Патент на изобретение №2257490

(54) ГЕРМЕТИЧНЫЙ КОМПРЕССОР

(57) Реферат:

Изобретение относится к компрессоростроению, и в частности, к холодильным машинам. Герметичный компрессор содержит картер с масляной ванной, вал, опору вала, торцевую крышку вала, узел принудительной подачи масла, центробежный насос, выполненный в виде конуса и размещенный в полости вала со стороны, обращенной к торцевой крышке вала, проставку, которая размещена между торцевой крышкой вала и опорой вала. В проставке выполнены два сквозных отверстия, соединенные друг с другом каналом. Первое отверстие расположено в центре проставки, а второе соединено с выполненным в виде объемного насоса узлом принудительной подачи масла. В проставке выполнено, по меньшей мере, одно дегазационное отверстие, которое смещено от центра проставки на расстояние, меньшее радиуса полости вала. В торцевой крышке вала выполнено, по меньшей мере, одно дегазационное отверстие, ответное дегазационному отверстию проставки. Вершина конуса центробежного насоса расположена в торце вала. В изобретении обеспечивается подача масла без перебоев в пусковых режимах и уменьшается осевой габарит компрессора. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области компрессоростроения и касается, в частности, герметичных компрессоров с принудительной системой смазки для холодильных машин.

Известен герметичный компрессор, в котором вал совмещен с центробежным насосом, всасывающая полость которого соединена с маслосборником и дополнительно соединена с полостью всасывания блока цилиндров (патент Украины №13075 от 26.06.91, MПK⁵ F 04 B 39/02).

Известный герметичный компрессор может надежно работать как при горизонтальном, так и при вертикальном положении вала.

Однако в случае использования описанного выше герметичного компрессора на транспортном средстве при движении последнего не обеспечивается бесперебойная подача масла к местам смазки (или к трущимся поверхностям, или к парам трения: опора – вал, шатун – вал, шатун – палец, поршень – гильза) в режимах, когда вал компрессора расположен под углом к горизонтали (поверхности масла) и наклонен в сторону маслосборника. В этих режимах не исключено попадание масла во всасывающую полость компрессора и, как следствие, – гидроудар и поломка клапанов.

Также известен герметичный компрессор, позволяющий предотвратить попадание масла в газ, всасываемый компрессором (авт. св. СССР №1273642 от 11.07.85, МКИ⁴ F 04 B 39/02).

Это достигается тем, что на валу установлены маслоподающий диск и маслоотражательный диск, расположенный между приводным двигателем и маслоподающим диском, который подает масло из масляной ванны картера в маслосборник, из которого масло подается в полость вала и далее – к местам смазки.

Однако, как и у описанного выше аналога, бесперебойная, т.е. надежная подача масла к трущимся поверхностям компрессора возможна только при горизонтальном положении вала. При наклонном положении вала относительно горизонтали (в случае использования компрессора на транспортном средстве) в полости вала возможно образование “газовой пробки”, которая перекрывает доступ масла к удаленным от маслоподающего диска местам смазки.

Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности является герметичный компрессор, обеспечивающий подачу масла как при горизонтальном, так и при наклонном положении вала, возможном при движении транспортного средства (выл. заявка ФРГ №3424450 от 09.01.80, МКИ F 04 B 39/02, F 25 B 31/02).

Герметичный компрессор, выбранный в качестве прототипа, содержит картер с масляной ванной, вал, опору вала, узел принудительной подачи масла, центробежный насос, выполненный в виде конуса и размещенный в полости вала со стороны, обращенной к узлу принудительной подачи масла. Узел принудительной подачи масла расположен на одной геометрической оси с валом компрессора и содержит маслоразбрызгивающий диск и маслослизывающую пластину. Маслоразбрызгивающий диск жестко соединен с валом компрессора, а маслослизывающая пластина установлена на полой втулке, в верхней части которой просверлены радиальные отверстия. Узел принудительной подачи масла заключен в кольцеобразный кожух с торцевой крышкой. Кольцеобразный кожух жестко прикреплен к статору приводного электродвигателя. Вершина конуса центробежного насоса расположена внутри полой втулки.

Недостатками прототипа являются его значительные габаритные размеры, в частности осевой габарит, и возможность перебоев подачи масла в пусковых режимах.

Первый из упомянутых недостатков обусловлен тем, что в прототипе для подачи масла используется узел принудительной подачи масла значительных размеров, который размещен соосно с валом между торцевой крышкой и торцом вала.

Перебои подачи масла в пусковых режимах возможны в результате того, что между полой втулкой узла принудительной подачи масла и конусом центробежного насоса имеется зазор, через который масло стекает в масляную ванну картера во время стоянки компрессора. Поэтому после включения компрессора необходимо затратить некоторое время на подачу масла из картера посредством маслоразбрызгивающего диска и маслослизывающей пластины внутрь полой втулки и заполнение ее внутренней полости до уровня вершины конуса. Только после этого масло будет поступать в центробежный насос и в полость вала, и далее – к местам смазки.

Кроме того, при последующем после остановки пуске компрессора (пусковые режимы) во время изменения скорости вращения вала (т.е. при изменении холодопроизводительности) образовывается пена, присутствие которой уменьшает количество масла, подаваемого в полость вала. В результате увеличивается период времени между началом работы компрессора и моментом подачи масла к парам трения. Поэтому в пусковых режимах в известном компрессоре могут возникать перебои подачи масла к трущимся поверхностям.

В основу изобретения поставлена задача создания герметичного компрессора для транспортного средства, в котором путем нового выполнения тракта подачи масла из масляной ванны картера в полость вала обеспечивается уменьшение вероятности возникновения перебоев подачи масла в пусковых режимах (а следовательно, обеспечивается надежная работа компрессора в пусковых режимах) при уменьшении осевого габарита компрессора.

Для решения поставленной задачи известный герметичный компрессор, содержащий картер с масляной ванной, вал, опору вала, торцевую крышку вала, узел принудительной подачи масла, центробежный насос, выполненный в виде конуса и размещенный в полости вала со стороны, обращенной к торцевой крышке вала, согласно изобретению снабжен проставкой, которая размещена между торцевой крышкой вала и опорой вала и в которой выполнены два сквозных отверстия, соединенные друг с другом каналом. Первое сквозное отверстие проставки расположено в центре проставки, а второе соединено с выполненным в виде объемного насоса узлом принудительной подачи масла. В проставке выполнено, по меньшей мере, одно дегазационное отверстие, которое смещено от центра проставки на расстояние, меньшее радиуса полости вала. В торцевой крышке вала выполнено, по меньшей мере, одно дегазационное отверстие, ответное дегазационному отверстию проставки. Вершина конуса центробежного насоса расположена в торце вала.

Дополнительными отличиями заявляемого технического решения от прототипа являются следующие признаки: канал, соединяющий первое и второе сквозные отверстия проставки, выполнен в виде паза на обращенной к торцевой крышке вала поверхности проставки; узел принудительной подачи масла выполнен в виде ротационного насоса с перегородкой и размещен внутри опоры вала. Нагнетательный тракт ротационного насоса с перегородкой соединен со вторым сквозным отверстием проставки, а всасывающий тракт – с масляной ванной картера.

Герметичный компрессор заявляемой конструкции обеспечивает подачу масла без перебоев в пусковых режимах и имеет меньший осевой габарит.

Это обусловлено тем, что в заявляемом изобретении по-новому выполнен тракт подачи масла из картера в полость вала.

Во-первых, тракт подачи масла (масляная ванна картера – всасывающий тракт ротационного насоса с перегородкой – нагнетательный тракт ротационного насоса с перегородкой – второе сквозное отверстие проставки – канал – первое сквозное отверстие проставки – конус центробежного насоса – полость вала) сформирован таким образом, что исключена промежуточная накопительная емкость масла (в прототипе – это внутренняя полость полой втулки узла принудительной подачи масла), из которой после остановки компрессора масло вытекает и которую необходимо снова заполнять для восстановления подачи масла.

Во-вторых, когда в пусковых режимах работы компрессора в полость вала подается пена, то при вращении вала пена разделяется на масло, отбрасываемое под воздействием центробежных сил на стенки полости вала, и газ, который собирается по оси полости вала и удаляется из нее через дегазационные отверстия проставки и торцевой крышки вала. Масло поступает далее к парам трения, а газ не создает “газовой пробки” и не прерывает подачу масла к местам смазки.

В-третьих, узел принудительной подачи масла выполнен в виде объемного насоса и размещен внутри опоры вала, т.е. смещен от вала вниз по направлению к картеру в отличие от прототипа, в котором узел принудительной подачи масла расположен соосно с валом.

В-четвертых, между торцевой крышкой вала и торцом вала расположена проставка, толщина которой значительно меньше осевого размера узла принудительной подачи масла в прототипе.

В-пятых, вершина конуса центробежного насоса в заявляемом герметичном компрессоре расположена в торце вала, что также не увеличивает осевой габарит компрессора.

Наконец, в-шестых, разделение образующейся в пусковых режимах пены на масло и газ производится без применения дополнительных устройств или узлов, увеличивающих габариты компрессора.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены: на фиг.1 – схематическое изображение компрессора, осевое вертикальное сечение; на фиг.2 – часть тракта подачи масла, образованная торцевой крышкой вала, проставкой и опорой вала в аксонометрии; на фиг.3 – сечение А-А на фиг.1.

Герметичный компрессор содержит картер 1 с масляной ванной 2, узел 3 принудительной подачи масла, вал 4, торцевую крышку 5 и опору 6 вала 4. В полости вала 4 со стороны, обращенной к торцевой крышке 5, установлен центробежный насос 7, выполненный в виде конуса, вершина которого расположена торце вала 4. Между торцевой крышкой 5 и центробежным насосом 7 расположена проставка 8. В проставке 8 выполнены два дегазационных отверстия 9 и два сквозных отверстия 10 и 11. Дегазационные отверстия 9 расположены, например, на равных расстояниях от центра проставки 8 на расстоянии, меньшем радиуса полости вала 4. Сквозное отверстие 10 выполнено в центре проставки 8, а сквозное отверстие 11 – на периферии проставки 8 в нижней ее части. Сквозные отверстия 10 и 11 соединены друг с другом каналом 12, который выполнен в виде паза 13 на обращенной к крышке 5 поверхности проставки 8. В крышке 5 выполнены два дегазационных отверстия 14, ответных дегазационным отверстиям 9 проставки 8.

Узел 3 принудительной подачи масла выполнен в виде объемного насоса – ротационного насоса 15 с перегородкой и размещен внутри опоры 6 вала 4. Нагнетательный тракт 16 ротационного насоса 15 соединен со сквозным отверстием 11 проставки 8, а всасывающий тракт 17 – с масляной ванной 2 картера 1.

Работает герметичный компрессор известным образом. После включения компрессора масло из масляной ванны 2 картера 1 всасывается всасывающим трактом 17 ротационного насоса 15 с перегородкой, т.е. нагнетается во всасывающую полость ротационного насоса 15 и, следовательно, во внутреннюю полость опоры 6 вала 4, в которой размещен ротационный насос 15 с перегородкой. Ротационный насос 15 работает известным образом. При вращении вала 4 масло из всасывающего тракта 17 подается в нагнетательный тракт 16 ротационного насоса 15, из которого через сквозное отверстие 11 нагнетается в канал 12, образованный пазом 13 и крышкой 5, и далее через сквозное отверстие 10 к вершине конуса центробежного насоса 7. Под действием центробежных сил масло, поступающее в полость вала 4, отбрасывается к стенкам полости и далее по радиальным сверлениям (на чертежах не представлены) к парам трения (на чертежах не представлены).

В случае образования пены (в пусковых режимах работы компрессора) последняя нагнетается в полость вала 4, проходя по всему тракту подачи масла описанным выше образом. Внутри полости вала 4 пена разделяется под действием центробежных сил на масло, отбрасываемое к стенкам полости вала 4, и на газ, который собирается вблизи геометрической оси вала 4 и далее удаляется из полости вала 4 через дегазационные отверстия 9 проставки 8 и дегазационные отверстия 14 крышки 5 соответственно.

Формула изобретения

1. Герметичный компрессор, содержащий картер с масляной ванной, вал, опору вала, торцевую крышку вала, узел принудительной подачи масла, центробежный насос, выполненный в виде конуса и размещенный в полости вала со стороны, обращенной к торцевой крышке вала, отличающийся тем, что снабжен проставкой, которая размещена между торцевой крышкой вала и опорой вала и в которой выполнены два сквозных отверстия, соединенные друг с другом каналом, первое из которых расположено в центре проставки, а второе – соединено с выполненным в виде объемного насоса узлом принудительной подачи масла, кроме того в проставке выполнено, по меньшей мере, одно дегазационное отверстие, которое смещено от центра проставки на расстояние, меньшее радиуса полости вала, и в торцевой крышке вала выполнено, по меньшей мере, одно дегазационное отверстие, ответное дегазационному отверстию проставки, при этом вершина конуса центробежного насоса расположена в торце вала.

2. Герметичный компрессор по п.1, отличающийся тем, что канал, соединяющий первое и второе сквозные отверстия проставки, выполнен в виде паза на обращенной к торцевой крышке вала поверхности проставки.

3. Герметичный компрессор по п.1, отличающийся тем, что узел принудительной подачи масла выполнен в виде ротационного насоса с перегородкой и размещен внутри опоры вала, при этом нагнетательный тракт ротационного насоса с перегородкой соединен со вторым сквозным отверстием проставки, а всасывающий тракт – с масляной ванной картера.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 18.07.2006

Извещение опубликовано: 20.06.2007 БИ: 17/2007