[发明专利]一种自润滑曲轴及其旋转压缩机、空调器和热泵热水器

说明书

【技术领域】

本发明涉及旋转压缩机的曲轴，尤其涉及一种自润滑曲轴及采用该曲轴的旋转压缩机、空调器和热泵热水器。

【背景技术】

现有的旋转式压缩机，主要依靠曲轴下部内侧安装的导油片旋转供油，对于热泵热水器专用的压缩机、T3等恶劣工况下长期运行的压缩机以及变频压缩机低频运转时，往往出现曲轴供油不足，润滑油膜薄易造成压缩机曲轴主、副摩擦副以及偏心圆部位磨损严重甚至卡死等可靠性问题；同时压缩机运行一段时间后，曲轴主、副摩擦副以及偏心圆部位均有一定程度磨损甚至产生杂质，现有压缩机曲轴不能自动冲洗所产生的杂质，特别易出现压缩机卡死等可靠性问题，其次现有曲轴因刚度问题其运转自适应能力差，不适应压缩机寿命后期运行。如图1和图2所示，特别是旋转压缩机曲轴的止推面，承载着压缩机的电机转子组件和曲轴自身的重量，在高速运转时与下法兰平面之间形成了一对高速运动的平面滑动摩擦副，虽然它们之间有一定冷冻油的润滑，但两平面在重力作用下，贴得较紧，润滑还不够理想，实际的产品生产过程中经常出现止推面磨损或下法兰磨损，长期磨损最终导致压缩机失效损坏。

【发明内容】

本发明提供一种改善曲轴主、副摩擦副以及偏心圆部位的润滑，结构简单、带走摩擦热量，提高润滑效果、降低压缩机摩擦功耗，提高压缩机性能和可靠性的自润滑曲轴。

为实现本发明的发明目的，采用的技术方案是：

一种自润滑曲轴，包括长半轴、偏心圆和短半轴，所述偏心圆位于所述长半轴与所述短半轴之间，所述曲轴的中心开设有轴向的通孔，所述偏心圆的顶部和底部分别设有与所述通孔连通的第一径向导油孔和第二径向导油孔，所述通孔内的油经第一径向导油孔和第二径向导油孔向所述长半轴上装配的主轴承和所述短半轴上装配的副轴承喷油润滑；所述短半轴的外表面形成至少一条沿轴向方向倾斜设置，且与所述通孔连通的螺旋导油槽，所述螺旋导油槽的旋向与所述曲轴旋转方向相反，在所述短半轴的外表面上还设置有自所述螺旋导油槽顶端向所述偏心圆的底部延伸的螺旋连通槽，所述螺旋导油槽未贯通所述短半轴的下端面；所述螺旋导油槽以曲轴中心线为中心螺旋设置，所述螺旋导油槽的螺旋升角α的角度范围为5°～85°，所述螺旋导油槽沿螺旋方向上升相对两侧面的内凹夹角β的角度范围为2°～80°；所述螺旋连通槽的旋向与螺旋导油槽的旋向相同。

优选地，所述偏心圆的顶部和底部均设有环形退刀槽，所述第一径向导油孔和第二径向导油孔开设于所述环形退刀槽内，所述螺旋连通槽与所述偏心圆底部的环形退刀槽相连通。

优选地，所述螺旋导油槽的螺旋升角α的角度为65°，所述螺旋导油槽的内凹夹角β的角度为60°。

优选地，所述螺旋导油槽贯穿所述短半轴上的通孔内壁面与所述短半轴的外表面，所述螺旋形导油槽沿轴向方向下端面与所述短半轴上通孔中心线形成的夹角γ的角度范围为2°～85°。

优选地，所述螺旋导油槽的轴向方向下端形成一贯通整个通孔内壁面与短半轴外表面的槽孔，并沿曲轴轴向方向的槽孔上缘与螺旋连通槽底端之间形成一倾斜面。

优选地，所述槽孔的轴线与所述短半轴上通孔中心线形成的夹角γ′的角度范围为2°～85°。

优选地，所述螺旋导油槽沿轴向方向的上、下端各自形成贯通通孔内壁面与短半轴外表面的连通孔，所述螺旋导油槽的底面沿轴向方向平行设置。

优选地，所述连通孔的轴线与曲轴短半轴通孔中心线形成的夹角γ″的角度范围为2°～85°。

一种旋转压缩机，该旋转压缩机采用上述的自润滑曲轴，所述曲轴应用于常规压缩机、低频运转的变频机、高负荷的T3工况压缩机。

一种空调器，应用了上述的旋转压缩机。

一种热泵热水器，应用了上述的旋转压缩机。

本发明的有益效果是：

本发明的螺旋导油槽开设于曲轴的短半轴外表面，工作时随曲轴高速旋转，提升了上油高度，增强了曲轴主、副轴承以及偏心圆部位的润滑，增加了油膜厚度，提高了压缩机可靠性，尤其是提高了热泵热水器用压缩机、T3等恶劣工况下长期运行的压缩机以及变频压缩机低频运转时的供油能力和可靠性。

同时，螺旋导油槽随曲轴高速旋转，当曲轴短半轴或副轴承产生杂质时，高速旋转的冷冻油自动冲洗短半轴和副轴承之间的各种杂质；曲轴的短半轴开设的螺旋导油槽，还达到减少曲轴短半轴与副轴承间的接触面积，降低摩擦系数，减少压缩机功耗，提升压缩机性能。