专利名称：压缩机及压缩机装配方法
技术领域：
本发明涉及一种压缩机和压缩机装配方法，尤其适用于采用永磁电动机的压缩机。
背景技术：
压缩机可以作为制冷设备的核心部件，压缩机的性能和可靠性对于制冷设备的工作效率和稳定性具有决定性的影响。而压缩机的性能和可靠性在很大程度上取决于其装配的精度。目前，常用的压缩机具有电动机，电动机包括定子、驱动轴和固定在驱动轴上的转子。而驱动轴可由两个轴承支撑，使其可以绕驱动轴的旋转轴线旋转。在装配过程中，必须对这两个轴承进行共轴定位，否则，压缩机难以获得期望的性能和可靠性。在现有技术中，通常先固定一个轴承，而后在将另一轴承安装到驱动轴上之后相对于前一轴承定位。由于前一轴承已经被固定，于是，对两个轴承的同轴定位只能通过对后一轴承进行调整来实现。然而，在这种情况下，驱动轴上已经安装有转子，因而调整后一轴承需要克服驱动轴和转子的重力和/或定子与转子之间的磁力来进行。所以需要很大的力来实现这两个轴承的同轴调整。这造成了定位困难，而导致定位效率低且容易出现定位误差。为此，需要提供一种能够方便准确地对轴承和驱动轴进行定位的压缩机及其装配方法。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种能够消除电动机的转子和驱动轴的重量和/或定子与转子之间的磁力对于轴承和驱动轴的定位的干扰的压缩机。本发明的目的还在于提供一种能够消除电动机的转子和驱动轴的重量和/或定子与转子之间的磁力对于轴承和驱动轴的定位的干扰的压缩机装配方法。为了实现上述发明目的，本发明的技术方案通过以下方式来实现:根据本发明的一个方面，提供一种压缩机，包括:外壳，所述外壳的两端分别由壳盖和底座封闭；电动机,所述电动机容纳在所述外壳中,所述电动机包括:定子，所述定子相对于所述外壳具有固定的位置，机架，所述机架与所述外壳连接并安装有第一轴承；驱动轴，所述驱动轴的一端由所述第一轴承支撑；和转子，所述转子固定于所述驱动轴上，并能够相对于所述定子转动；轴承座，所述轴承座与所述外壳固定连接或一体形成；第二轴承，所述第二轴承支撑所述驱动轴；以及定位构件，所述定位构件用于对第二轴承进行定位并与所述轴承座连接，所述第二轴承与所述定位构件和/或所述轴承座相连接。
进一步地，所述定位构件能够以所述第一轴承为基准进行定位，且其以所述第一轴承为基准的定位能够独立于所述驱动轴和所述第二轴承进行。更进一步地，所述定位构件可以具有用于与第二轴承相配合的定位表面。再进一步地，所述定位构件可以具有定位孔，所述定位表面可以是所述定位孔的内表面，其与所述第二轴承的外表面相配合。又进一步地，所述定位孔的孔径可以大于驱动轴的直径。又进一步地，所述定位孔的内表面可以设置有用于引导第二轴承插入的倒角，且第二轴承的外表面可以具有倒角。又进一步地,所述定位孔的内表面可以为圆柱表面或圆锥表面。具体地，所述定位构件可以是定位环。具体地，所述第一轴承和所述第二轴承可以是同轴的。具体地，所述第二轴承可以是止推轴承或包括止推轴承，且所述止推轴承与所述驱动轴的旋转轴线垂直。具体地，所述定子的外周上可以设置有凸缘，所述凸缘与所述外壳的内壁相连以将定子固定于所述外壳。具体地，所述压缩机可以是永磁电动机制冷压缩机。根据本发明的另一方面，提供一种压缩机装配方法，包括步骤:(a)提供外壳、轴承座、定位构件、第二轴承以及电动机的机架、定子、驱动轴和转子;(b)将电动机的定子和机架固定地安装在外壳内，所述机架中安装有第一轴承；(C)将驱动轴的一端装配到所述第一轴承中，并将转子固定至驱动轴上；(d)将轴承座与外壳固定连接；和(e)以第一轴承为基准对所述定位构件进行定位并将定位好的定位构件与所述轴承座固定连接，(f)以所述定位构件为基准对所述第二轴承与所述驱动轴进行定位，以使第一轴承和第二轴承同轴，并将定位好的第二轴承与所述定位构件和/或所述轴承座固定连接。进一步地，所述定位构件可以具有用于与第二轴承相配合的定位表面。更进一步地，所述定位构件可以具有定位孔，所述定位表面可以是所述定位孔的内表面，其能够与所述第二轴承的外表面相配合。再进一步地，所述定位孔的孔径大于驱动轴的直径，在所述步骤(e)中，先将所述驱动轴从所述定位孔中穿过再对所述定位构件进行定位；在所述步骤(f)中，将所述第二轴承插入到所述定位构件的定位孔和驱动轴之间，以使得所述第二轴承的外表面与所述定位孔的内表面相配合，所述第二轴承的内表面与所述驱动轴的外表面相配合。又进一步地，所述定位孔的内表面可以设置有用于引导第二轴承插入的倒角，且第二轴承的外表面具有倒角。具体地，所述定位构件可以是定位环。具体地，所述第二轴承可以是止推轴承或可以包括止推轴承，且在所述步骤(f)中，所述止推轴承被调整成与所述驱动轴的旋转轴线垂直。具体地，在所述步骤(e)中，所述定位构件的定位可以借助于定位量具和定位夹具来实现。具体地，所述方法还可以包括:将所述外壳的两端分别封闭。本发明的上述技术方案中的至少一个方面能够通过设定定位构件以将同轴定位的工序与移动驱动轴的工序分离从而避免了电动机的转子和驱动轴的重量以及定子与转子之间的磁力对于轴承和驱动轴的定位的影响，提高了定位精度和装配效率。
图1示出根据本发明的一实施例的压缩机的结构示意图；图2示意性地示出根据本发明的一实施例的压缩机装配方法来装配压缩机的中间过程；图3示出根据本发明的一实施例的压缩机装配方法中对定位构件进行定位的示意图；图4示出根据本发明的一实施例的压缩机中的第二轴承与定位构件的安装位置的不意图；和图5a和图5b示意性地示出根据本发明的一实施例的定位构件的主视图和剖视图。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号表示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的一种压缩机100。压缩机100包括外壳3、电动机、轴承座7、定位构件11和第二轴承12。外壳3的两端分别由壳盖I和底座8封闭。于是,外壳3的内部形成一个封闭的腔。电动机容纳在该封闭的腔中。所述电动机可以包括定子5、机架16、驱动轴10和转子4。定子5相对于外壳3具有固定的位置，例如，定子5可以固定于外壳3的内壁。在一实施例中，定子5可以在外周上设置凸缘9，并通过所述凸缘9固定在外壳3的内壁上。机架16与外壳3连接(在图1所示的示例中,机架16连接于外壳3的上部)，用于对定子5、转子4、驱动轴10进行支撑。机架16安装有第一轴承2，驱动轴10的一端插入到第一轴承2中，由第一轴承2支撑。转子4固定于驱动轴10上,并能够相对于定子5转动。在图1所示的示例中,转子4被定子5所包围。轴承座7可以与外壳3固定连接或一体形成。定位构件11与轴承座7连接，第二轴承12与定位构件11和/或轴承座7相连接，并支撑驱动轴10。在如图1所示的示例中，轴承座7位于外壳3中靠近底座8的一侧，与外壳3的内壁固定连接。轴承座7可以具有轴孔或开口，以允许驱动轴10从轴承座7中穿过。轴承座7用于承载第二轴承12以满足支撑驱动轴10的要求。定位构件11用于对第二轴承12进行定位。定位构件11可以是能够独立于驱动轴10和第二轴承12以第一轴承2为基准进行定位的构件。例如，定位构件11是与驱动轴10和第二轴承12分立的构件。第二轴承12可以在定位构件11固定连接至轴承座7之后再连接至定位构件11和/或轴承座
7。该连接例如可以借助于螺纹连接等本领域常用的连接方式来实现。定位构件11的定位可以涉及三维空间中的任一个平移自由度或任一个转动自由度，也可以涉及这些平移自由度和转动自由度的组合。定位构件11可以具有用于与第二轴承12相配合的定位表面111。这样，第二轴承12可以在定位构件11相对于某一基准(例如第一轴承2)定位之后,通过与定位构件11的定位表面111的配合以相对于定位构件11进行定位，从而使第二轴承12与该基准(例如第一轴承2)保持正确的位置关系，例如使第二轴承12与第一轴承2保持同轴。在一示例中，定位构件11可以具有定位孔112，所述定位表面111是所述定位孔112的内表面，其可以与第二轴承12的外表面相配合。在这种情况下，在定位构件11进行定位并与轴承座7连接之后，第二轴承12可以插入到定位孔112中，以使得第二轴承12的外表面与定位孔112的内表面相配合，而第二轴承12的内表面与驱动轴10相配合，以保持正确的位置。所述定位孔112的内表面可以是圆柱表面。而为了便于引导第二轴承12的插入，也可以将所述定位孔112的内表面设置成圆锥表面。在一实施例中，定位孔112的孔径可以大于驱动轴10的直径。这使得在定位孔112进行位置调整时，其与驱动轴10之间存在足够的间隙，而不会使定位孔112的位置调整受到驱动轴10的干扰。在一实施例中，如图3所示，定位孔112的内表面可以设置有用于引导第二轴承12插入的倒角。相应地，第二轴承12的外表面也可以具有倒角，以便于第二轴承12插入到正确的位置。定位构件11可以是定位环，也可以被形成为其它形状，例如方形、三角形、多边形等。定位构件11可以如上所述具有定位孔，也可以具有其它形式的定位表面，如定位端面、定位凸台等，只要能够实现与第二轴承12的定位配合即可。在一实施例中，第二轴承12可以是止推轴承或包括止推轴承。所述止推轴承为驱动轴10提供轴向支撑，并限制驱动轴10的轴向位置。在这种情况下，需要保持止推轴承与驱动轴10的旋转轴线垂直。接下来描述压缩机100的装配方法的实施例。首先，提供外壳3、轴承座7、定位构件11和第二轴承12以及电动机的机架16、定子5、驱动轴10和转子4。将电动机的定子5和机架16固定地安装在外壳3内，将第一轴承2安装在机架16中。例如，可以通过将定子5上的凸缘9连接至外壳3的内壁来将定子5固定至外壳3。之后，将驱动轴10的一端装配到所述第一轴承2中，并将转子4固定至驱动轴10上。然后，将轴承座7与外壳3固定连接。经过以上装配步骤组装的压缩机部件的示意图如图2所示。图2所示的压缩机部件的外壳3的布置方向与图1所示的结构的布置方向相反。接下来，需要装配定位构件11和第二轴承12。定位构件11和第二轴承12用于保证驱动轴10的正确位置。在压缩机100中，用于支撑驱动轴10的第一轴承2和第二轴承12需要设置成同轴的。从而防止驱动轴10的偏斜。具体地，首先以第一轴承2为基准对定位构件11进行定位。定位构件11的定位可以借助于定位工具13来进行，该定位工具13例如可以是定位量具和定位夹具。在定位构件11完成定位之后，将定位好的定位构件11与轴承座7固定连接。之后，以定位构件11为基准对第二轴承12与驱动轴10进行定位，以使第一轴承2和第二轴承12同轴，并将定位好的第二轴承12与定位构件11和/或轴承座7固定连接。下面将以定位构件11具有定位孔112且将定位孔112的内表面作为与第二轴承12相配合的定位表面111的情形为例，对于定位构件11和第二轴承12的装配进行更详细的描述。先将驱动轴10从定位孔112中穿过，调整定位构件11的位置，例如可以将定位构件11的定位孔112的内表面调整成与第一轴承2同轴。对定位构件11的定位例如可以通过诸如定位量具、定位夹具等定位工具来实现，或甚至可以使用分布于定位构件11不同部位上的螺钉的松紧度来进行调整。对定位构件11的位置调整可以包括平移位置调整和/或倾斜位置调整。本领域技术人员亦可采用本领域所公知的其它技术手段来实现定位构件11的定位。在将定位构件11定位于合适的位置之后，将定位构件11固定于轴承座7上。之后，将第二轴承12插入到定位构件11的定位孔112和驱动轴10之间，以使得第二轴承12的外表面与定位孔112的内表面相配合，第二轴承12的内表面与驱动轴10的外表面相配合。随着第二轴承12的插入，第二轴承12推动驱动轴10克服转子4和定子5之间的磁场力以使驱动轴10位于合适的位置。由于定位孔112的内表面已经被调整成与第一轴承2同轴，所以与之配合的第二轴承12在定位孔112的引导下也定位于与第一轴承2同轴的位置。定位孔112的直径可以大于驱动轴10相应部位的直径，从而使在定位孔112进行位置调整时，其与驱动轴10之间存在足够的间隙，而不会使定位孔112的位置调整受到驱动轴10的干扰。而在现有技术中，没有设置定位构件11，而是利用定位设备直接地对套装在驱动轴10上的第二轴承12进行定位。因而，在进行定位调整时会受到位于驱动轴10上的转子4与定子5的磁场力的干扰,而难以进行精确定位。在本申请的实施例中，将定位操作与第二轴承12的安装操作分离开，在对定位构件11进行的定位操作过程中避免了较大的干扰力的影响，而在定位构件11的引导下安装第二轴承12也提高了操作的简便性。在一实施例中，定位孔112的内表面设置有倒角，可以使引导第二轴承12插入的操作更加方便和准确。类似地，第二轴承12的外表面上也可以设置倒角。在第二轴承12是止推轴承或包括止推轴承的情况下，定位构件11的定位表面111在被调整成与第一轴承2同轴的同时还被调整成与与驱动轴10的旋转轴线垂直。图5a和图5b示出了定位构件11的一种示例，该定位构件11的中心具有定位孔112。定位孔112的内表面边缘处设置有用于引导第二轴承12插入的倒角部1121。所述倒角部1121的倒角大小α可以根据需要来确定，例如在5°至15°之间，如10°。图5a是主视图，图5b是沿着图5a中的剖切线AA截得的剖视图。在图5a和图5b中示出的实施例中，该定位构件11还可以设置有固定孔113、114和115，用于将定位构件11进行固定(例如借助于螺栓或螺钉)。所述固定孔113、114和115可以具有不同的直径，可以是贯通孔，也可以是螺孔。图中示出了三组9个固定孔，可以适用于多重固定的需要，但这不是必须的。使用者可以选择保留其中的任一些孔来实现固定即可。在上述压缩机装配方法中，还可以将外壳3的两端封闭，例如分别由壳盖I和底座8来封闭。 在本发明的实施例中，所述压缩机可以例如是永磁电动机制冷压缩机。虽然结合附图对本发 明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。虽然本发明总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
权利要求
1.一种压缩机，包括: 外壳，所述外壳的两端分别由壳盖和底座封闭； 电动机，所述电动机容纳在所述外壳中，所述电动机包括: 定子，所述定子相对于所述外壳具有固定的位置， 机架，所述机架与所述外壳连接并安装有第一轴承； 驱动轴，所述驱动轴的一端由所述第一轴承支撑；和 转子，所述转子固定于所述驱动轴上，并能够相对于所述定子转动； 轴承座，所述轴承座与所述外壳固定连接或一体形成； 第二轴承，所述第二轴承支撑所述驱动轴；以及 定位构件，所述定位构件用于对第二轴承进行定位并与所述轴承座连接，所述第二轴承与所述定位构件和/或所述轴承座相连接。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述定位构件能够以所述第一轴承为基准进行定位，且其以所述第一轴承为基准的定位能够独立于所述驱动轴和所述第二轴承进行。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其中，所述定位构件具有用于与第二轴承相配合的定位表面。
4.根据权利要求3所述的压缩机，其中，所述定位构件具有定位孔，所述定位表面是所述定位孔的内表面，其与所述第二轴承的外表面相配合。
5.根据权利要求4所述的压缩机，其中，所述定位孔的孔径大于驱动轴的直径。
6.根据权利要求4所述的压缩机，其中，所述定位孔的内表面设置有用于引导第二轴承插入的倒角，且第二轴承的外表面具有倒角。
7.根据权利要求4所述的压缩机，其中，所述定位孔的内表面为圆柱表面或圆锥表面。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的压缩机，其中，所述定位构件是定位环。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的压缩机，其中，所述第一轴承和所述第二轴承是同轴的。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的压缩机，其中，所述第二轴承是止推轴承或包括止推轴承，且所述止推轴承与所述驱动轴的旋转轴线垂直。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的压缩机，其中，所述定子的外周上设置有凸缘，所述凸缘与所述外壳的内壁相连以将定子固定于所述外壳。
12.根据权利要求1-7中任一项所述的压缩机，其中，所述压缩机是永磁电动机制冷压缩机。
13.—种压缩机装配方法，包括步骤: (a)提供外壳、轴承座、定位构件、第二轴承以及电动机的机架、定子、驱动轴和转子； (b)将电动机的定子和机架固定地安装在外壳内，所述机架中安装有第一轴承； (c)将驱动轴的一端装配到所述第一轴承中，并将转子固定至驱动轴上； (d)将轴承座与外壳固定连接； (e)以第一轴承为基准对所述定位构件进行定位并将定位好的定位构件与所述轴承座固定连接；和 (f)以所述定位构件为基准对所述第二轴承与所述驱动轴进行定位，以使第一轴承和第二轴承同轴，并将定位好的第二轴承与所述定位构件和/或所述轴承座固定连接。
14.根据权利要求13所述的压缩机装配方法，其中，所述定位构件具有用于与第二轴承相配合的定位表面。
15.根据权利要求14所述的压缩机装配方法，其中，所述定位构件具有定位孔，所述定位表面是所述定位孔的内表面，其能够与所述第二轴承的外表面相配合。
16.根据权利要求15所述的压缩机装配方法，其中，所述定位孔的孔径大于驱动轴的直径，在所述步骤(e)中，先将所述驱动轴从所述定位孔中穿过再对所述定位构件进行定位；在所述步骤(f)中，将所述第二轴承插入到所述定位构件的定位孔和驱动轴之间，以使得所述第二轴承的外表面与所述定位孔的内表面相配合，所述第二轴承的内表面与所述驱动轴的外表面相配合。
17.根据权利要求16所述的压缩机装配方法，其中，所述定位孔的内表面设置有用于引导第二轴承插入的倒角，且第二轴承的外表面具有倒角。
18.根据权利要求13-17中任一项所述的压缩机装配方法，其中，所述定位构件是定位环。
19.根据权利要求13-17中任一项所述的压缩机装配方法，其中，所述第二轴承是止推轴承或包括止推轴承，且在所述步骤(f)中，所述止推轴承被调整成与所述驱动轴的旋转轴线垂直。
20.根据权利要求13-17中任一项所述的压缩机装配方法，其中，在所述步骤(e)中，所述定位构件的定位借助于定位量具和定位夹具来实现。
21.根据权利要求13-17中任一项所述的压缩机装配方法，其中，所述方法还包括:将所述外壳的两端分别封闭。
全文摘要
本发明公开了一种压缩机及压缩机装配方法，所述压缩机包括外壳、容纳在外壳中的电动机、轴承座、定位构件和第二轴承，所述电动机包括定子、安装有第一轴承的机架、由第一轴承支撑的驱动轴和固定于驱动轴上的转子，定位构件用于对第二轴承进行定位并与轴承座连接，第二轴承与定位构件和/或轴承座相连接，并支撑驱动轴。本发明能够避免电动机的转子和驱动轴的重量和/或定子与转子之间的磁力对于轴承和驱动轴的定位的影响，提高了定位精度和装配效率。
文档编号F04B39/00GK103216416SQ20121001779
公开日2013年7月24日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者周学友, 张治国, 马海云, 孟志强 申请人:丹佛斯(天津)有限公司