制冷压缩机的润滑系统
一、润滑的作用润滑是压缩机中的重要问题之一，它不仅影响到压缩机的性能指标，而且对压缩机的寿命，可靠性，安全性也直接相关。润滑的作用如下:
1)使摩擦表面(即轴与轴承，活塞环与气缸壁等运动部件接触面)被油膜分隔，形成液体摩擦或半干摩擦，从而降低压缩机的摩擦功，摩擦热和零件的磨损，提高压缩机的机械效率，增加压缩机的可靠性和耐久性。
2)带走摩擦热，使摩擦表面温度不致过高。
3)润滑油充满活塞与气缸的间隙和轴封的摩擦表面之间，增强了密封作用。
4)带走磨屑，改善摩擦表面的工作情况。
5)压缩机的润滑系统还向能量调节装置供油。
二、润滑方式及润滑系统制冷压缩机的润滑方式可分为飞溅润滑和压力润滑两种类型。
飞溅润滑是利用运动零件的机械作用，将润滑油送至需要的摩擦表面，半封闭压缩机就有很多的采用飞溅润滑。一方面在连杆大头下端装设甩油勺，将曲轴箱中的油甩向气缸镜面，润滑活塞与气缸壁之间的摩擦表面;另一方面，在电动机一端的轴上装有甩油盘，将油甩起并收集在电动机侧端盖的集油小室上，通过曲轴中的油道，润滑主轴承和连杆轴承。在某些小型立式开启式压缩机中，飞溅润滑仅依靠曲柄连杆机构的运动来实现。飞溅润滑因润滑油循环量少，又难以控制，润滑效果较差。
另外，因飞溅润滑的油压低，无法装设过滤器，所以润滑油容易污脏，加剧摩擦零件的磨损。但由于没有油泵，系统简单，故仍被小型开启式和半封闭式压缩机广泛采用。压力润滑是利用油泵产生一定的油压，通过输油通道将润滑油送到各摩擦表面。由于油压稳定，不仅可对润滑油进行过滤，而且油量可保证摩擦表面更好地冷却，可降低压缩机的工作噪声(因飞溅润滑系统中，当旋转机构在击油时要产生噪声)，提高机器的寿命和可靠性。故我国中小型制冷压缩机系列中，广泛采用压力润滑方式。根据油泵作用力的方式，压力润滑有离心油泵和齿轮油泵润滑两种。
1)离心油泵(centrifugal oil pump)
润滑系统离心油泵润滑系统广泛采用于小型全封闭式制冷压缩机中。由于全封闭式压缩机中所采用的偏心轴普遍为垂直安装，因而可利用轴的下端做成偏心油道来作为泵油机构，这样不仅可以不附加零件，而且结构简单，运行可靠。油从底部经过滤网进入立轴中的偏心孔道，在离心力的作用下，沿径向小孔和纵向孔道输送至主轴承和连杆轴承处。主轴中钻有两个偏心孔道，一个通向主轴承，一个通向连杆轴承。在主轴颈上开有交叉的油槽，一方面起布油作用，另一方面保证压缩机在正，反向旋转时都能正常供油。气缸和连杆小头处的润滑，依靠从轴承处喷出的油滴飞溅润滑。由于氟利昂在油中的溶解度随压力升高和温度降低而增加，在每次启动时，会产生气化现象，在油泵中形成气泡，破坏润滑油的正常流动。为此，往往在轴的下端装一短管，并伸入润滑油中，在短管上安装一放气管，让集中在旋转中心线附近的蒸气由放气管排出。
2)齿轮油泵(gear oil pump)
润滑系统压缩机的曲轴为水平安装时，大多数采用齿轮油泵式压力润滑系统，如图2-43所示。曲轴箱中的润滑油经过粗滤油器滤去杂质，被齿轮油泵吸入，提高压力后经精过滤器，然后分成三路:一路进入曲轴后端，润滑主轴颈及相邻的一个曲柄销，并通过连杆杆身中的油孔输送到连杆小头，润滑小头轴承;一路进入轴封室，润滑和冷却轴封摩擦面，然后从主轴颈上的油孔流入曲轴内的流道，润滑另一端主轴承和相邻的一个曲柄销，再由连杆杆身中的油孔输向连杆小头;最后一路经油压分配阀进入输气量调节机构的控制系统。气缸壁的润滑仍然依靠飞溅作用。各路润滑油最后流回曲轴箱，供循环使用。此外，有的曲轴箱内还装有润滑油冷却器，保证润滑油的温度在规定的正常温度范围之内。在压力润滑系统中，油泵出口压力和曲轴箱内压力(吸气压力)的差值，应不低于0。1MPa，油压大小可通过油压调节阀，用改变泄油量的方法加以调节。如果压缩机本身带有油压传动的顶开吸气阀片的输气量调节机构时，油泵出口压力应调节到比曲轴箱内压力高0。15～0。3MPa。
三、润滑设备压力润滑系统的主要设备有油泵(oil pump)，滤油器(oil filter)，油冷却器(oil cooler)，油压调节阀(oil pressure regulate valve)油压继电器(oil pressure relay)及油压表(oil pressure，meter)等。下面对油泵，滤油器，油冷却器的结构作简单介绍。
1)齿轮油泵目前制冷压缩机中所采用的齿轮油泵有三种型式。外啮合齿轮油泵:它是老式产品中广泛使用的一种。结构简单。它由两个直径相同的齿轮相互啮合，齿轮和壳体之间具有很小的径向间隙和端面间隙，齿间和壳体之间形成许多小的空间，当曲轴带动齿轮旋转时，充满这些空间的润滑油随之移动，因此润滑油就不断地从吸入口排向排出口。中间相互啮合的齿面实际上成了吸入口和排出口之间的密封面。当两齿接近完全啮合时，残存于齿隙中的油通过减压端面槽泄出
这种齿轮油泵的结构虽简单，但只能单方向转动供油，否则将失去泵油能力，因此需要特别注意压缩机的运转方向。显然，这种外齿轮啮合油泵，对于采用三相电动机的封闭式压缩机来说是不适用的。月牙形齿轮油泵它是由外齿轮1，内齿轮3，月牙体2及泵壳4等零件组成。内，外齿轮偏心啮合，它们和月牙体，泵壳，泵盖间的径向间隙和端面间隙都很小，在它们之间形成了许多贮油空间。当曲轴通过连接块带动内齿轮旋转时，内齿轮便带动外齿轮转动，贮油空间也随之旋转。贮油空间在两齿啮合处最小，当转向吸油口时，容积逐渐扩大，润滑油不断被吸入，当转至排油口时，容积又逐渐缩小，润滑油便不断地被挤往排油口排出。两齿轮啮合处及月牙体形成了吸，排油口之间的密封面。在月牙体的背面有一个定位销，它卡在泵盖的半圆槽内，曲轴反时针方向旋转时，月牙体处于内齿轮中心的右方，外齿轮中心处于月牙体的左方。
当曲轴顺时针方向旋转时，月牙体也跟着旋转180度，使它处于内齿轮中心的左方，外齿轮中心则处于月牙体的右方。因而使吸油口一边的贮油空间始终是由小变大，而排油口一边则始终是由大变小，供油关系并未因旋转方向发生改变而有所变化。因此这种油泵特别适合于封闭式压缩机。这种油泵外形尺寸小，结构紧凑，但加工困难，精度要求高。若精度达不到要求时，将使磨损加剧或发生偏磨现象。内啮合转子油泵内啮合转子油泵又称转子泵。它也是由两个偏心安装的内，外转子及泵体，偏心套等组成。内转子是一个四个齿的外齿轮，外转子是一个五个齿的内齿轮。运动时，两个转子的齿相互啮合，向同一方向转动，但转速不相等。油从吸油孔吸入，由排油孔排出。曲轴顺时针方向旋转时，齿的啮合点在上方。如果曲轴逆时针方向旋转时，偏心套也逆时针转动半圈，使齿的啮合点移到下方，不改变吸，排油孔位置，油泵仍能正常供油，其原理基本上与月牙形齿轮油泵相同。转子泵同样具有结构紧凑，可正反旋转的优点。由于外，内转子可用铁-石墨粉末模压烧结成型，因而加工简单，节省材料，精度高，寿命长，被广泛采用。
2)油过滤器制冷压缩机中润滑油过滤器有粗过滤器和精过滤器两种。它的作用是滤去润滑油中的金属屑，型砂，机械杂质等，防止它们进入摩擦表面，造成磨损加剧。粗过滤器往往做成网式，装在曲轴箱油池内，金属网孔约20孔/cm2，网两端封闭，防止较大杂质进入油泵。有些网式过滤器中，还装有环状或棒状磁性元件，用来吸引润滑油中的铁屑。精过滤器大多采用金属片缝隙式。它由主片1和中间片5交替叠装在芯轴2上，四周用螺栓压紧。主片1之间的间隙为0.05-0.1mm(即为中间片5的厚度)，润滑油从外部通过片间间隙进入滤芯内部，然后经下部出油口送至各输油管道。润滑油中的杂质被缝隙所阻挡。当使用一段时间后，为防止杂质严重阻塞滤芯，转动滤芯上的的手柄，刮片3就会将积存于缝隙中的污物刮除，使过滤器经常保持良好的过滤效果。如果转动手柄有困难时，说明污物阻塞严重，必须拆下清洗。精过滤器也可使用羊毛毡作为过滤材料，过滤效果更好，但阻力很大，且易阻塞。
3)油冷却器曲轴箱(或机壳)内的油温不宜过高，否则会因油过稀而破坏正常的润滑。对于小型活塞式单级制冷压缩机，按GBl0872-89规定，当环境温度高达43℃，冷却水温度33℃时，曲轴箱中润滑油的温度应不高于80℃;对于中型活塞式单级制冷压缩机，按GBl0875-89规定，在上述同样温度条件下，曲轴箱中润滑油的温度应不高于70℃。对于小型压缩机，润滑油的冷却靠曲轴箱箱壁的自然散热;对于功率较大的压缩机，常常需对润滑油进行强制冷却。例如在812。5A100(8ASl2。5)型压缩机中的曲轴箱内就装有油冷却器，它由带肋片的钢管弯制而成，管内通冷却水，把润滑油的热量带走。
四、润滑油的性能及冷冻油规格
1)润滑油的性能，润滑油的规格品种很多，为了保证压缩机的正常运行，必须对润滑油的性质有一概括了解，并能正确加以选择。因为对于不同工质，不同工况则选用不同润滑油。润滑油的性质可由很多指标来决定，下面简要介绍其主要质量指标。粘度:粘度是润滑油的较主要特性，它不仅决定油的润滑性能，而且还直接影响到压缩机的性能，摩擦零件的冷却和密封机构的密封性能。润滑油的粘度随温度而变，温度愈高，粘度愈小。冷冻机油的粘度值是指在40℃时的数值。压缩机中润滑油的粘度过大或过小都是不利的。粘度过大会增加摩擦功率和摩擦热，而粘度过小又难以建立起所需油膜，使润滑性能恶化。使用不同制冷剂的压缩机，对润滑油的粘度要求是不相同的。例如氨和润滑油不溶解，故应选用粘度较低的润滑油;R12和润滑油互溶，使润滑油的粘度变低，故应选用粘度较高的润滑油。粘度的大小通常以运动粘度来表示，法定单位是m2/s，常用单位还有斯(St)和厘斯(cSt)(1St=10-4m2/s=cm2/s，lcSt=10-6m2/s=mm2/s)。酸值:润滑油中如含有酸类物质，与金属接触会引起腐蚀。油中含有游离酸的数量常用酸值来表示中和1g润滑油中的游离酸所需KOH的毫克数称为酸值。浊点:浊点是指随温度的降低，润滑油中开始析出石蜡时的温度。制冷压缩机中使用的润滑油应该在工作范围内不会有石蜡析出，即润滑油的浊点应低于蒸发温度，否则石蜡析出将会堵塞节流机构和影响传热效果。润滑油中溶有氟利昂后的浊点，与纯冷冻油的浊点不同，因此在我国石油工业部标准SY2666中规定，测定冷冻机油的浊点，应在冷冻油中加入一定数量的氟氯烷后进行。凝点:润滑油在冷却时逐渐变粘，流动性下降。GB510规定，当润滑油完全失去流动性时的温度称为凝点。
冷冻机油的凝点一般应低于-40℃。润滑油中溶有氟利昂后，其凝点会有所降低。闪点:润滑油加热到所产生的油蒸气接触明火时，能发生闪火的温度叫闪点。冷冻油的闪点必须比排气温度高15~30℃以上，以免引起润滑油的燃烧和结焦。通常要求润滑油的闪点不低于150℃。化学稳定性，氧化安定性:润滑油在使用过程中，要求能保持其化学性质和组成稳定不变。事实上，在使用过程中，高温下与金属，制冷剂，水分等接触时，会产生分解，氧化和聚合等反应。氧化后生成的有机酸物质，增加了对钢铁和绝缘材料的腐蚀，造成电动机绝缘不良，甚至引起烧坏事故。聚合反应的结果生成胶质沥青等聚合物，使油的粘度增加，润滑性能降低。这些物质附着在压缩机的阀片上，会使阀片关闭不严，影响气阀的正常工作，也会阻塞过滤器，输油管道和节流阀通道等。
因此要求冷冻机油应具有良好的氧化安定性和化学稳定性。氧化安定性和化学稳定性，一般用油氧化后生成沉淀物的多少和氧化后的酸值来表示。含水量，机械杂质和溶胶:润滑油中应不含有水分。水分的存在会加剧对金属和电绝缘材料的腐蚀，导致冰堵(对氟利昂压缩机而言)和;镀铜;现象，破坏了压缩机的正常运行。冷冻机油在生产过程中是经过严格脱水处理的，因此它具有很强的吸湿性，在贮藏，运输和加油过程中，应尽量避免和空气接触。用汽油或苯将润滑油溶解稀释后，用过滤纸将其过滤，在滤纸上所残存的物质称为机械杂质。杂质的存在将使磨损加剧，严重时会堵塞油路，因此要求冷冻油中不含机械杂质。将润滑油加热至550℃，使其挥发和燃烧，残留下来的固体残渣称为溶胶。冷冻油中也不应含有溶胶。击穿电压:击穿电压是表示冷冻油电绝缘性能的指标。纯润滑油的电绝缘性能是很好的，但当油中含有水分，纤维，灰尘等微小杂质时，电绝缘性能就会降低。在封闭式压缩机中，由于冷冻油与电动机绕组和接线柱接触，因而要求具有较高的击穿电压，一般应在25kV以上。
2)冷冻油的规格对于矿物油或合成烃型冷冻油，按40℃时的运动粘度分为N15，N22，N32，N46，N68五个粘度等级，它们都适用于氨制冷机，其中N15，N32，N46，N68适用于氟利昂制冷机。http://www.zhpct.com
