專利名稱：密封式壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種密封式壓縮機，并且更具體地說，本發明涉及一種密封式壓縮機，其中推力軸承與旋轉軸轉動接觸，以支撐旋轉軸的軸向負載。
背景技術：
通常，密封式壓縮機是一種通過壓縮和供應諸如制冷劑的流體實現空調或冰箱的制冷循環的設備。該密封式壓縮機包括形成壓縮機的外部區域的密封容器；用于壓縮制冷劑的壓縮單元；和用于提供制冷劑壓縮動力的驅動單元，該壓縮單元和驅動單元被布置在密封容器中。
利用供油結構，傳統的密封式壓縮機能夠將油供應到特定區域，諸如旋轉軸與推力軸承下方的框架的中空部之間的間隙，和壓縮單元的摩擦區域。然而，盡管旋轉軸的負載基本上被施加給推力軸承，但傳統的密封式壓縮機對推力軸承供油不足。因此，在壓縮機使用很長時間后，推力軸承的上部和下部推力墊圈和球磨損，從而抑制了旋轉軸的平穩旋轉。并且，如果在推力軸承中積累了灰塵(通常由于磨損導致)，這會危及推力軸承的減小摩擦的效率，這導致壓縮機可靠性下降。
發明內容
因此，為解決上述問題提出了本發明，并且本發明的一個方面在于提供一種密封式壓縮機，其具有用于潤滑與旋轉軸轉動接觸以支撐旋轉軸的軸向負載的推力軸承的改進結構，實現對產品可靠性的改進。
為此，本發明的一個非限制方面提供了一種密封式壓縮機，該密封式壓縮機包括具有在其底部形成的油池的密封容器；布置在密封容器中并包括中空部的框架；可旋轉地插入框架中以穿過中空部的旋轉軸，該旋轉軸具有油路陣列以從油池向上引導油；和推力軸承，該推力軸承被插入圍繞框架的中空部的上端形成的軸承安裝槽中，該推力軸承與旋轉軸轉動接觸以支撐旋轉軸的軸向負載，其中該油路陣列被構造為將所述油的至少一部分直接供應到推力軸承。
結合附圖，通過實施例的如下描述，本發明的這些和其它方面及優點將會變得明顯和更易理解，其中圖1是根據本發明的非限制性方面的密封式壓縮機的斷面側視圖；圖2是根據本發明的另一非限制性方面的密封式壓縮機的旋轉軸的斷面局部側視圖；圖3是密封式壓縮機的旋轉軸的非限制實例的放大透視圖，采用局部斷面顯示了旋轉軸；圖4是根據本發明的非限制性實施例的密封式壓縮機的旋轉軸的支路的斷面俯視視圖；圖5是根據本發明的另一非限制性實施例的密封式壓縮機的支路的斷面側視圖；和圖6是根據本發明的另一非限制性實施例的密封式壓縮機的支路的斷面側視圖。
具體實施例方式
現在，將詳細參照其實例在附圖中示出的本發明的非限制性實施例，其中相同附圖標記始終代表相同的元件。以下將參照附圖描述實施例來說明本發明。
為了說明，在密封式壓縮機中，壓縮單元和驅動單元可分別位于框架11的上側和下側。該壓縮單元可包括氣缸和活塞15。該氣缸可被布置在框架11的上端的橫向位置，并且可內部確定壓縮腔。該活塞15可被配置以在壓縮腔中直線往復運動以壓縮制冷劑。該驅動單元可包括被連接到框架11的下端的定子12；和位于定子12內部以與定子12進行電交互作用的轉子13。
旋轉軸20可被安裝在框架中以將驅動單元的驅動力傳送到壓縮單元。該旋轉軸20可被可旋轉地插入框架11的中空部11a。
該旋轉軸20的下端部可從框架的中空部向下突出，以便它被壓配合到轉子13中，以與轉子13同時旋轉。該旋轉軸20的上端部可側向偏離以形成偏心部22。通過將連接桿18設置在偏心部22和活塞之間，旋轉軸20的偏心部22可被連接到活塞，這樣旋轉軸20的旋轉運動被轉換成活塞15的直線往復運動。
推力軸承30可在旋轉軸20的偏心部22和框架11之間圍繞旋轉軸20裝配。該推力軸承30可以包括環形上部和下部推力墊圈31和32，它們可與旋轉軸轉動接觸(rolling contact)，以支撐旋轉軸的軸向負載；和介于上部和下部推力墊圈31和32之間的球33。為了插入推力軸承30，框架11可包括圍繞中空部11a的上端形成的環形軸承插入槽11b。
利用上述非限制性結構，如果旋轉軸20根據定子12和轉子13之間的電交互作用旋轉，在氣缸的壓縮腔14a中，經連接桿18被連接到旋轉軸20的偏心部的活塞15直線往復運動，以壓縮制冷劑。在這種制冷劑壓縮操作期間，通過使用與旋轉軸轉動接觸的推力軸承30，旋轉軸20的軸向負載得到支撐。
為了潤滑和冷卻，該壓縮機還可配置供油結構，以在制冷劑壓縮操作期間將油供應到旋轉軸20與壓縮單元的摩擦區域。該供油結構可以包括油池19，該油池19確定在密封容器10的底部以存儲預定量的油；油拾取裝置40，該油拾取裝置40被連接到旋轉軸20的下端以從油池19向上抽取油；和油通道陣列，該油通道陣列將油拾取裝置40向上抽取的油引導入旋轉軸20與框架11a的中空部之間的間隙，并且到達壓縮單元。
該油路陣列可以包括第一油路，該第一油路圍繞框架的中空部的下端形成在旋轉軸的下部中；第二油路，該第二油路形成在推力軸承之下的旋轉軸的外圓周表面處以與第一油路連通；該第二油路被設置用于旋轉軸與框架的中空部之間的間隙的潤滑，并具有螺旋槽形狀；和第三油路，該第三油路形成在旋轉軸中以與第二油路連通，該第三油路延伸到旋轉軸的上端。
采用上述非限制性供油結構，當旋轉軸在制冷劑壓縮操作期間旋轉時，經油拾取裝置，存儲在油池中的油被抽入第一油路。隨后，抽取的油經過第二油路，以潤滑和冷卻旋轉軸與框架的中空部之間的間隙。然后，利用第三油路，已穿過第二油路的油被向上推到旋轉軸的上端，以便它被傳送到壓縮單元。因此，油被用于潤滑和冷卻活塞15與連接桿18之間的連接區域，并最終，返回到油池19。當經過多個油路時，返回的油可重復地用于滑動和冷卻旋轉軸20與壓縮單元的摩擦區域。
參照圖1，根據本發明的密封式壓縮機包括密封容器10，其可被分成彼此連接的上部和下部容器10a和10b。
該密封容器10可在一位置處設有吸入管10c，以將外部站供應的制冷劑引入密封容器10，并在另一位置處設有排放管10d，以將壓縮制冷劑排放到密封容器10的外部。該框架11可被安裝在密封容器10中，以便壓縮制冷劑的壓縮單元和提供制冷劑壓縮力的驅動單元可分別被安裝在框架11的上部和下部位置中。
該驅動單元可包括固定的定子12，該定子12被構造以在接收電流時產生電磁力；和位于定子12內部以與定子12進行電交互作用的轉子13。該壓縮單元可包括氣缸體14、活塞15、氣缸蓋16和閥設備17。該缸體14可被整體形成在框架11的上端的橫向位置處，并且可內部確定壓縮腔14a。該活塞15可被容納在缸體14中以在壓縮腔14a中直線往復運動以壓縮制冷劑。該缸蓋16可被連接到缸體14的一端以密封地封閉壓縮腔14a。該缸蓋16可內部確定制冷劑排放腔16a和制冷劑吸入腔16b。該閥設備17可介于缸體14和缸蓋16之間。該閥設備17可控制制冷劑流，以便制冷劑從制冷劑吸力室16b被引入壓縮室14a或從壓縮腔14a被排入制冷劑排放腔16a。該框架11可包括中央中空部11a，以便旋轉軸20可旋轉地被插入中空部11a中，以將驅動單元的驅動力傳送到壓縮單元。
參照圖2，該旋轉軸20可包括主軸部分21；偏心軸部分22；和主軸部分21與偏心軸部分22之間的重量平衡部分23。該主軸部分21的上部可旋轉地支撐在框架11的中空部11a中，并且主軸部分21的下部可被壓配合在驅動單元的轉子13的中央中，以便旋轉軸20與轉子13同時旋轉。該偏心軸部分22可位于主軸部分21的頂部處以形成旋轉軸20的偏心上端。該重量平衡部分23可補償由于偏心軸部分22引起的旋轉軸20的不平衡旋轉運動。偏心軸部分22和重量平衡部分23一起形成旋轉軸20的偏心部件。連接桿18可介于偏心軸部分22和壓縮單元的活塞15之間。該連接桿18可將旋轉軸20的旋轉運動轉換成活塞15的直線往復運動，以便活塞15在壓縮腔14a中直線往復運動。
在旋轉軸20的偏心部件和框架11之間的位置處，推力軸承30可圍繞的主軸部分21的上端裝配。該推力軸承30可以包括環形上部和下部推力墊圈31和32，它們可與旋轉軸20轉動接觸(rolling contact)，以支撐旋轉軸20的軸向負載；和介于上部和下部推力墊圈31和32之間的球33。為了插入推力軸承30，框架11可包括圍繞中空部11a的上端形成的環形軸承插入槽11b。
利用上述結構，如果施加了電流，根據定子12和轉子13之間的電交互作用，旋轉軸20與轉子13一起旋轉。因此，活塞15可經連接桿18被連接到旋轉軸20的偏心軸部分22，該活塞15在壓縮腔14a中線性往復運動。利用活塞15的這種直線往復運動，通過吸入管10c和制冷劑吸入腔16b，制冷劑可被引入壓縮腔14a。被引入的制冷劑在壓縮腔14a中被壓縮，接著，可通過制冷劑排放腔16a和排放管10d被排放到密封容器10的外部。在旋轉軸20的旋轉期間，旋轉軸20的軸向負載可利用推力軸承30(它與旋轉軸20轉動接觸)支撐。
為了潤滑和冷卻，根據本發明的另一非限制方面的密封式壓縮機可配置有供油結構，以在制冷劑壓縮操作期間將油供應到旋轉軸20與壓縮單元的摩擦區域，以及推力軸承30。該供油結構可以包括油池19，該油池19確定在密封容器10的底部并被構造以存儲預定量的油；和油拾取裝置40，該油拾取裝置40被連接到旋轉軸20的下端并被構造以從油池19向上抽取油。
該油拾取裝置40可以包括具有敞開上端和下端的圓柱形油拾取部件41，該油拾取部件41的下端浸入存儲在油池19中的油中；和油拾取葉片42，該油拾取葉片42被插入油拾取部件41中以在旋轉軸20旋轉時從油池19向上抽取油。該供油單元還可以包括油路陣列50，以將油拾取裝置40向上抽取的油引導到旋轉軸20與壓縮單元的摩擦區域和推力軸承30。
該油路陣列50可以包括第一到第三油路51、52、53和支路54。該第一油路51圍繞中空部11a的下端或在所述中空部11a的下端附近形成在旋轉軸21的主軸部分21中。第二油路52形成在推力軸承30之下的主軸部分21的外圓周表面處，用于主軸部分21和中空部11a之間的間隙的潤滑。該第二油路52具有螺旋槽形狀并被構造以與第一油路51連通。該第三油路53可限定在旋轉軸20中以與第二油路52連通。該第三油路53可從主軸部分21上的第二油路52的上端延伸到偏心軸部分22的上端。該支路54可包括直線孔，該直線孔放射狀地或徑向地從第三油路53向主軸部分21的外部圓周表面的位置分支，以與推力軸承30連通。
為了引導油路之間油的連續平穩運動，第一連通通路55a可形成在第一油路51的上端和第二油路52的下端之間，并且第二連通通路55b可形成在第二油路52的上端和第三油路53的下端之間。此外，為了在受到旋轉軸20的旋轉離心力時，使油能夠更有效地被向上抽取，第一油路51可向偏心部件傾斜，以便其上端從主軸部分21的中心軸C偏離。此外，第三油路53可偏離主軸部分的中心軸C地定位，以接近偏心部件地定位。
因此，偏離主軸部分21的中心軸C的第三油路53可接近主軸部分21的外圓周表面定位。這實現了支路54的簡單沖孔。換言之，從第三油路53分支的支路54能夠從主軸部分21的外圓周表面容易地沖孔。
采用上述供油結構，當旋轉軸20在制冷劑壓縮操作期間旋轉時，利用油拾取裝置40的泵力，存儲在油池19中的油可被向上抽入第一油通路51。隨后，抽取的油經過第二油通路52以潤滑和冷卻在推力軸承30之下的框架11的中空部11a與主軸部分21之間的間隙。已通過第二油路52的油的部分可沿第三油路53繼續被向上推至偏心軸部分22的上端，以便它被傳送到壓縮單元，以潤滑和冷卻活塞15和連接桿18之間的連接區域。穿過第三油路53的剩余的油，經支路54，可被直接傳送到推力軸承30以潤滑和冷卻推力軸承30。
由于沿油路陣列50向上引導的油可被直接傳送到推力軸承30，因此，即使在壓縮機已使用很長時間后，密封式壓縮機也能夠極大地使推力軸承30的上部和下部推力墊圈31和32和球33的磨損最小。因此，推力軸承30能夠連續實現旋轉軸20的平穩旋轉。此外，即使上部和下部推力墊圈31和32和球33磨損到一定程序(從而產生微量灰塵)，直接傳送到推力軸承30的油也會有效防止灰塵累積在推力軸承30上。這使推力軸承30的旋轉力由于灰塵導致的磨損的減小降至最低。
在從支路54或第三油路53的上端排出后，使用過的油可返回到油池19，這樣油可被重復地使用以便當經過油路陣列50時，潤滑和冷卻旋轉軸20、壓縮單元和推力軸承30。
在本發明的另一非限制方面中，支路54可沿與主軸部分21的中心軸C相對的方向從第三油路53延伸，這是有益的。在旋轉軸20旋轉時，這種結構使支路54接收最大的離心力，導致經支路54供應到推力軸承30的油量增加。
然而，如果過量的油進入支路54，這樣幾乎所有的從第二油路52引導進入第三油路53的油被供應到推力軸承30，基本上不會有油到達第三油路53的上端。這阻止了油從第三油路53的上端傳送到壓縮單元，抑制了壓縮單元的有效潤滑和冷卻。因此，支路54優選沿與將主軸部分21的中心軸C和第三油路53彼此連接的線交叉的方向延伸，以便油可供應到推力軸承30，不會對油到壓力單元的供應產生不好的影響。
即使當支路54沿與主軸部分21的中心軸C和第三油路53之間的連接線交叉的方向延伸時，如果支路54從與主軸部分21的中心軸C相對的第三油路53的位置分支，也不可能有效地防止油集中到支路54。相反，如果支路54從面對主軸部分21的中心軸C的第三油路53的位置分支，這樣就可以防止油被供應到支路54中。因為這個原因，如圖3和4所示，更優選，在與主軸部分21的中心軸C相對的位置和面對中心軸C的位置之間的第三油路53的近似中間的位置中，支路54可從第三油路53分支。
當然，可以容易地理解雖然油集中進入支路54受到限制，但是為了實現改進推力軸承30的滑動，使已導入支路54的油有效地傳送到推力軸承30，這是有利的。
因此，如圖5所示(顯示了本發明的另一個非限制性實施例)，基于柏努利(Bernoulli)定理當通路變得更窄時，流體的流速增加，支路54′被漸縮。具體地說，如果支路54′是漸縮的，以便其直徑從第三油路53上的入口到主軸部分21的外圓周表面上的出口逐漸減小，當油通過支路54′的出口時，油的流速增加。這實現了油到推力軸承30的更平穩供應。
可選地，如圖6所示(顯示了本發明的又一非限制性實施例)，支路54″可傾斜，以便其出口的位置比其入口的位置高。這種結構使沿第三油路53向上引導的油平穩地進入支路54″，不會有方向的突然改變。這有效地減小了油沿支路54″流動時油的流阻。
從上述描述可以很明顯看到，本發明提供了一種密封式壓縮機，其中沿形成在旋轉軸處的油路陣列向上引導的油能夠被直接傳送到支撐旋轉軸的軸向負載的推力軸承，從而實現對推力軸承潤滑的很大改進。結果，推力軸承能夠操作以長時間連續保持旋轉軸的平衡旋轉，導致密封式壓縮機的可靠性的提高。
雖然已示出和描述了本發明的實施例，但是本領域的技術人員將意識到在不背離本發明的原理與精神(本發明的范圍由權利要求及其等同物限定)的情況下，可以對本實施例進行改動。
權利要求
1.一種密封式壓縮機，包括具有在其底部限定的油池的密封容器；布置在密封容器中并包括中空部的框架；可旋轉地插入框架中以穿過中空部的旋轉軸，所述旋轉軸具有被構造為從所述油池向上引導油的油路陣列；和推力軸承，所述推力軸承被插入圍繞所述中空部的上端形成的軸承安裝槽中，所述推力軸承與旋轉軸轉動接觸，以支撐所述旋轉軸的軸向負載，其中所述油路陣列被構造為將所述油的至少部分供應到該推力軸承。
2.根據權利要求1所述的密封式壓縮機，其中所述旋轉軸包括主軸部分，所述主軸部分穿過該中空部以從中空部向下突出，偏心軸部分，所述偏心軸部分形成在主軸部分之上并與主軸部分偏心地對準，和重量平衡部分，所述重量平衡部分介于該偏心軸部分和該主軸部分之間，以補償旋轉軸由于偏心軸部分引起的不平衡旋轉運動，所述偏心軸部分和所述重量平衡部分兩者形成所述旋轉軸的偏心部件，并且所述油路陣列包括第一油路，所述第一油路形成在所述中空部的下端附近的所述主軸部分的下端部；第二油路，所述第二油路形成在推力軸承之下、面對中空部的所述主軸部分的外圓周表面處，并與第一油路連通；第三油路，所述第三油路在鄰近所述推力軸承的位置處、在所述主軸部分的上端部和所述偏心部件中延伸，和支路，所述支路從第三油路徑向延伸到所述主軸的外周圍表面，以將經過第三油路的所述油的至少第一部分油的至少第一數量傳送到推力軸承。
3.根據權利要求2所述的密封式壓縮機，其中所述支路具有直線孔形，第三油路與所述主軸部分的中心軸偏心，并且所述支路沿與將主軸部分的中心軸和第三油路彼此連接的直線交叉的方向延伸。
4.根據權利要求3所述的密封式壓縮機，其中所述支路是傾斜的，以便位于第三油路處的該支路的入口比位于主軸部分的外圓周表面處的該支路的出口更高。
5.根據權利要求3所述的密封式壓縮機，其中支路是漸縮的或錐形的，以便該支路的直徑從位于第三油路處的該支路的入口到位于主軸部分的外圓周表面處的該支路的出口減小。
6.根據權利要求2所述的密封式壓縮機，其中所述支路具有直線孔形，所述第三油路與主軸部分的中心軸偏心，并且經沖孔加工，該支路從主軸部分的外周圍表面形成。
7.一種密封式壓縮機，包括油池位于其中的密封容器；布置于密封容器的框架，所述框架包括中空部；被構造為插入框架中的旋轉軸；被構造為從所述油池引導油的至少一個油路；被構造為接觸旋轉軸以支撐該旋轉軸的負載的推力軸承，其中所述至少一個油路被構造為將所述油的至少部分供應到推力軸承。
8.根據權利要求7所述的密封式壓縮機，其中所述旋轉軸被構造為穿過所述中空部的至少部分。
9.根據權利要求7所述的密封式壓縮機，其中所述至少一條油路包括形成油路陣列的多個油路。
10.根據權利要求7所述的密封式壓縮機，其中所述旋轉軸包括被構造為穿過所述中空部的至少部分的主軸部分；偏心軸部分，所述偏心軸部分被構造為位于所述主軸部分之上，與所述主軸部分偏心對準，和重量平衡部分，所述重量平衡部分被構造為補償該旋轉軸的不平衡旋轉運動。
全文摘要
一種密封式壓縮機，包括具有在其底部形成的油池的密封容器；布置在密封容器中并包括中空部的框架；可旋轉地插入框架以穿過中空部的旋轉軸，該旋轉軸具有油路陣列以從油池向上引導油；和推力軸承，該推力軸承被插入圍繞框架的中空部的上端形成的軸承安裝槽中。該推力軸承被構造以與旋轉軸轉動接觸以支撐旋轉軸的軸向負載；并且該油路陣列被構造以將至少一部分油供應到推力軸承。
文檔編號F04B39/00GK1904362SQ200610106420
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月13日 優先權日2005年7月27日
發明者趙庸鉉 申請人:三星光州電子株式會社