專利名稱：封閉式壓縮機、其油泵送系統(tǒng)及油泵送系統(tǒng)的旋轉垂直軸的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及封閉式壓縮機中的潤滑油泵送系統(tǒng)的尺寸和幾何形狀的改變，所述封閉式壓縮機具有浸在潤滑油中且與旋轉垂直軸相關聯(lián)的油泵，所述旋轉垂直軸由電馬達的轉子驅動。所述油泵送系統(tǒng)還包括向所述旋轉垂直軸增加的傾斜內孔，從而使得軸壁的厚度逐漸減小。該系統(tǒng)還具有吸孔的尺寸和用于固定油泵的位置的改變。
背景技術：
冷卻裝置或者甚至熱泵通常使用能夠不連續(xù)地或連續(xù)地使壓縮機的軸的角速度在旋轉范圍內改變的封閉式壓縮機，該封閉式壓縮機可以使用具有包括永磁體的轉子的電馬達。 在這方面，這些壓縮機需要潤滑，其目的是分開并有助于ー個移向另ー個的兩個表面的移動，而不對它們造成損壞。通過在部件之間加入特定量的油來發(fā)生潤滑，從而避免當進行任何移動時具有摩擦的零件與可移動的或固定的任何其它部件具有金屬接觸。通過油泵送來添加油，這通過由于包括相關聯(lián)的油泵的軸的旋轉產生的離心作用來執(zhí)行。離心作用產生油的拋物線輪廓，其上端將達到或超過用于潤滑零件優(yōu)選地壓縮機中的軸承的油供應點。因此，可用于潤滑可移動零件的油膜的厚度(Eol)可以根據(jù)可近似于Eol = Re-”的理論公式來獲得，而Re是軸半徑，Rb是泵的吸孔的半徑，g是重力，h是泵送高度，Wop是旋轉垂直軸的角速度。如果旋轉垂直軸的角速度(Wtjp)低于特定的極限值，則油輪廓的上升曲線的端部將不會達到油供應點，因此將沒有用于潤滑的油泵送。所泵送油的量還取決于泵送高度(h)以及泵的吸孔的半徑(Rb)和旋轉垂直軸的半徑(Re)，該高度是儲箱中的油面與潤滑油供應點之間的距離。為此，為了確保軸承和移動零件的有效的且足夠的潤滑，當前使用用于控制壓縮機的一些技術。用于更有效地潤滑活塞缸軸承的技術之ー集中于電馬達上的泵送系統(tǒng)的構建。在這種情況下，壓縮機套件相反地組裝在売上。該技術的缺點之ー是電馬達的線圈未浸在油中，這種直接接觸是用于冷卻線圈的最有效的方式。如果冷卻效率差，則隔離并傳導馬達的材料具有劣化的效果。在這方面，可用于更有效的潤滑的另ー技術是通過在儲箱中増加油量來減小泵送高度。然而，由于油量更多，所以該技術具有更高的成本，并且還存在油與轉子的下表面接觸的可能性，從而導致油泡沫的旋轉和形成，限制了其潤滑和冷卻系統(tǒng)的能力。另外，用于確保潤滑的另ー技術是控制垂直軸的角速度。因此，該技術包括用于油泵送的垂直軸的旋轉速度的最小限制，但因而限制了這些壓縮機的工作范圍。重要的是強調一旦可變容量壓縮機(VCC)試圖以低旋轉操作，則該問題對于它們而言變得更差。為此，與本實用新型最類似的系統(tǒng)可通過巴西專利PI 9706307-0來舉例說明，該專利試圖給出不同構造的封閉式壓縮機，其中，在沒有所涉及的問題的情況下，馬達中的一組可移動零件適當?shù)乇粷櫥?，而不管其在結構內的位置。在這方面，封閉式壓縮機包括用于油傳導的通道，其中下端浸在潤滑油中，而上部與徑向管相關聯(lián)。 因此，在這些壓縮機中，泵送效率是由浸在潤滑油的儲箱中的油泵的下端表示的較小直徑與由出現(xiàn)油供應點的旋轉垂直軸的剖面中的內徑表示的較大直徑之間的關系的函數(shù)。直徑的值越接近，潤滑效率越低。

實用新型內容為了克服現(xiàn)有技術的問題，本實用新型涉及ー種用于封閉式壓縮機的油泵送系統(tǒng)，其中，可以確保所有壓縮機機構的適當潤滑，主要是針對在低旋轉下操作的可變角速度的壓縮機，以及消除對油拋物線輪廓的形成的幾何形狀的限制。本實用新型的另一目的是提供一種系統(tǒng)，其中，可以限制在高旋轉時的油流率，因此，使得冷卻系統(tǒng)中的潤滑油(在壓縮機外部泵送的潤滑油)的外部循環(huán)減少，從而降低了熱動カ系統(tǒng)中的成本、維護和效率損失。這些目的通過ー種用于封閉式壓縮機的油泵送系統(tǒng)來實現(xiàn)，這種封閉式壓縮機至少包括用于潤滑油的儲箱、包括內部和外部的旋轉垂直軸、與所述旋轉垂直軸相關聯(lián)的油泵，所述泵包括在下端的吸孔，而所述油泵浸在用于潤滑油的所述儲箱中，所述壓縮機還具有能夠被潤滑的區(qū)域，所述旋轉垂直軸還包括在其內部中的傾斜孔，并且所述傾斜孔能夠將所述潤滑油引導到能夠被潤滑的區(qū)域，且相對于所述旋轉軸的垂直中心線具有軸向傾斜度。此外，所述油泵在軸中的位置、油泵的吸孔的減小以及傾斜內孔的位置的配額和容限的限定允許實現(xiàn)上述目的。本實用新型提供如下方案方案I、一種用于封閉式壓縮機的油泵送系統(tǒng)，所述封閉式壓縮機至少包括用于潤滑油的儲箱；旋轉垂直軸，所述旋轉垂直軸包括內部和外部；與所述旋轉垂直軸相關聯(lián)的油泵，所述泵包括在下端的吸孔，而所述油泵浸在用于潤滑油的所述儲箱中；所述壓縮機還具有能夠被潤滑的區(qū)域；所述封閉式壓縮機的特征在干，所述旋轉垂直軸包括在其內部上的傾斜孔，所述傾斜孔能夠將潤滑油分配到能夠被潤滑的區(qū)域，且相對于所述旋轉垂直軸的中心線具有在從2. 4°至2. 7°的范圍內的傾斜銳角，所述傾斜孔具有相對于所述旋轉垂直軸的所述中心線大體偏移的其軸向中心，并且所述旋轉垂直軸還包括位于其內部上的用干與油泵結合的限制凹槽以及分配孔，所述限制凹槽位于所述旋轉垂直軸的下端上方大約11. 5mm，所述分配孔形成用于從所述旋轉垂直軸的內部到所述外部的油分配的通道，以便在傾斜的吸管的上端將潤滑油分配到能夠被潤滑的區(qū)域，除了所述傾斜孔的區(qū)域、與所述油泵結合的區(qū)域和所述分配孔的區(qū)域之外，所述旋轉垂直軸在其內部中是實心的，所述油泵的所述吸孔具有大約3mm。[0026]方案2 :提供一種用于封閉式壓縮機的油泵送系統(tǒng)的旋轉垂直軸，所述軸特征在于，其包括在其內部中的傾斜孔，傾斜的吸管相對于所述旋轉垂直軸的中心線具有在從2.4°至2. 7°的范圍內的傾斜銳角，所述傾斜孔具有其從所述旋轉垂直軸的所述軸向中心基本上偏移的軸向中心，并且所述旋轉垂直軸包括位于其內部中的位于所述旋轉垂直軸的下端上方大約11. 5mm用干與油泵結合的限制凹槽以及分配孔，所述分配孔形成用于從所述旋轉垂直軸的內部到所述外部的油分配的通道，以便在所述傾斜孔的上端將潤滑油分配到能夠被潤滑的區(qū)域，除了所述傾斜孔的區(qū)域、與所述油泵結合的區(qū)域和所述分配孔的區(qū)域之外，所述旋轉垂直軸在其內部中是實心的。方案3 :—種封閉式壓縮機，其特征在于，其包括如在方案I中限定的油泵送系統(tǒng)。
接下來根據(jù)在附圖中描繪的實施方案的示例來更詳細地描述本實用新型。附圖示出圖I是根據(jù)現(xiàn)有技術構建的壓縮機的一部分的剖面；圖2是根據(jù)與本實用新型最類似的技術構建的壓縮機的一部分的剖面；圖3是根據(jù)圖2的相同技術構建的壓縮機的旋轉垂直軸的剖面；圖4是根據(jù)本實用新型的壓縮機的一部分的剖面；圖5是當前技術狀況的圖示；詳細地是油泵和旋轉垂直軸之間的干渉區(qū)域中的油輪廓；圖6是本實用新型的圖示；詳細地是油泵和旋轉垂直軸之間的干渉區(qū)域中的油輪廓；圖7是詳細地示出油泵和旋轉垂直軸之間的關聯(lián)區(qū)域的剖面。
具體實施方式
圖I示出了現(xiàn)有技術的封閉式壓縮機，其包括具有用于潤滑油2的儲箱的封閉式結構I。該壓縮機還包括與軸承4相關聯(lián)的組塊3，軸承4為旋轉垂直軸5和電馬達7的轉子6提供機械支撐，電馬達7負責系統(tǒng)的旋轉，固定至組塊3，電馬達7還包括定子8。旋轉垂直軸5在其下表面上具有油泵9，并且下端浸在潤滑油2中，油泵9還包括吸孔9a。在旋轉垂直軸5和油泵9的旋轉期間，潤滑油2形成拋物線，并通過離心升高至位于旋轉垂直軸5的中部上的分配孔5a，分配孔5a使?jié)櫥?離開用于潤滑油2的儲箱分配到潤滑區(qū)域，潤滑區(qū)域包括具有相關的移動的部件。因此，泵送效率是由油泵9的吸孔9a限定的較小直徑與分配孔5a所位于的旋轉垂直軸5的剖面的直徑表示的較大直徑的關系的函數(shù)，并且這些值越接近，潤滑效率越低。該效率還取決于潤滑油2的水平(面)與油供應孔5a之間的距離。圖2示出了與本實用新型具有更多相似之處的壓縮機，其包括在旋轉垂直軸5的內表面上機加工的內通道11。因此，在分配孔5a的剖面上的旋轉垂直軸5的內徑増加。該増加的圖示由圖3給出，圖3展示出通過增加內通道11來増加直徑。因此，該構造包括由拋物線的增大表示的潤滑油2的泵送的效率提高，如前面所解釋的。圖4示出了本實用新型的優(yōu)選的特征，其通過具體的改變而具有更好的油流率。該圖的旋轉垂直軸5包括內部14和外部15。重要的是指出，旋轉垂直軸5的優(yōu)選方向是相對于地面垂直。這些改變之ー是在旋轉垂直軸5的內部14中添加傾斜孔12，優(yōu)選地相對于旋轉垂直軸5的中心線在2. 4°至2.7。的范圍傾斜。該傾斜使得傾斜孔12的外壁16和旋轉垂直軸5的中心線之間的徑向距離逐漸増大，因此，潤滑油輪廓2的厚度存在較大的值。類似地，用于執(zhí)行該傾斜孔和用于執(zhí)行分配孔5a的配額和容限的限定導致潤滑油2的更好的分配。在本實用新型的優(yōu)選實施例中，旋轉垂直軸5還包括除氣孔5b，優(yōu)選地布置在分配孔5a下方，如由圖4所示。該除氣孔5b優(yōu)選地位于轉子6和組塊3之間的軸向間隙限定的特定位置。該改變還試圖降低對潤滑油輪廓2的限制，而在具有同心孔的不同組的本實用新 型中，潤滑油2被限制在旋轉垂直軸5的壁16的部分中，如在圖5中所示(請參見h、h’和h”)，圖5詳細地示出了油泵和旋轉垂直軸之間的干渉區(qū)域中的潤滑油輪廓2，而由于傾斜孔12的傾斜，所以本實用新型的優(yōu)選構造不具有此限制，如由圖6示出(請參見h’和h”)，圖6詳細地示出了在油泵和旋轉垂直軸5之間的干渉區(qū)域中的潤滑油輪廓2。因此，還可以逐漸地減小旋轉垂直軸5的壁16的厚度，從而使得在用于傳送潤滑油2的區(qū)域中僅有小厚度的壁16。此時，壁16的厚度通常在O. 89_和1.44_之間，優(yōu)選地達到1_，然而可變地取決于制造軸所用的材料，在該優(yōu)選的實施例中，該材料為熔融鉄，從而試圖在該區(qū)域中增加潤滑油2的厚度。因此，傾斜孔12的傾斜的容限、傾斜孔12相對于旋轉垂直軸5的軸向中心的位置的容限以及傾斜孔12的直徑由壁16的厚度來確定，壁16的厚度需要最小值，如為了保持旋轉垂直軸5的整體性已經確定的?？紤]到傾斜孔12的下部，根據(jù)本實用新型，其的相對于旋轉垂直軸5的軸向中心的中心可以大體偏移例如2. Omm至2. 2mm。重要的是指出，傾斜孔的構造允許旋轉垂直軸5的硬度更大，而在現(xiàn)有技術中，壁16的厚度總是恒定的且具有小的寬度，使得旋轉垂直軸5變形，這會導致不平衡、旋轉垂直軸5的破裂或甚至移動的失敗。在本實用新型的構造中，該軸在壁16上具有更大的厚度，并且壁16的厚度的減小是逐漸的；因此，僅在分配孔5a的附近出現(xiàn)小的寬度。此外，另ー修改是用于固定通過限制凹槽13限定的油泵9的位置的改變。該改變允許在油泵的內壁方面的限制得到減小，如在圖5中所示(h’)，而本實用新型的優(yōu)選實施例由圖6(h’)給出。圖7示出了在最終適配之前的油泵9，其中，作為插入引導件的限制凹槽13位于旋轉垂直軸5的內部上，優(yōu)選地距其下端11. 5mm的高度處，而必須地確保用于將潤滑油2引導到分配孔5a的拋物線的最小長度，還確保了泵將不被釋放。類似地，重要的是強調如果給出了不同構造的泵和軸，則可以在旋轉垂直軸5的外部上產生限制凹槽。該改變是由于以下事實泵送的潤滑油2的厚度(在內孔的壁和拋物線輪廓之間的距離)根據(jù)相對于儲箱中的油面的距離的増加而減小，因此，如果吸油泵的內壁通過較長的干渉固定到軸，則它會對增加的輪廓產生限制。另外，第三改變是油泵9的吸孔9a的直徑的減小，優(yōu)選地減小至3mm，從而最終導致油流率在低旋轉時増加，因此解決了在現(xiàn)有技術中提到的問題之一，在現(xiàn)有技術中，通常潤滑油2在低旋轉時不具有足夠的動カ到達分配孔5a。另ー方面，該實施例限制了在高旋轉時的流率，并且因此使冷卻系統(tǒng)中的潤滑油2 (在壓縮機外部泵送的潤滑油2)的外部循環(huán)減小，從而減小了成本和維護，如由下表所示。
1800rpm 1900rpm 2000rpm 2400rpm 3000rpm 3600rpm 4500rpm IOmm -100-19.9598 -3.96679 24.01522 61. 38777 119.1043 139.6127
15mm -100-11.4263 -6.15982 7.965448 29.29844 81.13462 136.3346
20mm I: -10.4927 I: -3. 46478 ] 5. 101657 [ 8. 769834 I: 20. 71828 ] 53. 27824 [ 111. 1336表上的值顯示出在潤滑油中的不同的浸入深度和不同的旋轉速度下以具有直徑為3mm的吸孔9a的油泵9作為參照，具有直徑為4. 36mm的吸孔9a的油泵9的以毫米每
秒為單位的流率變化的百分比。這些值根據(jù)公式I-而改變，因此，負的變化展示
出，相對于4. 36mm的泵，3mm的吸孔的流率值要高，而-100的流率展示出當泵的吸孔9a具有4. 36mm的尺寸時潤滑油2未被傳送到分配孔5a的實施例。行(10，15，20)與油泵9在潤滑油2中的浸入深度(單位為mm)有關，而列(1800至4500)與旋轉垂直軸5的旋轉速度(單位為rpm)有關。值得指出的是，這些改變導致對從潤滑油2的水平面泵送到定位有傾斜分配孔5b的部分的潤滑油2的拋物線輪廓的限制減小，所述孔使?jié)櫥?遠離潤滑油2的儲箱分配到可移動部件。在描述了優(yōu)選實施例的示例之后，應當理解的是，本實用新型的范圍包括其它可能的改變，其僅由包括可能的等價物的所附權利要求的內容所限制。
權利要求1.用于封閉式壓縮機的油泵送系統(tǒng)，所述封閉式壓縮機至少包括 用于潤滑油(2)的儲箱； 旋轉垂直軸(5)，所述旋轉垂直軸(5)包括內部(14)和外部(15)； 與所述旋轉垂直軸(5)相關聯(lián)的油泵(9)，所述泵包括在下端的吸孔(9a)，而所述油泵(9)浸在用于潤滑油(2)的所述儲箱中； 所述壓縮機還具有能夠被潤滑的區(qū)域； 所述封閉式壓縮機的特征在干， 所述旋轉垂直軸(5)包括在其內部(14)上的傾斜孔(12)，所述傾斜孔(12)能夠將潤滑油(2)分配到能夠被潤滑的區(qū)域，且相對于所述旋轉垂直軸(5)的中心線具有在從2. 4°至2. 7°的范圍內的傾斜銳角， 所述傾斜孔(12)具有相對于所述旋轉垂直軸(5)的所述中心線大體偏移的其軸向中心，并且所述旋轉垂直軸(5)還包括位于其內部(14)上的用干與油泵(9)結合的限制凹槽(13)以及分配孔(5a)，所述限制凹槽(13)位于所述旋轉垂直軸(5)的下端上方大約11.5mm，所述分配孔(5a)形成用于從所述旋轉垂直軸(5)的內部(14)到所述外部(15)的油分配的通道，以便在傾斜的吸管(12)的上端將潤滑油(2)分配到能夠被潤滑的區(qū)域， 除了所述傾斜孔(12)的區(qū)域、與所述油泵(9)結合的區(qū)域和所述分配孔(5a)的區(qū)域之外，所述旋轉垂直軸(5)在其內部(14)中是實心的， 所述油泵(9)的所述吸孔(9a)具有大約3mm。
2.用于封閉式壓縮機的油泵送系統(tǒng)的旋轉垂直軸(5)，所述軸特征在于，其包括在其內部(14)中的傾斜孔(12)，傾斜的吸管(12)相對于所述旋轉垂直軸(5)的中心線具有在從2. 4°至2. 7°的范圍內的傾斜銳角， 所述傾斜孔(12)具有其從所述旋轉垂直軸(5)的所述軸向中心基本上偏移的軸向中心，并且所述旋轉垂直軸(5)包括位于其內部(14)中的位于所述旋轉垂直軸(5)的下端上方大約11. 5mm用干與油泵(9)結合的限制凹槽(13)以及分配孔(5a)，所述分配孔(5a)形成用于從所述旋轉垂直軸(5)的內部(14)到所述外部(15)的油分配的通道，以便在所述傾斜孔(12)的上端將潤滑油(2)分配到能夠被潤滑的區(qū)域， 除了所述傾斜孔(12)的區(qū)域、與所述油泵(9)結合的區(qū)域和所述分配孔(5a)的區(qū)域之外，所述旋轉垂直軸(5)在其內部(14)中是實心的。
3.封閉式壓縮機，其特征在于，其包括如在權利要求I中限定的油泵送系統(tǒng)。
專利摘要在本實用新型中描述了一種封閉式壓縮機、其油泵送系統(tǒng)及油泵送系統(tǒng)的旋轉垂直軸。根據(jù)本實用新型的教導，其預見到封閉式壓縮機中的潤滑油泵送系統(tǒng)的尺寸和幾何形狀的改變，所述封閉式壓縮機具有浸在潤滑油(2)中且與旋轉垂直軸(5)相關聯(lián)的油泵(9)，所述旋轉垂直軸(5)由電馬達(7)的轉子(6)旋轉。除了該傾斜吸管(12)中的傾斜的潤滑孔之外，所述油泵送系統(tǒng)還包括在軸(14)的內部中增加的相對于旋轉垂直軸(5)的中心線的傾斜孔(12)。除了旋轉垂直軸(5)的壁(16)的厚度逐漸減小之外，該系統(tǒng)還展現(xiàn)出吸孔(9a)的尺寸和用于固定油泵(9)的位置的改變。
文檔編號F04B39/00GK202402255SQ201120290538
公開日2012年8月29日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權日2011年7月29日
發(fā)明者F·K·羅查, M·W·佩賴拉 申請人:惠而浦股份公司