变速密封压缩机的机械油泵 本发明涉及变速密封压缩机的机械油泵，特别是具有竖轴，用于小型制冷设备如冰箱和冷冻器中的那种变速密封压缩机的机械油泵。
上述设备要求其密封压缩机提供从需要制冷的介质带走内部、热量所需要的精确的制冷功率。
由于制冷功率与压缩机泵送的制冷剂流量成正比，因而制冷功率的变化意味着由压缩机泵送的流量变化。连续取得流量的上述变化的技术是通过改变电机转速进行的。
有研究表明，变速压缩机需要15Hz至100Hz，即900至6000转/分的工作范围，以便实现良好的制冷性能。上述转速变化影响压缩机的机械操作，特别是油泵的操作，油泵负责将油送至压缩机地轴承和其它需要润滑的区域如连杆和活塞。离心式泵是密封压缩机中常用的泵油机构，这是因为其价格低且适于在3000直至3600转/分转速中工作，上述转速是电网的频率形成的结果。但是，上述机构却不宜于在低转速下工作。
普通的离心式油泵，如图1所示的目前使用的那种，当压缩机需要低速运转时不能将油泵至轴承。
离心式油泵的工作局限与其较大半径(R)和较小半径(r)之差有关。
通过简单地增加泵的较大半径(R)来增加油泵的效率是不可行的，这是因为要实现所需的泵送工作，上述增加肯定是关键的，上述增加也会影响压缩机轴的外径，因此，会影响压缩机的整个制造工艺和其性能，会由于摩擦而加大损失。显然，在接近或小于900转/分的转速中小的直径变化不足以实现所需程度的离心式泵送。
如专利文献US4,478,559；US4,569,639；DT209,877和FR2,492,471等所公开的，在密封压缩机中广泛使用的普通离心式泵，当在低速下泵送时，表现出性能不佳。
在本申请人的共同待批专利申请中所述的另一种技术方案中，在大约60转/分的转速中可有效泵油，泵油是通过沿泵的转子中所设的螺槽的拖曳而实现的。
因此，本发明的目的是提供一种用于往复式密封压缩机的推进机械式油泵，其具有竖轴、需要在广泛转速下工作，在低速下也可促进充分的润滑，泵油流量与轴的转速成正比的往复式密封压缩机。
本发明的第二个目的是提供一种上述的油泵，其泵送功率增大而不对缸体零件作结构上的改变或改变其尺寸。
本发明的第三个目的是提供一种上述的油泵，其制造和装配简单。
发明的第四个目的是提供一种油泵，它在压缩机的油槽中不会产生象某些普通密封压缩机油泵会出现的那种油涡流。
上述的和其它的目的和优点是通过一种变速密封压缩机的油泵实现的，它包括：一个密封壳，该密封壳限定在其底部的润滑油槽，并在其中装有：一个缸体，缸体支承着偏心竖轴，电机转子装在竖轴上，偏心竖轴设有至少一条油道，油道下端通向偏心竖轴下端，油道上端通至偏心竖轴上中部的外部，其中，偏心竖轴-转子组件在其下端连接泵转子的上部轴向延伸部，一管状套筒连接压缩机的惯性部分且至少包围所述泵转子的浸入油中一部分，所述油泵包括：
-一个拖曳腔，它被限定在管状套筒内，以便装纳泵转子浸入油中的部分，且具有至少一个连通油槽的油入口和一个油出口；
-至少一个拖曳片，其具有一个安装在泵转子的所述下端，在拖曳腔内，及一个恒定地与拖曳腔的内壁相接触的相对端，以便径向和成角度地将通过油入口从油槽接纳的油迫向所述拖曳腔的出口；
至少一条输油道，它是沿着泵转子的轴向延伸部的至少一部分限定的，其下端通过由管状套筒承载的连接通道与拖曳腔的油出口流体连通，其上端通至油通道的下端。
上述油泵对于大约300转/分钟的转速表现出足够的泵送能力而不损害其操作，使可应用于以普通方式安装的压缩机上，即，电机在机体的下部，
现对照以下附图描述本发明：
图1以纵剖图表示现有技术的油泵，其安装在密封压缩机中，尺寸为h1，h2，R和r。
图2a和2b分别表示在正常角速度(2a)和在减小的速度(2b)下泵油过程中的现有技术油泵的放大视图。
图3和3a分别是本发明油泵的放大纵剖图和沿图3III-III线的剖视图。
图4和4a与图3和3a相对应，表示本发明油泵的另一种结构选择。
按照上述附图，竖轴的变速密封压缩机包括：一个密封壳1，在其底部形成一个润滑油槽2，在密封壳中装有：一缸体3，其有一整体的用于支承偏心竖轴5的轴承4，竖轴设有上端5a和下端5b，并设有电机6，电机6具有安装于缸体3的定子7和安装于偏心竖轴5的一部分上的转子8，偏心竖轴5从轴承4向下延伸，形成偏心竖轴-转子组件，所述偏心竖轴5设有至少一条油道9，油道具有下端9b和上端9a，下端9b通至偏心竖轴5下端5b，上端9a通至偏心竖轴5在轴承区4的中上部分的外部，所述偏心竖轴5在其下端5b装配有泵转子10的上端10a，泵转子的下端10b浸在油槽2中的油中。
在图2a和2b所示的压缩机中，活塞和其它零件的润滑是在偏心竖轴-转子组件的转动中通过离心方式完成的，在压缩机正常工作中，上述转动为大约3000-3600转/分钟。
然而，在通常低于2000转/分钟的低转速中，零件的润滑则很勉强，有时根本没有，这是由于在油道9内因离心作用而形成的油柱不再能够达到油道9的上端9a的缘故。
按照附图，本发明的油泵包括一个泵转子10和一个管状套筒20，管状套筒20永久地浸在油槽2的油中。泵转子10连接于偏心竖轴-转子组件以便在油泵工作时随其转动。在本实施例中，所述连接是通过泵转子10的上端10a的外侧壁和油道9的下端9b的相邻内侧壁之间的直接接触而实现的。上端10a也可限定一个连接头11，如图4所示，图4的实施例提前描述。在图3和4中用于指示技术方案的结构方面的标号是相同的，唯一的区别是在图4的结构中的标号上加符号“′”。
管状套筒20通过适当的装置，如本申请人的巴西专利申请PIP201761中所述的那种装置，连接于电机的或者压缩机壳的惯性部分以便不随泵转子10一起转动。在图示实施例中，上述连接是通过连接壁50连接于所述压缩机壳1的。
然而，泵转子10的上部10a及其在偏心竖轴-转子组件上的固定也可采用其它结构而获得相同的效果。
泵转子10具有内部轴向设置的输油道12，它与泵转子10的几何轴线同心且将油槽2的油与油道9相连通。
虽然并没有画出，但是所述输油道也可采用其它结构，如采用沿泵转子10的轴向长度设置的，外部的和/或内部的多条油道。显然所述结构还可以有外部油道，这些油道至少沿其部分长度是密封形成的，起着管状套筒20结构特征的功能。
所述泵转子本体10内的管状油道的结构还可以使上述那些油道至少从泵转子10的下端起形成向上发散的束。在图3所述的结构方案中，泵转子10的下端10b具有相互直径上对置的一对径向凹槽13，从下端10b的周缘径向延伸至离开泵转子10的几何轴线的预定距离处，不达到输油道12，在这种结构中，输油道12位于下端10b的边缘和泵转子10的上端10a之间。
虽然没有画出，但是也可以采用其它结构，而不改变其效果，例如多条凹槽13，它们最好是径向的，可以在泵转子10的该区域中心连通。
上述径向凹槽13的径向限制是由于在该区域在输油道12的邻近部分上总是有油的缘故。在上述凹槽之间的边通会使油通过径向凹槽13流走，引起泵送功率的损失。当输油道12在泵转子10的径向凹槽所在的区域上方开始时，所述凹槽之间的连通可以出现而并不损害油泵的性能。径向凹槽13的高度和宽度也按照同泵所需性能和管状套筒20的所需结构特征而限定，这将在下文详述。
每条径向凹槽13在其内装入各自的滑动叶片14，滑动叶片自由地放在径向凹槽13中，以便在拖曳的工作位置和缩回的非工作位置之间通过径向凹槽径向移动，在工作位置时，所述叶片倾向于从有关径向凹槽13径向向外突出，而在非工作位置，叶片14被容纳在有关的径向凹槽13中。叶片-凹槽的作用将提前描述。
管状套筒20具有一个中央上部开口20a，其面对转子-偏心竖轴组件，以及一个下部开口20b，它从下表面的一部分或从所述管状套筒20的周面的一部分被偏置。通过中央上部开口20a，管状套筒20接纳泵转子10的下端10b，其间具有一个足够的微小间隙以避免和管状套筒20与泵转子10一起转动。
在上部开口20a和下部开口20b之间限定一个圆筒形拖曳油腔21，其直径大于泵转子10直径，其高度相应于径向凹槽13的高度，所述拖曳油腔21具有一个与管状管筒20的下部开口20b连通的进油孔21a和一个通过一条连接油道22与泵转子10的输油道12连通的出油孔21b，连接油道22由管状套筒20支承。连接油道22有一段设在拖曳油腔21下方；一个纳油部分从拖曳油腔21的出油孔21b接纳油，并将所述油供应至连接油道22的下部，以及一个升油部分将来自连接油道22下部的油送至输油道12。
进油孔21a和出油孔21b以下述方式限定，即，在滑动叶片14在非工作位置和工作位置之间运动的过程中，在所述出油孔的下游和所述进油孔的上游的拖曳油腔部，只留有薄油膜，其不会影响泵油效率，并进一步使位于该区域的泵转子10的下部和所述拖曳油腔21内壁的相邻部分之间得到润滑。所述壁之间的接近是由于泵转子10相对于拖曳油腔21的偏心的缘故。
为避免因泵转子10转动，零件摩擦接触而造成的磨损，上述润滑是必需的。
油从油槽2向轴承4和在压缩机工作中需润滑的其它零件的泵送是按下述方式实现的。转子-偏心竖轴组件和泵转子10的转动引起在滑动叶片14上的离心力，迫使所述叶片在压缩机一部分转动过程中从有关凹槽13移开并使所述叶片的外端总是抵靠在拖曳油腔21的壁上。当经过拖曳油腔21的进口孔21a时，叶片14迫使来自油槽2的油流向出油孔21b，用作在拖曳油腔21内的叶片。
由于泵转子10和拖曳油腔21之间的偏心度，在泵转子10的半转过程中，即，在泵转子相对于拖曳油腔21的内壁的相切位置和泵转子10与拖曳油腔21间最大间距位置之间，每个滑动叶片14从有关径向凹槽13被向外压迫。从最大间距的区域起，滑动叶片14虽然仍在离心力作用下从有关径向凹槽13被向外压，但是由于泵转子和拖曳油腔的偏心度，叶片开始向着径向凹槽内侧的缩回运动。
在这种结构中，有关零件的离心力和偏心装置在滑动叶片14上起到弹性元件的作用，就好象在每个滑动叶片14的内端和各径向凹槽13的底端之间设置弹簧的情形一样。
当达到拖曳油腔21的出油孔21b时，由滑动叶片14运载的油被带至连接油道22，所述油从那里由输油道12送至油道9，以便分配至轴承和邻近零件。
在图4所示结构方案中，泵转子10’的下端10b’最好整体设有三个径向叶片15，这些叶片是固定的，硬的，相互间等角距分布，从输油道12’的下部延伸，并扫过拖曳油腔21’内侧。虽然并没有画出，但是也可以采用其它结构而不改变效果，其中一个或多个叶片，硬的或挠性的，整体式的或连接在泵转子上都可以。
如图4所示，管形套筒20’具有一个上部进口20a’，其形成在管形套筒20’上的中央开口以便同心地装入泵转子10’的下端10b’，还具有一个下部出口20b’。上部进口20a’在这种结构中还形成进油口21a’，油来自油槽2并被泵送至输油道12。下部进口20b’以输油道12’连通来自拖曳油腔21’的油。
拖曳油腔21’还具有一个出油口21b’，它以管形套筒20’的连接油道22’连通由径向叶片13’拖曳的油，连接油道22’设置在拖曳油腔21’下方，所述连接油道具有一个面对出油口21b’的纳油部分和一个面对输油道12’下端的送油部分，这与前面对图3所示结构方案的描述一样。
在这种结构中，在偏心竖轴-转子级件和泵转子10’的转动过程中，进入管状套筒20’的上部进口20a’的油流到拖曳油腔21’，然后，由径向叶片15在拖曳油腔21’的内壁上被拖曳，直至达到连接油道22’，如前面的描述一样所述油从那里被输送至油道9。