梁 樹

(國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心，廣東 廣州 510000)

1 簡(jiǎn)介

1.1 壓縮機(jī)潤(rùn)滑原理概述

常規(guī)的封閉式壓縮機(jī)包括：電機(jī)部，其設(shè)置在封閉式容器中并產(chǎn)生動(dòng)力；壓縮部，其在從電機(jī)部接收到動(dòng)力時(shí)運(yùn)行。在封閉式壓縮機(jī)中，聯(lián)結(jié)到電機(jī)部的轉(zhuǎn)子的曲軸在與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)時(shí)傳遞動(dòng)力，而聯(lián)結(jié)到曲軸的互鎖構(gòu)件則從電機(jī)部接收動(dòng)力并形成壓縮室以壓縮制冷劑。在封閉式壓縮機(jī)的封閉式容器的下部填充有油，沿曲軸的軸向形成有油路，而且給油器安裝在油路的下端從而浸沒在油中。當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，沿油路泵送并供給潤(rùn)滑油。冷凍機(jī)油通過油路上升的同時(shí)潤(rùn)滑軸承，上升到偏心部并飛散到殼內(nèi)各部分，潤(rùn)滑各種摩擦運(yùn)動(dòng)部的同時(shí)將內(nèi)部熱發(fā)散并冷卻。在壓縮機(jī)供油裝置面臨的技術(shù)問題為：如何順暢、充分的對(duì)壓縮機(jī)供油。

1.2 壓縮機(jī)潤(rùn)滑領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量簡(jiǎn)介

壓縮機(jī)潤(rùn)滑裝置國(guó)外申請(qǐng)人主要來自日本、韓國(guó)。而國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人大概占總申請(qǐng)的三分之一左右，主要集中在樂金、美芝、格力等主要空調(diào)壓縮機(jī)生產(chǎn)商。對(duì)壓縮機(jī)供油裝置領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量進(jìn)行逐年分析，申請(qǐng)量在十年以來呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，在個(gè)別年份略有下降。

圖1 申請(qǐng)量十年變化規(guī)律

2 技術(shù)演進(jìn)

2.1 原始供油機(jī)構(gòu)

1986年東芝公司的專利申請(qǐng)中，曲軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地插入安裝孔中，并從支承架向下伸出。環(huán)形定子固定在支承架的彎曲端上，與曲軸同軸心。轉(zhuǎn)子則固定在曲軸上，且位于定子的內(nèi)部空腔中。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)潤(rùn)滑油上升，對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行潤(rùn)滑。曲軸直接插入潤(rùn)滑油液面以下，其油道筆直。

2.2 對(duì)油道形狀進(jìn)行改進(jìn)以增大潤(rùn)滑面積

1994年東芝公司在曲軸內(nèi)設(shè)置油泵，隨著此回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)油泵打油，潤(rùn)滑油通過回轉(zhuǎn)軸內(nèi)的油路供給到往復(fù)式壓縮機(jī)的滑動(dòng)部，對(duì)各滑動(dòng)部進(jìn)行油潤(rùn)滑。并且其引入了螺旋式油道，增大了潤(rùn)滑油液流經(jīng)的面積，從而使?jié)櫥浞?，散熱均勻?/p>

1997年三星公司設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)供油機(jī)構(gòu)對(duì)螺旋式油道作了進(jìn)一步的改進(jìn)，其引入了傾斜油槽以向曲軸和軸承之間的接觸面上提供足夠的潤(rùn)滑，具體方式為在曲軸的圓柱外表面上設(shè)有兩個(gè)油槽：上油槽和下油槽。在下油槽的下面有一出油口供潤(rùn)滑油注入，同時(shí)，在上油槽和下油槽之間有一貯油槽，用以調(diào)節(jié)供給曲軸的潤(rùn)滑油量，上、下油槽設(shè)計(jì)成組合的螺旋狀，相對(duì)于貯油槽從曲軸下部分的出油口到曲軸的上部分，該螺旋大致構(gòu)成一個(gè)螺距。溝道縱向傾斜的形成在曲軸圓柱形表面上，從而在曲軸的圓柱形表面上覆蓋更大的范圍，以吸收充足的潤(rùn)滑油。

2.3 設(shè)置供油裝置提高潤(rùn)滑效率

2003年樂金公司通過在油泵中設(shè)置了推進(jìn)器的方式加速供油以提高潤(rùn)滑效率，潤(rùn)滑油靠離心力在油泵的推進(jìn)器的作用下上升并流入到軸部的第一油槽，接著通過第一油槽和轉(zhuǎn)子之間的油路上升并經(jīng)過油孔流入到第二油槽。由于形成潤(rùn)滑油油路的第一油槽和第二油槽設(shè)置在軸部的圓周面，不僅在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，而且在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，也能確保相當(dāng)大的離心力，所以能供給充分的潤(rùn)滑油。

在2012年申請(qǐng)的專利中，樂金公司對(duì)供油機(jī)構(gòu)作了進(jìn)一步的改進(jìn)，所述供油機(jī)構(gòu)包括3個(gè)扇形片，扇形片的一端連體連接于吸油管的底末端，使扇形片橫置于直通內(nèi)腔的末端，扇形片的另一端位于直通內(nèi)腔的近中心處，扇形片的兩側(cè)分別為內(nèi)旋側(cè)和外旋側(cè)，扇形片由其內(nèi)旋側(cè)向外旋側(cè)漸傾斜，使相鄰兩扇形片之間具有錯(cuò)開的吸油口，從而依靠扇形供油裝置的設(shè)置提高供油效率。

2.4 簡(jiǎn)化供油裝置提高潤(rùn)滑裝置工作可靠性

2006年樂金公司對(duì)壓縮機(jī)供油裝置做了簡(jiǎn)化改進(jìn)：通過中空部分代替形狀復(fù)雜的供油機(jī)構(gòu)。設(shè)置中空部分插入到曲軸部的插入部，中空部分形成機(jī)油管通道，曲軸部的內(nèi)部形成有機(jī)油流路，機(jī)油流路是以在曲軸部的內(nèi)部由下部到上部延長(zhǎng)形成，2011年LG公司在曲軸外部設(shè)置給油器，給油器具有類圓錐狀的中空部，中空部浸沒在封閉式容器中的油面下部為封閉式壓縮機(jī)供油。由于給油器中空部分特定形狀的設(shè)置，油潤(rùn)滑可以達(dá)到的高度與引入給油器內(nèi)的油的直徑成正比。

3 結(jié)語

綜上所述，為了解決壓縮機(jī)潤(rùn)滑不足的技術(shù)問題，在設(shè)計(jì)壓縮機(jī)供油裝置時(shí)技術(shù)人員從三方面進(jìn)行了改進(jìn)：通過設(shè)置螺旋油道或傾斜油道以增大潤(rùn)滑面積；通過供油裝置提高潤(rùn)滑效率以提高潤(rùn)滑效率；簡(jiǎn)化供油裝置提高潤(rùn)滑裝置工作可靠性。上述三種方式作為壓縮機(jī)潤(rùn)滑方式的技術(shù)演進(jìn)，不同的時(shí)代有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并且獲得了預(yù)期的效果，從而使得壓縮機(jī)潤(rùn)滑技術(shù)得以向前發(fā)展。