专利名称:回转活塞式压气机中的压差润滑系统的制作方法
本发明涉及偏心回转活塞，滑片型流体压气机中的一种改进型压差润滑系统，特别是用于制冷器和空气调节器中压缩致冷气体。
这类普通产品中，电动机和由该电动机驱动的回转活塞压气器均被安装在一个封闭的压力壳体或者箱体中。由外部储存器或其它同类容器供给的致冷气体经压缩后，被排入壳体内的空间中，并由此流到凝汽器、蒸发器或其他同类装置。壳体内有润滑油槽，其表面与从压气器中来的高压排气直接接触，为了正常地润滑压气机中的各个回转滑动摩擦构件，就得建立起一条润滑油流动通道，为此，该通道的高压端或者供油端要完全浸入油槽中，而低压端或者回油端要与压气器的吸气口相通。这样，该通道的供油端和回油端之间的总压差就使润滑油经压气机的各个摩擦构件作稳定流动。但是这种相当大的压差往往随之出现润滑油过快流动，不适当地使压气机加载，产生振动，结果大量润滑油被夹带入致冷流体。
在致力于解决这个“过量润滑”问题的过程中，如日本公开特许说明书NO131393/83中所公开和如图1所示，供油管的低压侧或回流侧与压气机的压气室相通，以便降低易影响润滑系统的总压差，更确切地说，通过安装在密封壳体[1]中的电动机[2]的起动，使曲轴[3]转动，以减小回转活塞[4]和压缩缸[5]之间的划定的压力气室[6]的体积，由此压缩从贮存器或其他同类容器等(图中未标明)通入的致冷气体经压缩的气体被排放到壳体中空间[7]，由此把压缩气体经排气口[8]供给凝汽器或其他同类装置等。润滑油[11]通过一块侧板[9]中的形成通道[9c]进入压气机，并连续地润滑靠近端头密封[12]的轴承[9a]、偏心轮[3a]以及侧板[10]中的轴承[10a]。然后润滑油通过侧板[10]中的回流通道[13]流入压气室[6]，由此与进入壳体中空间[7]的压缩气体一起被排放，再返回到贮油槽。轴承[9a]、[10a]有较大的间隙，如图1中明显所示，为润滑油建立了一条有效的流道，而活塞[4]的两端和侧板[9]、[10]之间的公差或者间隙是相当精确的，由此有效地把活塞中的空间[16]与压气室[6]隔开，必需的润滑油通过回流通道[13]供给压气室[6]。
由于压气室[6]中平均压力的吸气压力和排气压力之间，当排气压力直接施加在油槽表面[11a]时，施加于油流道的另一端的压差就大大地低于上述较常见结构中的压差。随之，降低了油的流速，因此避免了不适当的负荷、振动等情况下所出现的问题。
图1所示结构的缺点是侧板[10]的轴承端[10b]上的压力必须与壳体内空间[7]中的排气压力隔开。这就需要一种机械密封[14]，为此不仅增加了成本，而且增大了由于摩擦而产生的机械损耗，还出现了另一种磨损来源。另一个缺点是油道有若干连续的限流处，如轴承[9a]、偏心轮与活塞[4]内表面之间的间隙以及轴承[10a]。上述部位中的任何一个部位上出现局部堵塞就会导致过热、卡住，甚至整台压气机损坏。
本发明试图有效地克服上述现有技术中的缺点，为此提出一种简单而廉价的回转活塞式压气机中的压差润滑系统，其中供油通道的出口或者回流口直接与位于偏心轮侧面的活塞中圆周空间相通，侧板中的曲轴轴承的允许间隙比现有技术小，以防止润滑油通过此处大量向外流。活塞两端和侧板之间留有足够的间隙，能使油足以流入吸气室和压气室，而且还能保证足够的压力密封。这种装置不需要任何轴承密封和轴封。从而降低了成本和压气机的复杂性。
图例说明
图1 为现有技术中一种具有压差润滑系统的回转活塞式压气机纵剖面。
图2 为本发明的一种具有压差润滑系统的回转活塞式压气机纵剖面。
图3 为图2所示压气机的横截面图。
图4 为本发明的一块压气机侧板的部分截面透视图，侧板中带曲轴及支承在曲轴上的偏心轮。
图5 为本发明压气机的另一种具体装置的纵剖面。
图6 为图5中侧板及支承在侧板上的曲轴/偏心轮的部分截面剖视图。
图7 为本发明中另一块侧板的剖视图。
图8 为本发明一种改进型中回转活塞的透视图。
图9 为本发明另一种具体装置的局部剖视图。
图10和图11为图9中侧板轴承的放大剖视图。
最佳实施例详细说明
本发明第一个实施例参照图2图3，其中所涉及的数字与图1所示的同样构件所标的数字一样。
滑片[17]把压缩缸[5]中的压气室[6]和吸气室[18]隔开，压气室与排气孔[22]相通，吸气室与吸气管[19]相通，偏心运动的回转活塞[4]的外表面[4a]使滑片作往复运动，在侧板[10]中的供油管道[10c]，其下端直接与油槽[11]相通，其上端直接与柱塞中内部圆周空间[16]相通。侧板轴承[9a]和[10a]由机加工制成，公差比图1中的公差精确，以限制油由此向外流。活塞的两端[4b]、[4c]和二块侧板[9]、[10]之间的间隙留有足够的数值，大约几十微米，能使润滑油在空间[16]和压气室[6]及吸气室[18]之间畅通，但仍能保持必要的压力密封。
在这种结构中，壳体内空间[7]的排气压力迫使油上升，经供油管[10c]进入空间[16]。由于经活塞两端[4b]、[4c]上的间隙与压气室[6]和吸气室[18]为有限相通，所以使油上升的压力处于吸气压和排气压之间某一数值。这样，进入空间[16]的油有效地润滑侧板轴承[9a]、[10a]，以及偏心轴[3a]与柱塞[4]内侧面之间的接触表面，这种少量而不是大量的油被“抽入”和“抽出”压气室及吸气室，使它们涂上油薄膜，并由此润滑其表面。有一些润滑油经侧板轴承[9a]、[10a]从空间[16]进入壳体空间[7]，而大量的油将从压气室[6]经排气孔[22]以油雾状排出。其中细小的油粒或油滴由于空间[7]中的高压而凝集成较大粒度的油而回流到油槽[11]，一些少量油雾将不可避免地被夹入已压缩的致冷气体中经排气口[8]排除，但这是正常现象，并没有明显地有损于本系统的特征，如果必需或者有要求，在本系统中可以提供一种顺流分离器(downstream separafor)以滤除和回收这种油粒。
虽然图4中的图是从反面或者是从图2的背面来看，但图4还是较详细地说明了图2和图3中所示具体装置中所用的侧板[10]和由侧板支承的曲轴[3]。供油管[10c]的上端接在侧板[10]一条槽[10d]中，偏心轮[3a]有一条斜槽或螺旋槽[36]，侧板轴承[10a]中安置的曲轴部分有一条相似的斜槽或者螺旋槽[3c]。由于槽[3c]的一端以曲轴每转一周与槽[10d]直接相通一次，所以槽[10d]和槽[3c]容易在整个轴承[10a]中使润滑油横向分散。虽然在图4中并不清晰可见，但是凹槽[10d]也直接通向如图4所示的偏心轮右边上活塞[4]的空间[16];槽[3c]容易使润滑油分配到偏心轮左边上的空间[16]并由此分配到相对的侧板轴承[9a]。
图5和图6中的具体装置的特征是，电动机定子[2a]相对转子[2b]轴向位移某一距离[1]，曲轴槽[3c]伸长到距侧板轴承端[10b]某一距离(m)，止推轴承或者轴承座[3d]装在近侧板[9]的偏心轮的一端上。在这种结构中，电动机的转子和定子之间的轴向位移产生了一种止推力，其方向如图5中箭头所指，止推轴承[3d]承受了这种止推力，这种装置保证恒定地抵消曲轴对侧板[9]所施加的止推力。这就有效地制止了任何振动和伴随噪声，因为这些都是由曲轴的轴间间隙和移动而产生的。
把偏心轮上的槽[3b]伸入止推轴承[3d]上，这可保证那里平面的正常的润滑以及使润滑油横向分配到侧板轴承[9a]。而且曲轴槽[3c]伸到距轴承端[10b]某一距离(m)可保证侧板轴承[10a]充分有效地润滑。
图7所示为侧板[9]的一种结构，其中轴承部分[9a]中有一条螺旋槽且伸到距轴承端[9a]某一距离(n)，以保证润滑油在横向合理分布，作为一种显而易见的方案，可以在如图6所示的曲轴左端上开一条与9d对应的槽来代之，该槽与槽[3c]相似，
图8所示为一改进型活塞，其中回转活塞[4]的内表面或者轴承表面开了多条螺旋槽[4d]，代替偏心轴中的槽[3b]。
图9～11，曲轴中钻一个中心同轴孔[3e]，从压缩器端头伸到略超出轴承端头[10b]处，并在该处钻径向出口孔[3f]，在侧板[9]上装上盖[20]把侧板[9]的两个轴承轴套均封闭。排气阀[21]经排气口[22]与压气室[6]相通。这样压缩的致冷气体沿着图中箭头所示高速流动，从曲轴中心孔[3e]进，在径向孔[3f]出。由于盖[20]安装在极靠近侧板的轴承端头[9b]所以高速气流被引入如图所示的孔[3e]中。同样孔[3f]的孔径相当小，高速气流也可由另一侧板的轴承端头[10b]中穿过。如果二块侧板的轴承端头围绕曲轴处分别倒角[9e]和[10e]，如图10和图11所示，则高速气流致使倒角凹处成低压区，这有助于把润滑剂从槽[9d]和[9e]中吸出，以保证稳定地向轴承[9a]和[10a]端供油。
虽然实施例图中所示的只有卧式压气机，但本发明的一此原理可同样地用于卧式和立式压气机，这对技术人员来说是不言而喻的。
对于立式压气机来说，侧板[10]被安置在油槽的表面[11a]而供油管[10c]仅被伸长成一根向下且在油槽终止的管子，很明显，侧板[i9]中同样可有供油管，或就此而言，在二块侧板可有一条供油管。这种管道也可以是一条单独的管子，从油槽通过二块侧板中的一块侧板伸入空间[16]。
作为一个典型的实例，曲轴和侧板轴承[9a]、[10a]之间的间隙大约为10～12微米，而活塞[4]两端与二块侧板之间的间隔大约为3～30微米。
权利要求
1、一种回转活塞，滑片流体压气机，特别是致冷压气机，它包括一个密封壳体[1]、一台装在壳体内的电动机[2]、一根由电动机驱动的轴[3]、一只装在壳体内的压缩缸[5]，位于其相对两端侧板[9、10]之间且转轴通过该压缩缸和二块侧板，由二块侧板中的轴承[9a、10a]支承，一个装在压缩缸内的空心回转活塞[4]、一只装在活塞内且固定在轴上的可旋转偏心轮[3a]、一片径向安置在压缩缸内的滑片[17]与活塞外表啮合且把压缩缸分隔成压气室[6]和吸气室[18]，一个通向吸气室的吸气口[19]、一个由压气室通向壳体内空间[7]的排气孔[22]以及一个位于壳体底部的润滑油槽[11]，一种改进型性压差润滑系统的特征是供油管的一端与油槽相通，另一端且活塞内的空间[16]相通，由此壳体空间内的压缩致冷气体对油槽施加的压力迫使润滑油从供油管进入低压活塞空间，使压气机的各个活动部件润滑。
2、按照权利要求
1所述的一种压气机，其中供油管[10c]被确定在二块侧板中的一块侧板中。
3、按照权利要求
2所述的一种压气机，其中所说的供油管的相应一端由所说的一块侧板上轴承[10a]中的凹槽[10d]确定。
4、按照权利要求
3所述的一种压气机，其中润滑分配螺旋槽[3b、3c]在偏心轮中和在所说的侧板承上支承的轴的部分中形成;轴每转一周，轴上槽与凹槽相通一次。
5、按照权利要求
3所述的一种压气机，其中多根润滑油分配槽在活塞内圆周表面上形成。
6、按照权利要求
4所述的一种压气机，其中电动机的转子和定子被轴向位移，使运转中产生一个轴向止推力;偏心轮的一侧装一个止推轴承座，以抵消施加于邻近侧板上的所说的止推力。
7、按照权利要求
4所述的一种压气机，其中轴以中心支承在压气机一边和正好超过紧靠电动机的侧板轴承最外端的一点上;径向孔[35]使该轴的中心孔的底部与壳体空间相通，二个侧板轴承的最外端被倒角[9e、10e];端盖[20]把排气孔和离电动机最远的侧板轴承衬套封闭，这样压缩致冷气体经轴的中心孔，穿过二个轴承端形成高速流动，并在倒角处造成低压，使润滑油经轴承而吸出。
专利摘要
一种回转活塞式致冷压气机，其壳体(1)底部的润滑油槽(11)经由一块侧板(10)中的供油管(10c)直接与活塞(4)内空间(16)相通。活塞两侧和压气机侧板(9、10)之间有足够的间隙，但可限制空间(16)与压气室(6)和吸气室(18)之间相通，壳体内空间(7)供压气机排气。施加于供油管相应两端上的总压差使润滑油稳定地流进活塞的内部，从而正常地润滑压气机的各个活动部件。
文档编号F04C29/02GK85103435SQ85103435
公开日1986年10月15日 申请日期1985年4月15日
发明者平原田久甫, 石岛功次, 佐野文明, 和田文夫, 浅见和知, 杉原正弘 申请人:三菱电机株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan