一种压缩机及其复合机架的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于压缩机领域，涉及一种压缩机及其复合机架的制造方法。
【背景技术】
[0002]通常而言，封闭式压缩机包括用于在密封外壳的内部空间产生驱动力的电机，以及联接到所述电机用于压缩制冷剂的压缩部件。封闭式压缩机可以根据制冷剂压缩机构的不同而分类为往复式压缩机、涡旋式压缩机、滚动转子式压缩机等。往复式压缩机、涡旋式压缩机以及滚动转子式压缩机都是利用电机的旋转力。
[0003]例如，现有的利用旋转力的滚动转子式压缩机的电机具有一根曲轴，通过曲轴将电机的旋转力传递到压缩部件。如图1所示，滚动转子式压缩机的基本结构如下:
[0004]密封外壳2'的上、下两端分别焊接上盖I'和下盖7'。电机3'置于密封外壳2'内，电机3'包括套设于曲轴31'上的内转子32'和外定子33'。外定子33'与密封外壳2'固定。内转子32'插置于外定子33'中，在该内转子32'与外定子33'之间具有预定间隙，进而通过与外定子33'的相互作用而旋转该内转子32'。曲轴31'联接到所述内转子32'以将内转子32'的旋转力传递到压缩部件5'。
[0005]压缩部件5'可以包括:气缸，转动活塞和用于在气缸中隔绝高低压腔的叶片，以及多个用于与所述气缸共同限定压缩空间并支撑曲轴31'的轴承。
[0006]轴承通常位于电机3'的一侧以支撑曲轴31'，例如图1所示，轴承位于电机3'的下侧；在图1所示的立式的滚动转子式压缩机中，轴承包括上轴承4'和下轴承6'，两者分别设置在气缸的上侧和下侧；上轴承4'即主轴承，下轴承6'即副轴承。
[0007]曲轴31'的下部依靠轴承(上轴承4'和下轴承6')定位于密封外壳2'的中轴线；上轴承V通过内部凸台结构(图1中的内圆柱结构)与曲轴3Γ构成摩擦副。
[0008]如图1所示，在滚动转子式压缩机中采用轴承(上轴承4'和下轴承6')和曲轴31;直接接触配合的方式，并且上轴承V与密封外壳Y焊接。经发明人研究发现，现有技术的这种结构难以同时满足两方面的要求:一方面，由于轴承与曲轴构成摩擦副，因此要求两者咬合特性好，磨耗要满足相关标准；另一方面，轴承又要满足与壳体的焊接要求。
[0009]此外，发明人还发现该结构存在以下弊端:
[0010](I)上轴承4'与曲轴31'的磨耗严重。具体而言，微型压缩机由于受尺寸所限，上轴承4'的高度要小于普通旋转式压缩机。曲轴31'又比较细，导致上轴承4'面压增大，局部工况较为恶劣，磨耗严重。此外，在上轴承4'与密封外壳2'焊接不当的情况下，曲轴3Γ的轴线可能倾斜，即便是很小的倾斜角度也可能致使磨耗集中在上轴承4'与曲轴31'之间。
[0011](2)密封外壳2'与上盖I'、下盖7'的焊接容易造成密封外壳2'变形。具体而言，由于密封外壳2' —般是圆筒状结构，所以在与上盖Γ、下盖7'的焊接时，受热容易发生形变，由此，不仅影响压缩机的整体气密性，而且致使电机的转子与定子间隙不均匀，进而影响电机与曲轴、轴承、气缸等的整体同轴度，降低压缩机工作效率和性能。
[0012](3)内转子32'与外定子33'之间的间隙不良。具体而言，现有技术的滚动转子式压缩机，受部品加工精度和定转子定位基准的影响，一直无法从根源上消除定转子间隙不良问题。由于上轴承V是安装在密封外壳W内的，上轴承V本身的轴承面与密封外壳2'的内壁之间的同轴度难以保证，上轴承4'的加工难度极高。外定子33'是基于密封外壳2'定位的；内转子32'是基于曲轴31'定位，曲轴31'又基于上轴承4'定位，所以当上轴承4'与密封外壳2'之间的同轴度不达标的时候，内转子32'与外定子33'之间的间隙就会变得很差，甚至造成内转子32'与外定子33'之间的磨损，缩短电机使用寿命，并且会产生大量噪音。
【发明内容】
[0013]本发明的目的在于提供一种压缩机及其复合机架制造方法，既能够满足轴承与曲轴构成摩擦副的磨耗要求，又能够满足轴承与壳盖的焊接要求，同时降低加工难度。
[0014]本发明进一步改进了衬套与轴承之间的配合连接，其中，所述制造方法易于实施，并且保证了衬套与轴承之间的连接强度，从而保证后续衬套内圆加工的精度。
[0015]本发明一方面提供了一种压缩机复合机架的制造方法，该制造方法至少包括如下步骤:制成实心圆柱或圆环的衬套；在所述衬套的外周面浇铸形成轴承，其中浇铸温度不低于所述轴承的材质熔点，所述轴承的材质熔点不低于所述衬套的材质熔点；以及冷却后形成具有所述衬套和所述轴承的复合机架坯件。
[0016]优选地，所述衬套是经过粉末冶金烧结而成，且所述浇铸温度和所述轴承的材质熔点都大于1500°C。
[0017]优选地，所述衬套的材质比所述轴承的材质更耐磨和/或摩擦系数更低，且所述轴承的材质比所述衬套的材质更易于与压缩机的壳体焊接。
[0018]优选地，所述轴承具有圆盘部以及在所述圆盘部外周分别上下延伸的外缘部上段和外缘部下段，所述制造方法进一步包括:对所述复合机架坯件进一步加工，所述衬套的内孔与所述轴承的外缘部上段的内周圆同轴。
[0019]优选地，所述轴承的内周面与所述衬套的外周面之间形成凹凸镶嵌结构。
[0020]本发明另一方面提供了一种压缩机，其包括壳体、容置于所述壳体内的上部的电机、容置于所述壳体内的下部的气缸、用于将所述电机的旋转力传递给气缸以压缩制冷剂曲轴；所述压缩机还包括:复合机架，位于所述电机和所述气缸之间，用于支撑所述曲轴，所述复合机架作为所述壳体的一部分并与所述壳体的其余部分焊接成一体，所述复合机架进一步包括:实心圆柱或圆环的衬套；和轴承，浇铸形成于所述衬套的外周面；其中，所述轴承的材质熔点不低于所述衬套的材质熔点。
[0021]优选地，所述衬套是经过粉末冶金烧结而成，且所述浇铸温度和所述轴承的材质熔点都大于1500°C。
[0022]优选地，所述衬套的材质比所述轴承的材质更耐磨和/或摩擦系数更低，且所述轴承的材质比所述衬套的材质更易于与压缩机的壳体焊接。
[0023]优选地，所述轴承具有圆盘部以及在所述圆盘部外周分别上下延伸的外缘部上段和外缘部下段，所述衬套的内孔与所述轴承的外缘部上段的内周圆同轴。
[0024]优选地，所述轴承的内周面与所述衬套的外周面之间形成凹凸镶嵌结构。
[0025]与现有技术的方法相比，本发明的压缩机复合机架的制造方法在浇铸形成轴承的工序过程中，衬套外周面部分熔化，与轴承的结合部分融合在一起，经冷却，衬套与轴承紧固连接，将轴承的浇铸成型过程以及衬套与轴承之间的连接过程合二为一，一次浇铸成型，易于实施，简化了工艺，提高了生产效率，降低了生产成本。
[0026]采用本发明所述的压缩机复合机架制造方法所制得的压缩机复合机架，衬套与轴承之间具有较强的连接强度，衬套在后续加工的过程中，不易松动，保证了衬套内孔的加工精度。
【附图说明】
[0027]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0028]图1为现有技术的压缩机的剖视图；
[0029]图2为本发明第一实施例的压缩机的剖视图；
[0030]图3为本发明第一实施例的压缩机的复合机架的剖视图；
[0031]图4为本发明第二实施例的压缩机的复合机架的剖视图；
[0032]图5为本发明第三实施例的压缩机的复合机架的剖视图。
【具体实施方式】
[0033]以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些【具体实施方式】进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
[0034]另外，为了更好的说明本发明，在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的结构和部件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
[0035]第一实施例
[0036]如图2所本实施例的立式压缩机,包括:壳体1、电机2、气缸3、曲轴4、第一轴承组件和第二轴承组件。
[0037]电机2容置于壳体I内的上部空间。气缸3容置于壳体I内的下部空间。曲轴4具有位于气缸3上侧的长轴部、位于气缸3内的偏心部和气缸3下侧的短轴部，曲轴4将电机2的旋转力传递给气缸3，以压缩制冷剂。第一轴承组件和第二轴承组件分别设置在气缸3的上侧和下侧，与气缸3共同限定压缩空间并支撑曲轴4。第一轴承组件包括复合机架5，其位于电机2和气缸3之间，作为壳体I的一部分并与壳体I的其余部分焊接成一体，该复合机架5至少包括主轴承51 (即上轴承)。第二轴承组件至少包括副轴承6 (即下轴承)。
[0038]如图2和图3所示，复合机架5包括:具有内孔的圆环状的衬套52、在衬套52外周面浇铸形成的主轴承51。其中，浇铸温度不低于主轴承51的材质熔点，主轴承51的材质熔点高于衬套52的材质熔点。
[0039]如图3所示，衬套52和主轴承51之间的连接具有凹凸镶嵌的结构，即主轴承51稍微凸出嵌入到衬套52的外周面部分，从而形成两者的融合部53，主轴承51与衬套52之间形成较为紧固的连接。
[0040]曲轴4的长轴部穿过衬套52的内孔，这样就由衬套52的内孔与曲轴4形成一对摩擦副。
[0041]如图3所示，主轴承51具有带通孔的圆盘部511、自圆盘部511的内周向上凸起的内缘部510和自圆盘部21外缘分别上下延伸的外缘部512，外缘部包括外缘部上段5121和外缘部下段5122，主轴承51的中横截面整体呈H形。由此，主轴承51的通孔的内周面是由圆盘部511的内周面和内缘部510的内周面共同构成。衬套52的高度大于通孔的高度(即圆盘部511与内缘部510的厚度之和)。
[0042]在本实施例中，主轴承51的外缘部512作为壳体I的一部分，与壳体I的其余部分焊接为一体。也即，壳体I主要由外缘部512、上盖和下盖组成，壳体I的上盖与外缘部上段5121连接，壳体I的下盖与外缘部下段5122连接。本实施例中带有外缘部512的主轴承51作为一体化机架取代了现有技术的中部