壓縮機及具有其的車輛的製作方法
2024-03-23 08:28:05
本發明涉及製冷領域，尤其是涉及一種壓縮機及具有其的車輛。
背景技術：
旋轉式壓縮機的軸承承受壓縮組件因壓縮氣體而產生的氣體力，軸承的可靠性直接影響產品可靠性。家用空調及家用冰箱領域為保證軸承可靠性，在旋轉軸中心開設供油孔，潤滑油沿供油孔分流至各軸承滑動部件參與潤滑。這種使用方式對靜置放置的產品供油效果較好，但是對於高鐵、飛機、坦克、輪船、大巴車、家用轎車、太空梭、空間站、衛星等移動領域，所涉及空調壓縮機設備本體有著大幅度顛簸振動，壓縮機內油麵高度及曲軸內供油量用常規重力、離心力等方法均難以保證，無法保證滑動部件的潤滑，影響使用壽命。
技術實現要素：
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
為此，本發明提出一種壓縮機，保證潤滑油供應持續性。
本發明還提出一種具有上述壓縮機的車輛。
根據本發明實施例的壓縮機，包括：殼體，所述殼體上設有吸氣口和排氣口；分隔組件，所述分隔組件設在所述殼體上以將所述殼體內分隔成低壓腔和高壓腔，所述吸氣口與所述低壓腔連通，所述排氣口與所述高壓腔連通，所述分隔組件包括主軸承，所述高壓腔內設有油池；氣缸組件，所述氣缸組件設在所述高壓腔內，所述氣缸組件包括兩個氣缸和設在所述兩個氣缸之間的中隔板，每個所述氣缸內設有活塞，至少一個所述氣缸的吸氣入口與所述低壓腔連通，所述主軸承設在所述氣缸組件上，所述中隔板內設有與所述油池連通的第一油路通道；副軸承，所述副軸承設在所述氣缸組件上；曲軸，所述曲軸包括與所述活塞配合的偏心部、與所述副軸承配合的副軸部和與所述中隔板配合的連接部，所述主軸承外套在所述曲軸的主軸部上，所述曲軸的一端伸入到所述低壓腔內，所述曲軸內設有中心軸孔，所述中心軸孔的入口端與所述第一油路通道連通，所述曲軸與所述主軸承和所述副軸承之間設有潤滑路徑，所述潤滑路徑的一端與所述低壓腔連通且另一端與所述第一油路通道連通；滾動軸承，所述滾動軸承設在所述殼體的內壁上，所述曲軸的伸入到所述低壓腔內的端部與所述滾動軸承配合，所述中心軸孔的出口端位於所述滾動軸承內。
根據本發明實施例的壓縮機，油池內的潤滑油會持續進入到第一油路通道內，保證潤滑油供應持續性，潤滑原理簡單可靠，保證了潤滑效果，提高曲軸、主軸承、滾動軸承和副軸承等部件的使用壽命，同時零件數量少，製造裝配工藝簡單，降低成本，又由於設置高壓腔，可以降低壓縮機的排油量，降低壓縮機的噪音。同時通過設置滾動軸承，對曲軸起到支撐的作用，可以避免曲軸變形，保證壓縮機的運行可靠性。
在本發明的一些實施例中，所述中隔板的內周壁和所述連接部的外周壁之間設有間隙，所述偏心部和所述活塞之間設有第一油槽，所述副軸承和所述副軸部之間設有第二油槽，所述第二油槽與所述中心軸孔連通。
在本發明的一些實施例中，所述中心軸孔在所述曲軸的軸向上貫穿所述曲軸，所述殼體的位於所述高壓腔的內端面上設有密封件，所述密封件與所述副軸承的外周壁密封配合，所述密封件內設有與所述中心軸孔連通的流動空間。
在本發明的一些實施例中，所述第二油槽包括周向槽和軸向槽，所述周向槽形成為沿周向延伸的環形槽，所述環形槽與所述第一油槽連通，所述軸向槽形成為沿軸向延伸的長條形槽，所述軸向槽分別與所述周向槽和所述中心軸孔連通。
在本發明的一些實施例中，所述主軸承的一側端面位於所述低壓腔內，所述主軸承和所述主軸部之間設有與所述低壓腔連通的第二油路通道，所述第二油路通道與所述第一油路通道連通。
在本發明的一些實施例中，所述中隔板的內徑大於所述連接部的外徑以限定出所述間隙。
在本發明的一些實施例中，所述第一油路通道內設有過濾器。
在本發明的一些實施例中，所述第一油路通道的流通面積的取值範圍為0.5mm～4mm。
在本發明的一些實施例中，所述分隔組件還包括分隔板，所述分隔板與所述殼體的內周壁配合以限定出所述低壓腔和所述高壓腔，所述分隔板上設有裝配通孔，所述裝配通孔與所述主軸承的外周壁密封配合。
在本發明的一些實施例中，所述壓縮機為臥式壓縮機。
根據本發明實施例的車輛，包括根據本發明上述實施例的壓縮機。
根據本發明實施例的車輛，通過設置上述的壓縮機，油池內的潤滑油會持續進入到第一油路通道內，保證潤滑油供應持續性，潤滑原理簡單可靠，保證了潤滑效果，提高曲軸、主軸承、滾動軸承和副軸承等部件的使用壽命，同時零件數量少，製造裝配工藝簡單，降低成本，又由於設置高壓腔，可以降低壓縮機的排油量，降低壓縮機的噪音。同時通過設置滾動軸承，對曲軸起到支撐的作用，可以避免曲軸變形，保證壓縮機的運行可靠性。
附圖說明
圖1為根據本發明一些實施例的壓縮機的示意圖；
圖2為根據本發明另一些實施例的壓縮機的示意圖；
圖3為根據本發明再一些實施例的壓縮機的示意圖；
圖4為根據本發明實施例的壓縮機的內部結構示意圖；
圖5為根據本發明一些實施例的中隔板的示意圖；
圖6為圖5所示的中隔板的剖視圖；
圖7為根據本發明另一些實施例的中隔板的示意圖；
圖8為根據本發明實施例的曲軸的示意圖；
圖9為根據本發明實施例的曲軸與滾動軸承的配合示意圖；
圖10為根據本發明實施例的主軸承的示意圖。
附圖標記：
壓縮機100、
殼體1、吸氣口10、排氣口11、低壓腔12、高壓腔13、第一殼體14、第二殼體15、
分隔組件2、主軸承20、分隔板21、
油池3、
氣缸組件4、氣缸40、中隔板41、第一油路通道410、間隙42、活塞44、
曲軸5、偏心部50、第二油路通道51、第一油槽52、中心軸孔53、副軸部54、主軸部55、連接部56、第二油槽57、周向槽570、軸向槽571、
過濾器6、
電機7、定子70、轉子71、
副軸承8、
滾動軸承9、
密封件16、流動空間160、
軸承支架17。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
下面參考圖1-圖10詳細描述根據本發明實施例的壓縮機100，其中壓縮機100可以為立式壓縮機或者臥式壓縮機，壓縮機100也可以為旋轉式壓縮機、渦旋式壓縮機或者葉片式壓縮機等。具體地，壓縮機100可以應用在高鐵、飛機、坦克、輪船、大巴車、家用轎車、太空梭、空間站、衛星等設有空調的設備上。更具體地，壓縮機100中的冷媒為CO2冷媒例如R744冷媒。
如圖1-圖4所示，根據本發明實施例的壓縮機100，包括：殼體1、分隔組件2、氣缸組件4、副軸承8、曲軸5和滾動軸承9，其中殼體1上設有吸氣口10和排氣口11。分隔組件2設在殼體1上以將殼體1內分隔成低壓腔12和高壓腔13，吸氣口10與低壓腔12連通，排氣口11與高壓腔13連通，由此可知，高壓腔13內的壓力大於低壓腔12內的壓力，高壓腔13和低壓腔12之間存在壓力差。需要進行說明的是，在本發明的描述中，高壓和低壓只是表明高壓的壓力大於低壓的壓力，而不對高壓腔13和低壓腔12內的具體壓力值進行限定。
分隔組件2包括主軸承20，高壓腔13內設有油池3。氣缸組件4設在高壓腔13內，氣缸組件4包括兩個氣缸40和設在兩個氣缸40之間的中隔板41，每個氣缸40內設有活塞44，至少一個氣缸40的吸氣入口與低壓腔12連通。當每個氣缸40的吸氣入口均與低壓腔12連通時，從吸氣口10進入到低壓腔12內的低壓冷媒分別排入到每個氣缸40內進行壓縮。當其中一個氣缸40的吸氣入口與低壓腔12連通時，從吸氣口10進入到低壓腔12內的低壓冷媒先排入到其中一個氣缸40中進行壓縮，從上述氣缸40排出的經過一次壓縮後的冷媒排入到另一個氣缸40內進行第二次壓縮。
主軸承20設在氣缸組件4上。隔板41內設有與油池3連通的第一油路通道410。可選地，第一油路通道410的流通面積的取值範圍為0.5mm～4mm，從而可以保證供油量。曲軸5包括與活塞44配合的偏心部50、與副軸承8配合的副軸部54和與中隔板41配合的連接部56，主軸承20外套在曲軸5的主軸部55上。
曲軸5的一端伸入到低壓腔12內，曲軸5內設有中心軸孔53，中心軸孔53的入口端與第一油路通道410連通。滾動軸承9設在殼體1的內壁上，曲軸5的伸入到低壓腔12內的端部與滾動軸承9配合，中心軸孔53的出口端位於滾動軸承9內。由此可知，由於滾動軸承9位於低壓腔12內，因此中心軸孔53的出口端位於低壓腔12內，即中心軸孔53的出口端處於低壓環境。具體地，滾動軸承9可以通過軸承支架17固定在殼體1的內壁上。在圖1所示的示例中，軸承支架17的外周壁固定在殼體1的內周壁上。在圖2所示的示例中，軸承支架17固定在殼體1的內端面上。在圖3所示的示例中，軸承支架17與殼體1為一體成型件。優選地，滾動軸承9與曲軸5之間的遊隙介於40～60um，從而即使滾動軸承9與曲軸5不垂直或不同心也可保證裝配要求。
曲軸5與主軸承20和副軸承8之間設有潤滑路徑，潤滑路徑的一端與低壓腔12連通且另一端與第一油路通道410連通。由此可知，潤滑路徑的兩端之間存在壓力差，在壓力差的作用下，第一油路通道410內的潤滑油會進入到潤滑路徑中以對曲軸5、主軸承20和副軸承8等部件進行潤滑。
具體而言，由於第一油路通道410與油池3連通，且油池3位於高壓腔13內，因此第一油路通道410的入口端處於高壓環境，由此可知，第一油路通道410的入口端和中心軸孔53的出口端之間存在壓力差。因此在壓力差的作用下，油池3中的潤滑油會進入到第一油路通道410中，第一油路通道410中的潤滑油會進入到中心軸孔53內，然後中心軸孔53內的潤滑油排到滾動軸承9中以對滾動軸承9進行潤滑。對滾動軸承9進行潤滑的潤滑油可以排入到低壓腔12內，潤滑油的油溫可以得到降低，低壓腔12內的潤滑油可以再被吸入到氣缸40後排入到高壓腔13，從而可以縮短潤滑油處於高溫狀態的時間，延長潤滑油的使用壽命。
在壓縮機100運行的過程中，外界的低壓冷媒從吸氣口10吸入到低壓腔12內，低壓腔12內的低壓冷媒通過吸氣入口吸入到氣缸40內進行壓縮，壓縮後的高壓冷媒排入到高壓腔13內，高壓腔13內的冷媒從排氣口11排出殼體1。由此可知，在壓縮機100的運行過程中，高壓腔13和低壓腔12之間始終存在壓力差，因此在壓力差的作用下，油池3內的冷媒持續進入到第一油路通道410內以對滾動軸承9、曲軸5、主軸承20和副軸承8等部件進行潤滑。
由於從氣缸40排出的冷媒先排入到高壓腔13後再從排氣口11排出，冷媒可以在高壓腔13內進行油氣分離，從而可以降低排氣口11的排油量，同時高壓腔13還可以起到降噪的作用。
根據本發明實施例的壓縮機100，通過在殼體1內設置低壓腔12和高壓腔13、在中隔板41內設置第一油路通道410、在曲軸5上設置中心軸孔53和設置潤滑路徑，利用高壓腔13和低壓腔12之間的壓力差將油池3內的潤滑油排入到第一油路通道410內，然後第一油路通道410內的潤滑油排向中心軸孔53和潤滑路徑，以實現對曲軸5、主軸承20、滾動軸承9和副軸承8等部件進行潤滑，從而即使壓縮機100處於顛簸環境，油池3內的潤滑油也會持續進入到第一油路通道410內，保證潤滑油供應持續性，潤滑原理簡單可靠，保證了潤滑效果，提高曲軸5、主軸承20、滾動軸承9和副軸承8等部件的使用壽命，同時零件數量少，製造裝配工藝簡單，降低成本，又由於設置高壓腔13，可以降低壓縮機100的排油量，降低壓縮機100的噪音。同時通過設置滾動軸承9，對曲軸5起到支撐的作用，可以避免曲軸5變形，保證壓縮機100的運行可靠性。
在本發明的一些實施例中，如圖1-圖4所示，中隔板41的內周壁和連接部56的外周壁之間設有間隙42，偏心部50和活塞44之間設有第一油槽52，副軸承8和副軸部54之間設有第二油槽57，第二油槽57與中心軸孔53連通。
具體而言，第一油路通道410的一端位於中隔板41的外周壁上，第一油路通道410的另一端位於中隔板41的內周壁上以與間隙42連通，從第一油路通道410流入到間隙42內的潤滑油可以流向兩側以對兩個活塞44、兩個偏心部50和兩個氣缸40進行潤滑，又通過設置第一油槽52，可以進一步對偏心部50和活塞44起到潤滑作用，不僅使得壓縮機100的潤滑油路簡單，且提高了對曲軸5、活塞44和氣缸40的潤滑效果，進一步提高壓縮機100的使用壽命。同時通過設置第二油槽57，流入到第一油槽52內的潤滑油通過第二油槽57流入到中心軸孔53中，流入到第二油槽57中的潤滑油可以對副軸承8和副軸部54進行潤滑。由此可知，間隙42、第一油槽52和第二油槽57不僅起到連通第一油路通道410和中心軸孔53的作用，還作為潤滑路徑的一部分，使得壓縮機100的結構簡單。
當然可以理解的是，第一油路通道410和中心軸孔53之間也可以通過設置在其他位置的潤滑油流路進行連通，例如可以在連接部56上設置油孔等，只要可以使得潤滑油從第一油路通道410流向中心軸孔53即可。
在本發明的一些實施例中，如圖1-圖4、圖8和圖9所示，中心軸孔53在曲軸5的軸向上貫穿曲軸5，殼體1的位於高壓腔13的內端面上設有密封件16，密封件16與副軸承8的外周壁密封配合，密封件16內設有與中心軸孔53連通的流動空間160。從而通過設置密封件16，將中心軸孔53與高壓腔13間隔開，保證中心軸孔53的出口端和第一油路通道410的入口端之間存在壓力差。在本發明的一些具體示例中，第二油槽57內的潤滑油可以流入到流動空間160內，然後從流動空間160流入到中心軸孔53內，從而使得曲軸5的結構簡單。在本發明的另一些具體示例中，第二油槽57內的潤滑油的一部分可以通過設在副軸部54上的油孔直接流入到中心軸孔53內，第二油槽57內的潤滑油的另一部分可以流入到流動空間160內，然後從流動空間160流入到中心軸孔53內。
如圖1-圖3所示，在本發明的具體實施例中，第二油槽57包括周向槽570和軸向槽571，周向槽570形成為沿周向延伸的環形槽，環形槽570與第一油槽52連通，軸向槽571形成為沿軸向延伸的長條形槽，軸向槽571分別與周向槽570和中心軸孔53連通。從而可以保證潤滑油的流動過程順暢。優選地，軸向槽571可以形成為沿軸向延伸的螺旋槽，從而可以提高副軸承8和曲軸5之間的潤滑效果。
在本發明的一些實施例中，如圖1-圖3所示，主軸承20的一側端面位於低壓腔12內，由此可知，主軸承20的兩側端面之間存在壓力差。主軸承20和曲軸5之間設有與低壓腔12連通的第二油路通道51，第二油路通道51與第一油路通道410連通，其中第二油路通道51為潤滑路徑的一部分。具體地，第二油路通道51可以設在主軸承20的內周壁上或者第二油路通道51可以設在曲軸5的外周壁上。
由於主軸承20的一側端面位於低壓腔12內，主軸承20的另一側端面位於高壓腔13內，因此主軸承20的兩側端面之間存在壓力差，由此可知，第二油路通道51的兩端之間存在壓力差。第一油路通道410的入口端處於高壓環境，第二油路通道51的出口端處於低壓環境。在壓力差的作用下，油池3內的潤滑油進入到第一油路通道410內，第一油路通道410內的潤滑油進入到第二油路通道51內，然後第二油路通道51內的潤滑油排入到低壓腔12內。潤滑油在第二油路通道51內流動的過程中可以對曲軸5的外周壁和主軸承20的內周壁進行潤滑。從而可以保證對曲軸5的外周壁和主軸承20的內周壁的潤滑效果。
在本發明的具體示例中，每個偏心部50和活塞44之間設有第一油槽52，第二油路通道51通過第一油槽52和間隙42與第一油路通道410連通。
如圖8和圖9所示，在本發明的一些具體示例中，第一油槽52設在偏心部50的外周壁上。在本發明的優選實施例中，中隔板41的內徑大於連接部56的外徑以限定出間隙42。從而使得中隔板41和曲軸5的結構簡單，同時進一步便於進入到間隙42內的潤滑油流向位於中隔板41兩側的氣缸40、偏心部50和活塞44。
在本發明的一些實施例中，潤滑路徑可以由在徑向上貫穿曲軸5的多個出油孔組成，其中一部分出油孔設在主軸部55上，其中一部分出油孔設在副軸部54，其餘部分的出油孔設在連接部56上以與第一油路通道410連通，從而從第一油路通道410流出的潤滑油通過出油孔進入到中心軸孔53內，然後中心軸孔53內的一部分潤滑油通過出油孔流向主軸承20和副軸承8，中心軸孔53內的另一部分潤滑油流向滾動軸承9。
在本發明的一些實施例中，如圖7所示，第一油路通道410內設有過濾器6。從而可以流向第一油路通道410的潤滑油起到過濾的作用，提高潤滑油品質，避免因雜質進入到主軸承20內而引起磨損。可選地，過濾器6為過濾網。從而使得過濾器6的結構簡單。
如圖1-圖3所示，根據本發明的一些實施例，分隔組件2還包括分隔板21，分隔板21與殼體1的內周壁配合以限定出低壓腔12和高壓腔13，分隔板21上設有裝配通孔，裝配通孔與主軸承20的外周壁密封配合。從而通過設置分隔板21，可以避免主軸承20由於壓力差而發生變形，避免氣缸40因主軸承20變形而變形，提高壓縮機100運行的可靠性。優選地，裝配通孔和主軸承20的外周壁之間設有密封圈。具體地，至少一個氣缸40的吸氣入口通過設在分隔板21上的吸氣通道與低壓腔12連通。
具體地，如圖1-圖3所示，殼體1包括第一殼體14和第二殼體15，分隔板21的外沿夾持在第一殼體14和第二殼體15之間，固定連接件穿過分隔板21的外沿固定在第一殼體14和第二殼體15上，從而使得分隔板21的固定方式簡單。
在本發明的具體示例中，如圖1-圖3所示，當壓縮機100為旋轉式壓縮機時，壓縮機100還包括電機7，電機7設在低壓腔12內，電機7包括定子70和轉子71，定子70固定在殼體1的內周壁上，轉子71可轉動地設在定子70內，轉子71固定在曲軸5上以驅動曲軸5轉動。具體而言，電機7運行時會產生一定的熱量，從吸氣口10進入到低壓腔12內的低壓冷媒中的液態冷媒會在電機7散出的熱量作用下汽化，從而可以降低吸入到氣缸40內的冷媒中的液態冷媒含量，可以在一定程度上避免壓縮機100發生液擊現象。
根據本發明實施例的車輛，包括根據本發明上述實施例的壓縮機100。
根據本發明實施例的車輛，通過設置上述的壓縮機100，油池3內的潤滑油會持續進入到第一油路通道410內，保證潤滑油供應持續性，潤滑原理簡單可靠，保證了潤滑效果，提高曲軸5、主軸承20、滾動軸承9和副軸承8等部件的使用壽命，同時零件數量少，製造裝配工藝簡單，降低成本，又由於設置高壓腔13，可以降低壓縮機100的排油量，降低壓縮機100的噪音。同時通過設置滾動軸承9，對曲軸5起到支撐的作用，可以避免曲軸5變形，保證壓縮機100的運行可靠性。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。