專利名稱：應用于全封閉制冷壓縮機的泵油結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及到一種泵油結構，該結構用于往復式變頻全封閉壓縮機，作為此類壓 縮機的泵油系統。
背景技術：
對于全封閉制冷壓縮機，泵油系統主要負責給壓縮機機械結構的軸承和其他需要 潤滑的零部件如連桿和活塞供油，其目的是使其得到潤滑，從而減小各零部件運行時的磨 損，同時起到壓縮機內部的冷卻作用，提高壓縮機的運行可靠性和延長壓縮機的使用壽命。 變頻壓縮機的轉速一般控制在1000至6000rpm左右，以獲得良好的制冷效果。壓縮機轉速 在這種變化范圍內，會對泵油結構產生比較明顯的影響，泵油量會隨著轉速的大小而發生 變化，在低轉速下，泵油量會非常少，所以普通泵油結構無法在低轉速下滿足各零部件對冷 凍油的需求。現有全封閉定頻制冷壓縮機一般采用離心式泵油結構。離心式泵油結構在轉 速為3000-3600rpm時都能正常工作，而且成本比較低，因此對于密封式定頻壓縮機而言， 離心式泵油結構是最好的泵油結構。常規的離心式泵油結構如圖1所示，包括曲軸1、轉子 2、吸油管組件3、油池4、殼體5、定子6、曲軸箱7等，圖2所示為曲軸組件的結構，包括偏心 軸8、吸油管9和葉片10。在定頻壓縮機工作時，吸油管組件3固定在曲軸1的下端部，并 且吸油管的錐形部分一直浸沒在油池4中，其中油池液面始終保持一定的高度。定子6和 轉子2組成電機部分，曲軸1在電機的帶動下旋轉，此時圖2中的曲軸組件一起旋轉并且保 持一種相同的轉速。在這種情況下，吸油管組件3浸沒在油池4中的部分通過旋轉使油池 4中的油通過曲軸1內部的通道，被泵到圖2中所示的偏心軸8處，并最終通過離心力的作 用使油到達壓縮機內部各個需要潤滑的部位。離心泵的工作范圍是由圖1中r和R之間的 差值所決定的，其計算公式如下ff = [ (2*g*h) / (R2-r2)]其中h表示從油池液面到軸承間需要泵油的高度；g是重力加速度；R是吸油管的較大半徑；r是吸油管的較小半徑；W是角速度；由公式可得泵油能力h的大小是由W和R與r的差值決定的，在高轉速下R與r 的差值不必很大就能達到所需高度。但是在低轉速下R就需要很大才能滿足供油需求。從 圖1中可知，R不能增大很多，否則會影響壓縮機的整個工作過程及其性能。所以在低轉速 下，特別是當轉速在1600rpm以下，冷凍油很難從油池中泵上來。然而，變頻壓縮機的最低 轉速一般都在1600rpm以下。因此在低轉速下，此種泵油結構無法滿足壓縮機部分零部件 對潤滑的需要，從而會影響壓縮機工作的穩定性和使用壽命，將對壓縮機的降噪效果也會 產生很大的影響。與此同時，目前變頻式壓縮機較多采用單螺旋泵油結構，如圖3所示，包括曲軸1、轉子2、油池4、殼體5、定子6、曲軸箱7、單螺旋吸油裝置11等，此種結構即將原有的吸油管 改成現有的單螺旋吸油裝置，其結構一般有兩種，分別如圖4、圖5所示。圖4所示的吸油裝 置包括心軸和套筒，心軸全部帶有螺旋，套筒沒有螺旋槽。當電機帶動曲軸旋轉時，套筒與 曲軸一同旋轉，心軸螺旋外壁與套筒內壁保持一定的間隙，油即可通過套筒內壁并順著心 軸螺旋槽向上升，為壓縮機各個零部件提供冷凍油。此種結構能夠在低轉速下(lOOOrpm左 右)能夠給壓縮機提供足夠的油量，但是在高轉速下(4000rpm以上)泵油量明顯過大，超 過了壓縮機冷凍油的正常需求量。圖5所示的吸油裝置為內管沒有螺旋，套筒內壁設有螺 旋槽。曲軸旋轉時，帶動套筒旋轉，且此時套筒內壁與心軸外壁通過油膜保持一定的間隙， 套筒與心軸形成相對運動，潤滑油通過心軸外壁并順著套筒內壁的螺旋槽向上升，為壓縮 機各個零部件提供冷凍油。此種結構在高轉速下(4000rpm以上)泵油量比較合適，在低轉 速下(lOOOrpm左右)泵油量明顯偏低，很難達到壓縮機正常工作的要求。因為泵油量無論 是偏低還是偏高，都會對壓縮機的正常運行產生影響，都不能達到最優化，并且以上兩種結 構都不能較好地根據實際情況控制泵油量。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種能在較寬的轉速范圍內工作，在低轉速 下仍能為壓縮機供油，可根據不同結構控制泵油量，且結構簡單、成本較低的應用于全封閉 制冷壓縮機的泵油結構。為解決上述問題，本發明應用于全封閉制冷壓縮機的泵油結構包括曲軸、定子、轉 子、心軸、套筒、油池、殼體、曲軸箱和固定保持架，所述曲軸、轉子和定子分別固定于所述曲 軸箱上，并保持同心，所述套筒的一端固定于所述曲軸下端或所述轉子上，另一端置于所述 油池中，所述心軸通過固定保持架固定于所述套筒中，兩者之間保持一定的間隙，所述心軸 的外壁和所述套筒的內壁上設有端部相互銜接的螺旋形凹槽。上述應用于全封閉制冷壓縮機的泵油結構，所述心軸外壁上所述的螺旋形凹槽始 于所述心軸的下端，所述套筒內壁上所述的螺旋形凹槽始于所述套筒的上端。本發明由于采用了上述技術結構，當曲軸旋轉時，帶動套筒一起旋轉，心軸在固定 保持架的作用下保持不動，從而使兩者產生相對運動，心軸螺旋形凹槽對冷凍油的上升有 機械推力作用，泵油能力增強。油到達套筒的螺旋形凹槽處時，在套筒的螺旋形凹槽處推力 作用下降比較明顯，套筒的螺旋形凹槽主要對冷凍油的上升起導向作用，油可以繼續順著 螺旋往上升，直到曲軸偏心軸處通過離心力為其他各個零部件供油，從而保證變頻壓縮機 工作時的穩定性和提高其工作性能。本發明泵油結構能在較寬的轉速范圍內工作，甚至在 低轉速下(大約lOOOrpm)仍然能夠為壓縮機供油，潤滑各零部件，且可根據不同的結構控 制泵油量。同時本發明泵油結構比較簡單，只需要在原有泵油結構的基礎上通過簡單的加 工和安裝就可以完成，成本也比較低，尤其適用于變頻壓縮機。
圖1是安裝在全封閉壓縮機內部的現有離心式泵油結構的示意圖；圖2是圖1中曲軸組件的結構示意圖；圖3是現有變頻壓縮機泵油結構安裝在全封閉壓縮機的剖視圖4是現有全封閉變頻壓縮機泵油結構的一種結構示意圖；圖5是現有全封閉變頻壓縮機泵油結構的另一種結構示意圖；圖6是本發明泵油結構安裝在變頻壓縮機上的示意圖；圖7是圖6中雙螺旋吸油裝置的放大結構示意圖；圖8是圖7中心軸的結構示意圖；圖9是圖7中套筒的結構示意圖。
具體實施例方式如圖6所示，本發明應用于全封閉制冷變頻壓縮機的泵油結構包括曲軸1、轉子 2、雙螺旋吸油裝置12、油池4、殼體5、定子6、曲軸箱7和固定保持架13。曲軸1、轉子2、定 子6分別固定于曲軸箱7上，并保持同心，從而可以以相同的轉速一起旋轉。雙螺旋吸油裝 置12包括心軸14和套筒16，其中套筒16的一端固定于曲軸1下端，另一端至于油池4中； 心軸14通過固定保持架13固定于套筒16中，兩者之間保持一定的間隙，間隙中形成的油 膜有助于保證兩者的同軸度。兩者長度相同，心軸外壁14與套筒16內壁具有螺旋形凹槽， 且分別起始于心軸14下端和套筒16上端，兩者螺旋長度之和為單管總長，兩段螺旋之間能 夠具有良好的過渡。當曲軸1旋轉時，帶動套筒16 —起旋轉，心軸14在固定保持架13的作用下保持 不動，從而使兩者產生相對運動。心軸14的螺旋形凹槽此時對冷凍油的上升具有機械推力 作用，大大加強了油泵的泵油能力。油到達套筒16的螺旋形凹槽處，推力作用下降比較明 顯，但油仍可以繼續順著螺旋槽往上升，直到曲軸偏心軸處通過離心力為其他各個零部件 供油，從而保證變頻壓縮機工作時的穩定性和提高其工作性能。該泵油結構的泵油量可以 通過改變心軸14外壁和套筒16內壁的螺旋形凹槽的寬度A和D、凹槽深度B和E以及兩 者之間間隙來控制。實驗結果表明，心軸14外壁和套筒16內壁的螺旋形凹槽的寬度A和 D的大小以及凹槽深度B和E的大小與泵油量在一定范圍內成正比，即A、B、D、E的值越大 泵油量越大；反之，則泵油量越小。心軸14和套筒16兩者之間的間隙則在一定范圍內與泵 油量成反比，即間隙越大泵油量越小；反之，則泵油量越大。同時A和C、D和F之間也存在 著比較明顯的交互作用。同時，套筒16的螺旋還可以適當減少供油能力，從而避免因油泵 在高速(大于4000rpm)下泵油量過大而對壓縮機工作性能產生的負面效應。
權利要求
應用于全封閉制冷壓縮機的泵油結構，其特征在于，它包括曲軸、定子、轉子、心軸、套筒、油池、殼體、曲軸箱和固定保持架，所述曲軸、轉子和定子分別固定于所述曲軸箱上，并保持同心，所述套筒的一端固定于所述曲軸下端或所述轉子上，另一端置于所述油池中，所述心軸通過固定保持架固定于所述套筒中，兩者之間保持一定的間隙，所述心軸的外壁和所述套筒的內壁上設有端部相互銜接的螺旋形凹槽。
2.如權利要求1所述的應用于全封閉制冷壓縮機的泵油結構，其特征在于，所述心軸 外壁上所述的螺旋形凹槽始于所述心軸的下端，所述套筒內壁上所述的螺旋形凹槽始于所 述套筒的上端。
全文摘要
本發明公開了一種應用于全封閉制冷壓縮機的泵油結構，包括曲軸、定子、轉子、心軸、套筒、油池、殼體、曲軸箱和固定保持架，曲軸、轉子和定子分別固定于曲軸箱上，并保持同心，套筒的一端固定于曲軸下端或轉子上，另一端置于油池中，心軸通過固定保持架固定于套筒中，兩者之間保持一定的間隙，心軸的外壁和套筒的內壁上設有端部相互銜接的螺旋形凹槽。本發明泵油結構能在較寬的轉速范圍內工作，且可根據不同的結構控制泵油量。它結構簡單，只需要在原有泵油結構的基礎上通過簡單的加工和安裝就可以完成，成本也較低，尤其適用于變頻壓縮機。
文檔編號F04B39/02GK101943156SQ20101029441
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月27日 優先權日2010年9月27日
發明者張世霆, 張勤建, 朱金松, 毛小華, 熊星 申請人:加西貝拉壓縮機有限公司