旋转式机械及其控制方法

专利名称：旋转式机械及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种旋转式机械，特别是旋转式压缩机，本发明还涉及一种旋转式机械的控制方法。
背景技术：
旋转式压缩机是旋转式机械中的一种并且通常包括壳体、容纳在壳体中的压缩机构、用于驱动压缩机构的驱动机构、由驱动机构驱动的旋转轴等。通常，在旋转轴中设置有轴向延伸的油孔以为压缩机的各个活动部件供给润滑油。为了保证压缩机的正常运转，旋转轴的油孔中必须要有足够的润滑油量以保证各种活动部件得到充分润滑。当该油孔内流动的润滑油量低于预定值时，应该停止压缩机以对压缩机进行保护。目前，双联甚至多联压缩机系统已经被广泛应用。在这种双联或多联压缩机系统中，可以选择性地启动其中的一个或多个压缩机而关闭其他的压缩机，因此润滑油会在这些压缩机中运动而可能导致各个压缩机中的润滑油不平衡，甚至出现某些压缩机缺少润滑油的情况。此外，不管是在单个压缩机构成的压缩机系统中还是在由多个压缩机构成的多联压缩机系统中，都有可能因为压缩机系统或压缩机漏油而导致润滑油缺乏。另外，在大型的制冷系统中，由于管路长度较长、部件较多，也可能导致润滑油不能及时循环回到压缩机中而引起压缩机缺乏润滑油。因此，必须准确地检测压缩机的润滑油量以及时停止压缩机，防止压缩机损坏。

发明内容
本发明要解决的技术问题然而，目前还没有发现能够以简便可靠的方式检测压缩机的润滑油回路中的润滑油量的手段。目前已知的一些检测液位的液位传感器仅适用于检测油箱或容器中的液位。这些传感器包括:压电式液位传感器、干簧管式液位传感器、超声波式液位传感、光电式液位传感等。上述传感器一般无法应用于密封式或半封式压缩机中，因为这些类型的压缩机中的工作环境更加严酷，比如，压缩机中的温度范围和压力范围都很宽，而且压力和温度会产生循环，并且也可能存在铸造件的杂质等。此外，在压缩机中还可能产生润滑油泡沫，因此这些传感器不能准确检测润滑油量或润滑油的液位高度。此外，在某些情况下，即使压缩机或制冷系统中具有足够量的润滑油，但并不能保证一定会有足够量的润滑油循环或流动到向压缩机的各种活动部件供给润滑油的旋转轴的油孔中。因此，通过检测压缩机或制冷系统中的润滑油量或润滑油液位并不能真实可靠地反映通过旋转轴中的油孔实际上供给到各种活动部件的润滑油状态。因此，有必要直接检测旋转轴的油孔内的润滑油量。然而现有的液位传感器都无法胜任。
技术方案本发明的一个或多个实施例的一个目的是提供一种能够直接地和可靠地检测旋转轴的通孔中流动的润滑油量的旋转式机械。本发明的一个或多个实施例的另一个目的是提供一种可靠控制旋转式机械的控制方法。本说明书的一个方面，提供了一种旋转机械，包括:壳体；固定设置在所述壳体内的主轴承座,所述主轴承座中设置有主轴承；由所述主轴承座经由所述主轴承以可转动的方式支撑的旋转轴，所述旋转轴中设置有沿所述旋转轴的轴向延伸的通孔，所述通孔形成所述旋转式机械的润滑油回路的一部分；以及通过润滑油检测通道与所述通孔流体连通的压力传感器，所述压力传感器构造成当来自所述润滑油检测通道的润滑油形成的压力大于或等于预定值时输出接通信号，而当来自所述润滑油检测通道的润滑油形成的压力小于所述预定值时输出断开信号。优选地，所述通孔相对于所述旋转轴的中心轴线偏心。优选地，所述主轴承包括彼此沿所述旋转轴的轴向隔开的第一轴承部分和第二轴承部分，并且所述润滑油检测通道包括:延伸穿过所述旋转轴的侧壁并且与所述旋转轴内的通孔流体连通的油检测孔、形成在所述第一轴承部分和所述第二轴承部分之间并且与所述油检测孔流体连通的周向间隙、以及延伸穿过所述主轴承座并且与所述周向间隙和所述压力传感器流体连通的连通通道。可替代地，所述润滑油检测通道包括:延伸穿过所述旋转轴的侧壁并且与所述旋转轴内的通孔流体连通的油检测孔、形成在所述旋转轴的外表面上并且与所述油检测孔流体连通的周向油槽、以及延伸穿过所述主轴承和所述主轴承座并且与所述周向油槽和所述压力传感器流体连通的连通通道。可替代地，所述旋转式机械进一步包括设置在所述旋转轴外侧的套筒，并且其中，所述润滑油检测通道包括:延伸穿过所述旋转轴的侧壁并且与所述旋转轴内的通孔流体连通的油检测孔、形成在所述套筒的内周表面上并且与所述油检测孔流体连通的周向油槽、以及延伸穿过所述套筒并且与所述周向油槽和所述压力传感器流体连通的连通通道。可替代地，所述旋转式机械进一步包括设置在所述旋转轴外侧的套筒，并且其中，所述润滑油检测通道包括:延伸穿过所述旋转轴的侧壁并且与所述旋转轴内的通孔流体连通的油检测孔、形成在所述旋转轴的外表面上并且与所述油检测孔流体连通的周向油槽、以及延伸穿过所述套筒并且与所述周向油槽和所述压力传感器流体连通的连通通道。优选地，所述油检测孔的中心轴线径向穿过所述旋转轴的中心。优选地，所述油检测孔的中心轴线相对于所述旋转轴的中心轴线与所述通孔的中心轴线之间连线的角度根据所述通孔中的容许最小润滑油流量来确定，所述容许最小润滑油流量设定得越大，所述角度设定的越大。优选地，所述油检测孔在所述通孔中的开口相对于所述旋转轴的中心轴线与所述通孔的中心轴线之间连线的距离根据所述通孔中的容许最小润滑油流量来确定。优选地，所述容许最小润滑油流量设定得越大，所述距离设定的越大。优选地，所述油检测孔在所述通孔中的开口相对于所述旋转轴的中心轴线的距离根据所述通孔中的容许最小润滑油流量来确定。优选地，所述容许最小润滑油流量设定得越大，所述距离设定的越小。优选地，所述油检测孔在所述通孔中的开口的至少一部分处于由所述通孔中的容许最小润滑油流量所形成的油面的范围内。优选地，在所述润滑油回路中设置有用于控制润滑油流量的节流装置。优选地，所述压力传感器设置在所述壳体内。优选地，所述压力传感器设置在所述主轴承座附近。优选地，所述压力传感器设置在所述壳体的外侧壁上。优选地，所述预定值根据所述压力传感器在所述壳体的外侧壁上的设置位置而引起的压力差来校正。优选地，所述压力传感器是压力开关。优选地，在所述旋转式机械的内部设置有润滑油存储部，并且所述润滑油存储部通过管路与通孔流体连通。优选地，在所述旋转式机械的外部设置有润滑油存储装置，并且所述润滑油存储装置通过管路与通孔流体连通。优选地，所述主轴承座与所述壳体一体地形成。优选地，所述润滑油检测通道在所述主轴承座附近与所述通孔流体连通。优选地，所述压力传感器包括:用于接收流体压力的流体压力接收部分；以及能够将所述流体压力转换成电信号的转换部分。优选地，所述流体压力接收部分包括:外壳，所述外壳中设置有流体引入通道，以及能够在所述外壳内轴向运动的活塞头，由所述流体引入通道引入的流体作用在所述活塞头的端面上；所述转换部分包括:第一触点和第二触点，以及在所述第一触点和所述第二触点之间提供电连通的接触片，所述接触片设置在所述活塞头中。优选地，所述接触片中形成有多条切口。优选地，所述接触片的面向所述活塞头的一侧设置有绝缘片，所述接触片的另一侧设置有复位弹簧。优选地，所述第一触点和所述第二触点各自包括多个触针。优选地，所述活塞头中设置有通气孔。优选地，所述旋转式机械是涡旋压缩机、螺杆式压缩机、转子式压缩机中的一种。优选地，所述旋转式机械是卧式涡旋压缩机。本说明书的另一个方面，提供了一种用于旋转式机械的控制方法，所述旋转式机械包括:壳体；固定设置在所述壳体内的主轴承座，所述主轴承座中设置有主轴承；由所述主轴承座经由所述主轴承以可转动的方式支撑的旋转轴，所述旋转轴中设置有沿所述旋转轴的轴向延伸的通孔，所述通孔形成所述旋转式机械的润滑油回路的一部分，所述控制方法的特征在于:通过压力传感器检测所述通孔中流动的润滑油所产生的流体压力，以及当所述流体压力低于预定值时停止所述旋转式机械的运转。有益效果根据本发明的一种或几种实施例的旋转式机械的优点在于:在旋转式机械中设置有通过润滑油检测通道与旋转轴的通孔流体连通的压力传感器，当来自润滑油检测通道的润滑油形成的压力大于或等于预定值时压力传感器输出接通信号，而当来自润滑油检测通道的润滑油形成的压力小于所述预定值时压力传感器输出断开信号。通过将对润滑油体积或质量的检测转化成对润滑油由于离心力而形成的压力的检测，能够更加及时准确、可靠简便地检测旋转轴的通孔中流动的润滑油量，从而当润滑油量不足时，能够及时关闭旋转式机械比如压缩机而防止其损坏。压力传感器的构造简单，成本低廉，因此能够大大降低润滑油检测的成本。通过设置旋转轴中与通孔连通的油检测孔的构造(比如其倾斜角度、开口的位置等)能够合适地设定待检测的容许最小润滑油流量。换言之，当通孔中的实际润滑油流量低于容许最小润滑油流量时，压力传感器输入断开信号，从而停止旋转式机械以对其进行保护。压力传感器可以设置在旋转式机械的内部，也可以设置在旋转式机械的外部，因此可以容易地对旋转式机械的各种部件进行灵活布置。当旋转式机械的旋转轴水平布置时，由于压力传感器布置在旋转式机械的外周的不同位置而引起的压力差可以通过压力传感器中的弹性部件(比如复位弹簧)的弹性力进行调节来补偿，从而在灵活布置压力传感器的位置的同时能够更加准确地检测旋转轴中的容许最小润滑油流量。根据本发明的一个或多个实施例的压力传感器结构较简单，成本较低，但是可靠性较高、响应时间较短。此外，压力传感器的第一触点和第二触点各自可以包括多个触针，此外在第一触点和第二触点之间提供电连通的接触片中可以设置有多条切口，这种构造提高了触点和接触片之间的接触力并能够消除各种部件之间的制造公差，因此可以提高压力传感器的可靠性。


通过以下参照附图的描述，本发明的一个或几个实施例的特征和优点将变得更加
容易理解，其中:图1是根据本发明一种实施方式的旋转式压缩机的示意性剖面图；图2是图1所示旋转式压缩机的一部分的放大图；图3是图2中I部分的放大图；图4是根据本发明实施方式的润滑油检测通道的示意图，其中图4A示出了旋转轴、主轴承和导油管的纵向截面图，图4B示出了旋转轴的沿A方向的端视图，图4C示出了旋转轴沿B-B截面的放大截面图；图5示出了润滑油检测通道的另一种实施方式的示意图；图6示出了润滑油检测通道的又一种实施方式的示意图；图7示出了根据本发明实施方式的压力传感器的分解立体图；图8示出了根据本发明实施方式的压力传感器的接触片的平面图；图9示出了根据本发明实施方式的压力传感器处于断开状态时的示意图；图10示出了根据本发明实施方式的压力传感器处于导通状态时的示意图。
具体实施例方式下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。下面将参照图1描述根据本发明一种实施方式的旋转式压缩机的基本构造。图1是根据本发明一种实施方式的旋转式压缩机的示意性剖面图。图1所示的旋转式压缩机是一种涡旋压缩机，但是，本领域技术人员应该理解，本发明的实施方式不限于图中所示的涡旋压缩机，相反本发明还可以应用于其他类型的包括旋转轴的压缩机，比如螺杆式压缩机、转子式压缩机等，以及包括旋转轴的任何类型的旋转式机械。此外，本发明不但适用于旋转轴水平定向的卧式压缩机，而且适用于旋转轴竖直定向的立式压缩机。旋转式压缩机10包括一般为圆筒形的壳体20。在壳体20的一端设置有可拆卸的前端盖30,在壳体20的另一端设置有可拆卸的后端盖40。前端盖30和后端盖40通过诸如螺栓的紧固件固定到壳体20。在壳体20上设置有进气接头用于吸入低压的气态制冷齐U。在前端盖30上设置有排放接头用于排出压缩后的制冷剂。在壳体20和前端盖30之间还设置有相对于壳体20的轴向方向横向延伸(在图1中为沿大致竖直的方向延伸)的消音板50，从而将压缩机的内部空间分隔成高压侧和低压侧。具体地，前端盖30和消音板50之间的空间构成高压侧空间，而消音板50、壳体20以及后端盖40之间的空间构成低压侧空间。在图1的示例中，前端盖30和消音板50之间的空间还构造成用于存储润滑油的润滑油存储部。在其他示例中，润滑油存储装置可以设置在压缩机10的外部，并且通过相应的管路与压缩机10的润滑油入口和润滑油出口连通。壳体20内设置有压缩机构60和驱动机构70。在图1所示的示例中，压缩机构60包括彼此啮合的定涡旋部件62和动涡旋部件64。驱动机构70包括定子72和转子74。定子72与壳体20固定连接。旋转轴80配合在转子74中并且随转子74—起旋转。旋转轴80的第一端(图1中为左端)设置有偏心曲柄销82。旋转轴80的偏心曲柄销82插入动涡旋部件64的毂部66中以旋转驱动动涡旋部件64。旋转轴80中设置有沿旋转轴80的轴向延伸的用于通过润滑油的通孔84，通孔84包括从旋转轴80的第二端(图1中为右端)延伸的同心孔部分84-1和相对于同心孔部分84-1偏心并且延伸到偏心曲柄销82的端面的偏心孔部分84-2。所述通孔84形成压缩机的润滑油回路的一部分。旋转轴80的第一端由主轴承座90经由主轴承92支撑，而第二端由后轴承座42支撑。主轴承92设置在主轴承座90中。在图1所示示例中，主轴承座60与壳体20 —体地形成。然而，主轴承座60可以与壳体20分开地形成然后通过合适的固定方式固定在一起。后轴承座42形成在后端盖40中并且在其中设置有用于支撑旋转轴80的第二端的轴承。旋转轴80的通孔84的同心孔部分84-1经由管路与压缩机前端盖30中的润滑油存储部或压缩机外部设置的润滑油存储装置连通以引入润滑油。当压缩机运转时，润滑油进入旋转轴80的同心孔部分84-1，然后在离心力的作用下进入偏心孔部分84-2并且贴着偏心孔部分84-2的沿着离心力方向的外侧流动(参见图4C)，最终从旋转轴的偏心曲柄销82的端面流出以润滑压缩机的各种活动部件。此外，为了控制流过通孔84的润滑油流量以及降低润滑油的压力，在同心孔部分84-1的入口处可以设置节流装置。本领域技术人员应该理解，节流装置可以设置在润滑油回路中的其他位置。
此外，本领域技术人员应该理解，压缩机构60和驱动机构70并不局限于图中所示的结构。相反，压缩机构60可以是转子式压缩机构或螺杆式压缩机构等，而驱动机构70可以是设置在壳体内部或设置在壳体外部的液压驱动机构、气动驱动机构以及各种传动驱动机构。下述文献提供了与本发明实施方式相关的旋转式压缩机的其他详细信息 CN101900113A、US2009/0068048A1、US2009/0068045A1、US2009/0068044A1 以及US2009/0068043A1。这些文献的全部内容通过参照弓I入本文。如前文所述，压缩机的各种活动部件必须得到充分的润滑才能保证压缩机的正常运转。然而，压缩机或制冷系统中具有足够量的润滑油并不能一定保证这些润滑油能够可靠地充分地供应到活动部件。因此，在本发明中，采用了直接测量将润滑油供给到活动部件的旋转轴的通孔中的润滑油流量来判断活动部件是否能够得到充分润滑，并且在判断到润滑油流量不足时，发出信号来停止压缩机的运转。此外，由于旋转轴的旋转，旋转轴的通孔中的润滑油在离心力的作用下将产生流体压力，因此能够通过测量或检测由通孔中的润滑油产生的流体压力来判断润滑油的流量。从而，将对润滑油体积或质量的检测转化成对润滑油形成的压力的检测，用简单廉价的压力传感器甚至压力开关代替结构复杂成本高昂的液位传感器，大大降低了产品的成本并且提高了产品的可靠性。下面将参照图1-4描述根据本发明的润滑油检测装置。其中，图2是图1所示旋转式压缩机的一部分的放大图。图3是图2中I部分的放大图。图4是根据本发明实施方式的润滑油检测通道的示意图，其中图4A示出了旋转轴、主轴承和导油管的纵向截面图，图4B示出了旋转轴的沿A方向的端视图，图4C示出了旋转轴沿B-B截面的放大截面图。如图1-3所示，根据本发明实施方式的旋转式压缩机10还包括润滑油检测装置100。根据本发明实施方式的润滑油检测装置100包括与旋转轴80的通孔84流体连通的润滑油检测通道110和通过润滑油检测通道110与通孔84流体连通的压力传感器120。在图1-3所示示例中，润滑油检测通道110优选地与通孔84的偏心孔部分84-2流体连通，但是本领域技术人员可以理解，润滑油检测通道110也可以与通孔84的同心孔部分84-1流体连通。这两种构造能够实现基本相同的效果。另外，优选地，润滑油检测通道110在主轴承座90附近与通孔84的偏心孔部分84-2流体连通以更加准确地检测能够供给到活动部件的润滑油流量。压力传感器120可以构造成当来自润滑油检测通道110的润滑油形成的压力大于或等于预定值时输出接通信号，而当来自润滑油检测通道的润滑油形成的压力小于预定值时输出断开信号。更简单地，压力传感器120可以构造一种压力开关，当润滑油检测通道110中存在润滑油时，即当润滑油通过润滑油检测通道110引入压力开关时，压力开关输出接通信号，反之，当没有润滑油通过润滑油检测通道110引入压力开关时，压力开关输出断开信号。当压力传感器输出接通信号时，表明旋转轴80的通孔84中存在足够量的润滑油，因此压缩机10可以继续运转。而当压力传感器输出断开信号时，表明旋转轴80的通孔84中的润滑油量不足，因此可以停止压缩机10以对其进行保护。在图1-3所示的示例中，润滑油检测通道110延伸穿过主轴承座90、主轴承92和旋转轴80的侧壁与通孔84流体连通。具体地，主轴承92可以包括彼此沿旋转轴的轴向隔开的第一轴承部分92-1和第二轴承部分92-2。润滑油检测通道110可以包括:延伸穿过旋转轴80的侧壁并且与旋转轴80内的通孔84流体连通的油检测孔86、形成在第一轴承部分92-1和第二轴承部分92-2之间并且与油检测孔86流体连通的周向间隙92_3、以及延伸穿过主轴承座90并且在周向间隙92-3和压力传感器120之间提供流体连通的导油管94。第一轴承部分92-1和第二轴承部分92-2可以分别压配合在主轴承座90中并且在其间保持一定的轴向距离以形成所述周向间隙92-3。压力传感器120设置在壳体20的外侧壁上，并且可以通过例如螺栓连接、螺纹连接、焊接等方式固定在壳体20的外侧壁上。在这种情况下，可以节省压缩机壳体内的宝贵空间，简化各种部件的布置。然而，本领域技术人员可以理解，压力传感器120也可以设置在壳体20内部以减小由于润滑油检测通道110的长度所引起的检测误差等。可替代地，润滑油检测通道110还可以构造成包括:延伸穿过旋转轴80的侧壁并且与旋转轴80内的通孔84流体连通的油检测孔86、形成在旋转轴80的外表面上并且与油检测孔86流体连通的周向油槽、以及延伸穿过主轴承92和主轴承座90并且与周向油槽和压力传感器120流体连通的连通通道(即，导油管94)。润滑油检测通道110还可以构造成其他形式。例如，图5和图6示出了润滑油检测通道的其他两种实施方式。具体地，可以在旋转轴80的位于主轴承座90和驱动机构70之间的区域设置套筒150。套筒150可以通过合适的方式相对于壳体20固定。如图5所示,套筒150上设置有用于穿过导油管的开口 154,并且在套筒150的内周壁上设置有与开口 154和旋转轴80上的油检测孔86连通的周向油槽152。在这种情况下，润滑油检测通道110可以构造成包括:延伸穿过旋转轴80的侧壁并且与旋转轴80内的通孔84流体连通的油检测孔86、形成在套筒150的内周表面上并且与油检测孔86流体连通的周向油槽152、以及延伸穿过套筒150并且与周向油槽152和压力传感器120流体连通的连通通道(即导油管94)。可替代地，如图6所示，可以在旋转轴80的外周表面上设置有周向油槽88以取代套筒150上的周向油槽。在这种情况下，润滑油检测通道110可以构造成包括:延伸穿过旋转轴80的侧壁并且与旋转轴80内的通孔84流体连通的油检测孔86、形成在旋转轴80的外表面上并且与油检测孔86流体连通的周向油槽88、以及延伸穿过套筒150并且与周向油槽88和压力传感器120流体连通的连通通道(即导油管94)。在上述四种情况下，不论周向油槽由两段主轴承之间的周向间隙形成，还是设置在旋转轴的外周表面上或套筒的内周表面上，其目的都是为了在旋转轴的旋转过程中保持通孔84与压力传感器120之间存在连续的流体连通状态。下面参见图4来说明在本发明的实施方式中对旋转轴的通孔中的润滑油流量检测过程。当来自压缩机内部的润滑油存储部或压缩机外部的润滑油存储装置的润滑油进入旋转轴80的通孔84(包括同心孔部分84-1和偏心孔部分84-2)中时，润滑油在离心力的作用下形成如图4C所示的油面0L。即，润滑油的油面OL紧贴通孔84的沿离心力方向的外侧部分。当润滑油的流量超过一定值时，润滑油会进入与通孔84连通的润滑油检测孔86中并且经由润滑油检测通道110进入压力传感器120，从而压力传感器120可以发出接通信号以使压缩机继续运转。反之，当润滑油的流量低于一定值时，润滑油不会进入润滑油检测孔86中，从而没有润滑油到达压力传感器120，从而压力传感器120发出断开信号以停止压缩机的运转。如图4C所示，通过改变润滑油检测孔86的构造可以容易地控制对压缩机进行停机保护的容许最小润滑油流量。换言之，当通孔84中实际的润滑油流量低于容许最小润滑油流量时，停止压缩机的运转，而当通孔84中实际的润滑油流量大于或等于容许最小润滑油流量时，允许压缩机继续运转。容许最小润滑油流量可以根据设计者的要求通过实验等方式具体确定，并且针对不同型号或应用环境的压缩机可能有不同要求，在此不再赘述。根据本发明的一种实施方式，油检测孔86的中心轴线Ol-A可以设置成径向穿过旋转轴80的中心01，并且油检测孔86的中心轴线Ol-A相对于旋转轴80的中心轴线01与通孔84的中心轴线02之间连线01-02的角度a可以根据通孔84中的容许最小润滑油流量来确定。具体地，容许最小润滑油流量设定得越大，则角度a可以设定得越大。根据本发明的另一种实施方式，油检测孔86在通孔84中的开口相对于旋转轴80的中心轴线01与通孔84的中心轴线02之间连线01-02的距离W可以根据通孔84中的容许最小润滑油流量来确定。具体地，容许最小润滑油流量设定得越大，则距离W设定得越大。根据本发明的又一种实施方式，油检测孔86在通孔84中的开口相对于旋转轴80的中心轴线01的距离可以根据通孔84中的容许最小润滑油流量来确定。具体地，容许最小润滑油流量设定得越大，则距离L设定得越小。根据本发明的进一步的实施方式，油检测孔86在通孔84中的开口的至少一部分处于由通孔84中的容许最小润滑油流量所形成的油面OL的范围内。 在图4C所述的示例中，润滑油检测孔86相对于旋转轴80旋转方向设置在油面OL的下游侧。然而，本领域技术人员应该理解，润滑油检测孔86相对于旋转轴80旋转方向也可以设置在油面OL的上游侧。在图4C所述的示例中，润滑油检测孔86设置成朝向旋转轴80的中心轴线01径向延伸。然而，本领域技术人员应该理解，润滑油检测孔86可以设置成沿任何方向延伸，只要其能够与通孔84流体连通即可，并且在这种情况下，可以通过控制润滑油检测孔86在通孔84中的开口与连线01-02的距离W或与中心轴线01的距离L来控制容许最小润滑油流量。如上所述，通过改变润滑油检测孔86的构造(位置、方向等)就可以控制通孔84中的容许最小润滑油流量，因此本发明的检测装置可以容易地应用于不同类型或型号的压缩机。此外，如图2所示，压力传感器120可以设置在壳体20外侧壁的顶部。然而，根据压缩机的布局要求，可以将压力传感器120设置在壳体20外侧壁上的任何位置，例如横向的侧部或底部。此时，由于润滑油检测通道110的不同布置所引起的流体压力的压力差可以通过调整压力传感器的灵敏度或压力传感器中的弹性部件例如弹簧的弹力来补偿或校正。图7-10示出了根据本发明一种实施方式的压力传感器的示例。其中，图7示出了根据本发明实施方式的压力传感器的分解立体图；图8示出了根据本发明实施方式的压力传感器的接触片的平面图；图9示出了根据本发明实施方式的压力传感器处于断开状态时的示意图；图10示出了根据本发明实施方式的压力传感器处于导通状态时的示意图。
如图7所示，压力传感器120主要包括:外壳121，其具有大致圆柱形的内表面；盖板131，其覆盖外壳121的一个端面；第一触点134和第二触点135，它们穿过盖板131并且经由密封元件138相对于盖板131密封；能够在外壳121内滑动的活塞头124 ;接触片127，其设置在活塞头124中并且可以在第一触点134和第二触点135之间提供电连通；复位弹簧129，其用于为接触片127提供恢复力。另外，还可以在外壳121和盖板131之间设置密封片130，并且外壳121和盖板131可以通过例如螺栓132固定到压缩机的壳体20上。另夕卜，活塞头124可以由塑料或金属材料制成。当活塞头124由金属材料制成以提供更好地耐久性时，可以在活塞头124和接触片127之间提供绝缘片126。还可以在接触片127和弹簧129之间设置压环128。此外，在外壳121上还设置有引导孔123，在活塞头124上设置有引导杆125，引导杆125可以在引导孔123中滑动，从而使得活塞头124能够在外壳121中平稳地运动。在外壳121上进一步设置有流体引入通道137以引入来此润滑油检测通道110的润滑油。从润滑油检测通道110引入的润滑油作用在活塞头124的端面上由此推动活塞头124如后运动。如图9和10所示，当润滑油引入压力传感器120时，活塞头124被推动而朝向第一触点134和第二触点135运动，此时，接触片127也随着活塞头124朝向第一触点134和第二触点135运动从而第一触点134和第二触点135被导通，此时压力传感器120输出接通信号。反之，当没有或不再有润滑油引入压力传感器120时，活塞头124被复位弹簧129推动离开第一触点134和第二触点135,此时压力传感器120输出断开信号。在活塞头124的引导杆125中设置有通气孔133以减小活塞头124运动过程中的流体阻力。如图8所示，根据本发明实施方式的接触片127上设置有多条切口 S。这些切口 S将接触片127切割成多个悬臂梁。当接触片127与第一触点134和第二触点135接触时，这些悬臂梁可以进行较大程度的变形以提供稳定的接触。采用这种构造，即使由于制造误差或装配误差导致第一触点134和第二触点135的端部不在同一平面，由于悬臂梁提供的弹性也可以改善第一触点134和第二触点135与接触片127的接触稳定性。另外，第一触点134和第二触点135中的每一个可以分别包括多个触针，以进一步改善接触效果。经测试，采用本发明实施方式的压力传感器可以提供良好的信号输出和较短的反应时间，可以对压缩机提供可靠地保护。尽管在本发明的实施方式中描述了一种包括活塞、接触片、触点和弹簧的压力传感器，但是本领域技术人员应该理解，可以在本发明的润滑油检测装置中采用本领域公知的任何适当的压力传感器，特别是压力开关。尽管在此已详细描述本发明的各种实施方式，但是应该理解本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式
，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本发明的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。
权利要求
1.一种旋转式机械，包括: 壳体(20)； 固定设置在所述壳体(20)内的主轴承座(90)，所述主轴承座中设置有主轴承(92)； 由所述主轴承座(90)经由所述主轴承(92)以可转动的方式支撑的旋转轴(80)，所述旋转轴(80)中设置有沿所述旋转轴(80)的轴向延伸的通孔(84)，所述通孔(84)形成所述旋转式机械的润滑油回路的一部分；以及 通过润滑油检测通道(110)与所述通孔(84)流体连通的压力传感器(120)，所述压力传感器(120)构造成当来自所述润滑油检测通道(110)的润滑油形成的压力大于或等于预定值时输出接通信号，而当来自所述润滑油检测通道(110)的润滑油形成的压力小于所述预定值时输出断开信号。
2.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，所述通孔(84)相对于所述旋转轴(80)的中心轴线偏心。
3.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，所述主轴承(92)包括彼此沿所述旋转轴(80)的轴向隔开的第 一轴承部分(92-1)和第二轴承部分(92-2)，并且 所述润滑油检测通道(110)包括:延伸穿过所述旋转轴(80)的侧壁并且与所述旋转轴(80)内的通孔(84)流体连通的油检测孔(86)、形成在所述第一轴承部分(92-1)和所述第二轴承部分(92-2)之间并且与所述油检测孔(86)流体连通的周向间隙(92-3)、以及延伸穿过所述主轴承座(90)并且与所述周向间隙(92-3)和所述压力传感器(120)流体连通的连通通道。
4.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，所述润滑油检测通道(110)包括:延伸穿过所述旋转轴(80)的侧壁并且与所述旋转轴(80)内的通孔(84)流体连通的油检测孔(86)、形成在所述旋转轴(80)的外表面上并且与所述油检测孔(86)流体连通的周向油槽、以及延伸穿过所述主轴承(92)和所述主轴承座(90)并且与所述周向油槽和所述压力传感器(120)流体连通的连通通道。
5.按权利要求1所述的旋转式机械，进一步包括设置在所述旋转轴(80)外侧的套筒(150)，并且 其中，所述润滑油检测通道(110)包括:延伸穿过所述旋转轴(80)的侧壁并且与所述旋转轴(80)内的通孔(84)流体连通的油检测孔(86)、形成在所述套筒(150)的内周表面上并且与所述油检测孔(86)流体连通的周向油槽(152)、以及延伸穿过所述套筒(150)并且与所述周向油槽(152)和所述压力传感器(120)流体连通的连通通道。
6.按权利要求1所述的旋转式机械，进一步包括设置在所述旋转轴(80)外侧的套筒(150)，并且 其中，所述润滑油检测通道(110)包括:延伸穿过所述旋转轴(80)的侧壁并且与所述旋转轴(80)内的通孔(84)流体连通的油检测孔(86)、形成在所述旋转轴(80)的外表面上并且与所述油检测孔(86)流体连通的周向油槽(88)、以及延伸穿过所述套筒(150)并且与所述周向油槽(88)和所述压力传感器(120)流体连通的连通通道。
7.按权利要求3-6中任一项所述的旋转式机械，其中，所述油检测孔(86)的中心轴线径向穿过所述旋转轴(80)的中心。
8.按权利要求7所述的旋转式机械，其中，所述油检测孔(86)的中心轴线相对于所述旋转轴(80)的中心轴线与所述通孔(84)的中心轴线之间连线的角度根据所述通孔(84)中的容许最小润滑油流量来确定，所述容许最小润滑油流量设定得越大，所述角度设定得越大。
9.按权利要求3-6中任一项所述的旋转式机械，其中，所述油检测孔(86)在所述通孔(84)中的开口相对于所述旋转轴(80)的中心轴线与所述通孔(84)的中心轴线之间连线的距离根据所述通孔中的容许最小润滑油流量来确定。
10.按权利要求9所述的旋转式机械，其中，所述容许最小润滑油流量设定得越大，所述距离设定得越大。
11.按权利要求3-6中任一项所述的旋转式机械，其中，所述油检测孔(86)在所述通孔(84)中的开口相对于所述旋转轴(80)的中心轴线的距离根据所述通孔(84)中的容许最小润滑油流量来确定。
12.按权利要求11所述的旋转式机械，其中，所述容许最小润滑油流量设定得越大，所述距离设定得越小。
13.按权利要求3-6中任一项所述的旋转式机械，其中，所述油检测孔(86)在所述通孔(84)中的开口的至少一部分处于由所述通孔(84)中的容许最小润滑油流量所形成的油面的范围内。
14.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，在所述润滑油回路中设置有用于控制润滑油流量的节流装置。
15.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，所述压力传感器(120)设置在所述壳体(20)内。
16.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，所述压力传感器(120)设置在所述主轴承座(90)附近。
17.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，所述压力传感器(120)设置在所述壳体(20)的外侧壁上。
18.按权利要求17所述的旋转式机械，其中，所述预定值根据所述压力传感器(120)在所述壳体(20)的外侧壁上的设置位置而引起的压力差来校正。
19.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，所述压力传感器(120)是压力开关。
20.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，在所述旋转式机械的内部设置有润滑油存储部，并且所述润滑油存储部通过管路与所述通孔(84)流体连通。
21.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，在所述旋转式机械的外部设置有润滑油存储装置，并且所述润滑油存储装置通过管路与所述通孔(84)流体连通。
22.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，所述主轴承座(90)与所述壳体(20)—体地形成。
23.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，所述润滑油检测通道(110)在所述主轴承座(90)附近与所述通孔(84)流体连通。
24.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，所述压力传感器(120)包括:用于接收流体压力的流体压力接收部分；以及能够将所述流体压力转换成电信号的转换部分。
25.按权利要求24所述的旋转式机械，其中，所述流体压力接收部分包括: 外壳(121)，所述外壳(121)中设置有流体引入通道(137)，以及能够在所述外壳(121)内轴向运动的活塞头(124)，由所述流体引入通道(137)引入的流体作用在所述活塞头(124)的端面上； 所述转换部分包括: 第一触点(134)和第二触点(135)，以及 在所述第一触点(134)和所述第二触点(135)之间提供电连通的接触片(127)，所述接触片(127)设置在所述活塞头(124)中。
26.按权利要求24所述的旋转式机械，其中，所述接触片(127)中形成有多条切口⑶。
27.按权利要求24所述的旋转式机械，其中，所述接触片(127)的面向所述活塞头(124)的一侧设置有绝缘片(126)，所述接触片(127)的另一侧设置有复位弹簧(129)。
28.按权利要求24所述的旋转式机械，其中，所述第一触点(134)和所述第二触点(135)各自包括多个触针。
29.按权利要求24所述的旋转式机械，其中，所述活塞头(124)中设置有通气孔(133)。
30.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，所述旋转式机械是涡旋压缩机、螺杆式压缩机、转子式压缩机中的一种。
31.按权利要求1所述的旋转式机械，其中，所述旋转式机械是卧式涡旋压缩机。
32.一种用于旋转 式机械的控制方法，所述旋转式机械包括:壳体(20);固定设置在所述壳体(20)内的主轴承座(90)，所述主轴承座(90)中设置有主轴承(92);由所述主轴承座(90)经由所述主轴承(92)以可转动的方式支撑的旋转轴(80)，所述旋转轴(80)中设置有沿所述旋转轴(80)的轴向延伸的通孔(84)，所述通孔(84)形成所述旋转式机械的润滑油回路的一部分， 所述控制方法的特征在于: 通过压力传感器(120)检测所述通孔(84)中流动的润滑油所产生的流体压力，以及 当所述流体压力低于预定值时停止所述旋转式机械的运转。
全文摘要
本发明涉及一种旋转式机械，包括壳体(20)；固定设置在其中的主轴承座(90)，主轴承座中设置有主轴承(92)；由主轴承座经由主轴承以可转动的方式支撑的旋转轴(80)，旋转轴中设置有沿其轴向延伸的通孔(84)，通孔(84)形成润滑油回路的一部分；以及通过润滑油检测通道(110)与通孔(84)流体连通的压力传感器(120)，压力传感器构造成当来自润滑油检测通道的润滑油形成的压力小于预定值时输出断开信号。本发明还涉及一种旋转式机械的控制方法，其中当压力传感器检测到的通孔中流动的润滑油所产生的流体压力低于预定值时停止旋转式机械的运转。采用本发明能够更直接和可靠地检测旋转式机械中的润滑油量。
文档编号F04C28/28GK103089648SQ20111035259
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者方柳霞, 刘轩, 詹宏宏 申请人:艾默生环境优化技术(苏州)有限公司