旋轉式機械及其控制方法

專利名稱：旋轉式機械及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種旋轉式機械，特別是旋轉式壓縮機，本發明還涉及一種旋轉式機械的控制方法。
背景技術：
旋轉式壓縮機是旋轉式機械中的一種并且通常包括殼體、容納在殼體中的壓縮機構、用于驅動壓縮機構的驅動機構、由驅動機構驅動的旋轉軸等。通常，在旋轉軸中設置有軸向延伸的油孔以為壓縮機的各個活動部件供給潤滑油。為了保證壓縮機的正常運轉，旋轉軸的油孔中必須要有足夠的潤滑油量以保證各種活動部件得到充分潤滑。當該油孔內流動的潤滑油量低于預定值時，應該停止壓縮機以對壓縮機進行保護。目前，雙聯甚至多聯壓縮機系統已經被廣泛應用。在這種雙聯或多聯壓縮機系統中，可以選擇性地啟動其中的一個或多個壓縮機而關閉其他的壓縮機，因此潤滑油會在這些壓縮機中運動而可能導致各個壓縮機中的潤滑油不平衡，甚至出現某些壓縮機缺少潤滑油的情況。此外，不管是在單個壓縮機構成的壓縮機系統中還是在由多個壓縮機構成的多聯壓縮機系統中，都有可能因為壓縮機系統或壓縮機漏油而導致潤滑油缺乏。另外，在大型的制冷系統中，由于管路長度較長、部件較多，也可能導致潤滑油不能及時循環回到壓縮機中而引起壓縮機缺乏潤滑油。因此，必須準確地檢測壓縮機的潤滑油量以及時停止壓縮機，防止壓縮機損壞。

發明內容
本發明要解決的技術問題然而，目前還沒有發現能夠以簡便可靠的方式檢測壓縮機的潤滑油回路中的潤滑油量的手段。目前已知的一些檢測液位的液位傳感器僅適用于檢測油箱或容器中的液位。這些傳感器包括:壓電式液位傳感器、干簧管式液位傳感器、超聲波式液位傳感、光電式液位傳感等。上述傳感器一般無法應用于密封式或半封式壓縮機中，因為這些類型的壓縮機中的工作環境更加嚴酷，比如，壓縮機中的溫度范圍和壓力范圍都很寬，而且壓力和溫度會產生循環，并且也可能存在鑄造件的雜質等。此外，在壓縮機中還可能產生潤滑油泡沫，因此這些傳感器不能準確檢測潤滑油量或潤滑油的液位高度。此外，在某些情況下，即使壓縮機或制冷系統中具有足夠量的潤滑油，但并不能保證一定會有足夠量的潤滑油循環或流動到向壓縮機的各種活動部件供給潤滑油的旋轉軸的油孔中。因此，通過檢測壓縮機或制冷系統中的潤滑油量或潤滑油液位并不能真實可靠地反映通過旋轉軸中的油孔實際上供給到各種活動部件的潤滑油狀態。因此，有必要直接檢測旋轉軸的油孔內的潤滑油量。然而現有的液位傳感器都無法勝任。
技術方案本發明的一個或多個實施例的一個目的是提供一種能夠直接地和可靠地檢測旋轉軸的通孔中流動的潤滑油量的旋轉式機械。本發明的一個或多個實施例的另一個目的是提供一種可靠控制旋轉式機械的控制方法。本說明書的一個方面，提供了一種旋轉機械，包括:殼體；固定設置在所述殼體內的主軸承座,所述主軸承座中設置有主軸承；由所述主軸承座經由所述主軸承以可轉動的方式支撐的旋轉軸，所述旋轉軸中設置有沿所述旋轉軸的軸向延伸的通孔，所述通孔形成所述旋轉式機械的潤滑油回路的一部分；以及通過潤滑油檢測通道與所述通孔流體連通的壓力傳感器，所述壓力傳感器構造成當來自所述潤滑油檢測通道的潤滑油形成的壓力大于或等于預定值時輸出接通信號，而當來自所述潤滑油檢測通道的潤滑油形成的壓力小于所述預定值時輸出斷開信號。優選地，所述通孔相對于所述旋轉軸的中心軸線偏心。優選地，所述主軸承包括彼此沿所述旋轉軸的軸向隔開的第一軸承部分和第二軸承部分，并且所述潤滑油檢測通道包括:延伸穿過所述旋轉軸的側壁并且與所述旋轉軸內的通孔流體連通的油檢測孔、形成在所述第一軸承部分和所述第二軸承部分之間并且與所述油檢測孔流體連通的周向間隙、以及延伸穿過所述主軸承座并且與所述周向間隙和所述壓力傳感器流體連通的連通通道。可替代地，所述潤滑油檢測通道包括:延伸穿過所述旋轉軸的側壁并且與所述旋轉軸內的通孔流體連通的油檢測孔、形成在所述旋轉軸的外表面上并且與所述油檢測孔流體連通的周向油槽、以及延伸穿過所述主軸承和所述主軸承座并且與所述周向油槽和所述壓力傳感器流體連通的連通通道。可替代地，所述旋轉式機械進一步包括設置在所述旋轉軸外側的套筒，并且其中，所述潤滑油檢測通道包括:延伸穿過所述旋轉軸的側壁并且與所述旋轉軸內的通孔流體連通的油檢測孔、形成在所述套筒的內周表面上并且與所述油檢測孔流體連通的周向油槽、以及延伸穿過所述套筒并且與所述周向油槽和所述壓力傳感器流體連通的連通通道。可替代地，所述旋轉式機械進一步包括設置在所述旋轉軸外側的套筒，并且其中，所述潤滑油檢測通道包括:延伸穿過所述旋轉軸的側壁并且與所述旋轉軸內的通孔流體連通的油檢測孔、形成在所述旋轉軸的外表面上并且與所述油檢測孔流體連通的周向油槽、以及延伸穿過所述套筒并且與所述周向油槽和所述壓力傳感器流體連通的連通通道。優選地，所述油檢測孔的中心軸線徑向穿過所述旋轉軸的中心。優選地，所述油檢測孔的中心軸線相對于所述旋轉軸的中心軸線與所述通孔的中心軸線之間連線的角度根據所述通孔中的容許最小潤滑油流量來確定，所述容許最小潤滑油流量設定得越大，所述角度設定的越大。優選地，所述油檢測孔在所述通孔中的開口相對于所述旋轉軸的中心軸線與所述通孔的中心軸線之間連線的距離根據所述通孔中的容許最小潤滑油流量來確定。優選地，所述容許最小潤滑油流量設定得越大，所述距離設定的越大。優選地，所述油檢測孔在所述通孔中的開口相對于所述旋轉軸的中心軸線的距離根據所述通孔中的容許最小潤滑油流量來確定。優選地，所述容許最小潤滑油流量設定得越大，所述距離設定的越小。優選地，所述油檢測孔在所述通孔中的開口的至少一部分處于由所述通孔中的容許最小潤滑油流量所形成的油面的范圍內。優選地，在所述潤滑油回路中設置有用于控制潤滑油流量的節流裝置。優選地，所述壓力傳感器設置在所述殼體內。優選地，所述壓力傳感器設置在所述主軸承座附近。優選地，所述壓力傳感器設置在所述殼體的外側壁上。優選地，所述預定值根據所述壓力傳感器在所述殼體的外側壁上的設置位置而引起的壓力差來校正。優選地，所述壓力傳感器是壓力開關。優選地，在所述旋轉式機械的內部設置有潤滑油存儲部，并且所述潤滑油存儲部通過管路與通孔流體連通。優選地，在所述旋轉式機械的外部設置有潤滑油存儲裝置，并且所述潤滑油存儲裝置通過管路與通孔流體連通。優選地，所述主軸承座與所述殼體一體地形成。優選地，所述潤滑油檢測通道在所述主軸承座附近與所述通孔流體連通。優選地，所述壓力傳感器包括:用于接收流體壓力的流體壓力接收部分；以及能夠將所述流體壓力轉換成電信號的轉換部分。優選地，所述流體壓力接收部分包括:外殼，所述外殼中設置有流體引入通道，以及能夠在所述外殼內軸向運動的活塞頭，由所述流體引入通道引入的流體作用在所述活塞頭的端面上；所述轉換部分包括:第一觸點和第二觸點，以及在所述第一觸點和所述第二觸點之間提供電連通的接觸片，所述接觸片設置在所述活塞頭中。優選地，所述接觸片中形成有多條切口。優選地，所述接觸片的面向所述活塞頭的一側設置有絕緣片，所述接觸片的另一側設置有復位彈簧。優選地，所述第一觸點和所述第二觸點各自包括多個觸針。優選地，所述活塞頭中設置有通氣孔。優選地，所述旋轉式機械是渦旋壓縮機、螺桿式壓縮機、轉子式壓縮機中的一種。優選地，所述旋轉式機械是臥式渦旋壓縮機。本說明書的另一個方面，提供了一種用于旋轉式機械的控制方法，所述旋轉式機械包括:殼體；固定設置在所述殼體內的主軸承座，所述主軸承座中設置有主軸承；由所述主軸承座經由所述主軸承以可轉動的方式支撐的旋轉軸，所述旋轉軸中設置有沿所述旋轉軸的軸向延伸的通孔，所述通孔形成所述旋轉式機械的潤滑油回路的一部分，所述控制方法的特征在于:通過壓力傳感器檢測所述通孔中流動的潤滑油所產生的流體壓力，以及當所述流體壓力低于預定值時停止所述旋轉式機械的運轉。有益效果根據本發明的一種或幾種實施例的旋轉式機械的優點在于:在旋轉式機械中設置有通過潤滑油檢測通道與旋轉軸的通孔流體連通的壓力傳感器，當來自潤滑油檢測通道的潤滑油形成的壓力大于或等于預定值時壓力傳感器輸出接通信號，而當來自潤滑油檢測通道的潤滑油形成的壓力小于所述預定值時壓力傳感器輸出斷開信號。通過將對潤滑油體積或質量的檢測轉化成對潤滑油由于離心力而形成的壓力的檢測，能夠更加及時準確、可靠簡便地檢測旋轉軸的通孔中流動的潤滑油量，從而當潤滑油量不足時，能夠及時關閉旋轉式機械比如壓縮機而防止其損壞。壓力傳感器的構造簡單，成本低廉，因此能夠大大降低潤滑油檢測的成本。通過設置旋轉軸中與通孔連通的油檢測孔的構造(比如其傾斜角度、開口的位置等)能夠合適地設定待檢測的容許最小潤滑油流量。換言之，當通孔中的實際潤滑油流量低于容許最小潤滑油流量時，壓力傳感器輸入斷開信號，從而停止旋轉式機械以對其進行保護。壓力傳感器可以設置在旋轉式機械的內部，也可以設置在旋轉式機械的外部，因此可以容易地對旋轉式機械的各種部件進行靈活布置。當旋轉式機械的旋轉軸水平布置時，由于壓力傳感器布置在旋轉式機械的外周的不同位置而引起的壓力差可以通過壓力傳感器中的彈性部件(比如復位彈簧)的彈性力進行調節來補償，從而在靈活布置壓力傳感器的位置的同時能夠更加準確地檢測旋轉軸中的容許最小潤滑油流量。根據本發明的一個或多個實施例的壓力傳感器結構較簡單，成本較低，但是可靠性較高、響應時間較短。此外，壓力傳感器的第一觸點和第二觸點各自可以包括多個觸針，此外在第一觸點和第二觸點之間提供電連通的接觸片中可以設置有多條切口，這種構造提高了觸點和接觸片之間的接觸力并能夠消除各種部件之間的制造公差，因此可以提高壓力傳感器的可靠性。


通過以下參照附圖的描述，本發明的一個或幾個實施例的特征和優點將變得更加
容易理解，其中:圖1是根據本發明一種實施方式的旋轉式壓縮機的示意性剖面圖；圖2是圖1所示旋轉式壓縮機的一部分的放大圖；圖3是圖2中I部分的放大圖；圖4是根據本發明實施方式的潤滑油檢測通道的示意圖，其中圖4A示出了旋轉軸、主軸承和導油管的縱向截面圖，圖4B示出了旋轉軸的沿A方向的端視圖，圖4C示出了旋轉軸沿B-B截面的放大截面圖；圖5示出了潤滑油檢測通道的另一種實施方式的示意圖；圖6示出了潤滑油檢測通道的又一種實施方式的示意圖；圖7示出了根據本發明實施方式的壓力傳感器的分解立體圖；圖8示出了根據本發明實施方式的壓力傳感器的接觸片的平面圖；圖9示出了根據本發明實施方式的壓力傳感器處于斷開狀態時的示意圖；圖10示出了根據本發明實施方式的壓力傳感器處于導通狀態時的示意圖。
具體實施例方式下面對優選實施方式的描述僅僅是示范性的，而絕不是對本發明及其應用或用法的限制。下面將參照圖1描述根據本發明一種實施方式的旋轉式壓縮機的基本構造。圖1是根據本發明一種實施方式的旋轉式壓縮機的示意性剖面圖。圖1所示的旋轉式壓縮機是一種渦旋壓縮機，但是，本領域技術人員應該理解，本發明的實施方式不限于圖中所示的渦旋壓縮機，相反本發明還可以應用于其他類型的包括旋轉軸的壓縮機，比如螺桿式壓縮機、轉子式壓縮機等，以及包括旋轉軸的任何類型的旋轉式機械。此外，本發明不但適用于旋轉軸水平定向的臥式壓縮機，而且適用于旋轉軸豎直定向的立式壓縮機。旋轉式壓縮機10包括一般為圓筒形的殼體20。在殼體20的一端設置有可拆卸的前端蓋30,在殼體20的另一端設置有可拆卸的后端蓋40。前端蓋30和后端蓋40通過諸如螺栓的緊固件固定到殼體20。在殼體20上設置有進氣接頭用于吸入低壓的氣態制冷齊U。在前端蓋30上設置有排放接頭用于排出壓縮后的制冷劑。在殼體20和前端蓋30之間還設置有相對于殼體20的軸向方向橫向延伸(在圖1中為沿大致豎直的方向延伸)的消音板50，從而將壓縮機的內部空間分隔成高壓側和低壓側。具體地，前端蓋30和消音板50之間的空間構成高壓側空間，而消音板50、殼體20以及后端蓋40之間的空間構成低壓側空間。在圖1的示例中，前端蓋30和消音板50之間的空間還構造成用于存儲潤滑油的潤滑油存儲部。在其他示例中，潤滑油存儲裝置可以設置在壓縮機10的外部，并且通過相應的管路與壓縮機10的潤滑油入口和潤滑油出口連通。殼體20內設置有壓縮機構60和驅動機構70。在圖1所示的示例中，壓縮機構60包括彼此嚙合的定渦旋部件62和動渦旋部件64。驅動機構70包括定子72和轉子74。定子72與殼體20固定連接。旋轉軸80配合在轉子74中并且隨轉子74—起旋轉。旋轉軸80的第一端(圖1中為左端)設置有偏心曲柄銷82。旋轉軸80的偏心曲柄銷82插入動渦旋部件64的轂部66中以旋轉驅動動渦旋部件64。旋轉軸80中設置有沿旋轉軸80的軸向延伸的用于通過潤滑油的通孔84，通孔84包括從旋轉軸80的第二端(圖1中為右端)延伸的同心孔部分84-1和相對于同心孔部分84-1偏心并且延伸到偏心曲柄銷82的端面的偏心孔部分84-2。所述通孔84形成壓縮機的潤滑油回路的一部分。旋轉軸80的第一端由主軸承座90經由主軸承92支撐，而第二端由后軸承座42支撐。主軸承92設置在主軸承座90中。在圖1所示示例中，主軸承座60與殼體20 —體地形成。然而，主軸承座60可以與殼體20分開地形成然后通過合適的固定方式固定在一起。后軸承座42形成在后端蓋40中并且在其中設置有用于支撐旋轉軸80的第二端的軸承。旋轉軸80的通孔84的同心孔部分84-1經由管路與壓縮機前端蓋30中的潤滑油存儲部或壓縮機外部設置的潤滑油存儲裝置連通以引入潤滑油。當壓縮機運轉時，潤滑油進入旋轉軸80的同心孔部分84-1，然后在離心力的作用下進入偏心孔部分84-2并且貼著偏心孔部分84-2的沿著離心力方向的外側流動(參見圖4C)，最終從旋轉軸的偏心曲柄銷82的端面流出以潤滑壓縮機的各種活動部件。此外，為了控制流過通孔84的潤滑油流量以及降低潤滑油的壓力，在同心孔部分84-1的入口處可以設置節流裝置。本領域技術人員應該理解，節流裝置可以設置在潤滑油回路中的其他位置。
此外，本領域技術人員應該理解，壓縮機構60和驅動機構70并不局限于圖中所示的結構。相反，壓縮機構60可以是轉子式壓縮機構或螺桿式壓縮機構等，而驅動機構70可以是設置在殼體內部或設置在殼體外部的液壓驅動機構、氣動驅動機構以及各種傳動驅動機構。下述文獻提供了與本發明實施方式相關的旋轉式壓縮機的其他詳細信息 CN101900113A、US2009/0068048A1、US2009/0068045A1、US2009/0068044A1 以及US2009/0068043A1。這些文獻的全部內容通過參照弓I入本文。如前文所述，壓縮機的各種活動部件必須得到充分的潤滑才能保證壓縮機的正常運轉。然而，壓縮機或制冷系統中具有足夠量的潤滑油并不能一定保證這些潤滑油能夠可靠地充分地供應到活動部件。因此，在本發明中，采用了直接測量將潤滑油供給到活動部件的旋轉軸的通孔中的潤滑油流量來判斷活動部件是否能夠得到充分潤滑，并且在判斷到潤滑油流量不足時，發出信號來停止壓縮機的運轉。此外，由于旋轉軸的旋轉，旋轉軸的通孔中的潤滑油在離心力的作用下將產生流體壓力，因此能夠通過測量或檢測由通孔中的潤滑油產生的流體壓力來判斷潤滑油的流量。從而，將對潤滑油體積或質量的檢測轉化成對潤滑油形成的壓力的檢測，用簡單廉價的壓力傳感器甚至壓力開關代替結構復雜成本高昂的液位傳感器，大大降低了產品的成本并且提高了產品的可靠性。下面將參照圖1-4描述根據本發明的潤滑油檢測裝置。其中，圖2是圖1所示旋轉式壓縮機的一部分的放大圖。圖3是圖2中I部分的放大圖。圖4是根據本發明實施方式的潤滑油檢測通道的示意圖，其中圖4A示出了旋轉軸、主軸承和導油管的縱向截面圖，圖4B示出了旋轉軸的沿A方向的端視圖，圖4C示出了旋轉軸沿B-B截面的放大截面圖。如圖1-3所示，根據本發明實施方式的旋轉式壓縮機10還包括潤滑油檢測裝置100。根據本發明實施方式的潤滑油檢測裝置100包括與旋轉軸80的通孔84流體連通的潤滑油檢測通道110和通過潤滑油檢測通道110與通孔84流體連通的壓力傳感器120。在圖1-3所示示例中，潤滑油檢測通道110優選地與通孔84的偏心孔部分84-2流體連通，但是本領域技術人員可以理解，潤滑油檢測通道110也可以與通孔84的同心孔部分84-1流體連通。這兩種構造能夠實現基本相同的效果。另外，優選地，潤滑油檢測通道110在主軸承座90附近與通孔84的偏心孔部分84-2流體連通以更加準確地檢測能夠供給到活動部件的潤滑油流量。壓力傳感器120可以構造成當來自潤滑油檢測通道110的潤滑油形成的壓力大于或等于預定值時輸出接通信號，而當來自潤滑油檢測通道的潤滑油形成的壓力小于預定值時輸出斷開信號。更簡單地，壓力傳感器120可以構造一種壓力開關，當潤滑油檢測通道110中存在潤滑油時，即當潤滑油通過潤滑油檢測通道110引入壓力開關時，壓力開關輸出接通信號，反之，當沒有潤滑油通過潤滑油檢測通道110引入壓力開關時，壓力開關輸出斷開信號。當壓力傳感器輸出接通信號時，表明旋轉軸80的通孔84中存在足夠量的潤滑油，因此壓縮機10可以繼續運轉。而當壓力傳感器輸出斷開信號時，表明旋轉軸80的通孔84中的潤滑油量不足，因此可以停止壓縮機10以對其進行保護。在圖1-3所示的示例中，潤滑油檢測通道110延伸穿過主軸承座90、主軸承92和旋轉軸80的側壁與通孔84流體連通。具體地，主軸承92可以包括彼此沿旋轉軸的軸向隔開的第一軸承部分92-1和第二軸承部分92-2。潤滑油檢測通道110可以包括:延伸穿過旋轉軸80的側壁并且與旋轉軸80內的通孔84流體連通的油檢測孔86、形成在第一軸承部分92-1和第二軸承部分92-2之間并且與油檢測孔86流體連通的周向間隙92_3、以及延伸穿過主軸承座90并且在周向間隙92-3和壓力傳感器120之間提供流體連通的導油管94。第一軸承部分92-1和第二軸承部分92-2可以分別壓配合在主軸承座90中并且在其間保持一定的軸向距離以形成所述周向間隙92-3。壓力傳感器120設置在殼體20的外側壁上，并且可以通過例如螺栓連接、螺紋連接、焊接等方式固定在殼體20的外側壁上。在這種情況下，可以節省壓縮機殼體內的寶貴空間，簡化各種部件的布置。然而，本領域技術人員可以理解，壓力傳感器120也可以設置在殼體20內部以減小由于潤滑油檢測通道110的長度所引起的檢測誤差等。可替代地，潤滑油檢測通道110還可以構造成包括:延伸穿過旋轉軸80的側壁并且與旋轉軸80內的通孔84流體連通的油檢測孔86、形成在旋轉軸80的外表面上并且與油檢測孔86流體連通的周向油槽、以及延伸穿過主軸承92和主軸承座90并且與周向油槽和壓力傳感器120流體連通的連通通道(即，導油管94)。潤滑油檢測通道110還可以構造成其他形式。例如，圖5和圖6示出了潤滑油檢測通道的其他兩種實施方式。具體地，可以在旋轉軸80的位于主軸承座90和驅動機構70之間的區域設置套筒150。套筒150可以通過合適的方式相對于殼體20固定。如圖5所示,套筒150上設置有用于穿過導油管的開口 154,并且在套筒150的內周壁上設置有與開口 154和旋轉軸80上的油檢測孔86連通的周向油槽152。在這種情況下，潤滑油檢測通道110可以構造成包括:延伸穿過旋轉軸80的側壁并且與旋轉軸80內的通孔84流體連通的油檢測孔86、形成在套筒150的內周表面上并且與油檢測孔86流體連通的周向油槽152、以及延伸穿過套筒150并且與周向油槽152和壓力傳感器120流體連通的連通通道(即導油管94)。可替代地，如圖6所示，可以在旋轉軸80的外周表面上設置有周向油槽88以取代套筒150上的周向油槽。在這種情況下，潤滑油檢測通道110可以構造成包括:延伸穿過旋轉軸80的側壁并且與旋轉軸80內的通孔84流體連通的油檢測孔86、形成在旋轉軸80的外表面上并且與油檢測孔86流體連通的周向油槽88、以及延伸穿過套筒150并且與周向油槽88和壓力傳感器120流體連通的連通通道(即導油管94)。在上述四種情況下，不論周向油槽由兩段主軸承之間的周向間隙形成，還是設置在旋轉軸的外周表面上或套筒的內周表面上，其目的都是為了在旋轉軸的旋轉過程中保持通孔84與壓力傳感器120之間存在連續的流體連通狀態。下面參見圖4來說明在本發明的實施方式中對旋轉軸的通孔中的潤滑油流量檢測過程。當來自壓縮機內部的潤滑油存儲部或壓縮機外部的潤滑油存儲裝置的潤滑油進入旋轉軸80的通孔84(包括同心孔部分84-1和偏心孔部分84-2)中時，潤滑油在離心力的作用下形成如圖4C所示的油面0L。即，潤滑油的油面OL緊貼通孔84的沿離心力方向的外側部分。當潤滑油的流量超過一定值時，潤滑油會進入與通孔84連通的潤滑油檢測孔86中并且經由潤滑油檢測通道110進入壓力傳感器120，從而壓力傳感器120可以發出接通信號以使壓縮機繼續運轉。反之，當潤滑油的流量低于一定值時，潤滑油不會進入潤滑油檢測孔86中，從而沒有潤滑油到達壓力傳感器120，從而壓力傳感器120發出斷開信號以停止壓縮機的運轉。如圖4C所示，通過改變潤滑油檢測孔86的構造可以容易地控制對壓縮機進行停機保護的容許最小潤滑油流量。換言之，當通孔84中實際的潤滑油流量低于容許最小潤滑油流量時，停止壓縮機的運轉，而當通孔84中實際的潤滑油流量大于或等于容許最小潤滑油流量時，允許壓縮機繼續運轉。容許最小潤滑油流量可以根據設計者的要求通過實驗等方式具體確定，并且針對不同型號或應用環境的壓縮機可能有不同要求，在此不再贅述。根據本發明的一種實施方式，油檢測孔86的中心軸線Ol-A可以設置成徑向穿過旋轉軸80的中心01，并且油檢測孔86的中心軸線Ol-A相對于旋轉軸80的中心軸線01與通孔84的中心軸線02之間連線01-02的角度a可以根據通孔84中的容許最小潤滑油流量來確定。具體地，容許最小潤滑油流量設定得越大，則角度a可以設定得越大。根據本發明的另一種實施方式，油檢測孔86在通孔84中的開口相對于旋轉軸80的中心軸線01與通孔84的中心軸線02之間連線01-02的距離W可以根據通孔84中的容許最小潤滑油流量來確定。具體地，容許最小潤滑油流量設定得越大，則距離W設定得越大。根據本發明的又一種實施方式，油檢測孔86在通孔84中的開口相對于旋轉軸80的中心軸線01的距離可以根據通孔84中的容許最小潤滑油流量來確定。具體地，容許最小潤滑油流量設定得越大，則距離L設定得越小。根據本發明的進一步的實施方式，油檢測孔86在通孔84中的開口的至少一部分處于由通孔84中的容許最小潤滑油流量所形成的油面OL的范圍內。 在圖4C所述的示例中，潤滑油檢測孔86相對于旋轉軸80旋轉方向設置在油面OL的下游側。然而，本領域技術人員應該理解，潤滑油檢測孔86相對于旋轉軸80旋轉方向也可以設置在油面OL的上游側。在圖4C所述的示例中，潤滑油檢測孔86設置成朝向旋轉軸80的中心軸線01徑向延伸。然而，本領域技術人員應該理解，潤滑油檢測孔86可以設置成沿任何方向延伸，只要其能夠與通孔84流體連通即可，并且在這種情況下，可以通過控制潤滑油檢測孔86在通孔84中的開口與連線01-02的距離W或與中心軸線01的距離L來控制容許最小潤滑油流量。如上所述，通過改變潤滑油檢測孔86的構造(位置、方向等)就可以控制通孔84中的容許最小潤滑油流量，因此本發明的檢測裝置可以容易地應用于不同類型或型號的壓縮機。此外，如圖2所示，壓力傳感器120可以設置在殼體20外側壁的頂部。然而，根據壓縮機的布局要求，可以將壓力傳感器120設置在殼體20外側壁上的任何位置，例如橫向的側部或底部。此時，由于潤滑油檢測通道110的不同布置所引起的流體壓力的壓力差可以通過調整壓力傳感器的靈敏度或壓力傳感器中的彈性部件例如彈簧的彈力來補償或校正。圖7-10示出了根據本發明一種實施方式的壓力傳感器的示例。其中，圖7示出了根據本發明實施方式的壓力傳感器的分解立體圖；圖8示出了根據本發明實施方式的壓力傳感器的接觸片的平面圖；圖9示出了根據本發明實施方式的壓力傳感器處于斷開狀態時的示意圖；圖10示出了根據本發明實施方式的壓力傳感器處于導通狀態時的示意圖。
如圖7所示，壓力傳感器120主要包括:外殼121，其具有大致圓柱形的內表面；蓋板131，其覆蓋外殼121的一個端面；第一觸點134和第二觸點135，它們穿過蓋板131并且經由密封元件138相對于蓋板131密封；能夠在外殼121內滑動的活塞頭124 ;接觸片127，其設置在活塞頭124中并且可以在第一觸點134和第二觸點135之間提供電連通；復位彈簧129，其用于為接觸片127提供恢復力。另外，還可以在外殼121和蓋板131之間設置密封片130，并且外殼121和蓋板131可以通過例如螺栓132固定到壓縮機的殼體20上。另夕卜，活塞頭124可以由塑料或金屬材料制成。當活塞頭124由金屬材料制成以提供更好地耐久性時，可以在活塞頭124和接觸片127之間提供絕緣片126。還可以在接觸片127和彈簧129之間設置壓環128。此外，在外殼121上還設置有引導孔123，在活塞頭124上設置有引導桿125，引導桿125可以在引導孔123中滑動，從而使得活塞頭124能夠在外殼121中平穩地運動。在外殼121上進一步設置有流體引入通道137以引入來此潤滑油檢測通道110的潤滑油。從潤滑油檢測通道110引入的潤滑油作用在活塞頭124的端面上由此推動活塞頭124如后運動。如圖9和10所示，當潤滑油引入壓力傳感器120時，活塞頭124被推動而朝向第一觸點134和第二觸點135運動，此時，接觸片127也隨著活塞頭124朝向第一觸點134和第二觸點135運動從而第一觸點134和第二觸點135被導通，此時壓力傳感器120輸出接通信號。反之，當沒有或不再有潤滑油引入壓力傳感器120時，活塞頭124被復位彈簧129推動離開第一觸點134和第二觸點135,此時壓力傳感器120輸出斷開信號。在活塞頭124的引導桿125中設置有通氣孔133以減小活塞頭124運動過程中的流體阻力。如圖8所示，根據本發明實施方式的接觸片127上設置有多條切口 S。這些切口 S將接觸片127切割成多個懸臂梁。當接觸片127與第一觸點134和第二觸點135接觸時，這些懸臂梁可以進行較大程度的變形以提供穩定的接觸。采用這種構造，即使由于制造誤差或裝配誤差導致第一觸點134和第二觸點135的端部不在同一平面，由于懸臂梁提供的彈性也可以改善第一觸點134和第二觸點135與接觸片127的接觸穩定性。另外，第一觸點134和第二觸點135中的每一個可以分別包括多個觸針，以進一步改善接觸效果。經測試，采用本發明實施方式的壓力傳感器可以提供良好的信號輸出和較短的反應時間，可以對壓縮機提供可靠地保護。盡管在本發明的實施方式中描述了一種包括活塞、接觸片、觸點和彈簧的壓力傳感器，但是本領域技術人員應該理解，可以在本發明的潤滑油檢測裝置中采用本領域公知的任何適當的壓力傳感器，特別是壓力開關。盡管在此已詳細描述本發明的各種實施方式，但是應該理解本發明并不局限于這里詳細描述和示出的具體實施方式
，在不偏離本發明的實質和范圍的情況下可由本領域的技術人員實現其它的變型和變體。所有這些變型和變體都落入本發明的范圍內。而且，所有在此描述的構件都可以由其他技術性上等同的構件來代替。
權利要求
1.一種旋轉式機械，包括: 殼體(20)； 固定設置在所述殼體(20)內的主軸承座(90)，所述主軸承座中設置有主軸承(92)； 由所述主軸承座(90)經由所述主軸承(92)以可轉動的方式支撐的旋轉軸(80)，所述旋轉軸(80)中設置有沿所述旋轉軸(80)的軸向延伸的通孔(84)，所述通孔(84)形成所述旋轉式機械的潤滑油回路的一部分；以及 通過潤滑油檢測通道(110)與所述通孔(84)流體連通的壓力傳感器(120)，所述壓力傳感器(120)構造成當來自所述潤滑油檢測通道(110)的潤滑油形成的壓力大于或等于預定值時輸出接通信號，而當來自所述潤滑油檢測通道(110)的潤滑油形成的壓力小于所述預定值時輸出斷開信號。
2.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，所述通孔(84)相對于所述旋轉軸(80)的中心軸線偏心。
3.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，所述主軸承(92)包括彼此沿所述旋轉軸(80)的軸向隔開的第 一軸承部分(92-1)和第二軸承部分(92-2)，并且 所述潤滑油檢測通道(110)包括:延伸穿過所述旋轉軸(80)的側壁并且與所述旋轉軸(80)內的通孔(84)流體連通的油檢測孔(86)、形成在所述第一軸承部分(92-1)和所述第二軸承部分(92-2)之間并且與所述油檢測孔(86)流體連通的周向間隙(92-3)、以及延伸穿過所述主軸承座(90)并且與所述周向間隙(92-3)和所述壓力傳感器(120)流體連通的連通通道。
4.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，所述潤滑油檢測通道(110)包括:延伸穿過所述旋轉軸(80)的側壁并且與所述旋轉軸(80)內的通孔(84)流體連通的油檢測孔(86)、形成在所述旋轉軸(80)的外表面上并且與所述油檢測孔(86)流體連通的周向油槽、以及延伸穿過所述主軸承(92)和所述主軸承座(90)并且與所述周向油槽和所述壓力傳感器(120)流體連通的連通通道。
5.按權利要求1所述的旋轉式機械，進一步包括設置在所述旋轉軸(80)外側的套筒(150)，并且 其中，所述潤滑油檢測通道(110)包括:延伸穿過所述旋轉軸(80)的側壁并且與所述旋轉軸(80)內的通孔(84)流體連通的油檢測孔(86)、形成在所述套筒(150)的內周表面上并且與所述油檢測孔(86)流體連通的周向油槽(152)、以及延伸穿過所述套筒(150)并且與所述周向油槽(152)和所述壓力傳感器(120)流體連通的連通通道。
6.按權利要求1所述的旋轉式機械，進一步包括設置在所述旋轉軸(80)外側的套筒(150)，并且 其中，所述潤滑油檢測通道(110)包括:延伸穿過所述旋轉軸(80)的側壁并且與所述旋轉軸(80)內的通孔(84)流體連通的油檢測孔(86)、形成在所述旋轉軸(80)的外表面上并且與所述油檢測孔(86)流體連通的周向油槽(88)、以及延伸穿過所述套筒(150)并且與所述周向油槽(88)和所述壓力傳感器(120)流體連通的連通通道。
7.按權利要求3-6中任一項所述的旋轉式機械，其中，所述油檢測孔(86)的中心軸線徑向穿過所述旋轉軸(80)的中心。
8.按權利要求7所述的旋轉式機械，其中，所述油檢測孔(86)的中心軸線相對于所述旋轉軸(80)的中心軸線與所述通孔(84)的中心軸線之間連線的角度根據所述通孔(84)中的容許最小潤滑油流量來確定，所述容許最小潤滑油流量設定得越大，所述角度設定得越大。
9.按權利要求3-6中任一項所述的旋轉式機械，其中，所述油檢測孔(86)在所述通孔(84)中的開口相對于所述旋轉軸(80)的中心軸線與所述通孔(84)的中心軸線之間連線的距離根據所述通孔中的容許最小潤滑油流量來確定。
10.按權利要求9所述的旋轉式機械，其中，所述容許最小潤滑油流量設定得越大，所述距離設定得越大。
11.按權利要求3-6中任一項所述的旋轉式機械，其中，所述油檢測孔(86)在所述通孔(84)中的開口相對于所述旋轉軸(80)的中心軸線的距離根據所述通孔(84)中的容許最小潤滑油流量來確定。
12.按權利要求11所述的旋轉式機械，其中，所述容許最小潤滑油流量設定得越大，所述距離設定得越小。
13.按權利要求3-6中任一項所述的旋轉式機械，其中，所述油檢測孔(86)在所述通孔(84)中的開口的至少一部分處于由所述通孔(84)中的容許最小潤滑油流量所形成的油面的范圍內。
14.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，在所述潤滑油回路中設置有用于控制潤滑油流量的節流裝置。
15.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，所述壓力傳感器(120)設置在所述殼體(20)內。
16.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，所述壓力傳感器(120)設置在所述主軸承座(90)附近。
17.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，所述壓力傳感器(120)設置在所述殼體(20)的外側壁上。
18.按權利要求17所述的旋轉式機械，其中，所述預定值根據所述壓力傳感器(120)在所述殼體(20)的外側壁上的設置位置而引起的壓力差來校正。
19.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，所述壓力傳感器(120)是壓力開關。
20.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，在所述旋轉式機械的內部設置有潤滑油存儲部，并且所述潤滑油存儲部通過管路與所述通孔(84)流體連通。
21.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，在所述旋轉式機械的外部設置有潤滑油存儲裝置，并且所述潤滑油存儲裝置通過管路與所述通孔(84)流體連通。
22.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，所述主軸承座(90)與所述殼體(20)—體地形成。
23.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，所述潤滑油檢測通道(110)在所述主軸承座(90)附近與所述通孔(84)流體連通。
24.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，所述壓力傳感器(120)包括:用于接收流體壓力的流體壓力接收部分；以及能夠將所述流體壓力轉換成電信號的轉換部分。
25.按權利要求24所述的旋轉式機械，其中，所述流體壓力接收部分包括: 外殼(121)，所述外殼(121)中設置有流體引入通道(137)，以及能夠在所述外殼(121)內軸向運動的活塞頭(124)，由所述流體引入通道(137)引入的流體作用在所述活塞頭(124)的端面上； 所述轉換部分包括: 第一觸點(134)和第二觸點(135)，以及 在所述第一觸點(134)和所述第二觸點(135)之間提供電連通的接觸片(127)，所述接觸片(127)設置在所述活塞頭(124)中。
26.按權利要求24所述的旋轉式機械，其中，所述接觸片(127)中形成有多條切口⑶。
27.按權利要求24所述的旋轉式機械，其中，所述接觸片(127)的面向所述活塞頭(124)的一側設置有絕緣片(126)，所述接觸片(127)的另一側設置有復位彈簧(129)。
28.按權利要求24所述的旋轉式機械，其中，所述第一觸點(134)和所述第二觸點(135)各自包括多個觸針。
29.按權利要求24所述的旋轉式機械，其中，所述活塞頭(124)中設置有通氣孔(133)。
30.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，所述旋轉式機械是渦旋壓縮機、螺桿式壓縮機、轉子式壓縮機中的一種。
31.按權利要求1所述的旋轉式機械，其中，所述旋轉式機械是臥式渦旋壓縮機。
32.一種用于旋轉 式機械的控制方法，所述旋轉式機械包括:殼體(20);固定設置在所述殼體(20)內的主軸承座(90)，所述主軸承座(90)中設置有主軸承(92);由所述主軸承座(90)經由所述主軸承(92)以可轉動的方式支撐的旋轉軸(80)，所述旋轉軸(80)中設置有沿所述旋轉軸(80)的軸向延伸的通孔(84)，所述通孔(84)形成所述旋轉式機械的潤滑油回路的一部分， 所述控制方法的特征在于: 通過壓力傳感器(120)檢測所述通孔(84)中流動的潤滑油所產生的流體壓力，以及 當所述流體壓力低于預定值時停止所述旋轉式機械的運轉。
全文摘要
本發明涉及一種旋轉式機械，包括殼體(20)；固定設置在其中的主軸承座(90)，主軸承座中設置有主軸承(92)；由主軸承座經由主軸承以可轉動的方式支撐的旋轉軸(80)，旋轉軸中設置有沿其軸向延伸的通孔(84)，通孔(84)形成潤滑油回路的一部分；以及通過潤滑油檢測通道(110)與通孔(84)流體連通的壓力傳感器(120)，壓力傳感器構造成當來自潤滑油檢測通道的潤滑油形成的壓力小于預定值時輸出斷開信號。本發明還涉及一種旋轉式機械的控制方法，其中當壓力傳感器檢測到的通孔中流動的潤滑油所產生的流體壓力低于預定值時停止旋轉式機械的運轉。采用本發明能夠更直接和可靠地檢測旋轉式機械中的潤滑油量。
文檔編號F04C28/28GK103089648SQ20111035259
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月7日 優先權日2011年11月7日
發明者方柳霞, 劉軒, 詹宏宏 申請人:艾默生環境優化技術(蘇州)有限公司