臥式旋轉壓縮機的製作方法
2023-09-09 17:56:50 2
專利名稱:臥式旋轉壓縮機的製作方法
通常密封式壓縮機都是在垂直方向運轉,因此,軸、軸承、傳動裝置等所需的潤滑油一般是由裝在傳動軸內的離心泵供給。油從位於壓縮機機殼底部的的油池內吸取,並通過軸底部的小孔進入泵內。通常,需要潤滑的各零件在油池油位以上不超過一英尺左右,因此,由油的徑向加速產生的一小量油壓增高就足以使潤滑油到達需要潤滑的位置。這種相對簡單的、被動式潤滑系統正是為什麼大多數密封式壓縮機都設計成以垂直定向運轉的一個主要原因。
在很多應用中,由於封裝上的考慮,壓縮機的高度成為一個主要因素。通常,空調機、冰箱或熱泵裝置的高度比它的寬度和厚度更為重要。因此,如果能將壓縮機設計成臥式運轉,則可看出其明顯的優點。但是,要將密封式壓縮機從立式改為臥式,需對其潤滑系統和氣體流動路徑作很大改動。儘管沒有必要將所有構件都暴露於油池,但馬達、氣缸以及傳動齒輪應延伸到油池內油位以下。被潤滑的零件在油池以上的高度應不超過幾英寸,而不是立式壓縮機中的一英尺或更大,但是回油路徑較短並遍及各不同部件。油池堵塞了一些用於冷卻馬達和清除被攜帶的油的通常採用的氣路,而且一些回油路徑會使攜帶油量增多。
一種高側旋壓縮機是水平定向的,其高度可減至立式壓縮機的一半。由於滑池不再是像現有那樣位於一端,機殼的長度可以減少一個構成油池並容納由偏心軸攜帶的拾油管所需要的量。潤滑劑油被排出流吸入到曲軸的孔內,排出流指向曲軸的孔並像一個噴射泵那樣與供油管共同作用,使油被攜帶在排出流中。因為曲軸是旋轉的,製冷劑中攜帶的油被分離出來,並積聚在軸孔壁上,且被流動的製冷劑氣體向前推。曲軸上設有徑向通路,因此,沿軸孔通過的油在離心力作用下穿出徑向通路,起到潤滑作用,以及密封軸承並除去排出流中的油。排出流在通過整個曲軸長、轉180°之前,以及在通過馬達和通過內殼或稱曲軸箱排出之前也許或也許不通過曲軸箱。分離出來的不去進行潤滑的油通過下殼和定子之間流回到主油池。
本發明的一個目的在於降低一種密封式臥式旋轉壓縮機中的油循環。
本發明的另一目的是改變密封式臥式旋轉壓縮機內的壓縮的製冷劑流的走向,以減少油循環並提高總效率,同時維持壓縮機機殼內有充足的潤滑油供應。
本發明的再一個目的是減小密封式旋轉壓縮機的高度和體積。這些目的以及在下文中會變得明顯的其他目的都將由本發明來達到。
從基本上說,潤滑劑是由於進入偏心軸的孔的排出流產生的噴射泵作用,而被吸入偏心軸的孔內。在離心力的作用下一些潤滑劑通過通向軸孔的通路而去起潤滑壓縮機零件的作用。多餘的潤滑劑從軸孔的馬達端通過機殼與定子之間的通路流入油池。被壓縮的氣體連續地從壓縮室進入偏心軸的孔內,產生噴射泵作用,並在通過軸孔之後,壓縮氣體轉向180°,從轉子和定子之間穿過,然後通過排出口到達製冷系統。
圖1是實施本發明的一個密封式旋轉壓縮機的縱剖視圖。
圖2是與圖1相應的縱剖視圖,但其表示了一個改進的裝置。
在圖1中,數字10總的表示一個密封式高側旋壓縮機,它在結構上不同於圖2中的改進的壓縮機10′,圖2中,排出流是在進入偏心軸孔前流過曲軸箱或稱內殼。這樣,儘管圖1和圖2可以看成是本質上相同的,但是圖2刪去並移置了某些結構,可以認為,兩釁中某些部件未剖視的表示法可減少標號的混亂並有助於理解。圖1和圖2中,標號12總的表示機殼或箱體,而標號12-1表示箱體的端蓋,吸入管16密封於機殼12上,並提供製冷系統中的一吸入儲器(未示)和吸入室18之間的流體連通。吸入室18由氣缸或曲軸箱20中的孔20-1、柱塞22、泵端軸承24以及電動機端軸承28所圍成。
拾油管34從油池36伸出,穿過泵端軸承蓋30再經一小段距離進入偏心軸40的孔40-4。軸40部分地位於泵端軸承24的孔24-1內。偏心軸40包括被支承地容納在泵端軸承24的孔24-1內的軸段40-1、被支承地容納在活塞22的孔22-1內的偏心軸段40-2、以及被支承地容納在電動機端軸承28的孔28-1內的軸段40-3。定子42以焊接或其它適當的方式固定於機殼12。轉子44例如以熱套配合方式適當地固定於軸40,並位於定子42的孔42-1之內。
僅就圖1來說,有電動機端軸承蓋32,並且它固定於氣缸20,由此其內構成氣室33。類似地,泵端軸承蓋30固定於氣缸20的另一側,由此其內構成氣室31。多個周向間隔的軸向延伸通路20-2(圖中只示出其中之一)提供氣室33與31之間的流體連通。
在壓縮機10和10′的運轉中,轉子44和偏心軸40作為一體旋轉,偏心軸段40-2使活塞22運動。活塞以常規方式與葉片(未示)一起運動,使氣體通過吸入管16進入吸入室18。吸入室18內的氣體受到壓縮並經排出閥29進入壓縮機10的氣室33,然後通過通路20-2到達氣室31,而在壓縮機10′中排出閥29是直接排入氣室31。在壓縮機10和壓縮機10′兩者中,如圖2所示,排出氣體最先通過拾油管34的排出端和與之同軸孔40-4之間的環狀空間35而從氣室31進入孔40-4。
在通過環狀空間35和越過拾油管34的排出端時,排出氣體起一個噴射泵的作用,把油從油池36經吸油管34吸入在孔40-4中流動的排出氣中。由於整體的軸40與轉子44在旋轉,由排出氣體攜帶出的油會被離心分離作用分離出來而積聚在孔40-4的壁上多個徑向延伸的潤滑通路,例如40-5、40-6、和40-7,從孔40-4向外延伸分別去潤滑軸承24、活塞22和軸承28。沉積在孔40-4的壁上的油在流動的排出氣體的推動下向前移動。由於作為軸40的一部分的各孔的旋轉運動產生的離心泵作用,進入孔40-5、40-6和40-7的潤滑油得到了增壓。
多餘的油從孔40-4流出並且或者向下流過的轉子44和定子42流向氣室13的底部,或者由從環形間隙43流出的氣體帶走,並衝擊和聚集在端蓋12-1的內側上,而後流回到氣室13的底部。由於氣室13是在排氣流動路徑的上流,因此其內的壓力比氣室38高,因此流向氣室13底部的油,將經由位於定子42上和氣缸20內的一個或多個環槽(未示)構成的連續通路沿著機殼12的底部流入油池36。加之,由於氣室38為低壓,油池36的油位可能會比壓縮機不工作時高。
在油衝擊端蓋12-1內側後,基本上無油高壓製冷劑氣體轉過180°,並從氣室13經旋轉著的轉子44與定子42之間的環形氣隙43流過,從而冷卻電動機。由於轉子44的旋轉,流過氣隙43的氣體將被迫以螺旋形路徑流動,其離心作用可將殘餘的攜帶油分離出來,這些油將聚集在孔42-1的壁上,並且被氣體推著一起走。從氣隙43流過的氣體然後將通過通路20-3進入氣室38,再經排出管路60流向製冷系統(圖中未示)。
分配給軸承24和28以及活塞22的潤滑油可能流回油池36或匯集在氣室31和/或33的底部,並從那裡經排出孔(圖中未示)排出。匯集在氣室31和/或33底部的油將脫離排出流路徑,因而將不易被攜帶。
雖然只是圖示和描述了本發明的幾個最佳實施例,但是,本技術領域中熟練人員可以做出其他改進。例如,可以把排出管路60設置在電動機和氣缸之間。因此,本發明應由其所附權利要求來限定其保護範圍。
權利要求
1.一高側臥式旋轉壓縮機裝置(10),它包括一具有一第一端和一第二端的機殼(12);一包含有一泵的缸體(20),所述缸體內有一活塞(22),所述缸體(20)固定於所述機殼內靠近所述第一端,並與所述第一端構成一第一腔室(38),所述腔室在其底部有一油池(36);固定於所述缸體並向所述第二端延伸的軸承裝置(28);一端蓋(30)位於所述第一腔室內,並固定於所述缸體以構成與第一腔室分隔開的第三腔室(31);一有一轉子(44)和一定子(42)的電動機裝置,所述定子固定於所述機殼內的所述缸體與所述第二端之間,並與所述缸體和所述軸承裝置有一定的軸向間隔,所述定子與所述第二端構成一第二腔室(13);一偏心軸(40),其由所述軸承支承並包括一在運轉上連接於所述活塞的偏心軸段(40-2),所述轉子固定於所述軸並與之成一整體,並位於所述定子內與之構成一環形氣隙(43);一用於將氣體供到所述泵的吸入裝置(16);一流體地連接於所述第一腔室的排氣裝置(60),其特徵在於所述軸具有一使所述第三腔室與所述第二腔室間保持流體連通的一般軸向延伸的孔(40-4),以及至少一個一般徑向延伸的潤滑通路(40-5,40-6,40-7),所述通路與所述孔連通,並起一離心泵的作用。一拾油管裝置(34)自所述油池向上延伸,穿過所述端蓋到達所述軸裝置,並與之共同作用,以便當排出氣體流經那裡進入所述孔時形成一噴射泵裝置,因此,當上述電動機裝置運轉時,由所述第三腔室、上述軸孔、所述第二腔室、所述環狀氣隙和所述排氣裝置串起來構成由所述泵打出的加壓排出氣體的排出流動通路。
2.如權利要求1所述的壓縮機,它還包括一蓋在所述軸承裝置上並固定於所述缸體的罩蓋(32),從而形成與所述第一腔室和第二腔室流體上分開的第四腔室(33);有輔助流體通路(20-2)與所述第四腔室和第三腔室連通;所述排出體流動通路還包括所述第四腔室和位於第三腔室上遊的所述輔助流體通路。
3.如權利要求1所述的壓縮機,其特徵在於,流經所述環狀氣隙的氣流起冷卻電動機裝置的作用。
4.一種用於在高側臥式壓縮機(10)中潤滑、減少潤滑油循環量和冷卻臥式電動機結構的方法,其包括以下步驟讓全部壓縮氣體通過拾油管(34)的輸出端使全部壓縮氣體進入一偏心軸(40)內一般為軸向的孔(40-4),從而形成一噴射泵,使來自油池的油被攜帶在所述壓縮氣體中而進入所述孔。在所述孔中離心分離出所述壓縮氣體中的油;將所述分離出來的油送到用於潤滑所述壓縮機的潤滑分配裝置(40-5,40-6,40-7);使從所述孔出來的氣體轉向並連續地使所述轉了向的氣體通過電動機的轉子和定子之間的一環形氣隙(43),最終到達排出裝置。
全文摘要
在臥式旋轉壓縮機中,氣體從排氣室出來並流經偏心軸孔的進口和拾油管的排出端之間形成的環狀空間而進入偏心軸孔,於是,產生一種噴射泵的作用,把來自油池的油送到偏心軸孔的軸向孔內。隨著偏心軸的旋轉,油就積聚在孔壁上;並且進入隨著軸的旋轉起離心泵作用的徑向潤滑通路。通過偏心軸孔的排出氣流撞到機殼端蓋上,因此而轉向180°,並通過轉子與定子之間的環狀氣隙,而後從壓縮機排出。
文檔編號F04C29/02GK1097243SQ9312014
公開日1995年1月11日 申請日期1993年12月7日 優先權日1992年12月7日
發明者唐納德·揚納斯考裡 申請人:運載器有限公司