CN110762014A - 上油组件及卧式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种上油组件及卧式压缩机，涉及空调器技术领域，解决了现有技术中压缩机为变频压缩机时，低频工作时供油不足，高频工作时供油过量的技术问题。该上油组件包括油罩、上油腔和隔板；所述油罩与下法兰密封连接形成所述上油腔；所述隔板将所述上油腔分隔为第一腔体和第二腔体；通过移动所述隔板能够增加或减小所述第二腔体内冷冻油的压力损失，从而调节由所述第二腔体进入卧式压缩机的冷冻油供应量。本发明通过设置隔板将上油腔分隔为第一腔体和第二腔体，隔板通过移动改变第二腔体的体积，增大或减小第二腔体压力损失，从而实现增加低频时的冷冻油供应，减少高频时的冷冻油供应。

Description

上油组件及卧式压缩机

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，尤其是涉及一种上油组件及卧式压缩机。

背景技术

现有的卧式压缩机运行时，由于转子及转子上风扇的旋转作用，会在曲轴长轴末端形成负压，由于排出冷媒压强对冷冻油产生作用，在上油管组件的上油管入口形成压力。由于上油管组件入口的压力大于曲轴长轴末端的负压，使得冷冻油会从上油管组件进入曲轴短轴上端，冷冻油再通过曲轴上的通道，流到各个摩擦副中，在卧式压缩机运转中起润滑作用，以减少运行摩擦和磨损程度，并且能够带走工作过程中产生的热量。此上油管组件结构主要适用于转速不变的定频压缩机，当压缩机为变频压缩机时，会出现供油过量或不足的问题。

根据流体力学原理，管道内的总压力损失包括沿程压力损失和局部压力损失。根据沿程压力损失公式

其中λ表示沿程阻力系数，与管路的粗糙度有关，l表示管路长度，d表示管路内径，ρ为液体密度保持不变，v为液体平均流速基本保持不变，由于上油管到曲轴吸油口距离很短，因此上油管组件对冷冻油流动造成的压力损失主要为局部压力损失。冷冻油从上油管管道到曲轴吸油口的沿程压力损失可忽略不计，可以初略认为冷冻油经过上油管组件的总压力损失为

根据局部压力损失公式

其中ζ为局部阻力系数，与拐角大小有关(管路系统中一般会存在其他特殊结构，如弯管、流道突然扩大或缩小、阀门、三通等，当液体流过这些管道的局部区域时，流速大小和方向被迫改变，形成死水区或涡旋区，液体在此区域并不参加主流动，而是不断的打旋，加速液体摩擦或造成质点碰撞，就形成拐角，拐角越大，涡旋区的液体能量损失越大)，拐角值越大局部压力损失越大，ρ为液体密度保持不变，v为液体平均流速基本保持不变。如图1所示，冷冻油通过上油管31’进入油罩1’、曲轴6’和下法兰7’密封围成的上油腔，由于流体的碰撞、惯性、附面层的影响，在拐角区(图1中油罩1’内右侧的两个直角位置及上油腔与下法兰7’接触位置，图中用螺旋线标出)形成漩涡引起能量损失，造成压力降，在上油腔的几个拐角处产生局部压力损失。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

当压缩机为变频压缩机时，低频工作时冷冻油能量损失大造成供油不足，高频工作时压缩机吸取的冷冻油过多造成供油过量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上油组件及卧式压缩机，以解决现有技术中存在的当压缩机为变频压缩机时，低频工作时冷冻油能量损失大造成供油不足，高频工作时压缩机吸取的冷冻油过多造成供油过量的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种上油组件，包括油罩、上油腔和隔板；所述油罩与下法兰密封连接形成所述上油腔；所述隔板将所述上油腔分隔为第一腔体和第二腔体；通过移动所述隔板能够增加或减小所述第二腔体内冷冻油的压力损失，从而调节由所述第二腔体进入卧式压缩机的冷冻油供应量。

可选地，所述第一腔体与所述卧式压缩机的端盖相邻，所述第二腔体与所述卧式压缩机的曲轴和下法兰相邻。

可选地，所述上油组件还包括通气管道，所述通气管道的一端与压力发生装置连通，另一端与所述第一腔体连通。

可选地，所述压力发生装置能够增加所述第一腔体内的压强，推动所述隔板向所述第二腔体方向移动，缩小所述第二腔体的体积。

可选地，所述压力发生装置能够降低所述第一腔体内的压强，推动所述隔板向所述第一腔体方向移动，增大所述第二腔体的体积。

可选地，所述上油组件还包括上油管，所述上油管的一端与所述卧式压缩机的储油区连通，另一端与所述第二腔体连通。

可选地，所述上油腔内设置有平衡装置，所述平衡装置能够使所述隔板在所述上油腔内水平滑动。

可选地，所述平衡装置包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧设置在所述第一腔体内，所述第二弹簧设置在所述第二腔体内。

可选地，所述第一弹簧、第二弹簧均有一端与所述隔板抵接。

一种卧式压缩机，所述卧式压缩机包括以上任一所述的上油组件。

上述任一技术方案至少可以产生如下技术效果：

本发明通过设置隔板将上油腔分隔为第一腔体和第二腔体，隔板在外力作用下通过移动改变第二腔体的体积，增大或减小靠近隔板的拐角大小。当卧式压缩机处于低频工况时，隔板通过移动缩小第二腔体的体积，靠近隔板的拐角减小，第二腔体内冷冻油的压力损失减小，增加了低频时的冷冻油供应，解决了低频时冷冻油供油不足的问题。当卧式压缩机处于高频工况时，隔板通过移动增大第二腔体的体积，靠近隔板的拐角增大，第二腔体内冷冻油的压力损失增大，从而减少了高频时的供油量，解决了高频时冷冻油供油过量的问题。通过改变低频和高频时冷冻油供应量，能够更好兼顾冷冻油的换热和润滑效果，实现卧式压缩机性能和零部件可靠性的提高。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中上油组件的示意图；

图2是本发明上油组件的示意图；

图3是本发明卧式压缩机的示意图。

图中1、油罩；2、第一腔体；21、通气管道；22、第一弹簧；3、第二腔体；31、上油管；32、第二弹簧；4、隔板；5、端盖；6、曲轴；7、下法兰；8、储油区。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种上油组件，如图2-3所示，包括油罩1、上油腔和隔板4。油罩1与下法兰7密封连接形成上油腔，上油腔设置于下法兰7和端盖5之间，上油腔内的冷冻油通过曲轴6位置的吸油口通道进入卧式压缩机泵体的各摩擦副中。隔板4将上油腔分隔为第一腔体2和第二腔体3，隔板4为实心结构，避免冷冻油进入第一腔体2，隔板4优选橡胶、塑料等具有较好弹性的材质实现与上油腔内侧更好的配合，隔板4通过与油罩1内部的上侧和下侧抵接进行滑动，并使隔板4能够在上油腔内移动且第一腔体2和第二腔体3不相互连通，类似于常见的活塞。通过移动隔板4能够增加或减小第二腔体3内冷冻油的压力损失，从而调节由第二腔体3进入卧式压缩机的冷冻油供应量。隔板4在外力作用下，如流体压力、固体结构推力等，实现靠近第二腔体3或远离第二腔体3的移动，改变第二腔体3的体积，从而改变拐角大小(第二腔体3的拐角为图2中螺旋线标出的区域，即第二腔体3四周几个锐角形成的涡旋区域，包括隔板4在第二腔体3接触位置、下法兰7在第二腔体3接触位置，而隔板4在第二腔体3接触位置形成的拐角会随隔板4的移动而改变)带来的第二腔体3内冷冻油压力损失，实现了通过第二腔体3进入卧式压缩机冷冻油供应量的调节。当卧式压缩机处于低频工况时，隔板4通过移动缩小第二腔体3的体积，靠近隔板4的拐角减小即涡旋区域减小，第二腔体3内冷冻油的压力损失减小，即进入曲轴6处吸油口通道的冷冻油压力变大，冷冻油再从第二腔体3进入卧式压缩机，冷冻油进入到曲轴6内通道的流量会增加，解决了低频时冷冻油供油不足的问题，避免了冷冻油不能保证润滑要求，容易造成压缩机异常磨损、可靠性降低等问题，实现对卧式压缩机冷冻油的稳定供给，满足泵体内各摩擦副所需的冷冻油。当卧式压缩机处于高频工况时，隔板4通过移动增大第二腔体3的体积，靠近隔板4的拐角增大即涡旋区域增大，上油组件内的涡流现象变严重，第二腔体3内冷冻油的压力损失增大，即进入曲轴6处吸油口通道的冷冻油压力变小，然后冷冻油再从第二腔体3进入卧式压缩机，冷冻油进入到曲轴6内通道的流量会降低，从而减少了高频时的供油量，解决了高频时冷冻油供油过量的问题，减少压缩机排出的油量，避免冷冻油过量影响空调系统换热，降低空调性能。通过改变低频和高频时冷冻油供应量，实现对卧式压缩机冷冻油的稳定供给，能够更好兼顾冷冻油的换热和润滑效果，实现卧式压缩机性能和零部件可靠性的提高。

作为可选地实施方式，如图3所示，第一腔体2与第二腔体3左右分布，隔板4在上油腔内可以竖直设置或倾斜设置，优选竖直设置以实现隔板4在上油腔内更好地左右移动。第一腔体2与卧式压缩机的端盖5相邻，位于上油腔的左侧，第二腔体3与卧式压缩机的曲轴6和下法兰7相邻，位于上油腔的右侧。第二腔体3位于右侧，便于通过控制第一腔体2内的压强驱动隔板4移动来改变第二腔体3的体积，使靠近隔板4侧的拐角增大或减小，从而改变第二腔体3内的冷冻油压力损失。

作为可选地实施方式，如图2所示，上油组件还包括通气管道21，通气管道21打通端盖5和右侧的油罩1，通气管道21一端与卧式压缩机外的压力发生装置(图中未画出)连通，压力发生装置选择常见的小型活塞气缸、液压缸或微型充气泵(可以进行充气和吸气)即可，通气管道21的另一端与第一腔体2连通，使外部气体能够通过通气管道21进入第一腔体2内，压力发生装置通过不同压强气体的输入能够增大或减小第一腔体2内的压强。压力发生装置能够通过充气等方式增加第一腔体2内的压强，使第一腔体2内的压强大于第二腔体3内的压强，在压力作用下推动隔板4向第二腔体3方向移动，缩小第二腔体3的体积。压力发生装置能够通过吸气等方式降低第一腔体2内的压强，使第一腔体2内的压强小于第二腔体3内的压强，在压力作用下推动隔板4向第一腔体2方向移动，增大第二腔体3的体积。如卧式压缩机使用R410A冷媒时，普通工况下，压缩机的排气压力大致为3.35MPa，而第二腔体3内的压强稍小于3.35MPa。压力发生装置使第一腔体2内的压强大于3.35MPa，在气压推动作用下就能够实现隔板4向第二腔体3移动，缩小第二腔体3的体积；压力发生装置使第一腔体2内的压强小于3.35MPa就能够实现隔板4向第一腔体2移动，增大第二腔体3的体积。通过压力发生装置使隔板4的移动更容易实现。

作为可选地实施方式，如图2-3所示，上油组件还包括上油管31，上油管31是冷冻油的输送管道，上油管31的一端与卧式压缩机的储油区8连通，另一端与第二腔体3连通。卧式压缩机运行时，下方的储油区8中的冷冻油通过上油管31进入第二腔体3，然后进入各摩擦副中。

作为可选地实施方式，如图2所示，上油腔内设置有平衡装置，平衡装置能够使隔板4在上油腔内水平滑动，平衡装置能够防止隔板4因各部位受力不均发生侧翻或倾斜等影响在上油腔内的滑动。平衡装置包括第一弹簧22和第二弹簧32，第一弹簧22设置在第一腔体2内，第二弹簧32设置在第二腔体3内。优选第一弹簧22、第二弹簧32均横向设置，横向设置能够使弹簧弹力与隔板4的移动方向更好对应，便于实现对隔板4移动的控制。同时第一弹簧22、第二弹簧32的自由长度(即弹簧两端没有被施加任何外力时的长度值)均大于上油腔的总长度，第一弹簧22在第一腔体2内、第二弹簧32在第二腔体3内均始终处于压缩状态。第一弹簧22、第二弹簧32的弹性系数根据使用需要设置，能够避免对隔板4的移动产生较大的阻碍作用或导致隔板4无法移动即可。第一弹簧22、第二弹簧32均有一端与隔板4抵接，第一弹簧22的另一端与油罩1抵接，可在左侧的油罩1内部和隔板4左侧的内部设置凸起便于第一弹簧22更好固定，第二弹簧32的另一端与曲轴6和下法兰7抵接，可在隔板4的右侧和下法兰7左侧设置凸起便于第二弹簧32更好固定。优选第一弹簧22、第二弹簧32位置相对，即位于同一高度，以达到更好的控制隔板4移动效果。第一弹簧22、第二弹簧32也可以设置外径略小于上油腔内接圆的直径，使第一弹簧22、第二弹簧32通过与上油腔内侧抵接实现固定。当第一腔体2、第二腔体3之间的压力差过大时，第一弹簧22、第二弹簧32可起到缓冲作用，防止隔板4向某一方向过快移动。在第一弹簧22、第二弹簧32的平衡作用下，第一腔体2与第二腔体3之间的平衡关系可表示为：

P_aS+k_ax_a＝P_bS+k_bx_b

其中：P_a是第一腔体2内的压强，P_b是第二腔体3内的压强，k_a是第一弹簧22的弹性系数，x_a是第一弹簧22的压缩变形量，k_b是第二弹簧32的弹性系数，x_b是第二弹簧32的压缩变形量，S是隔板4的横截面积。

一种卧式压缩机，卧式压缩机包括本发明提供的上油组件，通过本发明的上油组件，卧式压缩机不同频率下工作时，通过隔板4的左右移动，改变冷冻油的压力损失，使冷冻油的流速和压缩机供油量不会出现大的变化，避免了高频时供油量过多和低频时供油量不足的问题，兼顾冷冻油的换热和润滑效果，实现卧式压缩机性能和零部件可靠性的提高，有助于提高卧式压缩机的使用寿命。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种上油组件，其特征在于，包括油罩、上油腔和隔板；所述油罩与下法兰密封连接形成所述上油腔；所述隔板将所述上油腔分隔为第一腔体和第二腔体；通过移动所述隔板能够增加或减小所述第二腔体内冷冻油的压力损失，从而调节由所述第二腔体进入卧式压缩机的冷冻油供应量。

2.根据权利要求1所述的上油组件，其特征在于，所述第一腔体与所述卧式压缩机的端盖相邻，所述第二腔体与所述卧式压缩机的曲轴和下法兰相邻。

3.根据权利要求1所述的上油组件，其特征在于，所述上油组件还包括通气管道，所述通气管道的一端与压力发生装置连通，另一端与所述第一腔体连通。

4.根据权利要求3所述的上油组件，其特征在于，所述压力发生装置能够增加所述第一腔体内的压强，推动所述隔板向所述第二腔体方向移动，缩小所述第二腔体的体积。

5.根据权利要求3所述的上油组件，其特征在于，所述压力发生装置能够降低所述第一腔体内的压强，推动所述隔板向所述第一腔体方向移动，增大所述第二腔体的体积。

6.根据权利要求1所述的上油组件，其特征在于，所述上油组件还包括上油管，所述上油管的一端与所述卧式压缩机的储油区连通，另一端与所述第二腔体连通。

7.根据权利要求1所述的上油组件，其特征在于，所述上油腔内设置有平衡装置，所述平衡装置能够使所述隔板在所述上油腔内水平滑动。

8.根据权利要求7所述的上油组件，其特征在于，所述平衡装置包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧设置在所述第一腔体内，所述第二弹簧设置在所述第二腔体内。

9.根据权利要求8所述的上油组件，其特征在于，所述第一弹簧、第二弹簧均有一端与所述隔板抵接。

10.一种卧式压缩机，其特征在于，所述卧式压缩机包括权利要求1-9中任一所述的上油组件。

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