一种曲轴、压缩机、压缩机的供油方法以及电器与流程

[0001]
本申请总体来说涉及一种压缩机，具体而言，涉及一种曲轴、压缩机、压缩机的供油方法以及电器。


背景技术：

[0002]
压缩机是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，根据结构分为多种类型，其中常见的为滚动转子式压缩机，曲轴通过与电机转子过盈连接成为压缩机驱动部件，曲轴在电机驱动下对气缸内的冷媒进行压缩，经过压缩的冷媒进入到消音器内，再进入消音器与电机之间的空间。曲轴的偏心部两侧形成长轴和短轴，长轴与上法兰、短轴与下法兰及偏心部与滚子分别形成摩擦副，为了保证压缩机可靠运行，各摩擦副要充分润滑和冷却。
[0003]
受压缩机结构限制，油路通常布置在曲轴上。现有油路结构沿曲轴的轴向设置中心轴孔，由于曲轴需要对上下侧的各部件进行润滑冷却，中心轴孔用于输送冷却油，一般达到曲轴的一半长度以上，曲轴基本为空心轴结构。而且，还会根据润滑和出油的要求设置多个出油孔，保证润滑的出油量足够。曲轴的结构一般设置偏心部或平衡块，偏心部和平衡块的端面是与其他部件配合的装配面，因此出油孔或储油槽一般会设置在偏心部和平衡块的装配面的上下侧，以保证润滑和冷却效率。但这种油路结构在使用中，具有以下缺陷：曲轴自身存在长轴和短轴，在长轴、短轴的根部或者偏心部、平衡块的装配面上通常存在油孔，同时曲轴为空心结构，导致曲轴强度严重受限，存在断轴等风险，使得曲轴的可靠性降低。
[0004]
有鉴于此，亟需对现有的压缩机及其油路机构的结构进行改进，保证各摩擦副润滑冷却的基础上，提高曲轴强度。


技术实现要素：

[0005]
本申请的一个主要目的在于克服上述现有技术的压缩机的曲轴可靠性较低的缺陷，提高压缩机曲轴的强度，提供一种曲轴，包括长轴、偏心部和短轴，所述短轴内还设置有泵油机构；所述偏心部内形成有内油路，所述内油路的出油口形成在所述偏心部外，所述内油路的入油口连通所述泵油机构；所述外油槽与所述内油路的出油口接通，所述泵油机构通过所述内油路及所述外油槽向所述曲轴的各摩擦副供油。
[0006]
根据本发明的一实施方式，所述长轴为实心轴结构。
[0007]
根据本发明的一实施方式，所述外油槽设置在所述偏心部的外周面，所述外油槽两端分别向所述长轴与所述短轴方向开放。
[0008]
根据本发明的一实施方式，所述外油槽在中部的深度大于两侧的深度，所述内油路的出口开设在所述外油槽的中部。
[0009]
根据本发明的一实施方式，所述内油路包括第一油孔和第二油孔，所述第一油孔连通所述外油槽，所述第二油孔连通至所述偏心部面向所述长轴侧的端面。
[0010]
进一步地，在上述实施方式中，所述第一油孔设置在所述偏心部的短径处，所述第
二油孔设置在所述偏心部的长径处。
[0011]
或者，进一步地，在上述实施方式中，所述第二油孔包括依次连通的径向孔和轴向孔，所述径向孔与所述泵油机构连通，所述轴向孔的开口设置在所述偏心部的端面。
[0012]
根据本发明的一实施方式，所述长轴根部形成第一储油槽，所述短轴的根部形成第二储油槽，所述外油槽的两端分别与所述第一储油槽以及第二储油槽连通。
[0013]
本发明还公开一种压缩机，包括上述结构的曲轴。
[0014]
根据本发明的一实施方式，还包括驱动组件和泵体组件，所述泵体组件包括：
[0015]
所述的曲轴，与所述驱动组件的转子固定，所述偏心部和气缸内的滚子形成偏心部摩擦副；
[0016]
法兰组件，包括分别设置在所述偏心部两侧的上法兰和下法兰，所述上法兰和所述长轴之间形成长轴摩擦副，所述下法兰和所述短轴之间形成短轴摩擦副，消音器套设于所述上法兰的轴颈上并压紧于所述上法兰的安装面。
[0017]
根据本发明的一实施方式，所述上法兰和所述长轴根部对应形成第一储油腔，所述下法兰和所述短轴根部对应形成第二储油腔，所述轴颈的内壁设有螺旋槽，所述螺旋槽与所述第一储油腔或所述外油槽连通。
[0018]
进一步地，在上述实施方式中，所述上法兰的上端面环绕所述轴颈设有集油槽，所述上法兰设有出气孔，所述出气孔的入口与所述第一储油腔或所述螺旋槽连通；
[0019]
所述出气孔出口设置于所述集油槽内，或者
[0020]
所述出气孔出口设置于所述轴颈的外壁，或者
[0021]
所述出气孔出口设置于所述安装面上。
[0022]
更进一步地，在上述实施方式中，所述安装面上设有导油槽，所述导油槽的一端连通所述出气孔的出口，另一端通向压缩机的背压腔。
[0023]
再进一步地，在上述实施方式中，所述导油槽的出口沿所述上法兰的径向向下倾斜，与所述安装面形成0～5
°
的夹角。
[0024]
或者，进一步地，在上述实施方式中，所述第一储油腔开设在所述长轴的外周面的根部，或由所述上法兰的外周面以及所述长轴的外壁分别开设凹槽形成；第二储油腔开设在所述短轴的外周面的根部，或由所述下法兰的外周面以及所述短轴的外壁分别开设凹槽形成。
[0025]
本发明还公开了一种电器，包括上述结构的压缩机。
[0026]
本发明还公开了一种压缩机的供油方法，利用上述结构的曲轴实现，包括以下步骤：
[0027]
以内置的泵油机构在曲轴的短轴处泵油；
[0028]
油沿着设在曲轴的偏心部内的内油路向摩擦副供油；
[0029]
以曲轴的偏心部外侧的外油槽对各摩擦副进行平衡供油。
[0030]
由上述技术方案可知，本申请的优点和积极效果在于：将内油路和外油槽均置于偏心部上，避免了直接在长轴和短轴上开设油孔，偏心部因具有比长轴、短轴更大的直径而具有更大的结构强度，具备更强的抗弯和抗扭性能，因此将需要开孔的内油路和外油槽均设置在偏心部上，能够缩小曲轴各段的强度差距，提高曲轴的整体强度；内油路设置于偏心部内，大幅缩短了曲轴内部的空心长度，从内部增强了曲轴的强度，不易变形和损坏，改善
了加工工艺，降低加工成本；本发明改善了传统曲轴的空心结构，减少了出油孔的数量，有效提高曲轴的强度，降低变形、断轴等风险。而且，以偏心部上的外油槽可以分别向长轴以及短轴方向供油，偏心部具有更大外径，所以其上的外油槽供油可分别向两侧进行，而不用担心偏心部的阻隔，有效保持整体供油的顺畅。
附图说明
[0031]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0032]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]
图1是根据一示例性实施方式示出的曲轴的结构示意图。
[0034]
图2是根据一示例性实施方式示出的曲轴的剖视图。
[0035]
图3是根据一示例性实施方式示出的压缩机的泵体组件的剖视图。
[0036]
图4是根据一示例性实施方式示出的压缩机的泵体组件的冷却油流动示意图。
[0037]
图5是根据一示例性实施方式示出的压缩机的上法兰的结构示意图。
[0038]
图6是根据一示例性实施方式示出的压缩机的上法兰的剖视图。
[0039]
图7是根据一示例性实施方式示出的曲轴的剖视图。
[0040]
图8是根据一示例性实施方式示出的曲轴的剖视图。
[0041]
其中，附图标记说明如下：
[0042]
油池100，曲轴10，长轴11，偏心部12，短轴13，中心油孔21，导油片22，外油槽30，第一油孔31，第二油孔32，径向孔321，轴向孔322，气缸40，滚子41，上法兰51，安装面510，出气孔511，导油槽512，集油槽513，轴颈514，下法兰52，第一储油腔61，第二储油腔62，消音器70，背压腔80。
[0043]
图4中，实线箭头方向为冷却油的流动方向，虚线箭头方向为气态油的流动方向。
具体实施方式
[0044]
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0045]
为了克服现有技术中曲轴的强度较低的问题，如图1和图2所示，本发明公开了一种曲轴10，包括长轴11、偏心部12以及短轴13，短轴13内还设置有泵油机构；偏心部12内形成有内油路，内油路的出油口形成在偏心部12外，内油路的入油口连通泵油机构；外油槽30与内油路的出油口接通，泵油机构通过内油路及外油槽30向曲轴10的各摩擦副供油。
[0046]
本发明的技术方案，将内油路和外油槽30均置于偏心部12上，避免了直接在长轴11和短轴13上开设油孔，偏心部12因具有比长轴11、短轴13更大的直径而具有更大的结构强度，具备更强的抗弯和抗扭性能，因此将需要开孔的内油路和外油槽30均设置在偏心部12上，能够缩小曲轴10各段的强度差距，提高曲轴10的整体强度。而且内油路设置于偏心部
12内，进一步缩短了曲轴10内部的空心长度，从内部增强了曲轴10的强度，不易变形和损坏。综上可知，本发明改善了传统曲轴10的空心结构，减少了出油孔的数量，有效提高曲轴10的强度，降低变形、断轴等风险，提高压缩机的可靠性。本发明的方案尤其更适用于小轴径曲轴，在实现低摩擦功耗的同时，保证各摩擦副充分润滑，保证曲轴10强度，提高压缩机可靠性。
[0047]
由于长轴11段的外周对应设有更多部件如消音器70、电机等，因此为了保证曲轴10上方部件的充分润滑和冷却，内油路和外油槽30均可以向长轴11供油，相对地，短轴13的供油通过外油槽30即可充足供应，内油路和外油槽30的设置能够实现精准供油，减少油的浪费和无效循环，降低能量损耗。以偏心部12上的外油槽30可以分别向长轴以及短轴方向供油，偏心部12具有更大外径，所以其上的外油槽30供油可分别向两侧进行，而不用担心偏心部12的阻隔，有效保持整体供油的顺畅。
[0048]
本发明中曲轴10没有在偏心部12以外的位置开设出油孔，能够降低压缩机在中、高频运行下的吐油率，避免引起油池液位不稳，影响压缩机可靠性；而且另一方面也能避免过多的冷冻油进入冷凝器和蒸发器，影响两器换热，保证空调等电器的整体性能。
[0049]
具体地，如图3和图4所示，泵油机构包括设置在短轴13上的中心油孔21和设置在中心油孔21内的导油片22，导油片22用于利用自身结构，随着曲轴10的旋转将油从油池100中泵入中心油孔21内。
[0050]
根据本发明的一实施方式，长轴11为实心轴结构。由于长轴11与其他部件的配合面的面积更大，其强度对整体结构的强度和装配精度影响更大，本实施方式中将长轴11设置为实心轴结构，增强长轴11本身的强度，提上整体结构的性能和配合精度。
[0051]
如图2所示，根据本发明的一实施方式，外油槽30设置在偏心部12的外周面，外油槽30两端分别向长轴11和短轴13方向开设。外油槽30用于向偏心部摩擦副、两侧的短轴摩擦副和长轴摩擦副供油实现冷却和润滑，本实施方式中，将外油槽30设置在偏心部12的外周面，结构简单易加工，随着曲轴10的旋转，油从内油路在离心力的作用下进入外油槽30和偏心部摩擦副，并进入短轴摩擦副和长轴摩擦副。
[0052]
进一步地，在上述实施方式中，外油槽30的深度在中部的深度大于两侧的深度，内油路的出口开设在外油槽30的中部。由于油进入内油路后，其受到的离心力沿曲轴10或偏心部12的径向，因此可因势利导，将外油槽30设置为本实施方式中的结构，允许油具有一定的径向速度，减少能量内耗；而且由于油在出口位置流动速度最大，因此出口处具有更大深度和空间，还能一定程度能够缓解油压。
[0053]
具体地，外油槽30沿偏心部12的轴向设置。轴向方向为外油槽30能够与两端的长轴摩擦副、短轴摩擦副连通的最短距离，能够最大限度减少对偏心部12的强度影响，同时方便加工。
[0054]
根据本发明的一实施方式，内油路包括第一油孔31和第二油孔32，第一油孔31连通外油槽30，第二油孔32连通至偏心部12靠近长轴11的端面。本实施方式中，第一油孔31用于向偏心部摩擦副、长轴摩擦副、短轴摩擦副供油，而第二油孔32、外油槽30则用于向长轴摩擦副供油，将内油路的作用通过第一油孔31和第二油孔32协同实现，有利于实现油的精准供给。
[0055]
进一步地，在上述实施方式中，第一油孔31设置在偏心部12的短径处，第二油孔32
设置在偏心部12的长径处。本实施方式中，第一油孔31和与之相通的外油槽30设置在短径处，外油槽30需要贯穿偏心部12的外周面，减少了第一油孔31的长度和外油槽30的总体深度，能够减少对偏心部12的强度影响，第二油孔32为了平衡油压，设置在长径处，能够把对偏心部12的强度影响尽量降低。
[0056]
或者，进一步地，在上述实施方式中，第二油孔32包括依次连通的径向孔321和轴向孔322，径向孔321与泵油机构连通，轴向孔322的开口设置在偏心部12的端面。本实施方式中，径向孔321减少油的流出速度损失，轴向孔322则能够将油向上导出。具体地，轴向孔322可设置为盲孔，朝向一个方向导出冷却油。
[0057]
具体地，第一油孔31和径向孔321关于供油通道的中心轴对称设置。而且第一油孔31和第二油孔32能够平衡油压。第一油孔31和径向孔321对称设置，那么在加工时，可以利用一个工序如钻孔，加工出第一油孔31和径向孔321，减少工序，方便加工。
[0058]
根据本发明的一实施方式，长轴11根部形成第一储油槽，短轴13根部形成第二储油槽，外油槽30的两端分别与第一储油槽、第二储油槽连通。本实施方式中，第一储油槽、第二储油槽分别用于为长轴摩擦副和短轴摩擦副供油，实现暂时的储油功能，避免在运转过程中发生油液量少、冷却和润滑达不到要求，造成曲轴10烧结等损伤。
[0059]
如图7所示的一个实施方式，长轴11内设置了长轴油孔110，并开设长轴根部油孔111，在内端还开设了长轴侧油孔112，短轴13与偏心部12相接的位置开设短轴根部油孔131。如图8所示的一个实施方式，长轴油孔110贯穿至长轴11的末端，也设置了长轴根部油孔111和短轴根部油孔131。这两个实施方式中，长轴油孔110使得曲轴10的空腔增大，不利于提升曲轴的整体刚度，在长轴或短轴的根部开设油孔，使得此处的刚度降低，不利于提高可靠性。因此，本发明缩短曲轴的内部油孔长度，减少了空腔体积，避免长轴、短轴的根部开孔，通过双重手段有效保证曲轴的强度，提高可靠性。
[0060]
如图3和图4所示，本发明还公开了一种压缩机，包括上述结构的曲轴10。
[0061]
在本发明的一个实施方式中，压缩机还包括驱动组件和泵体组件，泵体组件包括上述结构的曲轴10和法兰组件。曲轴10与驱动组件的转子固定，偏心部12和气缸40内的滚子41形成偏心部摩擦副。法兰组件包括分别设置在偏心部12两侧的上法兰51和下法兰52，上法兰51和长轴11之间形成长轴摩擦副，下法兰52和短轴13之间形成短轴摩擦副，消音器70套设于上法兰51的轴颈514上并压紧于上法兰51的安装面510。
[0062]
本发明，偏心部摩擦副为偏心部12与气缸40内的滚子41形成，曲轴10在转动过程中通过偏心部12对气缸40内的滚子41挤压来改变气缸40的工作状态，上法兰51和下法兰52分别形成长轴摩擦副、短轴摩擦副，保证曲轴10在转动过程中实现泵油，并将油沿着曲轴10的油路机构进入到目标区域。
[0063]
根据本发明的一实施方式，上法兰51和长轴11根部对应形成第一储油腔61，下法兰52和短轴13根部对应形成第二储油腔62，轴颈514的内壁设有螺旋槽515，螺旋槽515与第一储油腔61或外油槽30连通。本实施方式中，螺旋槽515设置在上法兰51的轴颈514处，冷却油进入螺旋槽515并在曲轴10的旋转作用下沿螺旋槽515向上攀升润滑长轴摩擦副的主轴承，可直接与外油槽30接通长轴11的一端连通，也可以与长轴11根部的第一储油腔61连通，方便将第一储油腔61的油输送至长轴摩擦副的各处，提高润滑冷却效率。
[0064]
如图4～6所示，进一步地，在上述实施方式中，上法兰51的上端面环绕轴颈514设
有集油槽513，上法兰51设有出气孔511，出气孔511的入口与第一储油腔61或螺旋槽515连通；出气孔511出口设置于集油槽513内，或者出气孔511出口设置于轴颈514的外壁，或者出气孔511出口设置于安装面510上。
[0065]
在实际运行中，由于冷却油与各摩擦副接触，摩擦副的热量会使冷却油部分析出形成气态，因此在上法兰51的位置设置出气孔511，使得气态油和液态油的混合体能够向上导出。长轴摩擦副延伸的长度较大，同时承受载荷较大，可在第一储油腔61或螺旋槽515设置出气孔511的入口，出口在设置在经过换热后的位置，如集油槽513、轴颈514的外壁或安装面510上。由于出气孔511直径较小，如具体可设置为0.5mm～1.5mm，油流动阻力大，通过出气孔511流出的冷冻油量很少，流出出气孔511的冷冻油与集油槽513聚集的冷冻油混合，并通过导油槽512流出进入背压腔80，由于流出的冷冻油为连续流，背压腔80内的气流对其影响较小，在重力作用下这部分冷冻油流入油池100，有效降低压缩机吐油率。
[0066]
具体地，出气孔511倾斜设置，倾斜设置可根据入口和出口位置，然后直接钻孔连通，有利于气液混合体快速导出。
[0067]
更进一步地，在上述实施方式中，安装面510上设有导油槽512，导油槽512的一端连通出气孔511的出口，另一端通向压缩机的背压腔80。本实施方式中，在安装面510上设置导油槽512，将气液混合体导出到压缩机的背压腔80，其中气体上升进入背压腔80，冷却后沿着背压腔80的内壁回归液态，再回到油池100，而液态油直接回到油池100，导油槽512能够提高油的导向能力和整体循环效率。
[0068]
再进一步地，导油槽512的出口沿上法兰51的径向向下倾斜，与安装面510形成0～5
°
的α夹角。本实施方式中，随着气液混合体的导出，导油槽512向下倾斜，深度加大，能够有效提高导油效果，避免气液混合体的回流。
[0069]
根据本发明的一实施方式，第一储油腔61开设在长轴11的外周面的根部，或开设在上法兰51的内端，或由上法兰51的外周面以及长轴11的外壁分别开设凹槽形成；第二储油腔62开设在短轴13的外周面的根部，或开设在下法兰52的内端，或由下法兰52的外周面以及短轴13的外壁分别开设凹槽形成。本实施方式中，第一储油腔61、第二储油腔62根据需要单独设置在曲轴10的长轴11、短轴13上，也可以单独设置在上法兰51、下法兰52上，也可以与上法兰51、下法兰52共同配合形成，加工方式不限定，可根据需要灵活设置。
[0070]
本发明还公开了一种电器，包括上述结构的压缩机。此电器包括但不限于冰箱、空调，还包括其它需要制冷功能的电器。将上述结构的压缩机应用于此类电器中，能够有效提高使用寿命，而且降低压缩机的损耗，节省能源。
[0071]
本发明还公开了一种压缩机的供油方法，利用上述结构的曲轴10实现，包括以下步骤：
[0072]
以内置的泵油机构在曲轴10的短轴13处泵油；
[0073]
油沿着设在曲轴10的偏心部12内的内油路向摩擦副供油；
[0074]
以曲轴10的偏心部12外侧的外油槽30对各摩擦副进行平衡供油。
[0075]
本发明的供油方法，利用泵油机构通过偏心部12的内油路、外油槽30向外供油，供油路径简单，能够降低出油量，有效降低能源损耗，并能够实现对各摩擦副的精准供油。
[0076]
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之
间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0077]
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。