CN100351520C - 活塞式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种活塞式压缩机(1)，特别是密封封闭式制冷剂压缩机，其具有至少一个气缸(3)和在该气缸中往复运动的活塞(4)，该活塞通过活塞销(9)与驱动杆(5)连接并在该活塞的外套表面中具有一外周润滑槽(13)，该活塞销(9)具有一与润滑源(11、12)相连的纵向孔(13)。为了试图改善润滑，该纵向孔(10)沿重力方向向下开口并具有向上的通气口。

Description

活塞式压缩机

技术领域

本发明涉及一种活塞式压缩机、特别是密封封闭式制冷剂压缩机，该压缩机带有至少一个气缸和在该气缸中往复运动的活塞，该活塞通过活塞销与驱动杆连接并在其外套表面中具有一外周润滑槽，该活塞销具有一与润滑源相连的纵向孔。

背景技术

例如由专利US4478559已知了这种形式的活塞式压缩机。驱动杆由连杆形成，其设置有一纵向孔，润滑油经该孔从该连杆的曲轴侧端输送到活塞销。在该活塞销中设置有一径向孔，润滑油经该孔到达纵向孔。在纵向孔中，润滑油被向上压并由此到达润滑槽，该润滑槽在活塞的外侧上延伸。其中该润滑油维持对气缸、活塞、以及气缸与活塞之间的密封件的工作表面的润滑。

专利US5118263示出了另一种密封封闭式的制冷剂压缩机，该压缩机在活塞销的圆柱形外表面上具有外周润滑槽，该润滑槽与在连杆中的纵向孔相连并起到了向形成在活塞侧的连杆环中的销轴承提供润滑油的作用。随后，离开该销轴承的润滑油到达在活塞的外侧上的润滑槽，由此维持对气缸和活塞的工作表面的润滑并有助于改善气缸和活塞之间的密封。然而，按这种方式到达气缸的润滑油量相对较小。因此，另外的油尽管没有压力仍经形成在气缸体的上侧上的开口被直接供给，该开口终止于活塞外周槽的区域中。在活塞销中的用于分配润滑油的润滑槽在销轴承中削弱了稳定的油膜的形成。

在许多情况中，形成在活塞外套的圆柱形外表面中的润滑槽并不总是完全地充满着润滑油，而是残留一定量的气体，尤其是在润滑槽的上部区域中。其中，来自气缸的压缩腔的被压缩的制冷剂气体经活塞和气缸之间的间隙渗入润滑槽中。经形成在活塞中的通气口，所形成的气体-油混合物被压入压缩机壳体的容积内，这导致产生不希望的噪音。另外，随着制冷剂气体的损失，压缩机的效率将下降。

另外，因为被压缩的制冷剂气体的高压引起一部分的气体-油混合物经油供给***(即在连杆中的纵向孔)被压回到驱动***中，该混合物从该处经在曲轴中的开口被压出，所以出现了噪音。此外，这对于轴承(即曲轴侧销轴承)的充分润滑具有不利的影响。

发明内容

本发明基于的任务是改善润滑。

在背景技术中所述的活塞式压缩机中，由于纵向孔沿重力方向向下开口并具有向上的通气口，从而解决了本发明的任务。

借助于向下开口的纵向孔，经润滑源供给的润滑剂(即润滑油)在润滑槽中没有出现气体缓冲的情况下供给到该润滑槽，该气体缓冲阻碍了润滑剂的进一步流动。然而，仅仅在活塞销中形成上述已知的向上开口的纵向孔并不是足够的。在这种情况下，气泡将在活塞销内侧产生，这影响对于适当润滑功能的安全性。然而，当纵向孔的向上通气口设置时，该纵向孔被润滑剂(即润滑油)以充分程度地填充。随后供给的润滑油接着完全地润滑槽。形成了完全封闭的润滑膜，该润滑膜在活塞的整个外周围绕该活塞。这改善了活塞与气缸之间的润滑。同时，改善了密封度，从而提高了效率。润滑状况的改善增加了压缩机的寿命。

优选的是，该通气口布置该纵向孔的上端处。这样，包含在活塞销的纵向孔中的少量气体可完全地逸出。由于气体的相当低的密度，流入的润滑油总是向气体向上排出。

优选的是，该纵向孔形成为通孔。这是一种确保纵向孔向下开口并具有向上的通气口的非常简单的方法。

优选的是，该通气口与润滑槽相连。这样，润滑油不仅从纵向孔的低部到达润滑槽，还从顶部到达润滑槽。这样，可从两侧向润滑槽供给。特别是当压缩机启动时，可相当快地实现活塞和气缸之间的所需的密封状况。

优选的是，该纵向孔的该通气口与经活塞的通气路径相连。经该通气路径，在供给润滑油过程中排出的气体可从活塞逃逸出。这样，不存在产生影响润滑性质的气体缓冲的危险。该气体首先经通气口向上排出，并随后经通过活塞的通气路径被排出。

优选的是，该通气路径对于润滑剂具有比该纵向孔和该润滑槽更大的阻力。当选择较小的通气口时，一定的压力在油***中形成。在某个意义上说，这将导致整体的或完全的油填充，油附加地暴露在一定压力下，这样导致活塞和气缸之间的密封改善了。同时，压缩后的制冷剂气体的泄漏损失降低了。

优选的是，该通气路径由至少一个在活塞销与活塞之间的凹口形成。气体可经这些凹口排出。另外，当气体已完全排出时，润滑油流入。这种凹口的制造是相对简单的。这使得可在准确的所需位置处，即在活塞销的前侧处开始形成该通气路径。

优选的是，该活塞是中空的，并且该凹口从该通气口延伸到活塞的中空内部中。这样，该活塞的内部可用作对于排出气体和随后还将排出的供给润滑油的排出部。在该活塞内部，气体和润滑油没有破坏作用。

优选的是，该凹口由该活塞销的平整部形成。这导致在活塞和活塞销之间形成间隙形状的通道。该平整部的轴向长度这样选择，即，使得该间隙从在活塞外侧的润滑槽延伸到活塞内部中，即延伸到由活塞壳体限定的内腔中。

优选的是，该凹口布置在由该润滑槽确定的一平面中。这样，在活塞的运动和加速方向上，在润滑油流出的过程中保持了特定的平衡。如果该凹口相对于所示的活塞转向90度，则将出现不再保持完全的油填充的状况。因为活塞在加速和减速过程中的惯性力，所以从润滑槽排出到凹口中的润滑油量在特定时间段内大于由润滑源供给的油量。这样，气体再次渗入润滑槽。然而，当凹口布置在“中部”时，这种情况不会发生。尽管活塞交替的加速和减速，但是排出状况是这样的：供给的油与排出的油大致平衡。

优选的是，该凹口在活塞销与驱动杆之间的支承面之上终止。经凹口流出的润滑油随后进一步确保活塞和活塞销之间的销轴承的润滑的改善。这进一步地降低了磨损，并且由于磨损较小从而提高了效率。

优选的是，该活塞销不可旋转地保持在驱动杆中并且相对于该活塞可旋转地支承。在目前为止，在小型的制冷剂压缩机中，该活塞销通常借助于压配合固定在活塞中，即不可旋转地被保持，然而在连杆环中，即驱动杆中，该活塞销可旋转地被支承。甚至当压配合仅在活塞外套的一个侧上形成时，存在着活塞微小变形的危险，这导致在活塞和气缸之间不规则形状的间隙。当通过例如将活塞销压入连杆并在活塞中可旋转地支承该活塞销，本发明的活塞销从而不可旋转地保持在驱动杆中时，在驱动杆中的润滑油供给孔和在活塞销中的相应的径向孔可形成较大的直径。这两个孔不再终止于支承面。因此，它们不再影响润滑膜的形成。较大的孔直径简化了驱动杆的工作，这是因为较大直径的孔比较小直径的孔更容易形成长的孔。最后，在连杆中的孔和在活塞销中的径向孔之间的连接简化了，这是因为这两个孔之间没有相对的移动。当使用例如铝的轻金属或轻金属合金的驱动杆时，上述的固定方法特别合适，由于减轻了重量并简化了工作所以使用这样的驱动杆。然而，使用这种类型的轴承时，难以确保在活塞与形成在活塞外套中的活塞销之间的支承面的充分润滑。然而，使用了所示的实施例，其具有在活塞销中的纵向通孔，当两个轴承在压力下经由在活塞销中的轴向通孔被有规律地供给了润滑油时，确保了润滑。

附图说明

参照以下附图将基于优选实施例详细地描述本发明，在附图中：

图1是包括在气缸中的活塞、活塞销和驱动杆的部件组的纵向透视图；

图2是经活塞的纵向截面图；和

图3是沿图2中的线III-III截取的截面图。

具体实施方式

图1示出了带有壳体2的压缩机1的截面，气缸3布置在该壳体中。在该气缸3中，活塞4布置成可往复运动。活塞的驱动借助于驱动杆来提供，此处驱动杆的形式为连杆。该连杆的另一端以本领域已知的方式支承在曲轴上，并且未示出。当曲轴旋转时，驱动杆5沿双向箭头6的方向往复运动。

驱动杆5可旋转地借助于连杆环7与活塞销9连接，销轴承8形成在该连杆环的径向内侧，即，驱动杆5可相对于该活塞销9在小角度区域内转动。

活塞销9具有纵向通孔10。径向通孔11设置在活塞销9的壁中。该径向孔11与孔12的开口重叠以进入驱动杆5。该孔12将驱动杆5的两个连杆环彼此相连并作为用于润滑活塞4和活塞销9的油的输送通道。

在这种情况下，活塞4具有润滑槽13，该润滑槽与形成在活塞销9的两个前侧上的腔14、15相连。另外，活塞4是中空的，即该活塞具有中空内腔16。

活塞销9在其上端上具有平整部17，该平整部形成活塞4与活塞销9之间的凹口18。该平整部17的长度这样选择，即，使得该凹口18从在活塞销9的上端处的腔14延伸进入该中空内腔16。这样，该凹口在销轴承8之上终止。

箭头19示出了润滑油的路径，该路径借助于新的结构来形成。

经在驱动杆5中的纵向孔12供给的润滑油通过径向孔11进入在活塞销9中的纵向孔10。润滑油的供给可以是间隔的或脉冲式的。润滑油经径向孔11进入到活塞销9中的纵向孔10中，并随后由于重力首先向下流，并随后填充该纵向孔10。这样，仍包含在纵向孔10中的气体向上移动进入腔14。该纵向孔10的上端由此形成通气口。随着填充的油的增加，来自腔14的气体经凹口18进入活塞4的内腔16，并可随后逸出到该压缩机的其它区域中(未示出)。

同时，润滑槽13被来自下腔15的油填充。仍残留在润滑槽13中的的气体沿腔14的方向向上移动并经凹口18流出。在过一会儿之后，在活塞销9中的纵向孔10和两个腔14、15以及润滑槽13被完全地充满油。额外供给的油将随后经由凹口18流入活塞4的内腔16中。以这种方式，油还到达销轴承8，这有助于在连杆环7中改善润滑效果。

凹口18满足油需要的相对较大的流动阻力，以便在由纵向孔10、两个腔14、15、以及润滑槽13形成的油***中可获得一定的压力。主要的是，在润滑槽13中的压力确保了良好的润滑并尤其是形成了活塞4和气缸3之间的相对较安全的密封。

特别如图2所示，活塞销9可相对于已知情况向下延伸，同时在活塞中通气口不再必须保持开放。这改善了机械稳定性。特别是，可使得活塞销9在两端部处进入到活塞4的外套中相同距离。

沿活塞4的轴向方向，凹口18与润滑槽13布置在相同的位置。换言之，凹口18布置在一平面中，该平面由润滑槽13来确定。相对于活塞4的运动方向6，凹口18大致布置腔14的中部。这样，其处于这样的位置中，即，在活塞4的加速和减速的过程中，在其中总有某一最小量的润滑油。因此，在另一方面，不存在这样的危险，即，过量的润滑油和在活塞4的特定运动阶段中所产生的过高的油压导致过量的润滑油经凹口18流出，这样不再需经驱动杆5中的纵向孔12重新供给。

当然，凹口18还形成在活塞销9的相反侧上，如果需要还可形成在活塞销9的两个侧上。然而，形成凹口18的单个的平整部17通常是足够的。

当然，还可以以不同的方式来形成凹口18，例如借助于活塞4的相应工作。

凹口18实际在润滑槽13的上端区域中在最高点处开始形成。因此完全的油***可以以适当和快速的方式通气。实现了在没有过多量的残留气体的情况下完全的油填充。

当确保了驱动杆5相对于活塞销9不可旋转并且活塞销9布置成可在活塞中旋转时，活塞销9的向下延伸可增加在下部区域中可获得到的支承面，这对该往复式压缩机的寿命具有有利的作用。在这种情况下，当在腔14、15中润滑油可获得微小的过压时，活塞销9和活塞4之间的表面还可从腔14、15来润滑。否则，润滑油的流动如上所述。

Claims (12)

1.一种活塞式压缩机，其具有至少一个气缸和在该气缸中往复运动的活塞，该活塞通过活塞销与驱动杆连接并在该活塞的外套表面中具有一外周润滑槽，该活塞销具有一与润滑源相连的纵向孔，其特征在于，沿重力方向该纵向孔(10)向下开口并具有向上的通气口。

2.如权利要求1所述的活塞式压缩机，其特征在于，该通气口布置在该纵向孔(10)的上端处。

3.如权利要求1所述的活塞式压缩机，其特征在于，该纵向孔(10)形成为通孔。

4.如权利要求1所述的活塞式压缩机，其特征在于，该通气口与该润滑槽(13)相连。

5.如权利要求1-4中任一项所述的活塞式压缩机，其特征在于，该纵向孔(10)的该通气口与经活塞(4)的通气路径(18)相连。

6.如权利要求5所述的活塞式压缩机，其特征在于，该通气路径(18)对于润滑剂具有比该纵向孔(10)和该润滑槽(13)更大的阻力。

7.如权利要求5所述的活塞式压缩机，其特征在于，该通气路径(18)由至少一个在活塞销(9)与活塞(4)之间的凹口形成。

8.如权利要求7所述的活塞式压缩机，其特征在于，该活塞(4)是中空的，并且该凹口(18)从该通气口延伸到活塞(4)的中空内部(16)中。

9.如权利要求7所述的活塞式压缩机，其特征在于，该凹口(18)由该活塞销(9)的平整部(17)形成。

10.如权利要求7所述的活塞式压缩机，其特征在于，该凹口(18)布置在由该润滑槽(13)确定的一平面中。

11.如权利要求7所述的活塞式压缩机，其特征在于，该凹口(18)在活塞销(9)与驱动杆(5)之间的支承面(8)之上终止。

12.如权利要求1所述的活塞式压缩机，其特征在于，该活塞销(9)不可旋转地保持在驱动杆(5)中并且相对于该活塞(4)可旋转地支承。

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