提供与机轴的相干配合的内径304的驱动环200。在内径304处，润滑剂槽306(例如环形的槽)圆周地布置在驱动环200的轴心附近。润滑剂通路即润滑剂计量孔308将润滑剂槽306流体地连接润滑剂通道300。润滑剂计量孔308允许润滑剂在润滑剂槽306和润滑剂通道300之间流动。润滑剂槽306的构造允许润滑剂从机轴的润滑剂流动路径通过驱动环
200流到轴封腔214，而不需要机轴的润滑剂流动路径与孔308对齐。即，孔308可以与机轴的润滑剂流动路径的位置“不对齐”，而润滑剂的流动仍然会通过槽306被导向到孔308。

[0044] 驱动环200被配置为润滑剂提供计量路径，以从机轴112流到轴封腔214。相应地，驱动环200提供受压的轴封壳体，受压的轴封壳体能够在大多数(如果不是全部)操作环境下提供合适的密封润滑，即使在开放式驱动的压缩机104工作在压缩机的吸入真空环境下时。

[0045] 驱动环200还被配置为作为内唇封210依靠的表面310。此外，驱动环200被配置为驱动轴封120和机轴112。

[0046] 在一些实施例中，驱动环200由钢构成，具有尺寸被设计为提供与机轴112的相干配合的内径。驱动环200的外表面可被表面硬化，设计为靠在唇封210上。在一些实施例中，唇封210包括、涂敷和/或由合成的含氟聚合物制成，例如聚四氟乙烯(PTFE)(例如，由杜邦公司提供的特氟龙牌的)。在外表面以下和邻近驱动环200的相干区域处为插口(例如六角形插口)，其能与机械加工到轴封102的尾端的螺母(例如六角螺母)图案配合，该插口被配置为驱动轴封102和机轴112。润滑剂槽306能从驱动环200的内径铸造或机加工得到，并且定位成与机轴112内的润滑剂通道对齐。可在驱动环200的插口后面的位置从润滑剂槽306钻孔得到润滑剂计量孔308。润滑剂槽306和润滑剂计量孔308可被配置为计量从机轴112通过驱动环200并进入轴封腔214内的加压润滑剂(例如油)。

[0047] 在其它实施例中，孔可安装在机轴112上，而不使用润滑剂计量孔308将润滑剂传递到轴封腔214中。

[0048] 此外，在其它实施例中，润滑剂槽306可由在驱动环200和轴封102之间提供的间隙代替，该间隙与机轴112中的润滑剂通道对齐。

[0049] 此外，在其它实施例中，驱动环200可被配置为不具有润滑剂计量孔308，并且驱动环200可被配置为在完全的压缩机泵压力下将润滑剂传递到轴封腔214。

[0050] 作为上面的一个替代，或对上面的补充，TRS控制器可包括针对用于延长轴封的使用寿命的方法的计算机可执行指令。

[0051] 在一个实施例中，提供了一种用于延长轴封的使用寿命的方法，其防止开放式驱动的压缩机在第一X量的运行时间(例如，～200小时)期间运行在压缩机的吸入真空环境。在一些实施例中，开放式驱动的压缩机被配置为在第一X量的时间期间运行在正压环境(例如，至少+10psig)。

[0052] 图5示出了用于运输单元(TU)525的TRS500的一个实施例，运输单元(TU)525附接在牵引车520上。TRS500包括控制TU525的内部空间550内的制冷的TRU510。TRU510布置在TU525的前壁530上。牵引车520附接至运输单元525，并且被配置为牵引运输单元525。可以领会的是，本文描述的实施例并不限于卡车和拖车单元，但是可以容易地应用到任何其它合适的控温设备，例如船舶甲板容器、空运货物容器或客舱、公路卡车厢等等。TRS500还可包括可编程TRS控制器555，其可包括单独的集成控制单元560或者可包括分布式网络的控制元件560、565。在给定网络中的分布的控制元件的数量将取决于本文描述的原理的特定的应用。

[0053] 图6示出了根据一个实施例的在TRU600中的几个部件的非限制性的框图。TRU600包括TRS控制器605和制冷回路610。

[0054] TRS控制器605连接至制冷剂回路610，并被配置为控制制冷剂回路610。TRS控制器605控制制冷回路610以获得运输单元的内部空间(例如，图5示出的内部空间550)的各种运行环境(例如，温度、湿度等等)，并且通过TRS的发电机组(未示出)和/或其它电源(未示出)(例如，电池)供电。

[0055] 制冷回路610基于从TRS控制器605接收的指令控制内部空间的各种运行环境(例如，温度、湿度等等)。制冷回路610包括冷凝器615、膨胀阀(EXV)620、蒸发器625和开放式驱动的压缩机630，它们一起冷却内部空间和容纳于其中的任何易腐货物。制冷回路610还可包括电子节流阀(ETV)(未示出)，其被配置为控制流入开放式驱动的压缩机的制冷剂的量。

[0056] 图7示出了用于延长轴封的使用寿命的方法700的流程图。已经发现在运行周期内在轴封的磨损过程中对轴封的损坏最明显。方法700防止在轴封的运行周期内在初始磨损的过程中开放式驱动的压缩机运行在吸入压力真空环境下。在这以后，已经发现由于欠润滑导致的轴封失效的可能性显著降低。

[0057] 方法700从步骤710开始，其中TRU首次运行。在步骤720，TRU的TRS控制器被配置为控制开放式驱动的压缩机的ETV，使得开放式驱动的压缩机连续运行在正压环境下。在一些实施例中，当开放式驱动的压缩机运行在至少+10psig的压力下，正压环境产生。

[0058] 在步骤730，TRS控制器确定是否开放式驱动的压缩机已经在正压环境下连续运行一段X量的时间。如果是，那么方法600进入步骤740。如果不是，方法回到步骤730。

[0059] 在步骤740，TRS控制器在正常运行环境下操作TRU，以控制运输单元的货物空间的制冷。在正常运行环境下，TRS控制器可以通过ETV控制开放式驱动的压缩机，以控制运输单元的货物空间的制冷，由此开放式驱动的压缩机可被要求运行在吸入压力真空环境下。

[0060] 在另一个实施例中，提供了一种用于延长轴封的使用寿命的方法，其限制允许开放式驱动的压缩机保留在压缩机的吸入真空环境下的连续的时间。具体地，该方法被配置为在确定开放式驱动的压缩机已经在压缩机的吸入真空环境下运行了一段连续的第一时间段T1(例如，～1小时)之后，启动正压环境(例如，至少+10psig)一段第二时间段T2(例如，～3分钟)。在第二时间段T2过去之后，开放式驱动的压缩机将回到允许开放式驱动的压缩机运行在压缩机的吸入真空环境下的正常操作，以保持改进的温度控制。正压环境驱动润滑剂(例如，油)回到轴封的密封面之间。这样，轴封不会失去润滑剂足够长的时间而导致密封面损坏和导致制冷剂或润滑剂泄漏。

[0061] 图8示出了用于延长轴封的使用寿命的方法800的流程图。该方法800限制允许开放式驱动的压缩机保留在压缩机的吸入真空环境下的连续的时间。

[0062] 方法800从步骤810开始，其中TRS控制器监视开放式驱动的压缩机的运行环境。在步骤820，TRS控制器确定开放式驱动的压缩机是否在压缩机的吸入真空环境下运行一段连续的第一时间段T1。当开放式驱动的压缩机运行在压缩机的吸入真空环境，用于润滑轴封的润滑剂代替被供应至轴封而被吸回到压缩机中，这可能导致轴封的损坏。在一些实施例中，第一时间段T1约为1小时。如果开放式驱动的压缩机在压缩机的吸入真空环境下运行一段连续的第一时间段T1，那么方法800进入步骤830。如果开放式驱动的压缩机没有在压缩机的吸入真空环境下运行一段连续的第一时间段T1，那么方法800返回到步骤810。

[0063] 在步骤830，TRS控制器控制ETV，使得开放式驱动的压缩机在正压环境(例如，至少+10psig)下运行一段连续的第二时间段T2。在一些实施例中，第二时间段T2为约3分钟。正压环境驱动润滑剂(例如，油)回到轴封的密封面之间。这样，轴封不会失去润滑剂足够长的时间而导致密封面损坏和导致制冷剂或润滑剂泄漏。

[0064] 在步骤840，TRS控制器确定时间段T2是否已过。如果是，那么方法进入步骤850。如果不是，方法回到步骤840。在步骤840，TRS控制器控制TRU在正常操作环境下，以控制运输单元的货物空间的制冷。在正常运行环境下，TRS控制器可以通过ETV控制开放式驱动的压缩机，以控制运输单元的货物空间的制冷，由此开放式驱动的压缩机可被要求运行在吸入压力真空环境下。然后方法回到步骤810。

[0065] 图9示出了根据实施例的开放式驱动的压缩机900(其与图1示出的压缩机104相似)的一部分，该开放式驱动的压缩机900能够将加压润滑剂(例如，油)供应给轴封901，即使当开放式驱动的压缩机900运行在压缩机的吸入真空压力环境时。

[0066] 开放式驱动的压缩机900包括轴封901、驱动环902(例如，驱动轴插入件)、唇封903、压缩机壳体插入件904和压缩机密封盖905。唇封903围绕驱动环902。驱动环902通过相干配合与机轴906接合。驱动环902通过密封圈924接合轴封901。压缩机壳体插入件904布置在压缩机的主体部和密封盖905之间。机轴906从密封盖905伸出，并远离密封盖905。驱动环902还可包括用于唇封903依靠的表面(或其部分)。驱动环902还可驱动轴封901和机轴906。

[0067] 开放式驱动的压缩机900具有穿过其的润滑剂流动路径，该润滑剂流动路径由上面列出的一个或多个部件形成。润滑剂的流动被引导从油泵(未示出)通过机轴906中的润滑剂流动路径907(例如，孔)。然后，润滑剂的流动被引导到驱动环902的一侧，其中在驱动环902的一侧的表面中的环形的槽908从润滑剂流动路径907接收润滑剂的流动，并且能够将润滑剂引导到机轴906周围，并通过驱动环902中的孔909。环形的槽908和孔909的构造允许润滑剂从机轴的润滑剂流动路径907流动通过驱动环902，而不需要润滑剂流动路径906与孔909对齐。即，孔909可以与润滑剂流动路径906的位置“不对齐”(例如，圆周上和/或径向上)，而润滑剂的流动仍然会从润滑剂流动路径906通过环形的槽908被引导。这在压缩机900的制造和/或维护期间是特别有利的。润滑剂的流动从孔909至少部分进入并填充围绕轴封901的轴封腔910。轴封腔910为由轴封901、驱动环902、唇封902、压缩机壳体插入件904和压缩机密封盖905的一个或多个部分限定的容积。孔909可以限制润滑剂流入和/或流出轴封腔910。即，孔909可以具有例如比润滑剂流动路径907的直径更小的直径。进入轴封腔910的润滑剂被加压和/或变成加压状态。然后润滑剂被引导到壳体插入件904的润滑剂流动路径911和密封盖905的润滑剂流动路径912。然后密封盖905的润滑剂流动路径912将润滑剂的流动引导到与壳体插入件904中的出口孔
914相配的润滑剂排出部913。出口孔914可以包括用于将容纳在轴封腔910中的润滑剂压力保持在吸入压力之上的正压状态的润滑剂流动限制器915。然后润滑剂从出口孔914被引导出压缩机。例如，排出出口孔914的润滑剂可以被引导到贮油槽(未示出)。

[0068] 在机轴906中的润滑剂流动路径906可以包括另一润滑剂流动限制器916，该另一润滑剂流动限制器916用于将进入轴封腔910的润滑剂(例如，油)的压力降低至介于泵和贮油槽的压力之间的中间压力，并且用于提供足够的限制使得唇封903的失效不会导致压缩机900的其余部分失去润滑剂压力。

[0069] 开放式驱动的压缩机900被配置为在轴封腔910中保持正压。例如，如果压缩机吸入真空环境发生，开放式驱动的压缩机900具有能够将正压保持在轴封腔910的吸入压力之上的结构部件，使得防止各个部件(例如，轴封901)的润滑剂损失。

[0070] 能够保持轴封腔910中的正压的结构部件的示例为润滑剂流动限制器915，其定位在轴封腔910的下游。润滑剂流动限制器915例如可以为具有小于密封盖905的润滑剂排出部913和/或润滑剂流动路径912的直径的钻孔。

[0071] 润滑剂流动限制器915的另一个示例是具有第一端和与第一端轴向相对的第二端的装置920，其中润滑剂流动通道将第一端连接到第二端，用于引导润滑剂的流动，并且当处于来自压缩机900的油泵侧的真空压力(例如，吸入压力环境)下时，限制润滑剂从密封腔910回流。例如，第一端可以具有大于第二端的直径的直径。

[0072] 能够辅助保持轴封腔910中的正压的结构部件的另一个示例是润滑剂路径限制器916，其定位在轴封腔914上游。润滑剂路径限制器916例如可以为具有小于润滑剂流动路径907的直径的钻孔。

[0073] 润滑剂流动限制器916的另一个示例是具有第一端和与第一端轴向相对的第二端的装置922，其中润滑剂流动通道将第一端连接到第二端，用于引导润滑剂的流动。装置922被配置为用于将进入轴封腔910的润滑剂(例如，油)的压力降低至介于泵和贮油槽的压力之间的中间压力，并且用于提供足够的限制使得唇封903的失效不会导致压缩机900的其余部分失去润滑剂压力。例如，第一端可以具有小于第二端的直径的直径。

[0074] 图10示出了驱动环902的透视图。驱动环902包括在驱动环902的内侧的表面中的环形的槽(未示出；图9中示出的908)。环形的槽从润滑剂流动路径907接收润滑剂的流动，并且被连接用于引导润滑剂到达孔909(通过驱动环902的主体的润滑剂路径)。这样，润滑剂被引导以从一侧(例如，机轴侧)流到轴封腔侧。驱动环902被配置为提供润滑剂从机轴侧流到轴封腔侧的计量路径。

[0075] 驱动环902具有用于接收机轴的开口940。驱动环902具有唇封接合表面部942，唇封接合表面部942为用于与唇封接合的外表面的一部分。驱动环902具有轴封接合表面部944，轴封接合表面部944为用于与轴封接合的外表面的一部分。在其它实施例中，轴封接合表面部为内表面的一部分，并且被配置为与轴封配合。

[0076] 图11示出了压缩机壳体插入件904的透视图，示出了面对压缩机900的压缩机密封盖(图9和12中示出的905)的一侧。压缩机壳体插入件904被配置为装配在压缩机主体和压缩机的壳体密封盖之间。压缩机壳体插入件904包括润滑剂流动路径911(例如，槽；也在图9中示出)，润滑剂流动路径911用于引导从轴封腔到密封盖(在图9和12中示出的905)中的润滑剂流动路径(在图9和12中示出的912)的润滑剂的流动。即，润滑剂流动路径911与用于引导润滑剂的流动的润滑剂流动路径(在图12中示出的912)相配。压缩机壳体插入件904具有用于至少部分地限定轴封腔(在图9中示出的910)的内表面部
948。压缩机壳体插入件904还具有另一个表面部950，其能够与用于防止润滑剂的泄漏和/或将润滑剂容纳在密封腔中的唇封接合。压缩机壳体插入件904包括用于从密封盖的润滑剂排出部(在图9和12中示出的913)接收润滑剂的流动并将润滑剂的流动引导出压缩机900的润滑剂出口孔914。润滑剂能被引导到例如贮油槽。

[0077] 图12示出了轴封该905的透视图，示出了面对压缩机壳体插入件(在图9和11中示出的904)的一侧。密封盖905包括内表面部954，其部分限定轴封腔(图9中的910)。密封盖905包括润滑剂流动路径912(例如，槽；也在图9中示出)，润滑剂流动路径912与压缩机壳体插入件(在图9和11中示出的904)的润滑剂流动路径(在图9和11中示出的911)接合和/或配合。润滑剂流动路径912引导从压缩机壳体插入件的润滑剂流动路径(在图9和11中示出的911)接收的润滑剂的流动，并且将润滑剂的流动引导到润滑剂出口部913(也在图9中示出)。润滑剂流动路径912的润滑剂出口部913与压缩机壳体插入件(在图9和11中示出的904)的润滑剂出口孔(在图9和11中示出的914)接合和/或配合。

[0078] 图9-12中示出的实施例具有被基本沿着压缩机900的轴向方向引导的润滑剂流动路径。例如，压缩机900包括大体沿着机轴906的轴向布置的部件(即，轴封901、驱动环902和唇封903，它们辅助限定在压缩机900中的润滑剂流动路径)。为了容纳这些大体轴向地布置的部件的设置，压缩机900包括能使压缩机900相对更大(例如沿着轴向更长)的压缩机壳体插入件904。该压缩机900的优点是它的制造能够相对容易和/或生成成本能够相对较低。相比起来，图2A-2B示出的实施例提供了比图9示出的实施例更紧凑的压缩机104，因为润滑剂流动路径基本上沿着压缩机104的径向被引导。例如，压缩机104包括大体沿着从机轴112的径向布置的部件(例如，轴封102、驱动环200和唇封，它们辅助限定压缩机104中的润滑剂流动路径)。

[0079] 图13图示了用于在开放式驱动的压缩机中保持吸入压力以上的正压的方法960的流程图。方法960包括在正润滑剂压力下将润滑剂的流动引导到开放式驱动的压缩机的轴封腔的步骤962，在正润滑剂压力下用润滑剂填充轴封腔的至少一部分的步骤964，从轴封腔引导润滑剂的流动通过下游的流动限制器的步骤966，以及限制流过下游的流动限制器的润滑剂的流动并在轴封腔内保持正润滑剂压力的步骤968。在步骤968，即使当例如连接至开放式驱动的压缩机的油泵正在为压缩机提供吸入压力(即，负压)而代替正压时，也能实现在轴封腔内保持正润滑剂压力。这些步骤962、964、966、968连续不断地都发生。没有一个步骤962、964、966、968需要等待前一个步骤完成。通常地，油泵总是在正压下传递油。然而，当油泵没有在正压下传递油时，虽然压缩机的吸入压力处在真空环境，但是加压的密封腔仍被保持。

[0080] 图14A和14B示出了开放式驱动的压缩机980的另一个实施例。与图2A和2B中示出的结构相同和/或相应的图14A和14B中示出的结构使用相同的附图标记标示。因此，对于使用相同的附图标记标示的结构的说明可以参考附图2A和2B。

[0081] 图14A示出了开放式驱动的压缩机980的剖面侧视图的详细视图。图14A示出了机轴112和轴密封盖202。润滑剂流动路径204(其可被视为压缩机980中的总润滑剂流动路径的一部分)在高压下从润滑剂泵提供润滑剂，以润滑轴封。在轴封102的润滑之后，润滑剂通过另一润滑剂流动路径208(其可被视为在压缩机980中的总润滑剂流动路径的另一部分)流走，来将润滑剂排出回到在低压下的润滑剂泵。润滑剂流动路径204位于润滑剂流动路径208的上游。图14A示出了辅助使机轴112旋转的球轴承206。在图14B中更详细地示出了图14A的一部分。

[0082] 图14B示出了图14A中示出的剖面侧视图的一详细的部分。图14B示出了由唇封210包围的机轴112，唇封210覆盖轴封和驱动环200。轴封盖202与唇封210接触。轴封腔214布置在由轴封盖202、轴封102、驱动环200和唇封210限定的区域中。轴封盖202包括计量孔982，其作为润滑剂流动限制器。计量孔982可为钻孔。计量孔982限制润滑剂的流动，以保持容纳在轴封腔214中的润滑剂的正压状态。润滑剂流动路径204位于轴封腔214上游。润滑剂流动路径208位于轴封腔214下游。密封盖202包括用于从轴封腔
214向润滑剂流动路径208引导润滑剂的流动的润滑剂流动路径。

[0083] 方面：

[0084] 应当注意，下面的任何方面中的任何特征可与任何其它特征组合。因此，任何方面1-9、10-12、13-22、23-31、32-33、34-36和37-39可以组合。

[0085] 1.一种用于开放式驱动的压缩机的驱动环，所述驱动环用于接合开放式驱动的压缩机的轴封，其中开放式驱动的压缩机包括机轴、唇封和接合机轴的轴封，所述驱动环包括：

[0086] 一部分表面，所述一部分表面用于开放式驱动的压缩机的唇封依靠，以驱动轴封和机轴；以及

[0087] 流动路径，所述流动路径用于从驱动环的一侧向驱动环的轴封腔侧引导润滑剂的流动。

[0088] 2.根据方面1所述的驱动环，其中所述流动路径包括连接驱动环的一侧和轴封腔侧的计量孔。

[0089] 3.根据方面1-2中任一项所述的驱动环，其中所述流动路径包括围绕内表面的一部分的环形的槽，用于从驱动环的一侧向计量孔引导润滑剂的流动。

[0090] 4.根据方面3所述的驱动环，其中所述流动路径包括围绕内表面的一部分的环形的槽，用于引导润滑剂的流动。

[0091] 5.根据方面4所述的驱动环，其中所述环形的槽围绕内表面的该部分沿圆周方向走行。

[0092] 6.根据方面1-5中任一项所述的驱动环，还包括另一部分表面，所述另一部分表面包括用于与轴封装配的三个或更多个接合部。

[0093] 7.根据方面6所述的驱动环，其中所述表面包括大体环形主体的外表面和内表面，其中所述三个或更多个接合部布置在内表面上。

[0094] 8.根据方面1-7中任一项所述的驱动环，其中所述表面包括大体环形主体的外表面和内表面，其中所述三个或更多个接合部布置在外表面上。

[0095] 9.根据方面1-8中任一项所述的驱动环，其中该部分表面被配置为使其适应用于与轴封装配的六角装配接合。

[0096] 10.一种用于将容纳在开放式驱动的压缩机中的润滑剂保持在高于吸入压力的正压的方法，所述方法包括：

[0097] 在高于吸入压力的正压下将润滑剂的流动引导到开放式驱动的压缩机的轴封腔；

[0098] 在高于吸入压力的正压下用润滑剂填充轴封腔的至少一部分；

[0099] 从轴封腔引导润滑剂的流动通过下游的流动限制器；以及

[0100] 限制流过下游的流动限制器的润滑剂的流动，并且保持轴封腔中的润滑剂处于高于吸入压力的正压。

[0101] 11.根据方面10所述的方法，其中即使当吸入压力被提供给压缩机时，在轴封腔内的正润滑剂压力也得到保持。

[0102] 12.根据方面10-11中任一项所述的方法，还包括：

[0103] 引导润滑剂的流动通过开放式驱动的压缩机的上游的流动限制器，其中所述上游的流动限制器将润滑剂的流动引导到轴封腔。

[0104] 13.一种开放式驱动的压缩机，包括：

[0105] 轴封腔，所述轴封腔被配置为容纳高于吸入压力的正压的润滑剂；

[0106] 润滑剂流动路径，所述润滑剂流动路径连接到轴封腔，用于引导润滑剂的流动；以及

[0107] 润滑剂流动限制器，所述润滑剂流动限制器布置在润滑剂流动路径的一部分上，其中所述润滑剂流动限制器被配置为限制来自轴封腔的润滑剂的流动，以便容纳在轴封腔中的润滑剂被保持在高于吸入压力的正压下。

[0108] 14.根据方面13所述的开放式驱动的压缩机，其中所述润滑剂流动限制器布置在所述轴封腔的下游。

[0109] 15.根据方面13-14中任一项所述的开放式驱动的压缩机，还包括上游的润滑剂流动限制器，其中上游的润滑剂流动路径布置在轴封腔的上游。

[0110] 16.根据方面13-15中任一项所述的开放式驱动的压缩机，其中润滑剂流动限制器包括具有小于润滑剂流动路径的直径的直径的孔。

[0111] 17.根据方面13-17中任一项所述的开放式驱动的压缩机，其中流动限制器被配置为保持轴封腔内的润滑剂的预定的压力范围。

[0112] 18.根据方面17所述的开放式驱动的压缩机，其中轴封腔内的润滑剂的预定的压力范围为高于吸入压力的正压。

[0113] 19.根据方面13-18中任一项所述的开放式驱动的压缩机，还包括：

[0114] 机轴；

[0115] 轴封，所述轴封在密封壳体处接合机轴，其中所述轴封腔围绕轴封布置；以及[0116] 驱动环，所述驱动环通过相干配合接合机轴，

[0117] 驱动环通过密封圈接合轴封，驱动环包括环形的润滑剂槽，用于从驱动环的一侧向轴封腔引导润滑剂的流动。

[0118] 20.根据方面19所述的开放式驱动的压缩机，其中驱动环包括计量孔，用于从环形的润滑剂槽向轴封腔引导润滑剂的流动。

[0119] 21.根据方面19-20中任一项所述的开放式驱动的压缩机，还包括围绕驱动环布置的唇封。

[0120] 22.根据方面19-21中任一项所述的开放式驱动的压缩机，其中唇封包括聚四氟乙烯。

[0121] 23.一种压缩机系统，包括：

[0122] 开放式驱动的压缩机；

[0123] 机轴；

[0124] 轴封，所述轴封在密封壳体处接合机轴；以及

[0125] 驱动环，驱动环接合轴封，驱动环包括润滑剂槽，所述润滑剂槽提供润滑剂以从驱动环的一侧向轴封流动，其中在轴封附近能够保持预定体积的润滑剂在压力下。

[0126] 24.根据方面23所述的压缩机系统，还包括连接到开放式驱动的压缩机的油泵，用于提供润滑剂的流动。

[0127] 25.根据方面23-24中任一项所述的压缩机系统，还包括布置在油泵和轴封之间的上游的流动限制器，上游的流动限制器被配置为限制由于吸力润滑剂从轴封流出，所述吸力是由于油泵导致的负压产生。

[0128] 26.根据方面23-25中任一项所述的压缩机系统，还包括润滑剂出口，所述润滑剂出口允许高于预定量的润滑剂流出轴封。

[0129] 27.根据方面23-26中任一项所述的压缩机系统，还包括计算机可读介质，所述计算机可读介质存储用于操作压缩机的计算机可执行指令，当被处理器执行时，处理器执行方法，该方法包括：

[0130] 阻止压缩机在真空环境下运行一段预定量的时间；

[0131] 在所述预定量的时间过去之后，允许压缩机运行在真空环境下。

[0132] 28.根据方面23-27中任一项所述的压缩机系统，其中所述预定量的时间为200小时。

[0133] 29.根据方面23-28中任一项所述的压缩机系统，还包括计算机可读介质，所述计算机可读介质存储用于操作开放式驱动的压缩机的计算机可执行指令，当被处理器执行时，处理器执行方法，该方法包括：

[0134] 操作开放式驱动的压缩机，以使其具有第一吸入压力，持续一段第一预定量的时间；以及

[0135] 操作开放式驱动的压缩机，以使其具有大于第一吸入压力的第二吸入压力一段，持续第二预定量的时间，其中所述第二预定量的时间少于第一预定量的时间，并且允许润滑剂流回到轴封。

[0136] 30.根据方面29所述的压缩机，其中所述第一预定量的时间为1小时，并且所述第二预定量的时间为3分钟。

[0137] 31.根据方面29-30中任一项所述的压缩机，其中所述第二吸入压力为+10psig。

[0138] 32.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储用于操作开放式驱动的压缩机的计算机可执行指令，当被处理器执行时，处理器执行方法，该方法包括：

[0139] 阻止开放式驱动的压缩机在真空环境下运行一段预定量的时间；

[0140] 在所述预定量的时间过去之后，允许开放式驱动的压缩机运行在真空环境下。

[0141] 33.根据方面32所述的计算机可读介质，其中所述预定量的时间为200小时。

[0142] 34.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储用于操作开放式驱动的压缩机的计算机可执行指令，当被处理器执行时，处理器执行方法，该方法包括：

[0143] 操作开放式驱动的压缩机，以使其具有第一吸入压力，持续一段第一预定量的时间；以及

[0144] 操作开放式驱动的压缩机，以使其具有大于第一吸入压力的第二吸入压力一段，持续第二预定量的时间，其中所述第二预定量的时间少于第一预定量的时间，并且允许润滑剂流回到轴封。

[0145] 35.根据方面34所述的计算机可读介质，其中所述第一预定量的时间为1小时，并且所述第二预定量的时间为3分钟。

[0146] 36.根据方面34-35中任一项所述的计算机可读介质，其中所述第二吸入压力为+10psig。

[0147] 37.一种用于引导润滑剂通过开放式驱动的压缩机的方法，所述方法包括：

[0148] 通过在开放式驱动的压缩机的机轴中的润滑剂流动路径引导润滑剂的流动；

[0149] 将从机轴中的润滑剂流动路径接收的润滑剂的流动引导到开放式驱动的压缩机的驱动环的环形的槽；

[0150] 从驱动环的环形的槽向驱动环中的孔引导润滑剂的流动；

[0151] 将从驱动环中的孔接收的润滑剂的流动引导到开放式驱动的压缩机的轴封腔；以及

[0152] 在轴封腔中容纳至少一部分润滑剂。

[0153] 38.根据方面37所述的方法，其中驱动环中的孔限制润滑剂向轴封腔流动和从轴封腔流动。

[0154] 39.根据方面37-38中任一项所述的方法，其中在轴封腔中容纳至少一部分润滑剂包括将轴封腔中的压力保持在高于吸入压力的正压下。

[0155] 关于前述说明，可以理解的是，在不偏离本发明的范围的情况下可以在细节方面进行改变，尤其是关于所采用的构造材料和零件的形状、尺寸和布置。说明书和描述的实施例希望被视为只是示例性的，本发明的真实范围和精神由权利要求书的广义含义表明。

标题	发布/更新时间	阅读量
轴封-专利编号CN105008776B	2020-05-12	431
轴封-专利编号CN103994222A	2020-05-12	374
轴封-专利编号CN102094972A	2020-05-13	123
轴封-专利编号CN101156008A	2020-05-11	374
轴封-专利编号CN105090509A	2020-05-12	139
轴封装置-专利编号CN110785588A	2020-05-13	531
轴封-专利编号CN105008776A	2020-05-11	178
轴封-专利编号CN103994222B	2020-05-11	341
轴封-专利编号CN108506132A	2020-05-11	627
轴封装置-专利编号CN103906953B	2020-05-13	785

用于延长开放式驱动的压缩机的轴封的使用寿命的装置和方法

用于延长开放式驱动的压缩机的轴封的使用寿命的装置和

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