压缩机的制作方法

本发明涉及换热设备技术领域，具体而言，涉及一种压缩机。

背景技术：

目前，为了减少旋转压缩机工作时的振动和噪声，提高旋转压缩机的可靠性，一般需要在转子的上端和下端各安装一个平衡结构，使旋转压缩机在工作时其旋转部件能够满足一定的力平衡和力矩平衡要求，从而减少旋转压缩机工作时的振动和噪声，提高其可靠性。

由于需要在转子的上部和下部均安装平衡结构，因而增加了装配复杂度、并容易导致因两个平衡结构配合不到位而无法起到平衡作用的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种压缩机，以解决现有技术中平衡结构安装复杂度高、易因配合不到位而失效的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种压缩机，包括：转子，转子具有轴孔，轴孔的孔壁上开设有第一键槽；曲轴，曲轴穿设在轴孔内，曲轴的外周面具有与第一键槽配合的第二键槽，第一键槽与第二键槽形成定位空间；连接键，连接键穿设在定位空间内以将转子与曲轴固定，并通过连接键和定位空间的设置来改善曲轴和转子的整体动平衡。

进一步地，第一键槽为两个，两个第一键槽相对于曲轴的中心轴线位置对称，曲轴具有与两个第一键槽一一对应配合的两个第二键槽，两个第一键槽与两个第二键槽对应形成第一定位空间和第二定位空间；连接键为两个，一个连接键放置在第一定位空间内，另一个连接键放置在第二定位空间内；两个连接键的质量不同，和/或，第一定位空间和第二定位空间的容积不同。

进一步地，两个连接键的横截面积相同，两个连接键的长度不同。

进一步地，压缩机还包括紧固组件，连接键通过紧固组件锁定在定位空间内。

进一步地，第一键槽与转子的第一端的端面连通，第二键槽与曲轴的第一端的端面连通，紧固组件扣设在转子和曲轴的第一端的端面处并将连接键沿轴孔的中心轴线锁定。

进一步地，紧固组件包括：压板，压板的中部与曲轴的第一端的端面面面配合，压板的两端分别卡设在第一定位空间和第二定位空间内；紧固件，压板通过紧固件与曲轴锁定。

进一步地，压板包括：中部板段，中部板段与曲轴的第一端的端面面面配合；第一定位臂，第一定位臂的第一端与中部板段连接，第一定位臂的第二端伸入第一定位空间内并与连接键的端面抵接；第二定位臂，第二定位臂的第一端与中部板段连接，第二定位臂的第二端伸入第二定位空间内并与连接键的端面抵接。

进一步地，第一定位臂和/或第二定位臂的第二端具有折弯段，折弯段与连接键的端面面面配合。

进一步地，紧固件与曲轴同轴设置。

进一步地，曲轴具有阶梯轴段，阶梯轴段的变截面处形成止挡面，转子的端面抵接在止挡面处。

应用本发明的技术方案，转子具有轴孔，轴孔的孔壁上开设有第一键槽，曲轴穿设在轴孔内，曲轴的外周面具有与第一键槽配合的第二键槽，第一键槽与第二键槽形成定位空间，连接键穿设在定位空间内以将转子与曲轴固定，并通过连接键和定位空间的设置来改善曲轴和转子的整体动平衡。由于曲轴和转子通过连接键连接，因而使曲轴与转子无需过盈配合，从而降低了二者装配复杂度、提高了压缩机的生产效率、降低了压缩机的生产成本。通过改变定位空间的大小，或是改变连接键的质量、体积，都会改变转子和曲轴的质量分布情况，从而改善转子和曲轴的整体动平衡，进而提高了压缩机的运行可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明中的压缩机的结构示意图；

图2示出了本发明中的转子的结构示意图；

图3示出了本发明中的曲轴的结构示意图；

图4示出了本发明中的压板的结构示意图；

图5示出了图4的俯视图；

图6示出了本发明中的紧固件的结构示意图；以及

图7示出了本发明中的转子、第一滚子和第二滚子的动平衡关系示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、转子；11、轴孔；12、第一键槽；20、曲轴；21、第二键槽；22、阶梯轴段；22a、止挡面；23、连接孔；30、连接键；31、第一连接键；32、第二连接键；40、第一定位空间；50、第二定位空间；60、紧固组件；61、压板；61a、中部板段；61b、第一定位臂；61c、第二定位臂；61d、折弯段；62、紧固件；70、第一滚子；71、第二滚子。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了解决现有技术中平衡结构安装复杂度高、易因配合不到位而失效的问题，本发明提供了一种压缩机。

如图1至图7所示，本发明中的压缩机包括转子10、曲轴20和连接键30，转子10具有轴孔11，轴孔11的孔壁上开设有第一键槽12；曲轴20穿设在轴孔11内，曲轴20的外周面具有与第一键槽12配合的第二键槽21，第一键槽12与第二键槽21形成定位空间；连接键30穿设在定位空间内以将转子10与曲轴20固定，并通过连接键30和定位空间的设置来改善曲轴20和转子10的整体动平衡。

由于曲轴20和转子10通过连接键30连接，因而使曲轴20与转子10无需过盈配合，从而降低了二者装配复杂度、提高了压缩机的生产效率、降低了压缩机的生产成本。通过改变定位空间的大小，或是改变连接键30的质量、体积，都会改变转子10和曲轴20的质量分布情况，从而改善转子10和曲轴20的整体动平衡，进而提高了压缩机的运行可靠性。

本发明中的压缩机还包括第一滚子70和第二滚子71，其中，第一滚子70和第二滚子71均偏置在曲轴20的第二端。由于第一滚子70和第二滚子71偏置，因而使得压缩机的旋转部件具有不平衡的问题。

如图1至图3所示，第一键槽12为两个，两个第一键槽12相对于曲轴20的中心轴线位置对称，曲轴20具有与两个第一键槽12一一对应配合的两个第二键槽21，两个第一键槽12与两个第二键槽21对应形成第一定位空间40和第二定位空间50；连接键30为两个，一个连接键30放置在第一定位空间40内，另一个连接键30放置在第二定位空间50内；两个连接键30的质量不同，和/或，第一定位空间40和第二定位空间50的容积不同。

在图1所示的优选实施方式中，第一定位空间40和第二定位空间50的容积相同，而两个连接键30的质量不同，通过两个质量不同的连接键30与两个偏置的滚子，以调节压缩机的整体动平衡性能。当两个连接键30的质量不同时，会使两个连接键30在高度产生高度差，从而使压缩机整体能够满足力、力矩平衡要求。

在图1所示的具体实施例中，两个连接键30的横截面积相同，两个连接键30的长度不同。由于两个连接键30的长度不同，因而使得两个连接键30在高度上具有高度差，从而使两个连接键30能够调节压缩机的整体平衡性能。

如图1所示，连接键30的体积小于定位空间的容积。由于连接键30的体积小于定位空间的容积，因而使得连接键30不会由定位空间内突出设置，从而保证了连接键30的设置稳定性，有效避免连接键30从定位空间内滑出。

当然，连接键30也可以大于定位空间的体积，此时连接键30就会由定位空间内突出，为了保证连接键30的安装稳定性，还应增加紧固组件60进行固定。

本发明中的压缩机还包括紧固组件60，连接键30通过紧固组件60锁定在定位空间内。由于设置有紧固组件60，因而保证了连接键30在定位空间内的设置可靠性，从而当压缩机运行时，有效避免连接键30意外滑脱，保证了压缩机运行的稳定性。

在图1所示的优选实施方式中，第一键槽12与转子10的第一端的端面连通，第二键槽21与曲轴20的第一端的端面连通，紧固组件60扣设在转子10和曲轴20的第一端的端面处并将连接键30沿轴孔11的中心轴线锁定。由于紧固组件60扣设在转子10和曲轴20的第一端的端面处将定位空间封堵，因而有效避免连接键30由定位空间内滑出，从而保证了压缩机的运行稳定性。由于紧固组件60沿轴孔11的中心轴线设置，因而尽可能减少紧固组件60对旋转部件的力平衡的影响，从而有效保证了压缩机的运行稳定性。

如图4至图6所示的优选实施方式中，紧固组件60包括压板61和紧固件62，压板61的中部与曲轴20的第一端的端面面面配合，压板61的两端分别卡设在第一定位空间40和第二定位空间50内；压板61通过紧固件62与曲轴20锁定。在该具体实施例中，压板61封堵定位空间的开口端，且压板61的两端与连接键30抵接。紧固件62保证了压板61与曲轴20的连接可靠性，有效保证了旋转部件的整体运行稳定性。

在图4至图6所示的具体实施例中，压板61包括中部板段61a、第一定位臂61b和第二定位臂61c，中部板段61a与曲轴20的第一端的端面面面配合；第一定位臂61b的第一端与中部板段61a连接，第一定位臂61b的第二端伸入第一定位空间40内并与连接键30的端面抵接；第二定位臂61c的第一端与中部板段61a连接，第二定位臂61c的第二端伸入第二定位空间50内并与连接键30的端面抵接。由于两个连接臂与两个连接键30一一对应抵接，因而保证了连接键30的安装稳定性。

优选地，第一定位臂61b和/或第二定位臂61c的第二端具有折弯段61d，折弯段61d与连接键30的端面面面配合。由于折弯段61d与连接键30的端面面面配合，因而有效增大了第一定位臂61b和/或第二定位臂61c与连接键30的接触面积，从而有效避免连接键30局部应力集中，优化了二者连接处的受力情况。

为了进一步避免紧固件62对整体旋转部件的影响，紧固件62与曲轴20同轴设置。

优选地，紧固件62是螺栓或螺钉等。

本发明中的曲轴20具有阶梯轴段22，阶梯轴段22的变截面处形成止挡面22a，转子10的端面抵接在止挡面22a处(请参考图3)。由于在曲轴20上具有止挡面22a，因而保证了转子10与曲轴20的定位可靠性，有效避免转子10在曲轴20上随意滑动，有效提高了二者的连接可靠性和运行性能。

本发明中的压缩机工作时，转子10通过连接键30可以带动曲轴20旋转，同时两个连接键30提供两个不同方向的旋转离心力，且两个旋转离心力具有一定的高度差，通过连接键30的不同尺寸、不同形状、不同材料及不同的高度差使两个旋转离心力可满足压缩机旋转部件的不同的平衡系数需求。

在本发明中连接键30作为平衡块使用，缩短了转子10的长度，从而降低了旋转部件的整体重心，减少了压缩机工作时的振动和噪声，提高了压缩机的运行可靠性。

本发明中的压缩机的旋转部件的力平衡和力矩平衡分析简图如图7所示，其中，第一连接键31的质量为M3、偏心量为R3；第二连接键32的质量为M4，偏心量为R4；曲轴上偏心部和第二滚子71的总质量为M2，偏心量为R2；曲轴下偏心部和第一滚子70的总质量为M1，偏心量为R1。

压缩机工作时，第一连接键31产生的离心力为：F3＝M3×R3×ω2①，第二连接键32产生的离心力为：F4＝M4×R4×ω2②，曲轴上偏心部和第二滚子71产生的离心力为：F2＝M2×R2×ω2③，曲轴下偏心部和第一滚子70产生的离心力为F1＝M1×R1×ω2④，其中ω为曲轴20的转速。调节M3、R3、M4、R4的大小和L3、L4的距离使其满足以下要求：

R1×M1+R3×M3＝R2×M2+R4×M4⑤

M3×R3×L3＝M2×R2×L2+M4×R4×L4⑥

通过式①、②、③、④、⑤可得出力平衡：F1+F3＝F2+F4；

通过式①、②、③、④、⑥可得出力矩平衡：F3×L3＝F2×L2+F4×L4。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1.本发明中的转子10、曲轴20和连接键30的装配结构具有装配复杂度低的特点；

2.本发明中的压缩机具有整体重心靠下、运动稳定性好的特点；

3.本发明中的压缩机去掉转子10热套在曲轴20上的工序，优化了压缩机的加工工艺、减少了装配时间、提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。