一种直线压缩机及其润滑方法

xiaoxiao2020-7-22  1

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一种直线压缩机及其润滑方法
【专利摘要】本发明公开了一种直线压缩机及压缩机的润滑方法。该压缩机包括气缸、内定子和前法兰,活塞与气缸配套设置,所述直线压缩机设置有将油从气缸外部输送至所述活塞或活塞连杆的供油管路。通过供油管路在气缸外部将油施加到所述活塞或活塞连杆,然后由活塞或活塞连杆将油输送至气缸内壁。本发明的直线压缩机除具有润滑的各优点外,其供油结构无需在气缸上钻孔,装配时也不需要严格对齐,因此生产及装配简单、对工艺要求低、成本低,且不会降低气缸的结构强度。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种直线压缩机,具体地说,是一种具有润滑系统的直线压缩机,以及 这种直线压缩机的润滑方法。 一种直线压缩机及其润滑方法

【背景技术】
[0002] 直线压缩机用于将被压缩流体吸入至气缸中,并利用直线电机的直线驱动力使活 塞在气缸内进行直线往复运动来压缩流体,继而排出压缩状态的流体。压缩机工作时,活 塞在气缸中高频往复运动,活塞汽缸之间存在摩擦作用,摩擦损耗一定的功率,摩擦还有可 能造成磨屑等杂质的产生,加剧活塞汽缸的磨损,造成气体泄漏量加大,压缩气体的效率降 低,磨损的加剧不但会造成活塞汽缸的损毁,还有可能造成卡缸等严重问题。磨损的加剧还 会造成汽缸活塞的局部温度过高,对压缩机的稳定性造成威胁。
[0003] 为了减小活塞与气缸的摩擦,提高压缩机的稳定性,延长压缩机使用寿命,需要对 活塞与气缸之间的摩擦提供润滑,这就需要将润滑油送入到活塞与气缸的接触面。现有技 术中,一般是通过油路将润滑油引到气缸外侧,然后通过设置在气缸壁上的通孔将润滑油 引到气缸内部与活塞之间。这种方式在加工时需要在气缸壁上钻孔,工序复杂,成本高,并 且气缸壁上的钻孔还会降低气缸的结构强度,影响气缸的使用寿命。另外,现有技术在装配 时要求气缸壁上的钻孔与润滑油的供油管严格对齐,否则就可能产生不能供油或供油不足 等问题,这对生产工艺和装配都有很高的要求。


【发明内容】

[0004] 本发明要解决的技术问题是无须改变气缸的结构强度即可为气缸提供良好润滑, 以减少活塞与气缸摩擦力的直线压缩机及其润滑方法。
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种直线压缩机,包括气缸、内定子和前法 兰,活塞与气缸配套设置,该直线压缩机设置有将油从气缸外部输送至所述活塞或活塞连 杆的供油管路。
[0006] 优选地,所述供油管路包括将油输送到所述气缸上方的第一油路及将油施加于所 述活塞或活塞连杆的第二油路,所述第二油路设置于所述气缸的上方,所述第一油路和所 述第二油路相连通。
[0007] 优选地,所述第二油路包括由前法兰内端面上的凹槽与内定子之间所限定的通 路。
[0008] 优选地,所述凹槽呈垂直向设置。
[0009] 优选地,所述气缸与由前法兰内端面上的凹槽与内定子之间所限定的所述通路在 水平面上的正投影不存在重叠部分。
[0010] 优选地,所述第一油路包括由设置于气缸外壁的凹槽与设置于前法兰中心孔内壁 上的凹槽相互配合形成的通路,或包括由设置于气缸外壁的凹槽与前法兰中心孔内壁相互 配合形成的通路,或包括由设置于前法兰中心孔内壁上的凹槽与气缸外壁相互配合形成的 通路。 toon] 优选地,还包括连通所述第一油路和油池的回油管路,所述回油管路上设有调节 阀。
[0012] 本发明还提供了一种直线压缩机润滑方法,包括: 在气缸外部将油施加到所述活塞或活塞连杆; 由活塞或活塞连杆将油输送至气缸内壁。
[0013] 优选地,所述润滑方法中,自上而下地将油施加到活塞或活塞连杆。
[0014] 优选地,还包括将油输送至气缸上方的步骤。
[0015] 本发明的一种直线压缩机,采用简单的供油结构提供润滑油,可有效减少活塞汽 缸运动部位的磨损,延长零件的寿命,增加直线压缩机的性能稳定性和使用寿命;并降低摩 擦系数和摩擦热,减少能量损失和摩擦功耗,提高压缩机的机械效率,从而降低能耗。本发 明的直线压缩机的供油结构无需在气缸上钻孔,装配时也不需要严格对齐,因此生产及装 配简单、对工艺要求低、成本低,且不会降低气缸的结构强度。
[0016] 另外,本发明的直线压缩机中润滑油的循环可以带走汽缸和活塞的热量,保证直 线压机的温度不至于过高,有利于直线压机的正常运转。润滑油还可在活塞压缩气缸内的 流体过程中起到油封的作用,在吸气过程使汽缸活塞内部高真空度,有效完成吸气过程;在 压缩排气过程中能够降低冷媒的泄漏,提高压缩效率;并且,润滑油还可以带走磨屑和杂 质,清洗活塞和汽缸的摩擦面,提高运动工作面的工作质量。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 图1是本发明的直线压缩机一实施例的结构示意图。
[0018] 图2是图1所示实施例油路部分结构的局部放大图。
[0019] 图3是图1所示实施例中前法兰的立体结构示意图。
[0020] 图中:1.外定子,2.环形永久磁铁环,3.内定子,4.凹槽,5.第三管段,6.第二管 段,7.气缸,8.活塞,9.第一管段,10.油管,11.前法兰,12.油池,13.线圈,14.环形通路, 15.中心孔。

【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以 更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0022] 如图1所示,直线压缩机包括直线电机、动子部件、活塞8和气缸7,活塞8由动子 部件带动在汽缸7空间内压缩冷媒。直线电机由外定子1、线圈13、环形永久磁铁环2及内 定子3组成,其中内、外定子由多个硅钢片叠加而成。直线电机的内、外定子是固定不动的, 内定子3或外定子1上缠绕着环形的励磁线圈13,在端部形成磁极,动子部件由永久磁铁 组成,通过动子骨架与活塞8、弹簧连接在一起,电机工作磁场由两部分组成,一部分是由励 磁线圈13产生的交变磁场,一部分是由永久磁铁产生的恒定磁场,在两个磁场的相互作用 下,产生轴向的电磁驱动力,进而推动气缸7中的活塞8作往复直线运动。
[0023] 直线电机的气缸7安装于前法兰11上,本发明中,直线压缩机还设置有将油从气 缸7外部输送至活塞8或活塞连杆的供油管路。本发明将油输送至活塞8或活塞连杆,再 由活塞8或活塞连杆将油输送到气缸7内壁,从而起到润滑活塞8与气缸7的作用。优选 地,供油管路包括将油输送到气缸7上方的第一油路及将油施加于活塞8待进入气缸7部 分的第二油路,第二油路设置于气缸7的上方,第一油路和第二油路相连通。该优选实施例 中,油被施加于活塞8待进入气缸7的部分,该部分活塞上的油会随着活塞8进入气缸7的 运动被带入气缸7,在活塞8与气缸7之间形成润滑。该优选实施例可以更容易地将油带入 气缸7,润滑效果好,可靠性高。当然,如果将油施加于活塞8或活塞连杆上不会进入气缸7 的部分,由于惯性作用,油同样可以被输送到气缸7内壁形成润滑。
[0024] 进一步优选地,上述第二油路包括由前法兰11内端面上的凹槽4与内定子3之间 所限定的通路,而该凹槽4优选呈垂直向设置。由前法兰11内端面上的凹槽4与内定子3 之间所限定的通路和气缸7在水平面上的正投影不存在重叠部分。也即由前法兰11内端 面上的凹槽4与内定子3之间所限定的通路的出油口对应于气缸7之外,使得从通路中流 出的油不会落在气缸7上,而是直接落在活塞8或活塞连杆上。
[0025] 在一优选实施例中,上述第一油路包括设置在前法兰11上的第一管段9、第二管 段6,以及连通第一段管段9和第二管段6的环形通路。第一管段9和第二管段6优选为坚 直设置。。该环形通路14可以是由设置于气缸7外壁的凹槽与设置于前法兰11中心孔15 内壁上的凹槽相互配合形成的通路,也可以是由设置于气缸7外壁的凹槽与前法兰11中心 孔15内壁相互配合形成的通路,还可以是由设置于前法兰11中心孔15内壁上的凹槽与气 缸7外壁相互配合形成的通路。本发明还可以包括连通第一油路和油池的回油管路,回油 管路上设有调节阀。
[0026] 如图1所示实施例,本发明在安装汽缸7的前法兰11底部打孔由A贯穿到B,形 成第一管段9和第二管段6 ;并在汽缸7外表面对应前法兰11上油管的位置处设置环形凹 槽,和/或在安装汽缸的前法兰对应油管处设置环形凹槽;在前法兰11上部靠近内定子的 部分打孔形成⑶通路,且⑶通路与AB连通。在上述第一管段9、环形凹槽、第二管段6及 形成于⑶之间的第三管段5构成第一油路。同时参见图1与图3,在前法兰11的内端面上 设有坚直的凹槽4,前法兰11内端面上的凹槽4与内定子3之间所限定的通路构成第二油 路。
[0027] 请参见图2,直线压缩机工作时,采用供油装置通过油管10连接到直线压缩机前 法兰11的A孔,连接方式可以是螺栓紧固,或者焊接等方式。油通过供油装置经油管10供 给到直线压缩机前法兰A孔,油继续向上运动,经第一管段9、环形通路14、第二管段6流动 至C处,然后可以由C-B流出压缩机体外,再经回油管路流回至油池12,进行下一个循环; 也可以由第三管段5流至压缩机前法兰11内端面D处,喷射而出的油可以进入内定子夹 缝,由F向前面流动,润滑轴承和连接轴;而最重要的是:由于重力作用,油向下流动经前法 兰11内端面的凹槽4与内定子3所限定的通路落在活塞8上面,活塞8高频往复运动,油 进而被带动进入活塞8与汽缸7之间,起到润滑汽缸7与活塞8的作用,降低了汽缸7与活 塞8干摩擦造成的摩擦功率损失。润滑油还可以去除汽缸7与活塞8的磨屑及压缩机运行 中产生的杂质等,降低了活塞8与汽缸7的严重磨损及卡缸现象,提高了活塞8和汽缸7的 使用寿命及使用稳定性。另外,润滑油在汽缸7上或前法兰11上的环形凹槽形成的环形流 动可以降低活塞汽缸的温度,进一步提高直线压缩机的稳定性。
[0028] 如图3所示,本发明在前法兰11内端面设置坚直向下的凹槽4,可以使更多的油 进入活塞8与汽缸7之间,加强油润滑作用。进入的油量可以通过更改第三管段5的直径 来调节,孔径越大,进入活塞8与汽缸7之间的油量越大,润滑作用越明显。当然,进入的油 量还可以通过更改A、B油管出油口的大小来调节,比如将出油端B封死,整个供油装置供给 的油全部由CD进入D处,全部用来进行活塞汽缸的润滑作用;而如果增加由CB油路的回油 量,则会减少进入活塞8与气缸7之间的油量。再者,可以在出油端B与油池12之间的回 油管路上设置调节阀,通过调节阀调节回油量,可间接调节供给活塞8与气缸7的油量,这 样,除可在设计生产时调节供给活塞与气缸的油量外,在设计生产完毕后,仍然可以调节供 给活塞与气缸的油量。因此,本发明还可以十分方便地调节所需润滑油的油量。
[0029] 除上述实施例外,本发明还可以通过独立设置的管路将油输送至活塞或活塞连杆 上。在将油施加于活塞或活塞连杆时,也不限于自上而下地施加,例如对于坚向设置的直线 压缩机,就可以从侧方将油施加于活塞或活塞连杆。
[0030] 本发明的本发明的直线压缩机润滑方法,包括: 步骤1 :在气缸外部将油施加到活塞或活塞连杆; 步骤2 :由活塞或活塞连杆将油输送至气缸内壁。
[0031] 优选地,上述步骤1中,自上而下地将油施加到活塞待进入气缸的部分,在步骤1 之前还包括将油输送至气缸上方的步骤。
[0032] 以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范 围不限于此。本【技术领域】的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明 的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
【权利要求】
1. 一种直线压缩机,包括气缸、内定子和前法兰,活塞与气缸配套设置,其特征在于: 所述直线压缩机设置有将油从气缸外部输送至所述活塞或活塞连杆的供油管路。
2. 根据权利要求1所述的直线压缩机,其特征在于:所述供油管路包括将油输送到所 述气缸上方的第一油路及将油施加于所述活塞或活塞连杆的第二油路,所述第二油路设置 于所述气缸的上方,所述第一油路和所述第二油路相连通。
3. 根据权利要求2所述的直线压缩机,其特征在于:所述第二油路包括由前法兰内端 面上的凹槽与内定子之间所限定的通路。
4. 根据权利要求3所述的直线压缩机,其特征在于:所述凹槽呈垂直向设置。
5. 根据权利要求3所述的直线压缩机,其特征在于:所述气缸与由前法兰内端面上的 凹槽与内定子之间所限定的所述通路在水平面上的正投影不存在重叠部分。
6. 根据权利要求2所述的直线压缩机,其特征在于:所述第一油路包括由设置于气缸 外壁的凹槽与设置于前法兰中心孔内壁上的凹槽相互配合形成的通路,或包括由设置于气 缸外壁的凹槽与前法兰中心孔内壁相互配合形成的通路,或包括由设置于前法兰中心孔内 壁上的凹槽与气缸外壁相互配合形成的通路。
7. 根据权利要求2所述的直线压缩机,其特征在于:还包括连通所述第一油路和油池 的回油管路,所述回油管路上设有调节阀。
8. -种直线压缩机润滑方法,其特征在于:包括: 在气缸外部将油施加到所述活塞或活塞连杆; 由活塞或活塞连杆将油输送至气缸内壁。
9. 根据权利要求8所述的润滑方法,其特征在于:所述润滑方法中,自上而下地将油施 加到活塞或活塞连杆。
10. 根据权利要求9所述的润滑方法,其特征在于:还包括将油输送至气缸上方的步 骤。
【文档编号】F04B39/02GK104110360SQ201310140034
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月22日 优先权日:2013年4月22日
【发明者】赵志强, 李衡国, 闫赛娜, 宋斌, 许升, 梁海山 申请人:海尔集团公司, 海尔集团技术研发中心, 青岛海尔股份有限公司

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