油位传感器和旋转式压缩的制造方法

油位传感器和旋转式压缩的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于旋转式压缩机的油位传感器，该旋转式压缩机包括旋转轴(50)并具有润滑油存储部(18)，其中，油位传感器包括：进油部(110，210，310)，进油部具有设置在润滑油存储部中的保护油位处的入口(114，314)；泵(120，220，320)，泵由旋转轴驱动以对来自进油部的油进行加压；以及压力感测装置(170)，压力感测装置响应于来自泵的压力而指示润滑油存储部中的实际油位是否高于保护油位。本实用新型还提供了一种包括该油位传感器的旋转式压缩机。
【专利说明】油位传感器和旋转式压缩机

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于旋转式压缩机的油位传感器以及旋转式压缩机。

【背景技术】
[0002]旋转式压缩机通常包括壳体、容纳在壳体中的压缩机构、用于驱动压缩机构的驱动机构等，驱动机构包括旋转轴。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，旋转轴的油孔的入口处必须要有足够的润滑油量(其通常可以用压缩机壳体中的润滑油的液位高度来表示)以保证各种活动部件得到充分润滑。当旋转轴的油孔的入口处的润滑油量低于预定值时(即，当压缩机壳体中的润滑油的液位高度低于预定值时)，应该停止压缩机或采取措施以对压缩机进行保护或发出警报。
[0003]为了至少部分地或全部地实现上述目的，必须准确地检测压缩机中的润滑油量。实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题
[0005]在压缩机中，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，所以，需要能够在这种工作环境下简单、稳定、准确可靠地工作的润滑油检测传感器。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。
[0006]目前已知一些检测液位的液位传感器，例如:
[0007](I)磁簧式液位传感器，其利用浮子在浮力的作用下上下移动，从而带动其内磁铁移动，磁铁的移动导致磁场的变化，因其开关的通断。但是，此传感器对磁性杂质比较敏感，受外界磁场影响，从而影响信号稳定性。
[0008](2)光电式油位传感器，其利用光在不同介质中的折射率不同来检测油位的变化。然而，此传感器对泡沫不敏感。在压缩机工作的实际工况中，制冷剂与润滑油的混合在不同的压力情况下比较复杂，会导致泡沫的产生，从而影响折射率。另外，润滑油中包含的杂质也会对折射率造成显著影响。
[0009](3)浮球+霍尔元件传感器，其中，浮球随着油位的变化而变化，带动其上磁性元件位置变化，霍尔元件感受磁场变化，触发开关信号。但是，由于浮子的浮力较小，导致信号稳定性变弱。为防止外界干扰，需要采用非导磁材料。这种传感器价格昂贵。
[0010]因此，本领域存在对于以下油位传感器的需要:其可靠性高，布局灵活，且成本低。相应地，本领域还需要相关的旋转式压缩机。
[0011]技术方案
[0012]本实用新型的油位传感器的原理在于利用旋转式压缩机的旋转轴来驱动泵，从而在油位传感器的、位于保护油位处的进油部浸没在实际油位以下时，泵能够提供一定的油压，该油压触发压力传感器以向操作员指示实际油位是否高于保护油位。
[0013]根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于旋转式压缩机的油位传感器，所述旋转式压缩机包括旋转轴并具有润滑油存储部，其特征在于，所述油位传感器包括:进油部，所述进油部具有设置在所述润滑油存储部中的保护油位处的入口 ；泵，所述泵由所述旋转轴驱动以对来自所述进油部的油进行加压；以及压力感测装置，所述压力感测装置响应于来自所述泵的压力而指示所述润滑油存储部中的实际油位是否高于所述保护油位。
[0014]优选地，所述进油部可由开口朝下的弯管形成。所述弯管中可设置有过滤器。
[0015]替代性地，所述进油部可由所述油位传感器的部件之间的间隙形成。
[0016]优选地，所述泵可设置在所述旋转式压缩机的旋转轴的末端并且位于支撑所述旋转轴的轴承的上侧或下侧。
[0017]优选地，所述泵是容积式泵，包括泵壳和容纳在所述泵壳中的泵轮，所述泵轮由所述旋转轴驱动，以在所述泵壳中产生容积变化的压缩腔。
[0018]泵轮大致呈环形，并且由所述驱动轴的偏心段驱动。在所述泵轮的外周面与泵壳的内周面中的一者上设置有凸部，而在所述泵轮的外周面与所述泵壳的内周面中的另一者上设置有凹部，所述凸部和凹部相配合，以允许在所述凸部不脱离所述凹部的情况下，所述栗轮在所述栗壳内运动。
[0019]所述泵壳由所述旋转式压缩机的旋转轴的轴承座和固定至所述轴承座的基体一起形成。所述泵壳设置有与所述进油部流体连通的进油口以及用于将润滑油排出到所述润滑油存储部的第一出油口，并且所述泵壳还设置有与所述压力感测装置流体连通的第二出油口，所述第二出油口处的流体压力小于所述第一出油口处的流体压力。
[0020]替代性地，所述压力感测装置与所述容积式泵的第一出油口流体连通或者在所述容积式泵的进油口与第一出油口之间的位置与所述压缩腔流体连通。
[0021]优选地，在所述泵与所述压力感测装置之间设置有泄压孔。所述泄压孔的尺寸设计成:当所述进油部低于所述保护油位时，泄压后的油压能够致动所述压力感测装置，而当所述进油部高于所述保护油位时，泄压后的气体压力不能致动所述压力感测装置。
[0022]替代性地，所述泵是离心式泵，并且包括泵壳和容纳在泵壳中的泵轮，所述泵轮由所述旋转轴驱动，以通过离心力而产生致动所述压力感测装置的油压。
[0023]优选地，所述泵轮具有与所述进油部流体连通的圆筒形空间，并且在所述泵轮的周壁上设置有至少一个通孔。
[0024]优选地，在所述泵轮上设置有搅油结构。
[0025]优选地，在所述泵壳的与所述通孔相对应的位置处沿周向设置有环形凹槽，所述环形凹槽与所述压力感测装置流体连通。
[0026]所述压力感测装置设置在所述旋转式压缩机的壳体的内部或外部。
[0027]优选地，所述压力感测装置是机械式压力开关，并且包括弹性元件和电路部分，所述弹性元件被所述泵提供的油压移位，从而使电路部分进行开关切换。
[0028]优选地，所述压力开关包括开关壳体，所述弹性元件包括在所述开关壳体中运动的活塞以及向所述活塞施加回复力的弹簧，所述电路部分包括设置于所述弹性元件上的触点部以及与外部电路相连通的导电部，所述触点部能够随所述活塞的运动而与所述导电部接触或断开，从而使所述压力开关处于所述闭合位置或断开位置。
[0029]根据本实用新型的另一方面，提供了一种旋转式压缩机，包括壳体，所述壳体包括用于容纳润滑油的润滑油存储部；设置在所述壳体内的压缩机构；驱动所述压缩机构的驱动机构，所述驱动机构包括旋转轴，其特征在于，所述旋转式压缩机还包括如本实用新型第一方面所述的油位传感器。
[0030]有益效果
[0031]根据本实用新型的以上方面的油位传感器、包括该油位传感器的旋转式压缩机的优点在于:
[0032](I)采用压缩机的旋转轴来驱动泵，使得不需要额外的驱动元件。
[0033](2)能够通过调节弯管开口的位置或调节油位传感器的安装位置而方便地设定保护油位。
[0034](3)采用容积式泵能够提供相当大的压力，提高油位传感器的工作稳定性，另外，还能够防止外部的低压流体泄漏到流体传感器中，进一步提高传感器的可靠性。
[0035](7)容积式泵的泵轮体积较小，因此结构非常紧凑，同时还可以相应地减小压力开关中活塞的直径，进而减小压力开关的尺寸。
[0036](5)能够将油位传感器的主体结构(如泵和/或压力开关)安装在保护油位以上，从而避免了油位传感器安装在保护油位以下时所带来的密封问题。另外，由于油位传感器的安装位置很灵活，所以使得其能够适用于各种不同的旋转式压缩机。
[0037](6)由于根据本实用新型的结构，不存在磁性元件，因此不受磁性干扰，并且避免了传感器对泡沫敏感的问题。
[0038](7)本实用新型的油位传感器主要由机械零件实现，成本低，可靠性高，几乎不需要维护。

【专利附图】

【附图说明】
[0039]通过以下参照附图的描述，本实用新型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:
[0040]图1是示出包括根据本实用新型第一实施方式的油位传感器的旋转式压缩机的纵向剖面图。
[0041]图2是示出图1所示的油位传感器的分解立体图。
[0042]图3是示出图1所示的旋转式压缩机的底轴承中央部分的仰视立体图。
[0043]图4是示出图1所示的油位传感器及底轴承的仰视图。
[0044]图5是沿图4中的E-E线截取的剖面图。
[0045]图6是沿图4中的F-F线截取的剖面图。
[0046]图7是示出图1所示的油位传感器的压力开关处于闭合状态的剖面图。
[0047]图8是示出图1所示的油位传感器的压力开关处于断开状态的剖面图。
[0048]图9-11以箭头示出图1所示的油位传感器的泵的工作过程。
[0049]图12是示出包括根据本实用新型第二实施方式的油位传感器的旋转压缩机的纵向剖面图。
[0050]图13是示出图12所示的油位传感器的分解立体图。
[0051]图14是示出图12所示的油位传感器的剖面图。
[0052]图15是示出包括根据本实用新型第三实施方式的油位传感器的旋转压缩机的纵向剖面图。
[0053]图16是示出图15所示的油位传感器的分解立体图。
[0054]图17是示出图15所示的油位传感器的剖面图。

【具体实施方式】
[0055]下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。
[0056]在本说明书中，参照附图中的方向使用了“上”、“下”等表示方位的术语，但除非明确说明，否则本实用新型的各实施方式中的部件的相对关系不限于图中所示的方向，而是可以根据具体应用而作出改变。例如，虽然描述了油位传感器安装在压缩机中的旋转轴下端，但在卧式压缩机中，油位传感器并非设置在旋转轴的下端，而是设置在旋转轴的横向末端。
[0057]下面将参照图1描述使用根据本实用新型的油位传感器的旋转式压缩机的基本构造。图1是示出包括根据本实用新型的第一实施方式的油位传感器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，本实用新型不限于图中所示的涡旋压缩机，而是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，以及包括旋转轴和润滑油存储部的任何类型的旋转机械。
[0058]旋转式压缩机I包括一般为圆筒形的壳体12。在壳体12上设置有进气接头13，用于吸入低压的气态制冷剂。壳体12的一端固定连接有端盖14。端盖14装配有排放接头15，用于排出压缩后的制冷剂。在壳体12和端盖14之间还设置有在壳体12中大致呈横向地延伸的隔板16，从而将压缩机的内部空间分隔成高压侧和低压侧。端盖14和隔板16之间的空间构成高压侧空间，而隔板16与壳体12之间的空间构成低压侧空间。壳体12的一部分构成用于容纳润滑油的润滑油存储部18。在图1的示例中，润滑油存储部18位于壳体12的下部。
[0059]壳体12内容置有压缩机构20和驱动机构30。在图1所示的示例中，压缩机构20包括彼此啮合的定涡旋部件22和动涡旋部件24。驱动机构30包括马达40和旋转轴50。马达40包括定子42和转子44。定子42与壳体12固定连接。转子44与旋转轴50固定连接并且在定子42中旋转。旋转轴50的第一端(图1中为上端)设置有偏心曲柄销52，旋转轴50的第二端(图1中为下端)可包括同心孔54。同心孔54经由相对于同心孔54径向偏置的偏心孔55 (在图1中以虚线示出，图7-9中也示出了偏心孔55的一部分)通向旋转轴50第一端的偏心曲柄销52。旋转轴50通过同心孔54与所述润滑油存储部18流体连通。
[0060]旋转轴50的偏心曲柄销52经由衬套58插入到动涡旋部件24的毂部26中以旋转驱动动涡旋部件24。旋转轴50的第一端以及动涡旋部件24的毂部26直接或间接地由主轴承座60支撑，而第二端经由下轴承71由下轴承座70支撑。主轴承座60和下轴承座70通过适当的方式固定连接到壳体12。
[0061]在旋转轴50的第二端(图1中为下端)还可以设置泵油机构80。在图1所示的示例中，泵油机构80例如为设置在同心孔54内并与旋转轴50 —起旋转的油叉80。壳体12中的润滑油存储部18中的润滑油进入旋转轴50的同心孔54。当压缩机运转时，在与旋转轴50 —起旋转的油叉84的带动下，润滑油被向上泵送。随后，润滑油进入与同心孔54流体连通的偏心孔55中并到达偏心曲柄销52的端部。在从偏心曲柄销52的端部排出之后，润滑油在重力作用下向下流动并且在各种运动部件的带动下飞溅从而润滑和冷却各运动部件。
[0062]在图1所示的示例中，采用了油叉80作为泵油机构。但是，本领域技术人员应该理解，泵油机构不限于此，而是可以采用能够将润滑油供给到旋转轴50的同心孔54中的任何机构。另外，可以采用设置在旋转轴中的叶轮泵代替图1所示的泵油机构。此外，在卧式压缩机中，由于大部分润滑油存储在高压侧(此时，高压侧构成上述润滑油存储部)，因此可以使用从高压侧延伸到位于低压侧的旋转轴的同心孔的油管来作为泵油机构，此时可通过高压侧和低压侧之间的压差实现润滑油的供给。
[0063]此外，本领域技术人员应该理解，压缩机构20和驱动机构30并不局限于图中所示的结构。相反，压缩机构20可以是转子式压缩机构和螺杆式压缩机构等，而驱动机构30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。
[0064]压缩机中必须具有足够的润滑油才能保证压缩机的正常运转。换言之，当压缩机中的润滑油的量——例如润滑油存储部的油位高度——低于预定的保护油位时，需要停止压缩机或采取其它措施以防止压缩机损坏或者发出警报。因此，在旋转式压缩机中通常安装有润滑油传感器。
[0065]下面将参照图1至图11详细地介绍根据本实用新型第一实施方式的油位传感器100的结构，其设置在图1中的旋转轴50的第二端(下端)处。油位传感器100总体上包括进油部110、泵120以及压力感测装置170三个主要部分，下面将详细介绍这些部分。
[0066]参见图2和图5，进油部110设置在壳体12中的润滑油存储部18中，包括弯管112，弯管112具有朝向下方的开口 114，开口 114(或者说入口)的高度限定了油位传感器100的保护油位。通过调整弯管开口 114的位置，能够容易地调整预设的保护油位。开口114中还可以设置有过滤器(未示出)，以过滤油中可能存在的杂质。
[0067]泵120为由旋转轴50驱动的容积式泵120 (见图6)。为了驱动泵120，在旋转轴50的下端(底轴承的下方)设置有偏心段56，偏心段56的中心轴线Oe相对于旋转轴其余部分的中心轴线O(简称旋转轴中心O)的偏心距为E (见图2以及图7-9，其中偏心段56的中心轴线Oe示出为圆圈，旋转轴中心O示出为方形)。由于剖切角度的原因，在图5和图6中未示出偏心段56的偏心距E。另外，在本实施方式中，在偏心段56的下方还设有与旋转轴50的其余部分同心的部段57，部段57延伸到基体160上设置的孔164中，以方便将基体160相对于底轴承座70定位。基体160通过螺栓等固定于底轴承70的下方。在基体160中还设置有孔166 (参见图2和图5)，用于使旋转轴50的同心孔54与润滑油存储部18流体连通。
[0068]参见图2-9，容积式泵120主要包括可动的泵轮130和固定的泵壳140。泵轮130大致呈具有外直径％和内直径D1以及高度H的圆环形。偏心段56的外直径D与泵轮130的内直径D1相匹配，使得偏心段56与泵轮130滑动配合。因此，泵轮130的中心与偏心段中心Oe对准，在图中也以Oe表示。通过由压缩机的旋转轴50来驱动泵120，使得不需要额外的驱动元件。
[0069]应当理解，也可以采用不包括偏心段56的旋转轴50，而是将实心的偏心泵轮(相当于偏心段56与泵轮130 —体结合)安装至旋转轴50，同样能够实现由旋转轴50来驱动泵 120。
[0070]泵壳140提供圆形的泵室142，泵轮130在泵室142内运动，泵室142的中心与旋转轴中心O对准，因此，在图中也以O表示。泵壳142可由底轴承座70的一部分与固定至底轴承座70的基体160 —起形成。具体地，底轴承座70中在与偏心段56相对应的位置处提供容纳泵轮130的泵室142，并限定泵室142的顶面和内周面，泵室142的底面由基体160封闭。可以在底轴承座70与基体160之间设置适当的密封件(此处未示出)以防止二者之间发生泄漏。当然，该泵壳140和泵室142也可以以其它方式形成，例如该泵室142的一部分或全部可形成在基体160中，或者由与底轴承座70分离的一个或多个部件形成泵壳140。
[0071]该泵室142与泵轮130的尺寸设计成使得:
[0072]泵室142的内直径Dc =泵轮130的外直径DQ+2X偏心距E
[0073]由此，当偏心段56带动泵轮130回转时，泵轮130的外周面136与泵壳140的内周面146在接触点C处接触，该接触点C沿泵壳140的内周面146移动。
[0074]在泵壳140的内周面上可以设置有凹部144，在泵轮130的外周面上可以形成与泵轮130高度相同的凸部134，从俯视图中观察，凸部134呈基部较窄且上部外凸的形状，类似“ Ω ”形。泵轮130的凸部134能够配合在泵壳140的凹部144中，以允许在凸部134与凹部144不脱离接触的情况下，泵轮130在泵壳140内运动，S卩，允许泵轮130偏心地摇摆(回转)而不允许泵轮130转动。因此，当偏心段56转动时，偏心轴56以及泵轮130的中心Oe绕泵室中心以及旋转轴中心O转动，使得泵轮130的外周面136在泵壳140的内周面146上行进，即，接触点C移动，从而能够对泵室142中的油进行加压(该过程在下面将详细描述)。应当理解，也可以替代性地在泵轮130上设置凹部而在泵壳140上设置凸部。
[0075]在泵壳140上(具体地，底轴承座70上)、凹部144的两侧分别设置有进油口 147和在旋转轴50的旋转方向上位于进油口 147下游的第一出油口 148。从进油部110进入的油被输送到进油口 147并进入泵室142。经过泵轮130加压后，一部分油(或者说大部分油)从主出油口 148离开泵室142，并返回到润滑油存储部18。
[0076]在泵的下游设置有压力感测装置170。为此，在泵壳140中(具体地，基体160上)还设置有第二出油口 149 (见图6)，该第二出油口 149用于将油压输出到压力感测装置170，由于该容积式泵120的第一出油口 148处的压力可以达到很高，因此，取决于压力感测装置170的工作压力范围，该第二出油口 149的位置可以在进油口 147与第一出油口 148之间进行选择。当压力感测装置170的工作压力较低时，第二出油口 149可以设置在位于底轴承座70上的进油口 147的略下游的位置处(即，在油的流动方向上，进油口 147与第二出油口 149之间的距离远小于第二出油口 149与第一出油口 148之间的距离)，此处油受到的加压程度较低(在图9-11中以虚线示出了第二出油口 149的位置)。
[0077]虽然本实施方式中以压力感测装置170安装在进油口 147与第一出油口 148之间为例描述了本实用新型，但是，根据压力感测装置170的工作压力范围，其也可以安装在第一出油口 148的下游，或者经由减压机构(如毛细管)间接地安装在第一出油口 148的下游。在这种情况下，与压力感测装置170相连通的第二出油口 149可以对应于第一出油口148。
[0078]参见图6-8，可以看到，从第二出油口 149到压力感测装置170的油路162中设置有泄压孔152，用于排出油路162中的油，并释放油路中的过高压力，以避免压力感测装置170因压力过大而损坏。泄压孔的尺寸设计成:当进油部低于保护油位时，泄压后的油压能够致动压力感测装置，而当进油部高于保护油位时，泄压后的气体压力不能致动压力感测
>j-U ρ?α装直。
[0079]压力感测装置例如可以是在图2、6_8中详细地示出的压力开关170。压力开关170可包括:开关壳体172，该开关壳体172可由基体160提供；能够在开关壳体172中移动的活塞174，活塞大致呈有底圆筒形，圆筒的正面(图7-8中的左侧)朝向油路162 ;向活塞174施加回复力的弹簧176，弹簧176的一端固定至开关壳体172，另一端固定于活塞174 ;设置在活塞174上的触点部178，该触点部178由导电材料(如金属等)制成，当活塞174由金属材料制成时，触点部178可以与活塞174是一体的；以及与外部电路连通的导电部180，导电部180通过绝缘材料固定至开关壳体172，导电部180在图中示出为两个触针，分别连接至外部电路的正极和负极。当活塞174响应于油路162中的较高压力而被推动时，触点部178随活塞174 —起移动，从而能够与导电部180相接触，使外部电路导通。虽然该实施方式中提供的是压力开关在没有油压时处于断开位置，但应当理解，也可以替代地使用当没有油压时处于闭合状态的压力开关，此时外部电路可包括例如警报器等，以指示油位异常情况。
[0080]应当注意，在活塞174的运动过程中，在压力开关170的电路部分侧，即图7-8中活塞174的右侧(背面)也会产生抽吸和泵送作用，即，活塞174可能经由压力开关内部和外部的缝隙(如活塞174与开关壳体之间的间隙)而将流体抽吸到压力开关170的活塞右侦U。因此，为了避免随着活塞174的往复运动而在压力开关170的电路部分侧积蓄过高的压力，从而影响活塞174的运动、进而影响压力开关170的准确性甚至损坏压力开关，在开关壳体172上设置有排出孔179，以排出压力开关内部的流体。
[0081]在上述压力开关170中，活塞174与弹簧176构成弹性元件，触点部178与导电部180构成电路部分，弹性元件响应于油压而机械地使得电路部分导通或断开。应当理解，基于该思路，该微动式压力开关的弹性元件并不局限于活塞和弹簧，而是可以是例如膜片、波纹管等。事实上，压力感测装置也不局限于机械式压力开关，而是可以是电子式压力开关，或者所适用的能够响应于压力变化而输出信号的任何机构，如各种压力传感器。
[0082]下面将结合附图描述根据本实用新型第一实施方式的油位传感器的工作过程。参见图5，当弯管112的开口 114浸没在润滑油存储部18中的保护油位以下时，旋转轴50的旋转使容积泵120中产生的真空能够将润滑油抽吸到弯管112中，这些油经过进油口 147进入到泵室142中，并受到泵轮130的加压。
[0083]具体地，参见图9-11中的容积泵120的加压过程。如图9所示，当偏心段56以及泵轮130靠近泵壳140的凹部144时，泵轮130的外周面136在凹部144附近抵靠在泵壳140的内周面146上，从而在远离凹部144的位置处形成新月形的压缩腔143，从进油口 147进入的油进入该压缩腔143中。
[0084]如图10所示，随着旋转轴50沿逆时针方向转动，偏心轮56带动泵轮130向下摆动，接触点C、压缩腔143也随之逆时针移动。如图11所示，当泵轮130继续回转时，由于凸部134阻碍了压缩腔143继续移动，压缩腔143逐渐减小，使得其中的油压增大。经过完全加压后的大部分油经由第一出油口 148离开压缩腔143，并通过未示出的管道回到润滑油存储部18中。与此同时，进油口 147外形成新压缩腔143’，新压缩腔143’与原压缩腔143由接触点C和凸部134隔开，从而避免了油从高压的压缩腔143流到相对低压的新压缩腔143，。
[0085]在加压的过程中，未经过完全加压的一部分油经由第二出油口 149进入到油路162中。虽然泄压孔152能够稳定地卸掉一部分压力，但是由于旋转轴50的高速旋转以及压缩腔143的压缩循环，油路162中的油压不是固定的，而是存在与旋转轴50的转动具有相同频率的脉冲，该脉冲的峰值油压不会经由泄压孔152释放，从而能够冲击压力开关170的活塞174，使得电路部分以与旋转轴50的频率相同的频率交替地导通和断开，当导通时输出与油量充足相关的信号。例如，外部电路可包括LED指示灯，此时指示灯以上述频率闪烁，在操作者看来该指示灯处于点亮状态。
[0086]在另一种情况下，当弯管112的开口 114处于润滑油存储部18中的保护油位以上时，容积泵120中产生的真空仅能够从弯管112中抽吸气体，虽然容积泵120仍然能够对该气体进行加压，但当压力从第二出油口 149中进入油路162时，泄压孔152能够容易地将该压力卸掉，从而不会触发压力开关170，此时压力开关170断开，输出与油位不足相关的信号，例如，与外部电路相关的指示灯熄灭。
[0087]根据本实施方式的油位传感器的压力开关在当油位高于保护油位时处于通断交替状态，当油位低于保护油位时处于断开状态，这有利于提高油位传感器本身的可靠性。
[0088]下面将参照图12-14描述根据本实用新型第二实施方式的油位传感器200。相同的附图标记指代相同或相似的部件，并且将省略其详细说明。
[0089]参见图12，其示出了包括根据本实用新型第二实施方式的油位传感器200的旋转式压缩机2，其与旋转式压缩机I类似地具有压缩机构20和驱动机构30，但压缩机构20和驱动机构30的结构可以与旋转式压缩机I的相应结构不同。在旋转式压缩机2的旋转轴50的下端安装有油位传感器200，该旋转轴50不包括偏心段，而是包括与旋转轴的其它部分同心的驱动段56。下面将参照图13和14描述油位传感器200的结构。
[0090]油位传感器200包括进油部210，泵220以及压力开关170。在油位传感器200中不设置单独的弯管作为进油部210，而是利用油位传感器200的各零件之间的间隙来形成进油部210 (以下将详细描述)。
[0091]泵220是设置在底轴承座70上方的离心式泵220，并且包括可动的泵轮230和固定的泵壳240。泵轮230限定圆筒形空间232，该圆筒形空间232的开口与进油部210相连通。圆筒形空间232的底部以不能相对转动的方式连接至驱动段56。在泵轮230的周向壁上设置有至少一个(图中为多个)通孔238。
[0092]泵壳240由基体260提供，基体260与设置在基体260上方的圆形盖板268通过螺栓连接等方式固定在底轴承座70的上方。可以由基体260与底轴承70之间的间隙提供进油部210a。另外，在泵220上还可以形成其它的进油部，例如在泵轮230的上方还可以由旋转轴50与盖板268和基体260之间的间隙提供进油部210b。
[0093]应当理解，泵室242也可以以其它方式形成，例如，其由底轴承座70提供而不使用单独的基体和盖板，或者由一体的基体和盖板形成。在这些情况下，在泵壳上可以设置适当的孔或槽道以提供进油部210。
[0094]泵壳240提供圆形的泵室242，泵轮230在泵室242内运动，且泵室242与泵轮230、轴50同心。在泵壳140内与泵轮230的通孔238对应的位置处设置有沿周向的环形凹槽264，该环形凹槽264形成压缩腔265。在环形凹槽264的内周面上设置有出油口 248，该出油口 248通过油路262连接至压力开关170。由于本实施方式中的泵220所提供的油压较小，因此在油路262中可以不设置泄压孔。
[0095]压力开关170与油位传感器100中的压力开关相同，但是安装在压缩机2的壳体12夕卜，由此，避免压力开关170的电路部分受到润滑油的影响，进一步提高了可靠性，并且方便压力开关170的布置和维护。
[0096]下面将描述根据本实用新型第二实施方式的油位传感器的工作原理。
[0097]在至少进油部210a浸没在润滑油存储部18中的保护油位以下的情况下，当旋转轴50的驱动段56带动泵轮230在泵室242中高速旋转时，泵220的抽吸作用就可以使润滑油从润滑油存储部18中进入进油部210a、并沿着旋转轴50的进入圆筒形空间232。由于旋转离心力以及泵轮230上的通孔238所提供的扰动作用，油从圆筒形空间232通过通孔238进入环形凹槽264中，并受到加压。加压后的油经由出油口 248进入油路262中，并持续地触发压力开关170，输出油量充足信号。
[0098]当进油部210a位于保护油位以上时，泵220的抽吸作用仅将空气抽吸到压缩腔265中，泵轮230空转，此时泵220的加压作用不足以将空气加压到能够触发压力开关170的程度，因此压力开关170输出油量不足信号。
[0099]在不设置单独的泄压孔的情况下，当进油部210a低于保护油位时，在油位传感器220中维持一定的油压，而当进油部210a高于保护油位时，油位传感器220中的油会经由原进油部210流出。
[0100]应当理解，虽然本实施方式中在泵轮上设置有通孔用于搅油，但是也可以在泵轮上设置用于搅油的其它结构，例如肋、槽或叶片等。
[0101]在本实施方式中，由于泵220的主体部分均高于进油部210a，因此，当进油部210a高于保护油位时，基本不会有油进入到泵220中，所以对油位传感器200的密封性要求较低，且不易发生压力开关170的误报。
[0102]下面将参照图15-17描述根据本实用新型第三实施方式的油位传感器300。相同的附图标记指代相同的部件，并且将省略其详细说明。
[0103]参见图15，其示出了包括根据本实用新型第三实施方式的油位传感器300的旋转式压缩机3，其与旋转式压缩机I和2类似地具有压缩机构20和驱动机构30，但压缩机构20和驱动机构30的结构可以与旋转式压缩机I和2的相应结构不同。在旋转式压缩机3的旋转轴50的下端安装有油位传感器300。下面将参照图16和17描述油位传感器300的结构。
[0104]在本实施方式中，油位传感器300包括进油部310、泵320以及压力开关170。
[0105]进油部310与第一实施方式中的进油部110类似，包括弯管312，但弯管312具有向上的开口 314(入口)。该开口 314中也可以类似地设置有过滤器，并且可以朝向其它方向。
[0106]泵320与第二实施方式中的泵220类似，但安装在底轴承71的下方。泵320是离心式泵，包括固定至旋转轴50的同心驱动段56的泵轮330、以及固定的泵壳340。泵轮320限定出圆筒形空间332，该圆筒形空间332的开口与进油部310相连通，具体地，来自弯管312的油经由通道进入到泵轮320的圆筒形空间332中。圆筒形空间332的底部以不能相对转动的方式装配到驱动段56上。泵轮320的周向壁设置有至少一个(图中为两个)通孔 338。
[0107]泵壳340由底轴承座70与盖板368 (与第一实施方式中的基体160原理相似)形成，盖板368通过螺栓连接等方式连接至底轴承座70，以将泵轮330等布置在底轴承座70内。泵壳340也可以以其它方式形成，例如由安装至底轴承座的单独的基体来形成，并且可以省略盖板。
[0108]泵壳340提供圆形的泵室342，泵轮330在泵室342内运动，且泵室342与泵轮330、轴50同心。其中，在泵壳340中与通孔338相对应的位置形成有沿周向的环形凹槽364，该环形凹槽364形成压缩腔365。在环形凹槽364的内周面上设置有出油口 348，该出油口 348通过油路362连接至压力开关170。由于本实施方式中的泵220所提供的油压较小，因此在油路362中可以不设置泄压孔。
[0109]压力开关170与油位传感器100中的压力开关相同，但压力开关170的开关壳体172直接安装至底轴承中而没有经过基体，因此，本实施方式的油位传感器300极为紧凑。
[0110]下面将描述根据本实用新型第三实施方式的油位传感器的工作原理。
[0111]当弯管112的开口 114浸没在润滑油存储部18中的保护油位以下时，随着驱动段56以及泵轮320的高速旋转，泵320的抽吸作用会使油从润滑油存储部18中进入弯管312从而进入泵轮320中的圆筒形空间332中，在此过程中，由于旋转离心力以及泵轮230上的通孔238所提供的扰动作用，油通过开口 334被甩到环形凹槽364中，并受到加压。加压后的油经由出油口 348进入油路362中，并持续地触发压力开关170，输出油量充足信号。
[0112]当进油部310位于保护油位以上时，泵320的抽吸作用仅将空气抽吸到泵室342中，泵轮330空转，此时泵320的加压作用不足以将空气加压到能够触发压力开关170的程度，因此压力开关170输出油量不足信号。
[0113]应当理解，在本实施方式中，应当在适当的位置(如底轴承与盖板之间)设置密封件，以避免当进油部310高于保护油位时，油经由传感器中的缝隙进入泵320中，使压力开关170误报。由于本实施方式的结构极为紧凑，由底轴承70直接形成泵壳，并且省略了基体，所以能够很好地防止油不期望地进入到泵320中。
[0114]在其中一个实施方式中所描述的特征也能够与其它实施方式相结合。例如，根据第一实施方式的压力开关安装在压缩机的壳体内，但其也可以安装在压缩机的壳体外，如第二实施方式中那样。根据第一实施方式的油位传感器安装在底轴承的下方，但其也可以安装在底轴承的上方，如第三实施方式中那样。当油位传感器具有单独的进油部时，油位传感器的主体，即泵和压力开关的布置非常灵活。
[0115]尽管在此已详细描述本实用新型的各种实施方式，但是应该理解本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的【具体实施方式】，在不偏离本实用新型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实用新型的范围内。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】
1.一种用于旋转式压缩机(1，2，3)的油位传感器(100，200，300)，所述旋转式压缩机包括旋转轴(50)并具有润滑油存储部(18)，其特征在于，所述油位传感器包括: 进油部(110，210，310)，所述进油部具有设置在所述润滑油存储部中的保护油位处的入口(114，314)； 泵(120，220，320)，所述泵由所述旋转轴驱动以对来自所述进油部的油进行加压；以及 压力感测装置(170)，所述压力感测装置响应于来自所述泵的压力而指示所述润滑油存储部中的实际油位是否高于所述保护油位。
2.根据权利要求1所述的油位传感器，其中，所述进油部由弯管(112)形成，所述弯管具有朝向所述润滑油存储部的开口。
3.根据权利要求2所述的油位传感器，其中，所述弯管中设置有过滤器。
4.根据权利要求1所述的油位传感器，其中，所述进油部由所述油位传感器的部件之间的间隙形成。
5.根据权利要求1所述的油位传感器，其中，所述泵设置在所述旋转式压缩机的旋转轴的末端并且位于支撑所述旋转轴的轴承(71)的上侧或下侧。
6.根据权利要求1所述的油位传感器，其中，所述泵是容积式泵(110)，包括泵壳(120)和容纳在所述泵壳中的泵轮(130)，所述泵轮由所述旋转轴驱动，以在所述泵壳中产生容积变化的压缩腔(143)。
7.根据权利要求6所述的油位传感器，其中，所述泵轮大致呈环形，并且由所述驱动轴的偏心段(56)驱动。
8.根据权利要求6所述的油位传感器，其中，在所述泵轮的外周面(136)与泵壳的内周面(146)中的一者上设置有凸部(134)，而在所述泵轮的外周面与所述泵壳的内周面中的另一者上设置有凹部(144)，所述凸部和凹部相配合，以允许在所述凸部不脱离所述凹部的情况下，所述泵轮在所述泵壳内运动。
9.根据权利要求6所述的油位传感器，其中，所述泵壳(120)由所述旋转式压缩机的旋转轴的轴承座(70)和固定至所述轴承座的基体(160) —起形成。
10.根据权利要求6所述的油位传感器，其中，所述泵壳设置有与所述进油部流体连通的进油口(147)以及用于将润滑油排出到所述润滑油存储部的第一出油口(148)，并且所述泵壳还设置有与所述压力感测装置流体连通的第二出油口(149)，所述第二出油口(149)处的流体压力小于所述第一出油口(148)处的流体压力。
11.根据权利要求6所述的油位传感器，其中，所述压力感测装置与所述容积式泵(110)的第一出油口(148)流体连通或者在所述容积式泵(110)的进油口(147)与第一出油口(148)之间的位置与所述压缩腔(143)流体连通。
12.根据权利要求1所述的油位传感器，其中，在所述泵与所述压力感测装置之间设置有泄压孔(152)。
13.根据权利要求12所述的油位传感器，其中，所述泄压孔的尺寸设计成:当所述进油部低于所述保护油位时，泄压后的油压能够致动所述压力感测装置，而当所述进油部高于所述保护油位时，泄压后的气体压力不能致动所述压力感测装置。
14.根据权利要求1所述的油位传感器，其中，所述泵是离心式泵(220，320)，并且包括泵壳(240,340)和容纳在泵壳中的泵轮(230，330)，所述泵轮由所述旋转轴驱动，以通过离心力而产生致动所述压力感测装置的油压。
15.根据权利要求14所述的油位传感器，其中，所述泵轮具有与所述进油部流体连通的圆筒形空间(232，332)，并且在所述泵轮的周壁上设置有至少一个通孔(238，338)。
16.根据权利要求14所述的油位传感器，其中，在所述泵轮上设置有搅油结构。
17.根据权利要求15所述的油位传感器，其中，在所述泵壳的与所述通孔相对应的位置处沿周向设置有环形凹槽(264，364)，所述环形凹槽与所述压力感测装置流体连通。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的油位传感器，其中，所述压力感测装置设置在所述旋转式压缩机的壳体(12)的内部或外部。
19.根据权利要求18所述的油位传感器，其中，所述压力感测装置是机械式压力开关，并且包括弹性元件和电路部分，所述弹性元件被所述泵提供的油压移位，从而使电路部分进行开关切换。
20.根据权利要求19所述的油位传感器，其中，所述压力开关包括开关壳体(172)，所述弹性元件包括在所述开关壳体中运动的活塞(174)以及向所述活塞施加回复力的弹簧(176)，所述电路部分包括设置于所述弹性元件上的触点部(178)以及与外部电路相连通的导电部(180)，所述触点部能够随所述活塞的运动而与所述导电部接触或断开，从而使所述压力开关处于所述闭合位置或断开位置。
21.一种旋转式压缩机(1，2，3)，包括壳体(12)，所述壳体包括用于容纳润滑油的润滑油存储部(18);设置在所述壳体内的压缩机构(20);驱动所述压缩机构的驱动机构(30)，所述驱动机构包括旋转轴(50)，其特征在于，所述旋转式压缩机还包括如权利要求1至20中任一项所述的油位传感器(100，200，300)。
【文档编号】F04C28/28GK203978834SQ201420362905
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】李洪山, 刘强 申请人:艾默生环境优化技术(苏州)有限公司