專利名稱：一種渦旋式壓縮機(jī)的氣流和潤滑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景本發(fā)明涉及渦旋式壓縮機(jī)。更為具體地說，本發(fā)明涉及在一種下側(cè)渦旋式致冷壓縮機(jī)中并流通過它的潤滑油和氣體的受控流動(dòng)。
下側(cè)壓縮機(jī)是這樣一種壓縮機(jī)，其中驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)構(gòu)的馬達(dá)設(shè)置在壓縮機(jī)殼體低壓或吸入壓力部分之中，在一種渦旋式壓縮機(jī)的情況下，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)一或兩個(gè)渦旋構(gòu)件，通過利用一種諸如十字聯(lián)軸節(jié)的裝置強(qiáng)制它們運(yùn)動(dòng)，從而使一個(gè)渦旋構(gòu)件環(huán)繞另一渦旋構(gòu)件運(yùn)行。
這種環(huán)繞運(yùn)動(dòng)，在一適當(dāng)?shù)姆较蛏希诟鳒u旋構(gòu)件的交錯(cuò)漸開外罩沿徑向向外的端部處可導(dǎo)致循環(huán)生成各空穴。這些空穴充以吸入氣體、封閉起來和沿徑向向內(nèi)被推移，就在此過程中壓縮了捕集在其中的氣體。這些壓縮空穴受到推移使其與渦旋裝置中心處的一排放孔口連通，并通過它把經(jīng)過壓縮的氣體排出。
在用于致冷場合的下側(cè)壓縮機(jī)中，處于吸氣壓力下的致冷劑氣體必須被輸送到由各渦旋構(gòu)件外罩的沿徑向向外端部所循環(huán)生成的各吸入空穴附近。除非使用一某種吸入管，一部分壓縮機(jī)殼體和/或一壓縮機(jī)殼體之中的機(jī)架一般都會(huì)構(gòu)成至少一部分流動(dòng)通路，吸入氣體借助于它從壓縮機(jī)殼體以外被輸送到各吸入空穴。
大多數(shù)壓縮機(jī)中，驅(qū)動(dòng)渦旋式壓縮機(jī)的馬達(dá)都必須予以冷卻，以便防止其在運(yùn)轉(zhuǎn)期間的過熱。其次，必須采取措施來潤滑驅(qū)動(dòng)軸和從動(dòng)渦旋構(gòu)件在其中轉(zhuǎn)動(dòng)的各軸承，以及來潤滑壓縮機(jī)中的其他各表面，包括各止推表面和諸如十字聯(lián)軸節(jié)這樣的壓縮機(jī)各部件的表面。
潤滑油通過一渦旋式壓縮機(jī)殼體的下側(cè)流動(dòng)和輸送到需要潤滑的各表面、它與通過壓縮機(jī)殼體流向壓縮機(jī)構(gòu)的吸入氣體的相互作用和需要冷卻驅(qū)動(dòng)主動(dòng)渦旋構(gòu)件的馬達(dá)，這些全都導(dǎo)致需要仔細(xì)地操縱和控制一下側(cè)渦旋式壓縮機(jī)之中潤滑油和氣體的流動(dòng)、使用、相互作用和隔離，以便使壓縮機(jī)效率最高和確保足夠的潤滑油留在殼體之中，并且不被從殼體中抽帶出來到經(jīng)受壓縮的氣體之中。
本發(fā)明的概要本發(fā)明的一項(xiàng)目的是，以向壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)提供冷卻的方式控制和操縱氣體在一下側(cè)渦旋式壓縮機(jī)吸氣壓力部分之中的流動(dòng)。
本發(fā)明的再一項(xiàng)目的是，以向壓縮機(jī)需要潤滑部分的各表面提供適當(dāng)潤滑的方式控制和操縱潤滑油在一下側(cè)渦旋式壓縮機(jī)吸氣壓力部分之中的流動(dòng)。
本發(fā)明的又一項(xiàng)目的是，以使壓縮機(jī)效率最高和防止過量潤滑油流出壓縮機(jī)而進(jìn)入流過壓縮機(jī)的氣流之中的方式控制和操縱潤滑油和氣體在一下側(cè)渦旋式壓縮機(jī)之中的流動(dòng)、使用、相互作用和分離。
本發(fā)明的另一項(xiàng)目的是，利用當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生在一下側(cè)渦旋式壓縮機(jī)吸氣壓力部分之中的壓差來促進(jìn)潤滑油輸送到壓縮機(jī)需要潤滑部分的各表面。
本發(fā)明的又一項(xiàng)目的是，操縱致冷劑氣體和潤滑油在一下側(cè)致冷劑渦旋式壓縮機(jī)吸氣壓力部分之中的流動(dòng)，在壓縮機(jī)中，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)軸容放在軸頸式軸承之中，并通過一短粗軸與一從從動(dòng)渦旋構(gòu)件的端板垂下的軸套的配合來直接地驅(qū)動(dòng)從動(dòng)渦旋構(gòu)件。
當(dāng)考慮以下關(guān)于最佳實(shí)施例的說明和所附各圖之后將會(huì)理解，本發(fā)明的這些和其他一些目的實(shí)現(xiàn)于一種渦旋式壓縮機(jī)之中，此壓縮機(jī)具有一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，裝在一套筒之中，此套筒固定地裝接于壓縮機(jī)殼體吸氣壓力部分之中的一多孔口機(jī)架。馬達(dá)和馬達(dá)套筒協(xié)同一起限定了其間的各流動(dòng)通道，進(jìn)入殼體吸氣壓力部分的吸入氣體被強(qiáng)制通過這些通道流動(dòng)。吸入氣體通過形成在殼體上的各孔，以及通過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)裝于其中的套筒的下部敞開端部，進(jìn)入由殼體和馬達(dá)所限定的各通道。由馬達(dá)和套筒限定的流動(dòng)通道和通過它傳送吸入氣體，提供了驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的冷卻。
出自殼體吸氣壓力部分之中一油槽的潤滑油，通過一形成在上面裝有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)子并驅(qū)動(dòng)從動(dòng)渦旋構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)軸上的油溝，被向上泵送。流經(jīng)這一油溝的潤滑油通向一下部驅(qū)動(dòng)軸軸承、一上部驅(qū)動(dòng)軸軸承和驅(qū)動(dòng)軸上端處的一短粗軸的表面，此短粗軸通過與從從動(dòng)渦旋構(gòu)件伸出的軸套直接接觸來驅(qū)動(dòng)從動(dòng)渦旋構(gòu)件。
油向各軸承表面和短粗軸的輸送通過使驅(qū)動(dòng)軸或油溝向殼體吸氣壓力部分之中的某一部位排放而得到協(xié)助，當(dāng)壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)，這一部位所處的壓力低于同樣位于壓縮機(jī)殼體的那部分之中的油槽中的壓力。此較低壓力是由于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)子在馬達(dá)定子套筒和多孔口機(jī)架附近的高速旋轉(zhuǎn)和吸入氣體穿過和經(jīng)過套筒和馬達(dá)的流動(dòng)而產(chǎn)生的。
多孔口機(jī)架，支承著馬達(dá)套筒和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的定子，設(shè)計(jì)成可經(jīng)由一條與吸入氣體流經(jīng)殼體的主通路隔離的、基本上間斷的流動(dòng)通路使用于上部軸承和短粗軸潤滑的大部分潤滑油返回到油槽。在這方面，這種返回到油槽的油的分離是在一由機(jī)架限定的空腔之中。此空腔遠(yuǎn)離同樣由機(jī)架限定的、通向渦旋裝置的吸入氣體流動(dòng)通路。
附圖的描述

圖1是本發(fā)明的下側(cè)致冷渦旋式壓縮機(jī)的一剖視圖，最清楚地表明吸入氣體通過壓縮機(jī)殼體的吸氣壓力部分的流動(dòng)。
圖2同樣是本發(fā)明壓縮機(jī)的一剖視圖，是在與圖1的剖視圖成90°處切取的，最清楚地表明潤滑油通過壓縮機(jī)殼體的吸氣壓力部分的流動(dòng)。
圖3是多孔口機(jī)架的一頂視圖，本發(fā)明的壓縮機(jī)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸可在機(jī)架上轉(zhuǎn)動(dòng)，而且機(jī)架形成了在壓縮機(jī)殼體吸氣壓力部分之內(nèi)的各間斷的氣體和潤滑油流動(dòng)通路。
圖4是圖3的多孔口機(jī)架的一側(cè)視圖，表明各個(gè)孔眼，通過它們潤滑油返回到本發(fā)明的壓縮機(jī)的油槽。
圖5是圖3的多孔口機(jī)架的一底視圖。
圖6是圖3的多孔口機(jī)架的一側(cè)視圖，表明各個(gè)孔眼，通過它們，吸入氣體被輸送到包括本發(fā)明的壓縮機(jī)構(gòu)的渦旋裝置。
圖7是圖3的多孔口機(jī)架的一剖視圖，是沿著它的直線7-7切取的，直線7-7平分各個(gè)孔眼，通過這些孔眼氣體被輸送到渦旋裝置。
圖8是圖3的多孔口機(jī)架的一剖視圖，是沿著它的直線8-8切取的，直線8-8平分各個(gè)孔眼，通過這些孔眼，潤滑油返回本發(fā)明的壓縮機(jī)下側(cè)上的油槽。
優(yōu)選實(shí)施方案的描述首先參照圖1和2，注意它們是本發(fā)明壓縮機(jī)10的剖視圖，在相隔90°的情況下，圖2最清楚地表明壓縮機(jī)吸氣壓力部分之中的油流，而圖1最清楚地表明其中的氣流。
在這方面，壓縮機(jī)10具有一氣密殼體11，包括一蓋罩12、一具有一縮進(jìn)部分15的中部殼體14，以及一下部端板16、殼體11，在此實(shí)施例中，由固定的渦旋構(gòu)件24的端板22分隔為一低壓或吸氣壓力部分18和一高壓或排氣壓力部分20。
固定渦旋構(gòu)件24具有一渦旋外罩26，從此構(gòu)件伸出，與環(huán)繞渦旋構(gòu)件30的渦旋外罩28成交插配合關(guān)系。固定與環(huán)繞渦旋構(gòu)件一起構(gòu)成壓縮機(jī)10的壓縮機(jī)構(gòu)。十字聯(lián)軸節(jié)32，當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，強(qiáng)制渦旋構(gòu)件30相對固定渦旋構(gòu)件24作環(huán)繞運(yùn)動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解，圖1和2的實(shí)施例，雖然針對的是一種固定/環(huán)繞類型的壓縮機(jī)，但只是作為本發(fā)明的最佳實(shí)施例提出，而且，本發(fā)明同樣可用于其他各種類型的渦旋式壓縮機(jī)。
懸垂著軸套38的環(huán)繞渦旋構(gòu)件30，由上面裝有馬達(dá)轉(zhuǎn)子36的驅(qū)動(dòng)軸34驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸34本身又受到支承而在多孔口機(jī)架40和下部支架42之內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)架和支架二者都固定地安裝在壓縮機(jī)殼體里面。機(jī)架40的表面41，如進(jìn)一步說明的，與中部殼體14的縮進(jìn)部分15相協(xié)同，在排送到壓縮機(jī)構(gòu)的吸入氣體的比較不含油的氣流與已經(jīng)用于在殼體11吸氣壓力部分18之內(nèi)從事潤滑之后的潤滑油借以返回壓縮機(jī)10的油槽的流動(dòng)通路之間可形成一邊界/壁壘。
馬達(dá)定子44固定地支承在一套筒46之內(nèi)，此套筒本身固定地裝接于上部機(jī)架40并從它垂下。馬達(dá)定子44上的各個(gè)平面，與套筒46協(xié)同，在馬達(dá)定子與殼體之間形成各條流動(dòng)渠道48。套筒46，在最佳實(shí)施例中，也設(shè)置各個(gè)流動(dòng)孔眼50，通過吸入配件52進(jìn)入壓縮機(jī)殼體的吸入氣體則通過這些孔眼被直接送入馬達(dá)定子低部中段附近的各條渠道48。對于特殊的一些壓縮機(jī)，可以不用設(shè)置套筒46上的各個(gè)孔眼50。
一油槽54設(shè)置在殼體11的底部，而一潤滑油泵56垂入油槽。潤滑油泵56裝接于驅(qū)動(dòng)軸34，而泵56的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)促使油從油槽向上行經(jīng)驅(qū)動(dòng)軸。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，泵56是離心式的，雖然可以設(shè)想使用其他各種類型的泵機(jī)，包括那些正排量式的。
潤滑油中的殘?jiān)侩x心力甩進(jìn)下部支架42里面的一個(gè)環(huán)形收集區(qū)58。這些殘?jiān)ㄟ^一泄放孔(未畫出)返回油槽。甩進(jìn)收集區(qū)58的潤滑油最終饋送給下部支架42的軸承表面，驅(qū)動(dòng)軸的下端在此表面上轉(zhuǎn)動(dòng)。在軸承表面60的上端逸出的一部分潤滑油被向上行經(jīng)這一區(qū)域的吸入氣體予以捎帶，這將進(jìn)一步說明，而余下部分落回到油槽54里面。
由于泵56的運(yùn)轉(zhuǎn)而送入驅(qū)動(dòng)軸34的另一部分潤滑油通過一最好是傾斜的偏心油溝62繼續(xù)向上而穿過驅(qū)動(dòng)軸。一放空通道64把油溝62連接于馬達(dá)轉(zhuǎn)子36上部處的區(qū)域65之中的曲柄軸外部。
放空通道64由于兩種原因而意義重大。第一，它允許夾帶在穿過油溝62的潤滑油中的致冷劑在這種潤滑油被排送到壓縮機(jī)機(jī)架40中上部軸承表面66之前除去氣體，以及第二，它可促使滑油在油溝62中向上流到驅(qū)動(dòng)軸，原因全在于區(qū)域65，緊挨著地在馬達(dá)轉(zhuǎn)子上方，比起當(dāng)壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)之中時(shí)油槽54中所出現(xiàn)的壓力，處在一相對較低的壓力之下。
放空通道64的位置和在區(qū)域65中其出口處的壓力降低會(huì)導(dǎo)致向上流至油溝62的滑油中壓力下降而有效地把潤滑油提出油槽。這本身又減小了由油泵56本身所必須達(dá)到的提升力，在另一種意義上，這提高了泵的出力。在放空口64附近形成壓力相對較低的區(qū)域65，是由于轉(zhuǎn)子36在定子44上端和上部機(jī)架40余下部分的近處高速旋轉(zhuǎn)和由于吸入氣體穿過和經(jīng)過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和套筒的向上流動(dòng)造成的。
上部軸承表面66，其中驅(qū)動(dòng)軸34的上部可轉(zhuǎn)動(dòng)地受到支承，通過連通于油溝62與軸承表面66之間的一橫向鉆成的潤滑通道68供以潤滑油。通道68通向軸承表面66的一上部。
隨同在某些操作下可能流出區(qū)域65之中放空通道64的任何滑油一起流出軸承表面66下部的任何潤滑油，被流出轉(zhuǎn)子36與定子44之間的間隙84而進(jìn)入?yún)^(qū)域65的吸入氣體予以稍帶。這些潤滑油，數(shù)量適中，但是對于潤滑諸如十字聯(lián)軸節(jié)32等壓縮機(jī)部件以及密封和潤滑各渦旋外罩的尖端和側(cè)腹是必要而又充分的，它們隨后夾帶在吸入氣體中通過機(jī)架40并進(jìn)入十字聯(lián)軸節(jié)的附近69，如圖1所示。
一第二或上部油溝72由環(huán)繞渦旋構(gòu)件30及其軸套38連同驅(qū)動(dòng)軸的短粗軸74上端73一起形成。從驅(qū)動(dòng)軸油溝62流入上部油溝72的潤滑油繼續(xù)前行到作為短粗軸74與軸套38內(nèi)部表面之間界面的驅(qū)動(dòng)表面76處。流出配重底部70附近軸承表面66上部和流出驅(qū)動(dòng)表面76下部而達(dá)到配重表面71上面的潤滑油，交混在一起并由于驅(qū)動(dòng)軸及其上的配重的高速旋轉(zhuǎn)而靠離心作用被拋入配重空腔78之中。這種潤滑油通過多孔口機(jī)架40的各回油孔眼80(顯示在圖2中)流出空腔78，而被排送到套筒46外部區(qū)域，由此它返回油槽54。
必須指出，在短粗軸74的外部表面上可以銑制一個(gè)縱向平面(未畫出)，以更好地分布遍及此表面的滑油并作為進(jìn)入油溝72的多余潤滑油的一條溢流通路。這樣一個(gè)平面，如果設(shè)置，則銑制在軸套38的一部分上，這部分不會(huì)因通過短粗軸74驅(qū)動(dòng)環(huán)繞渦旋構(gòu)件而受到載荷。
還應(yīng)當(dāng)指出，流出驅(qū)動(dòng)表面76下部而達(dá)到配重表面71的一部分滑油也將受離心力作用而被向外推壓并通過間隙86沿著配重70的內(nèi)側(cè)半徑上行，這一點(diǎn)最清楚地示于圖1。這部分潤滑油在它接觸止推表面88，即多孔口機(jī)架40的面向上的表面時(shí)，可提供潤滑環(huán)繞渦旋構(gòu)件30的下面。再次，任何超出這種需要的潤滑油，由于空腔78之中驅(qū)動(dòng)軸和配重的旋轉(zhuǎn)，依靠離心作用從空腔78中出來、通過各潤滑油返回孔眼80被排送到馬達(dá)套筒46的外部并最終回到油槽54。
關(guān)于吸入氣流并特別參照圖1和7，應(yīng)當(dāng)指出，進(jìn)入吸入配管52的吸入氣體，除了直接地進(jìn)入各孔眼50和各渠道48之外，向下和圍繞套筒46的下部邊沿81流動(dòng)。氣體然后向上流動(dòng)，通過形成在馬達(dá)定子44下部與套筒46之間的下部通道82和通過形成在馬達(dá)轉(zhuǎn)子36與定子44之間的間隙84而圍繞和經(jīng)過馬達(dá)定子44的下部。吸入氣體的這一流動(dòng)通路構(gòu)成了吸入氣體借以流向壓縮機(jī)構(gòu)的一第一部分通路。
應(yīng)當(dāng)指出，進(jìn)入套筒46各孔眼50并圍繞其下部邊沿81流動(dòng)的吸入氣體相對來說將是不帶潤滑油的。這是因?yàn)?，通過配管52進(jìn)入壓縮機(jī)殼體11的吸入氣體相對來說是不帶潤滑油的，還因?yàn)?，由于吸入氣體進(jìn)入套筒46內(nèi)部所引起的氣流方向和速度的變化傾向于潤滑油的脫除，這些潤滑油是當(dāng)吸入氣體進(jìn)入殼體時(shí)已經(jīng)夾帶在其中的和由吸入氣體在其從吸入配管52流進(jìn)套筒46時(shí)所稍帶的潤滑油。
流過各通道82和各渠道48、流過轉(zhuǎn)子-定子間隙84、圍繞和流過馬達(dá)轉(zhuǎn)子和定子的下部，以及流向和流過區(qū)域65的吸入氣體，如已指出，用以冷卻驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。吸入氣體接著流進(jìn)一個(gè)區(qū)域90，由套筒46的內(nèi)部、馬達(dá)定子44的上部，和多孔口機(jī)架40的外部表面形成。這種吸入氣體，在其向上行進(jìn)至和通過區(qū)域90并行進(jìn)至由機(jī)架40所限定的各孔眼92時(shí)，將再次稍帶任何可能被帶出驅(qū)動(dòng)軸放空口64的脫掉氣體的致冷劑和潤滑油以及某些流出軸承表面66下部的潤滑油。這些潤滑油，如前所指出，在數(shù)量上是有限的，但對于潤滑十字聯(lián)軸節(jié)和對于密封與潤滑各渦旋構(gòu)件的尖端和漸伸外罩是必需的。
吸入氣體通過各通道92從區(qū)域90排送出來，連同比較少量的所夾帶的潤滑油，沿機(jī)架40徑向向外并朝向上方進(jìn)入圍繞渦旋裝置各外罩的吸入?yún)^(qū)域94。起始于區(qū)域90之中的氣流通路構(gòu)成了吸入氣體借以流向壓縮機(jī)構(gòu)的流動(dòng)通路的第二部分。重要的是要指出，多孔口機(jī)架40的表面41是隱蔽在中部殼體14縮進(jìn)部分15之中的，以致當(dāng)比較不含潤滑油的吸入氣流流出各通道92而流向吸入?yún)^(qū)域94時(shí)，在它與多孔口機(jī)架40所限定的、沿徑向在各回油通道80之外的比較滑油飽和的區(qū)域95之間，造成一個(gè)比較密封的邊界或壁壘。
吸入?yún)^(qū)域94與由于渦旋構(gòu)件30相對于固定渦旋構(gòu)件24作環(huán)繞運(yùn)動(dòng)而周期地形成的各渦旋空穴可構(gòu)成流動(dòng)連通。當(dāng)各空穴從區(qū)域94閉合消失時(shí)，截留在各空穴中的氣體可如已說明那樣發(fā)生壓縮。在驅(qū)動(dòng)與從動(dòng)渦旋構(gòu)件之間經(jīng)受壓縮的氣體沿徑向向內(nèi)被傳送到排放空穴96里面，在空穴96之外與排放孔口98連通。氣體經(jīng)過排放止回閥裝置100進(jìn)入壓縮機(jī)殼體的排氣壓力部分20，并通過排放配管102與此部分之外連通。
現(xiàn)在另外參照其余各圖，以便更好地理解多孔口機(jī)架40如何結(jié)合套筒46通過壓縮機(jī)10的吸氣壓力部分，控制潤滑油和吸入氣體的相對間斷的和分別的流動(dòng)。就此方面并主要參照圖7和8，將會(huì)看到，排送到壓縮機(jī)殼體吸氣壓力部分上部的多數(shù)潤滑油是為了潤滑軸承表面66、驅(qū)動(dòng)表面76和止推表面88的。這些滑油基本上排送至并應(yīng)用于空腔78的各界線之內(nèi)，而此空腔再次由多孔口機(jī)架的內(nèi)部限定。在其使用之后剛一進(jìn)入空腔78，如已說明，潤滑油由于驅(qū)動(dòng)軸34上端和配重70的旋轉(zhuǎn)而借助離心作用向外甩出。這些潤滑油，通過機(jī)架40的各回油孔眼80和通過區(qū)域95，經(jīng)由在馬達(dá)套筒46外面的并與流經(jīng)套筒的吸入氣體隔絕的一條流動(dòng)通路，被重新排送到油槽54。
用于排送至渦旋裝置的吸入氣體的流動(dòng)通路是如此確定的，即與含油空腔78隔絕。吸入氣體氣流與空腔78和與出于空腔而返回油槽54的潤滑油的隔絕的實(shí)現(xiàn)方式是，確定一條吸入氣體流動(dòng)通路，在馬達(dá)套筒46之內(nèi)和限定含油空腔78的那部分機(jī)架90之外。多孔口機(jī)架40，協(xié)同中部殼體14，因而成功地使?jié)櫥土鞒龈骺卓?0和通過區(qū)域95返回油槽，同時(shí)還使比較不含油的吸入氣體通過各孔口92流向渦旋裝置附近處的吸入?yún)^(qū)域94。
將會(huì)理解，壓縮機(jī)之內(nèi)吸入氣體的主流動(dòng)通路基本上獨(dú)立于其中潤滑油的供油和回油流動(dòng)通路二者。這是采用一種多孔口機(jī)架和套筒的結(jié)果，它們相互協(xié)同以經(jīng)由一主氣體流動(dòng)通路把吸入氣體導(dǎo)向渦旋裝置，此通路有效地與壓縮機(jī)吸氣壓力部分之內(nèi)使用潤滑油和潤滑油由之返回油槽的各個(gè)區(qū)域隔絕開來。潤滑油排送、使用和返回通路，雖然同樣包含吸入氣體，但一般說來，并不是吸入氣體借以主要傳送至壓縮機(jī)構(gòu)的各通路。結(jié)果，壓縮機(jī)吸氣壓力部分之中需要潤滑的各個(gè)表面得到了必要的潤滑，而排送到渦旋裝置的吸入氣體除了相對來說理論上有一點(diǎn)潤滑油需要用來潤滑其附近處各部件和各表面以外，是比較不含潤滑油的。
雖然本發(fā)明的壓縮機(jī)就一項(xiàng)最佳實(shí)施例已經(jīng)作了說明，但是，將會(huì)理解，關(guān)于它的許多代換和變動(dòng)都可歸屬于以下各項(xiàng)權(quán)利要求之中所說明的本發(fā)明范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種渦旋式氣體壓縮機(jī)，包括一殼體，所述殼體限定一吸氣壓力部分和一排氣壓力部分，所述吸氣壓力部分限定一潤滑油槽；一第一渦旋構(gòu)件，所述第一渦旋構(gòu)件具有一渦旋外罩；一第二渦旋構(gòu)件，所述第二渦旋構(gòu)件具有一渦旋外罩，所述第二渦旋構(gòu)件的渦旋外罩與所述第一渦旋構(gòu)件的渦旋外罩處于一種交錯(cuò)關(guān)系之中，所述第二渦旋構(gòu)件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述殼體之中，而所述第一和所述第二渦旋構(gòu)件構(gòu)成一壓縮機(jī)構(gòu)；一馬達(dá)，裝在所述殼體的所述吸氣壓力部分之中，用于驅(qū)動(dòng)所述第二渦旋構(gòu)件；一套筒，固定地裝在所述殼體之中，所述馬達(dá)裝在所述套筒之中并與其協(xié)同以形成通向所述壓縮機(jī)構(gòu)的一條吸入氣體流動(dòng)通路的第一部分；以及一機(jī)架，固定地裝在所述殼體之中，所述機(jī)架通過在所述套筒以外的一回油通路形成一與所述油槽流動(dòng)連通的空腔，所述機(jī)架，與套筒的內(nèi)部協(xié)同，形成所述吸入氣體流動(dòng)通路的第二部分，所述吸入氣體流動(dòng)通路與所述空腔并與所述回油通路隔絕開來。
2.按照權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機(jī)，還包括一由所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸，所述驅(qū)動(dòng)軸以驅(qū)動(dòng)方式連接于所述第二渦旋構(gòu)件并限定一油溝，所述油溝與所述油槽流動(dòng)連通。
3.按照權(quán)利要求2所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動(dòng)軸限定一放空通道，所述放空通道連通于由所述驅(qū)動(dòng)軸限定的所述油溝與所述吸入氣體流動(dòng)通路之間，所述放空通道當(dāng)壓縮機(jī)操作時(shí)在壓力相對低于所述油槽中壓力的一位置處開口進(jìn)入所述吸入氣體流動(dòng)通路。
4.按照權(quán)利要求3所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述套筒固定地裝于所述機(jī)架，以及其中所述驅(qū)動(dòng)軸穿過由所述機(jī)架限定的所述空腔。
5.按照權(quán)利要求4所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述套筒是一開端套筒，所述套筒的敞開端在所述殼體中所述馬達(dá)的最低部分以下向下敞開。
6.按照權(quán)利要求4所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述套筒限定一孔眼，進(jìn)入所述殼體的吸入氣體被強(qiáng)制通過所述孔眼和所述套筒敞開端二者之一進(jìn)入所述流動(dòng)通路。
7.按照權(quán)利要求4所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述第二渦旋構(gòu)件具有一端板和一軸套，所述第二渦旋構(gòu)件的漸開外罩沿一第一方向從所述端板伸出，而所述軸套沿一第二方向從所述第二渦旋構(gòu)件的端板伸出，一部分所述驅(qū)動(dòng)軸以驅(qū)動(dòng)方式裝設(shè)在所述軸套之中，所述驅(qū)動(dòng)軸、所述軸套和所述第二渦旋構(gòu)件的所述端板協(xié)同起來以形成一第二油溝，所述第二油溝與由所述驅(qū)動(dòng)軸限定的油溝成流動(dòng)連通，從所述驅(qū)動(dòng)軸油溝排送到所述第二油溝的潤滑油可潤滑所述驅(qū)動(dòng)軸與所述襯套之間的驅(qū)動(dòng)界面，如此使用過的潤滑油，在用過之后，被排送到由所述機(jī)架限定的空腔里去。
8.按照權(quán)利要求4所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述油溝出口到的所述低壓部位在所述機(jī)架以外和外述套筒以內(nèi)。
9.按照權(quán)利要求4所述的渦旋式壓縮機(jī)，還包括一油泵，用于從油槽把潤滑油泵送到由所述驅(qū)動(dòng)軸限定的所述油溝。
10.按照權(quán)利要求7所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述驅(qū)動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在所述機(jī)架中的一軸承表面，所述軸承表面與由所述驅(qū)動(dòng)軸限定的所述油溝成流動(dòng)連通，并由流過油溝的潤滑油予以潤滑。
11.按照權(quán)利要求10所述的渦旋式壓縮機(jī)，還包括一配重，固定地裝接于所述驅(qū)動(dòng)軸，所述配重與所述驅(qū)動(dòng)軸一起在由所述機(jī)架限定的所述空腔中轉(zhuǎn)動(dòng)，而所述配重將潤滑油使用于潤滑所述驅(qū)動(dòng)界面之后，送到所述軸套由之伸出的所述第二渦旋構(gòu)件端板的表面上，用于其潤滑。
12.按照權(quán)利要求11所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述機(jī)架形成一止推表面，所述軸套由之伸出的所述第二渦旋構(gòu)件端板表面由所述止推表面予以支承。
13.一種方法，用于冷卻一下側(cè)渦旋式壓縮機(jī)的馬達(dá)和用于向渦旋壓縮機(jī)構(gòu)輸送比較不含油的吸入氣體，包括以下各步驟劃分所述壓縮機(jī)殼體為一吸氣壓力部分和一排氣壓力部分；在殼體的吸氣壓力部分中限定一油槽；把一套筒封圍的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)安裝于殼體的一機(jī)架，機(jī)架協(xié)同由套筒安裝的馬達(dá)以形成一條通過由套筒安裝的馬達(dá)內(nèi)部到渦旋裝置的吸入氣體流動(dòng)通路，又此形成的通路可使這種吸入氣體冷卻馬達(dá)；由套筒封圍的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸來驅(qū)動(dòng)兩渦旋構(gòu)件之一；通過由套筒安裝的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸所限定的流動(dòng)通路，從油槽向驅(qū)動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地容放在其上的各軸承表面和驅(qū)動(dòng)兩渦旋構(gòu)件之一的驅(qū)動(dòng)軸表面輸送潤滑油。在潤滑油輸送步驟中使用之后，把潤滑油收集在由機(jī)架限定的一空腔之中，此空腔與套筒之內(nèi)的吸入氣體流動(dòng)通路是隔絕開來的；以及經(jīng)由與在由套筒安裝的馬達(dá)之內(nèi)的吸入氣體流動(dòng)通路隔絕開來的在由套筒安裝的馬達(dá)之外的一條流動(dòng)通路，把潤滑油從空腔返回到油槽。
14.按照權(quán)利要求13所述的方法，包括另外各步驟通過馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)，造成套筒以內(nèi)和機(jī)架以外的一個(gè)區(qū)域，其壓力比較低于油槽之中的油壓；以及采用使穿過驅(qū)動(dòng)軸的油流通路放空的辦法導(dǎo)致油流通過由驅(qū)動(dòng)軸限定的油流通路通向低壓區(qū)域。
15.按照權(quán)利要求14所述的方法，還包括以下各步驟強(qiáng)制在所述收集步驟中收集到的潤滑油通過形成在所述機(jī)架上的一孔眼返回到所述油槽，并強(qiáng)制流過由套筒安裝的馬達(dá)的吸入氣體總量通過一形成在機(jī)架上的孔眼流向壓縮機(jī)構(gòu)，吸入氣體流過的機(jī)架中的孔眼是與空腔和收集到的潤滑油借以返回油槽的孔眼二者隔絕開來的，從而吸入氣體在其進(jìn)入套筒內(nèi)部之后不會(huì)與收集到的潤滑油相混合。
16.一種機(jī)架，用于控制通過一渦旋式壓縮機(jī)的壓力部分的潤滑油和吸入氣體的流動(dòng)，包括一鑄件，所述鑄件本身大體上是環(huán)形的，并限定一驅(qū)動(dòng)軸孔眼和潤滑油收集空腔，所述驅(qū)動(dòng)軸孔眼通過所述潤滑油收集空腔，所述機(jī)架還限定至少一個(gè)回油孔口，與所述潤滑油收集空腔成流動(dòng)連通，以及至少一條吸入氣體流動(dòng)通道，所述至少一條吸入氣體流動(dòng)通道是與所述潤滑油收集空腔和所述至少一個(gè)回油孔口借助所述機(jī)架的一壁板隔絕開來的，而所述至少一個(gè)回油孔口和所述至少一條吸入氣體流動(dòng)通道分別形成潤滑油和吸入氣體的流動(dòng)通路，潤滑油和吸入氣體相對于所述空腔沿著徑向向外的方向流過這些通路。
17.按照權(quán)利要求16所述的機(jī)架，其中所述驅(qū)動(dòng)軸孔眼的中心線大體上重合于所述鑄件的中心線，而且其中所述鑄件形成一套筒安裝表面，所述套筒安裝表面本身同樣是環(huán)形的，并且具有的中心線大體上重合于所述驅(qū)動(dòng)軸孔眼的中心線，由所述鑄件限定的所述至少一條吸入氣體流動(dòng)通道具有一入口和一出口，所述入口沿徑向在所述出口和所述環(huán)形的套筒安裝表面二者以內(nèi)。
18.按照權(quán)利要求17所述的機(jī)架，其中所述鑄件具有第一和第二軸承表面，所述第一軸承表面本身是圓柱形的并位于所述驅(qū)動(dòng)軸孔眼之中，所述第二軸承表面是一平直的止推表面，所述止推表面大體上垂直于所述第一軸承表面的中心線。
19.一種渦旋式壓縮機(jī)，包括一殼體，所述殼體限定一吸氣壓力部分和一排氣壓力部分，所述吸氣壓力部分限定一潤滑油槽；一第一渦旋構(gòu)件，所述第一渦旋構(gòu)件固定地安裝在所述殼體上并具有一渦旋外罩；一第二渦旋構(gòu)件，所述第二渦旋構(gòu)件具有一端板，一渦旋外罩從此伸出，所述第二渦旋構(gòu)件的所述渦旋外罩與所述第一渦旋構(gòu)件的所述渦旋外罩處于交錯(cuò)關(guān)系，所述第二渦旋構(gòu)件可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述殼體上，而所述第一和所述第二渦旋構(gòu)件構(gòu)成一壓縮機(jī)構(gòu)；一馬達(dá)，所述馬達(dá)設(shè)置在所述殼體的所述吸氣壓力部分之中；一驅(qū)動(dòng)軸，具有一驅(qū)動(dòng)表面，所述驅(qū)動(dòng)軸由所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，而所述驅(qū)動(dòng)軸通過所述驅(qū)動(dòng)表面驅(qū)動(dòng)所述第二渦旋構(gòu)件，所述驅(qū)動(dòng)軸在所述油槽與所述驅(qū)動(dòng)表面之間形成一條潤滑油流動(dòng)通路；一套筒，固定地裝在所述殼體之中，所述馬達(dá)設(shè)置在所述套筒之中并與其協(xié)同以形成流動(dòng)通道的一第一部分，通過它吸入氣體被強(qiáng)制進(jìn)入流向所述壓縮機(jī)構(gòu)的路徑；以及一機(jī)架，固定地裝在所述殼體之中，所述機(jī)架限定一空腔并具有第一和第二軸承表面，所述第一軸承表面可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承所述驅(qū)動(dòng)軸，而所述第二軸承表面是一止推表面，與所述第二渦旋構(gòu)件的端板靠合，所述殼體和所述套筒協(xié)同以形成一條從所述空腔到在所述套筒以外的所述油槽的回油通路，而所述機(jī)架和所述套筒協(xié)同以形成流動(dòng)通路的第二部分，通過它吸入氣體被強(qiáng)制進(jìn)入流向所述壓縮機(jī)構(gòu)的路徑，所述吸入氣體流動(dòng)通路的所述第二部分連通于由所述套筒和所述馬達(dá)所限定的吸入氣體流動(dòng)通路所述部分的下游。
20.按照權(quán)利要求19所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述機(jī)架限定一條吸入氣體流動(dòng)通道和一條回油通道，吸入氣體被強(qiáng)制通過所述機(jī)架中的所述吸入氣體通道而進(jìn)入流向所述壓縮機(jī)構(gòu)的路徑，而所述回油孔口與所述空腔和所述回油通路二者成流動(dòng)連通，所述機(jī)架具有一壁板，把吸入氣體在其流向所述壓縮機(jī)構(gòu)時(shí)與從所述空腔返回所述油槽的潤滑油隔絕開來。
21.按照權(quán)利要求20所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述潤滑油流動(dòng)通路被放空至吸入氣體被強(qiáng)制通過而進(jìn)入流向所述壓縮機(jī)構(gòu)的所述流動(dòng)通路，還包括一泵機(jī)和一第三軸承表面，所述第二軸承表面與所述第一軸承表面一起可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承所述驅(qū)動(dòng)軸，所述驅(qū)動(dòng)表面和所述第一、所述第二和所述第三軸承表面全都是借助所述油泵從所述油槽泵出的潤滑油予以潤滑。
22.按照權(quán)利要求26所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中基本上全部進(jìn)入所述殼體的吸入氣體被強(qiáng)制通過由所述套筒和所述馬達(dá)所限定的所述吸入氣體流動(dòng)通路向上流動(dòng)，而且其中由所述套筒和所述馬達(dá)所限定的所述吸入氣體流動(dòng)通路的一部分包括所述馬達(dá)轉(zhuǎn)子與定子之間的一條流動(dòng)通路，所述渦旋式壓縮機(jī)還包括一放空通道，所述放空通道由所述驅(qū)動(dòng)軸限定并連通于由所述驅(qū)動(dòng)軸限定的所述潤滑油流動(dòng)通路與由所述套筒和所述馬達(dá)限定的所述吸入氣體流動(dòng)通路之間，所述放空通道通進(jìn)所述機(jī)架與所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)子中間的所述氣體流動(dòng)通路。
23.按照權(quán)利要求20所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述第二渦旋構(gòu)件包括一從其端板垂下的軸套，而且其中一部分所述驅(qū)動(dòng)軸設(shè)置在所述軸套之中，所述驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)表面嚙合所述軸套，并由從所述驅(qū)動(dòng)軸限定的所述潤滑油流動(dòng)通道泵出而進(jìn)入所述軸套內(nèi)部的潤滑油予以潤滑。
24.按照權(quán)利要求20所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述套筒是敞開端部的，并固定地安裝于所述機(jī)架，所述套筒的敞開端部向下通向所述殼體之內(nèi)并在所述馬達(dá)的最下部分以下伸展。
25.按照權(quán)利要求24所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中所述套筒限定一個(gè)孔眼，吸入氣體被強(qiáng)制通過所述孔眼之一和所述套筒的所述敞開端部進(jìn)入所述套筒，基本上全部輸送到壓縮機(jī)構(gòu)的吸入氣體被強(qiáng)制通過所述套筒向上流動(dòng)并被用于冷卻所述馬達(dá)。
26.按照權(quán)利要求25所述的渦旋式壓縮機(jī)，還包括一配重，所述配重固定地安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸上面，用于與軸一起在所述空腔中轉(zhuǎn)動(dòng)，輸運(yùn)到所述第二渦旋構(gòu)件的所述驅(qū)動(dòng)表面的一部分潤滑油，在已經(jīng)被用于潤滑所述驅(qū)動(dòng)表面之后，通向所配重的一表面，輸送到一所述配重表面的所述一部分潤滑油由所述配重表面送到所述第二渦旋構(gòu)件的端板的所述表面上，此表面可活動(dòng)地靠合所述機(jī)架的所述止推表面，用于它與所述止推表面嚙合時(shí)潤滑止推表面。
27.一種渦旋式壓縮機(jī)，包括一殼體，所述殼體限定一吸氣壓力部分和一排氣壓力部分，所述吸氣壓力部分限定一潤滑油槽，所述殼體具有一直徑減小的縮進(jìn)部分；一壓縮機(jī)構(gòu)，安裝在所述殼體的所述縮進(jìn)部分之中；一馬達(dá)，安裝在所述殼體的所述吸氣壓力部分之中，用于驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)構(gòu)；一套筒，圍繞所述馬達(dá)設(shè)置，所述套筒與所述馬達(dá)協(xié)同以限定一條通向所述壓縮機(jī)構(gòu)的吸入氣體流動(dòng)通路，而所述套筒與所述殼體協(xié)同以限定一條通向在所述殼體的所述吸氣壓力部分之中的油槽的回油通路；以及一機(jī)架，安裝在所述殼體的所述吸氣壓力部分之中，所述機(jī)架限定至少一個(gè)回油孔口和至少一條吸入氣體流動(dòng)通道，并具有一圓周表面，所述至少一條吸入氣體流動(dòng)通道是與所述至少一條回油孔口隔絕開來的，所述回油孔口與由所述套筒和所述殼體限定的所述回油通路成流動(dòng)連通，而所述至少一條吸入氣體流動(dòng)通道與由所述套筒和所述馬達(dá)限定的所述吸入氣體流動(dòng)通路成流動(dòng)連通，所述機(jī)架的所述圓周表面與所述殼體所述縮進(jìn)部分的內(nèi)部壁板協(xié)同以形成一所述回油通路與所述吸入氣體流動(dòng)通路之間的邊界，以便把正在返回所述油槽的潤滑油與輸送到所述壓縮機(jī)構(gòu)的比較不含油的吸入氣體隔絕開來。
28.一種渦旋式壓縮機(jī)，包括一殼體，所述殼體限定一吸氣壓力部分和一排氣壓力部分，所述吸氣壓力部分限定一潤滑油槽，而所述殼體具有一直徑減小的縮進(jìn)部分；一機(jī)架，所述機(jī)架具有一隱蔽在所述殼體的所述縮進(jìn)部分之中的環(huán)形表面，所述機(jī)架限定(i)一潤滑油收集空腔，(ii)至少一個(gè)加油孔口，與所述潤滑油收集空腔成流動(dòng)連通，以及(iii)至少一條吸入氣體通道，所述至少一條吸入氣體流動(dòng)通道與所述潤滑油收集空腔和所述一個(gè)回油孔口二者由所述機(jī)架的一壁板隔絕開來；一壓縮機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述殼體的所述縮進(jìn)部分之中；一馬達(dá)，安裝在所述殼體的所述吸氣壓力部分之中，用于驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)構(gòu)；以及一套筒，從所述機(jī)架垂下在所述殼體的所述吸氣壓力部分之中，所述馬達(dá)設(shè)置在所述套筒之中并與之協(xié)同以限定一條通過由所述機(jī)架限定的所述至少一條吸入氣體通道通向所述壓縮機(jī)構(gòu)的吸入氣體流動(dòng)通路，所述套筒、所述殼體和所述機(jī)架協(xié)同一起限定一條從所述潤滑油收集空腔到所述油槽的回油通路，它是與通向所述壓縮機(jī)構(gòu)的所述吸入氣體流動(dòng)通路隔絕開來的。
全文摘要
采用一驅(qū)動(dòng)馬達(dá)安裝套筒和一多孔口機(jī)架來控制流經(jīng)一種下側(cè)致冷渦旋式壓縮機(jī)吸氣壓力部分的潤滑油和氣體的流動(dòng)、使用、相互作用和分離。安裝套筒和機(jī)架提供把潤滑油送向壓縮機(jī)殼體下側(cè)之內(nèi)需要潤滑的各表面,以及把吸入氣體傳送到渦旋壓縮機(jī)構(gòu),其方式是,冷卻壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)并保持潤滑油和吸入氣體的各自流動(dòng)是充分隔離的,以確保多余的油量不被傳送出壓縮機(jī)以外而進(jìn)入由它壓縮的氣體之中。潤滑因一放空通道而得到加強(qiáng),此通道通進(jìn)壓縮機(jī)殼體吸氣壓力部分里面的一相對低壓區(qū)域。放空口可導(dǎo)致提升并有助于輸送滑油向上和通過壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)軸中的一油溝輸送到壓縮機(jī)上部之中需要潤滑的各個(gè)不同的表面。
文檔編號(hào)F04C29/04GK1181128SQ96193113
公開日1998年5月6日 申請日期1996年1月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月7日
發(fā)明者D·R·克魯姆, B·P·西蒙斯, A·F·特加登, J·A·路德, P·A·科特拉雷克 申請人:美國標(biāo)準(zhǔn)公司