旋转式压缩机及其转子组件、转子平衡块的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于旋转式压缩机及其转子组件、转子平衡块。所述转子平衡块包括：第一平衡件，所述第一平衡件形成为柱形且其横截面由内曲线和外曲线相交而成，并在相交处形成尖角，所述内曲线和外曲线上邻近所述尖角处的轮廓线分别形成为弧线，所述两条弧线的切线之间的夹角为α，其中0°≤α≤90°。根据本发明实施例的转子平衡块，通过在内曲线和外曲线相交处形成尖角，使得气流在尖端处分流，气流沿内柱面和外柱面顺滑流动，减少了气流对平衡块周面的垂直作用力，由此降低了风阻损失，缓解了气体湍流情况，降低了气体能量损失，进而提高了压缩机能效，降低了压缩机噪音。
【专利说明】旋转式压缩机及其转子组件、转子平衡块
【技术领域】
[0001]本发明涉及旋转压缩机领域，尤其涉及一种用于旋转式压缩机的转子平衡块、用于旋转式压缩机的转子组件和具有所述转子组件的旋转式压缩机。
【背景技术】[0002]现有旋转式压缩机的压缩结构中，为了平衡泵体中曲轴偏心部及活塞在随压缩机旋转时产生的不平衡，一般在转子的两端安装有半环形的平衡块，起到降低压缩机振动及噪音的目的。
[0003]传统形式的转子平衡块如图15-16所示，平衡块I ’迎风端具有迎风面11’，背风端具有背风面12’，转子3’按实线箭头旋转时，带动转子平衡块I’旋转，转子平衡块I’两端面受到流体冲击，产生风阻损失，影响压缩机的能效，同时也将引起转子平衡块I’周围流体瑞流，造成流体能力损失，并产生噪音。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种降低风阻损失、缓解流体湍流、提升压缩机能效、改善噪音的转子平衡块。
[0005]本发明的另一个目的在于提出一种具有所述转子平衡块的转子组件。
[0006]本发明的再一个目的在于提出一种具有所述转子组件的旋转式压缩机。
[0007]根据本发明第一方面实施例的一种用于旋转式压缩机的转子平衡块，包括:第一平衡件，所述第一平衡件形成为柱形且其横截面由内曲线和外曲线相交而成，并在相交处形成尖角，所述内曲线和外曲线上邻近所述尖角处的轮廓线分别形成为弧线，所述两条弧线切线之间的夹角为α，其中0°≤α≤90°。
[0008]根据本发明实施例的转子平衡块，通过在内曲线和外曲线相交处形成尖角，使得气流在尖端处分流，气流沿内柱面和外柱面顺滑流动，减少了气流对平衡块周面的垂直作用力，由此降低了风阻损失，缓解了气体湍流情况，降低了气体能量损失，进而提高了压缩机能效，降低了压缩机噪音。
[0009]另外，根据本发明的转子平衡块还具有如下附加技术特征:
[0010]根据本发明的一个实施例，所述内曲线和外曲线均形成为弧形线段，且内曲线的圆弧半径R2与外曲线的圆弧半径Rl不相等。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述内曲线形成为弧形线段，所述外曲线形成为多段线。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述外曲线形成为弧形线段，所述内曲线形成为多段线。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述内曲线与外曲线均形成为多段线。
[0014]根据本发明的一个实施例，在所述第一平衡件上沿其轴向设置用于连接安装的至少一个第一安装孔。[0015]根据本发明的一个实施例，所述转子平衡块还包括第二平衡件，第二平衡件的第
二端面与第一平衡件第一端面相贴合。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述第二平衡件形成为柱形，且其横截面形成为月牙形或圆环形。由此，制造方便且容易安装至转子上。
[0017]根据本发明的一个实施例，所述第二平衡件上设置用于连接安装的至少一个第二安装孔。
[0018]根据本发明的一个实施例，所述第一平衡件与所述第二平衡件一体成型。
[0019]根据本发明的一个实施例，第一平衡件与第二平衡件之间通过焊接或螺钉连接。
[0020]与现有技术相比，根据本发明实施例的转子平衡块，通过采用上述结构可有效的提高压缩机能效，改善压缩机噪音，结构简单合理，适用范围广。
[0021]根据本发明第二方面实施例的一种用于旋转式压缩机的转子组件，包括:转子；以及根据本发明第一方面实施例的转子平衡块，所述转子平衡块设在所述转子的至少一端。
[0022]根据本发明第三方面实施例的旋转式压缩机，包括根据本发明第二方面实施例的用于旋转式压缩机的转子组件。
[0023]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0025]图1是根据本发明一个实施例的转子平衡块的示意图；
[0026]图2是图1中所示的转子平衡块装配至转子上时的示意图；
[0027]图3是根据本发明第二个实施例的转子平衡块装配至转子上时的示意图；
[0028]图4是根据本发明第三个实施例的转子平衡块装配至转子上时的示意图；
[0029]图5是根据本发明第四个实施例的转子平衡块的示意图；
[0030]图6是图5中所示的转子平衡块装配至转子上时的示意图；
[0031]图7是根据本发明第五个实施例的转子平衡块的示意图；
[0032]图8是图7中所示的转子平衡块装配至转子上时的示意图；
[0033]图9是根据本发明第六个实施例的转子平衡块的示意图；
[0034]图10是图9中所示的转子平衡块装配至转子上时的示意图；
[0035]图11是根据本发明第七个实施例的转子平衡块的示意图；
[0036]图12是图11中所示的转子平衡块的剖视图；
[0037]图13是图11所示的转子平衡块装配至转子上时的示意图；
[0038]图14是根据本发明第八个实施例的转子平衡块的示意图；
[0039]图15是传统的转子平衡块装配至转子上时的示意图；
[0040]图16是图15中所示的部分剖视图。
[0041]附图标记:
[0042]第一平衡件I ;外曲线11 ;内曲线12 ;尖角13 ;第一安装孔14 ；[0043]外柱面101 ;外平面1011 ;内柱面102 ;内平面1021 ;上端面103 ；
[0044]第二平衡件2 ;第二安装孔21 ；
[0045]转子3
【具体实施方式】
[0046]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0047]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0048]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0049]下面参考图1-图14详细描述根据本发明第一方面实施例的一种旋转压缩机的转子平衡块，该转子平衡块用在旋转压缩机中，设置在转子3的上端和/或下端，以降低转子转动时的风阻损失与湍流情况。
[0050]根据本发明实施例的转子平衡块，包括:第一平衡件I。第一平衡件I形成为柱形且其横截面由内曲线12和外曲线11相交而成，并在相交处形成尖角13，由于内曲线12和外曲线11有两个相交点，故尖角13有两个。其中，内曲线12和外曲线11的凸出方向相同。具体而言,如图1所示，第一平衡件I包括:外柱面101、内柱面102、上端面103和下端面(图未示出)，内柱面102与外柱面101相交且与外柱面101的凸出方向相同。上端面103设在外柱面101和内柱面102的顶部,下端面设在外柱面101和内柱面102的底部。
[0051]内曲线12和外曲线11上邻近尖角13处的轮廓线分别形成为弧线，其中两条弧线半径不相等。两条弧线切线之间的夹角为α，其中0°≤α≤90°。如图2_图4中所示，在第一平衡件I的两端的两个尖角13处的两条弧线切线之间的夹角分别为α I和α 2。
[0052]在本发明的其中一个示例中，如图2所示，第一平衡件I被构造成其外曲线11的中心点ol与转子3的中心点ο3重合，而内曲线12的中心点ο2与转子3的中心点ο3偏离一定距离LI，其中LI由具体设计而定。当然，本发明并不限于此，在本发明的另一个示例中，如图3所示，第一平衡件I被构造成其外曲线11的中心点ol、内曲线12的中心点ο2分别与转子3的中心点ο3偏离距离L2和LI，其中LI和L2均由具体设计而定。而在本发明的再一个示例中，如图4所示，第一平衡件I被构造成其内曲线12的中心点ο2与转子3的中心点ο3重合，且外曲 线11的中心点ol与转子3的中心点ο3偏离。[0053]优选地，第一平衡件I相对于外曲线11和内曲线12的中心点ol和o2的连线对称，如图2-图4所不。
[0054]根据本发明实施例的转子平衡块，通过在内曲线12和外曲线11相交处形成尖角13，使得气流在尖端处分流，气流沿内柱面和外柱面顺滑流动，减少了气流对平衡块周面的垂直作用力，由此降低了风阻损失，缓解了气体湍流情况，降低了气体能量损失，进而提高了压缩机能效，降低了压缩机噪音。
[0055]根据本发明的一个实施例，内曲线12和外曲线11均形成为弧形线段，且内曲线12的圆弧半径R2与外曲线11的圆弧半径Rl不相等。也就是说，外柱面101和内柱面102均形成为圆柱面。其中所谓柱面，本领域内普通技术人员可以理解，柱面的定义为直线沿着一条定曲线平行移动所形成的曲面，其中定曲线称为柱面的准线，当该准线为圆时，所得柱面称为圆柱面。由此，在本发明的转子平衡块中，外柱面101和外柱面102是一条直线分别绕外曲线11与内曲线12平行移动所形成的，如图1-图4所示。
[0056]根据本发明的另一个实施例，内曲线12形成为弧形线段，外曲线11形成为多段线。优选地，外曲线11至少包括一条直线线段。在如图6所示的示例中，外曲线11包括一条直线线段。也就是说，外柱面101上具有一个外平面1011，如图5所示。
[0057]根据本发明的再一个实施例，外曲线11形成为弧形线段，内曲线12形成为多段线。优选地，内曲线12至少包括一条直线线段。在如图8的实施例中，内曲线12包括一条直线线段。也就是说，内柱面102上具有一个内平面1021，如图7所示。
[0058]如图9和图10所示，根据本发明的又一个实施例，内曲线12与外曲线11均形成为多段线。优选地，内曲线12和外曲线11上分别至少有一条直线线段。也就是说，内柱面102上至少有一个内平面1021，外柱面101上至少有一个外平面1011。
[0059]在本发明的一些实施例中，如图1-图10所示，在第一平衡件I上沿其轴向设置有至少一个第一安装孔14，例如根据本发明的转子平衡块可以通过穿过第一安装孔14的螺钉与所述转子连接。
[0060]如图11-图14所示，根据本发明的一些实施例，转子平衡块还包括第二平衡件2，第二平衡件2的第二端面与第一平衡件I的第一端面相贴合，其中第一端面是朝向转子的一端的端面，而第二端面是远离转子的一端的端面。第二平衡件2安装在转子的至少一端上。具体而言，当转子平衡块设在转子的上端面上时，第二平衡件2的上端面与第一平衡件的下端面贴合。而当转子平衡块设在转子的下端面上时，第二平衡件2的下端面与第一平衡件的上端面贴合。
[0061]在本发明的一些示例中，第二平衡件2形成为柱形，且其横截面形成为月牙形，例如可以为如图11-图12所示的半圆环形。优选地，第二平衡件的圆心与第一平衡件I的外柱面101的圆心同心且外表面与第一平衡件的外表面平齐。由此，制造方便且容易安装至转子上。当然，本发明并不限于此，在本发明的另一些示例中，第二平衡件2形成为圆环形，如图14所示，优选地，第二平衡件的圆心与第一平衡件I的外柱面101的圆心同心且外表面与第一平衡件的外表面平齐，同样也制造方便且容易安装至转子上。
[0062]可选地，如图11-14所示，第二平衡件2上设置用于连接安装的至少一个第二安装孔21，此时根据本发明的转子平衡块可通过穿过第二安装孔15的螺钉与所述转子连接，也就是说，在第二平衡件2上设置第二安装孔21后即可将转子平衡块安装，而不需要再在第一平衡件I开设第一安装孔14。
[0063]可选地，第一平衡件I与第二平衡件2 —体成型。或者可选地，第一平衡件I与第二平衡件2之间通过焊接或螺钉连接。
[0064]下面参考图1-图14具体描述根据本发明多个实施例的转子平衡块，其中转子平衡块设在转子3上。
[0065]实施例一，
[0066]在本实施例中，如图1和图2所示，转子平衡块包括第一平衡件I。第一平衡件I形成为柱形且其横截面由内曲线12和外曲线11相交而成，并在两个相交处分别形成两个尖角13，在第一平衡件I的两端的两个尖角13处的两条弧线切线之间的夹角分别为α I和α2，0 ≤ α? ≤ 90°，?≤ α2 ≤ 90°。
[0067]具体而言，如图1所示，第一平衡件I包括:外柱面101、内柱面102、上端面103和下端面(图未示出)，内柱面102与外柱面103相交且与外柱面101的凸出方向相同。上端面103设在外柱面101和内柱面102的顶部,下端面设在外柱面101和内柱面102的底部。
[0068]在本实施例中，内曲线12和外曲线11均形成为弧形线段，且内曲线12的圆弧半径R2与外曲线11的圆弧半径Rl不相等，且外曲线11的中心点ol与转子3的中心点ο3重合，而内曲线12的中心点ο2与转子3的中心点ο3偏离一定距离LI，其中LI由具体设计而定。
[0069]另外，通过设在第一平衡件I上的第一安装孔14与转子连接，使第一平衡件I的第一端面与转子相贴合。
[0070]在实际加工生产过程中，对应相关的制造技术和方法，允许对第一平衡件I的尖角13处进行工艺圆弧倒角处理，其中圆弧倒角的半径为R0，RO ( 3mm,同时允许外柱面101、内柱面102存在一定的拔模斜度，拔模斜度< 5°。
[0071]实施例二，
[0072]如图3所示，本实施例的转子平衡块与实施例一的区别仅在于，第一平衡件I被构造成其外曲线11的中心点01、内曲线12的中心点02分别与转子3的中心点03偏离距离L2和LI，其中LI和L2均由具体设计而定。其他结构和原理在实施例一中已经描述，在此不再赘述。
[0073]实施例三，
[0074]如图4所示，本实施例的转子平衡块与实施例一的区别仅在于，第一平衡件I被构造成其内曲线12的中心点o2与转子3的中心点o3重合，且外曲线11的中心点ol与转子3的中心点o3偏离。
[0075]其他结构和原理在实施例一中已经描述，在此不再赘述。
[0076]实施例四，
[0077]如图5和图6所示，本实施例的转子平衡块与实施例一的区别仅在于，内曲线12形成为弧形线段，外曲线11形成为多段线，且外曲线11包括一条直线线段。也就是说，外柱面101上具有一个外平面1011，如图5所示。
[0078]其他结构和原理在实施例一中已经描述，在此不再赘述。
[0079]实施例五，
[0080]如图7和图8所示，本实施例的转子平衡块与实施例一的区别仅在于，外曲线11形成为弧形线段，内曲线12形成为多段线，且内曲线12包括一条直线线段。也就是说，内柱面102上具有一个内平面1021，如图7所示。
[0081]其他结构和原理在实施例一中已经描述，在此不再赘述。
[0082]实施例六，
[0083]如图9和图10所示，本实施例的转子平衡块与实施例一的区别仅在于，内曲线12与外曲线11均形成为多段线，且内曲线12和外曲线11上分别有一条直线线段。也就是说，内柱面102上至少有一个内平面1021，外柱面101上至少有一个外平面1011。
[0084]其他结构和原理在实施例一中已经描述，在此不再赘述。
[0085]实施例七，
[0086]如图11-13所示，本实施例的转子平衡块包括第一平衡件I和第二平衡件2，第一平衡件I如前面的实施例一至六中所述的任一种，在此不再描述。第二平衡件2形成为柱形，且其横截面形成为半圆环形。其中第二平衡件的圆心与第一平衡件I的外柱面101的圆心同心且外表面与第一平衡件的外表面平齐。
[0087]第二平衡件2的第二端面与第一平衡件I的第一端面相贴合，其中第一端面是朝向转子的一端的端面，而第二端面是远离转子的一端的端面。第二平衡件2安装在转子的至少一端上。具体而言，当转子平衡块设在转子的上端面上时，第二平衡件2的上端面与第一平衡件的下端面贴合。而当转子平衡块设在转子的下端面上时，第二平衡件2的下端面与第一平衡件的上端面贴合。
[0088]根据本发明的转子平衡块可通过穿过第二安装孔15的螺钉与所述转子连接，使第二平衡件2的第一端面与转子相贴合，而第一平衡件I的第一端面与第二平衡件2的第二端面贴合。
[0089]可选地，第一平衡件I与第二平衡件2 —体成型。或者可选地，第一平衡件I与第二平衡件2之间通过焊接或螺钉连接。
[0090]实施例八，
[0091]如图14所示，本实施例的转子平衡块与实施例七的区别仅在于，第二平衡件2形成为圆环形。
[0092]其他结构和原理在实施例七中已经描述，在此不再赘述。
[0093]与现有技术相比，根据本发明实施例的转子平衡块，通过采用上述结构可有效的提高压缩机能效，改善压缩机噪音，结构简单合理，适用范围广。
[0094]根据本发明第二方面实施例的一种用于旋转式压缩机的转子组件，包括:转子；以及根据本发明第一方面实施例的的转子平衡块，转子平衡块设在转子的至少一端。可选地，转子平衡块设在转子的两端。
[0095]根据本发明第三方面实施例的一种旋转式压缩机，包括根据本发明第二方面实施例的用于压缩机的转子组件。根据本发明实施例的旋转式压缩机的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0096]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0097]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种用于旋转式压缩机的转子平衡块，其特征在于，包括: 第一平衡件，所述第一平衡件形成为柱形且其横截面由内曲线和外曲线相交而成，并在相交处形成尖角，所述内曲线和外曲线上邻近所述尖角处的轮廓线分别形成为弧线，两条所述弧线切线之间的夹角为α，其中0°≤α≤90°。
2.根据权利要求1所述的转子平衡块，其特征在于，所述内曲线和外曲线均形成为弧形线段，且内曲线的圆弧半径R2与外曲线的圆弧半径Rl不相等。
3.根据权利要求1所述的转子平衡块，其特征在于，所述内曲线形成为弧形线段，所述外曲线形成为多段线。
4.根据权利要求1所述的转子平衡块，其特征在于，所述外曲线形成为弧形线段，所述内曲线形成为多段线。
5.根据权利要求1所述转子平衡块，其特征在于，所述内曲线与外曲线均形成为多段线。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的转子平衡块，其特征在于，在所述第一平衡件上沿其轴向设置用于连接安装的至少一个第一安装孔。
7.根据权利要求1所述的转子平衡块，其特征在于，还包括第二平衡件，第二平衡件的第二端面与第一平衡件第一端面相贴合。
8.根据权利要求7所述的转子平衡块，其特征在于，所述第二平衡件形成为柱形，且其横截面形成为月牙形或圆环形。
9.根据权利要求8所述的 转子平衡块，其特征在于，所述第二平衡件上设置用于连接安装的至少一个第二安装孔。
10.根据权利要求7所述的转子平衡块，其特征在于，所述第一平衡件与所述第二平衡件一体成型。
11.根据权利要求7所述的转子平衡块，其特征在于，第一平衡件与第二平衡件之间通过焊接或螺钉连接。
12.一种用于旋转式压缩机的转子组件，其特征在于，包括: 转子；以及 根据权利要求1-11中任一项所述的转子平衡块，所述转子平衡块设在所述转子的至少一端。
13.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括根据权利要求12所述的用于压缩机的转子组件。
【文档编号】F04C29/00GK103511276SQ201310299317
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】赖桥妹 申请人:广东美芝制冷设备有限公司