[发明专利]封闭式压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种封闭式压缩机，更具体地，涉及一种在曲轴的上端和下端都设置轴承的封闭式压缩机。

背景技术

通常而言，封闭式压缩机设置有驱动马达和压缩机构，所述驱动马达在封闭容器的内部空间中产生驱动力，所述压缩机构与驱动马达相结合运行以压缩制冷剂。另外，封闭式压缩机可以被归类为往复式压缩机、漩涡式压缩机、振动式压缩机等等。往复式压缩机、漩涡式压缩机的压缩方法是利用驱动马达的转动力，而振动式压缩机的压缩方法是利用驱动马达的往复运动。

在上述封闭式压缩机中，利用转动力的封闭式压缩机的驱动马达设置有转轴以将驱动马达的转动力传递到压缩机构。例如，转动式封闭式压缩机(在下文中，称为转动压缩机)的驱动马达可包括定子、转子和转轴，所述定子固定到所述封闭容器；所述转予以预定气隙插入定子中，以通过与定子的相互作用而转动；所述转轴与转子结合以将转子的转动力传递到所述压缩机构。另外，所述压缩机构可以包括在汽缸中转动的同时用于吸入、压缩、并且排出制冷剂的压缩机构，以及支撑压缩机构的同时与所述汽缸一起形成压缩空间的多个轴承部件。所述轴承部件布置在所述驱动马达的一侧以支撑所述转轴。但是近年来，引入了在转轴的上端和下端都设置有轴承以最小化压缩机振动的高性能压缩机。

以这种方式，如果添加了支撑转轴的轴承，则轴承和转轴之间的接触区域会增大，并且这样增大的接触区域也会引起摩擦损失的增加。随着压缩机运行速度的增加，摩擦损失会增加，因此需要最小化摩擦损失。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺点，并且本发明的一个技术任务是提供一种能够最小化摩擦损失的封闭式压缩机。

到目前为止，做出了多种提高压缩机效率的努力，因此公开并使用了多种类型的压缩机。但是，作为增加效率的手段，对于它们中的大多数而言，构成压缩机的每个组成部件的形状或材料发生了变化，或者压缩机的结构发生了根本改变。这样的手段当然有助于在某种程度上增加压缩机的效率，但是伴随着重新设计，不可避免地会增加成本。

换言之，除了由于结构改变或其加工性降低导致的材料消耗量增大，先前安装的生产设备也需要更换，因此这样的努力不能在生产中应用于压缩机。考虑到这些因素，本申请的发明人设计了一种能够无需大规模改变现有压缩机的结构而可最小化由于增加的轴承导致的摩擦损失的压缩机。

总体上，多种因素都会对轴承的润滑性能产生影响。以类似于可应用于封闭式压缩机的轴承的轴颈轴承为例，在这些因素中，润滑剂的粘度(η)、转轴的转数(N)、以及施加到转轴的每单位面积的压力(P)都可以被作为相对重要的因素考虑。

另外，轴颈轴承的润滑类型可以被归类如下：

液压润滑：

液压润滑是指接触表面被润滑剂完全分开的情况。在这种情况下，所有作用在接触表面上的载荷通过由接触表面的相对运动产生的液压支撑。因此，接触表面的磨损非常小并且摩擦损失仅仅发生在润滑膜中。液压润滑时的最小厚度大约为0.008-0.020mm，并且摩擦系数在0.002-0.01的范围内。

混合膜润滑：

混合膜润滑是指接触表面上的突起的断续接触与局部液压润滑混合的润滑。这里，摩擦系数在0.004-0.10的范围内并且伴随着接触表面的较小磨损。

边界润滑：

边界润滑是指润滑油连续供给到接触表面，同时形成连续和重表面(heavy surface)接触的润滑，这种润滑可形成能够减小接触表面上的摩擦和磨损的表面膜。在这种情况下，摩擦系数在0.05-0.20的范围内。

在上述润滑类型中，当处于液压润滑的状态时，摩擦损失可以最小化，由此效率可最大化。另外，在这些润滑类型中执行哪种润滑类型可以由上述的因素确定。在图1中示出了表示这三个因素和摩擦系数之间的关系的Stribeck曲线。在所述Stribeck曲线中，ηN/P被称为轴承特性值，并且轴承特性值对润滑性能的效果将在下文中描述。

粘度：

随着粘度的增大，在给定载荷下形成液压润滑的转速减小。但是，大于执行液压润滑所需粘度的粘度可能会在转动轴的同时增大剪切油膜所需的动力，并且因此增大摩擦。

转速：

随着转速的增大，执行液压润滑的粘度会降低。但是，一旦执行液压润滑，则增大转速会伴随有剪切油膜的工作增加，因此会增大摩擦。

轴承单元载荷：

随着轴承单元载荷的增大，执行液压润滑所需要的转速和粘度减小。但是需要特定量的力来剪切油膜，因此，即使载荷连续减小时，摩擦力也不减小。因此，摩擦力会增大。