制造用于涡旋压缩机的两件式配重的方法与流程

本发明总体上涉及涡旋压缩机、涡旋压缩机零件及其制造方法。

背景技术：

涡旋压缩机是特定类型的压缩机，其用于压缩制冷剂以用于诸如制冷、空调、工业冷却和冷冻机应用等应用和/或其中可使用压缩流体的其他应用。这种现有的涡旋压缩机是已知的，例如参见授予Hasemann的美国专利6,398,530号；授予Kammhoff等人的美国专利6,814,551号；授予Kammhoff等人的美国专利6,960,070号；授予Kammhoff等人的美国专利7,112,046号；及授予Beagle等人的美国专利7,997,877号，所有这些美国专利都被转让给与本受让人密切相关的比泽尔公司实体。由于本公开涉及可以在这些或其他涡旋压缩机设计中实施的改进，由此美国专利6,398,530、7,112,046、6,814,551和6,960,070号都通过引用以其整体并入本文。

另外，涡旋压缩机的具体实施例在授予Wallis等人的美国专利6,582,211号、授予Wallis等人的美国专利6,428,292号、授予Wallis等人的美国专利6,171,084号中公开，由此上述美国专利的教导和公开内容通过引用以其整体并入本文。

如由这些专利所例示的那样，涡旋压缩机通常包括外部壳体，所述外部壳体具有容纳在其中的涡旋压缩机。涡旋压缩机包括第一涡旋压缩机构件和第二涡旋压缩机构件。通常将第一压缩机构件布置成静止的并固定在外部壳体中。第二涡旋压缩机构件相对于第一涡旋压缩机构件是可移动的，以便在相应的涡旋肋之间压缩制冷剂，所述涡旋肋升高到相应的基部上方并且彼此接合。常规地，为了压缩制冷剂的目的，可移动涡旋压缩机构件围绕中心轴线围绕轨道路径被驱动。合适的驱动单元(通常是电动马达)通常设置在同一壳体内以驱动可移动涡旋构件。

在这种涡旋压缩机组合件和其他此类设备中，经常采用配重来抵消围绕旋转轴线的重量不平衡。例如，在涡旋压缩机中，可移动涡旋压缩机主体和驱动轴上的偏移偏心部产生相对于旋转轴线的重量不平衡。结果，经常为了平衡目的而提供配重，以经由内部平衡和/或消除惯性力来减少整个组合件的振动和噪音。

为了支持开发更轻、成本更低的涡旋压缩机，涡旋压缩机已经变得更加紧凑。由于涡旋压缩机已经被制造地更加紧凑，所以组件之间的空间更小。因此，在本领域中需要一种具有复杂形状的能够装配在电驱动单元和上部轴承构件之间的狭窄空间中的低成本配重。

本发明的实施例提供了这种低成本配重。根据本文提供的本发明的描述，本发明的这些和其它优点以及附加的发明特征将变得明显。

技术实现要素：

在一个方面，本发明的实施例提供一种制造用于涡旋压缩机的两件式配重的方法。该方法包括：模制外部板；以及模制具有第一开口的基部，该第一开口配置成接收具有纵向轴线的涡旋压缩机驱动轴；以及将基部配置成用于组装和附接到驱动轴。该方法还包括将外部板附接到基部，使得外部板从基部轴向偏移。在该方法的具体实施例中，基部和外部板由粉末金属模制而成。在某些实施例中，基部和外部板包括一个或多个开口，所述开口对准以允许通过将机械紧固件插入穿过对准的开口来进行附接。在替代实施例中，基部和外部板通过钎焊或熔焊来附接。

在具体实施例中，基部中的一个或多个第二开口中的每个开口都是带有螺纹的，或者外部板中的一个或多个开口中的每个开口是带有螺纹的。在一些实施例中，该方法包括模制基部，该基部可以是粉末金属基部，该基部具有配置为完全环绕驱动轴的中心毂部分和当基部组装到驱动轴时从中心毂部分相对于驱动轴的纵向轴线径向向外定位的周边部分。周边部分仅部分地环绕驱动轴。一个或多个第二开口位于周边部分中。

在另一个实施例中，该方法包括模制外部板，该外部板可以是粉末金属外部板，该外部板具有内部径向部分和外部径向部分，该外部径向部分当基部组装到驱动轴时从内部径向部分相对于驱动轴的纵向轴线径向向外设置。一个或多个外部板开口位于抵接基部周边部分的内部径向部分中。在更具体的实施例中，该方法需要模制粉末金属基部，该基部具有弧形基部周边部分和中心毂部分，当基部组装到驱动轴上时，该弧形基部周边部分相对于驱动轴的纵向轴线具有第一轴向厚度，而中心毂部分具有小于第一轴向厚度的第二轴向厚度，使得在周边部分和中心毂部分的接口处存在台阶部。

前述方法可以包括模制粉末金属外部板使其具有弧形内部径向部分，该弧形内部径向部分包括阶梯部分，所述阶梯部分配置成抵接基部上的台阶部以有助于将外部板相对于基部定位。在某些实施例中，该方法要求配置基部和外部板，使得台阶部和阶梯部分是弧形的。

在具体实施例中，该方法需要模制基部，基部可以是粉末金属基部，使得当基部组装到驱动轴时，阶梯部段相对于驱动轴的纵向轴线从所述基部的周边部分轴向延伸，所述阶梯部段具有第一平直的径向向内表面。该方法还需要模制外部板，该外部板可以是粉末金属外部板，使得外部板的内部径向部分具有凹口部段，该凹口部段具有第一平直的径向向外表面，该第一平直的径向向外表面抵接第一平直的径向向内表面以有助于将外部板相对于基部定位。

在一些实施例中，该方法包括模制粉末金属基部，使得阶梯部段具有与第一平直的径向向内表面垂直的第二平直的表面，该第二平直的表面朝向配重的旋转方向，并且包括模制粉末金属外部板，使得凹口部段具有与第一平直的径向向外表面垂直的第二平直表面，该第二平直表面抵接第二平直的径向向内表面。

该方法还可以包括模制粉末金属基部，使得当基部组装到驱动轴时，第一阶梯部段相对于驱动轴的纵向轴线从基部的周边部分轴向延伸，所述第一阶梯部段具有第一平直的径向向内表面，并且使得与所述第一阶梯部段分离的第二阶梯部段也从所述周边部分轴向延伸，所述第二阶梯部段具有相对于第一平直的径向向内表面的取向成直角的第二平直的表面。该实施例还要求模制粉末金属外部板，使得外部板的内部径向部分具有第一轴向延伸部段，第一轴向延伸部段具有第一平直的径向向外表面，该内部径向部分还具有第二轴向延伸部段，第二轴向延伸部段具有第二平直的径向向外表面和第三平直表面，该第三平直表面相对于第一平直的径向向外表面和第二平直的径向向外表面的取向成直角。在该实施例中，第一平直的径向向内表面抵接第一平直的径向向外表面和第二平直的径向向外表面，并且第二平直的表面抵接第三平直表面以有助于将外部板相对于基部定位。

在本发明的具体实施例中，该方法包括模制基部，使得中心毂部分和周边部分基本上是平坦的，并且模制具有轴向延伸的内部径向部分和径向延伸的外部径向部分的外部板，其中机械紧固件将轴向延伸的内部径向部分附接到周边部分。

在替代实施例中，该方法要求模制外部板，使得内部径向部分和外部径向部分基本上是平坦的，并且模制具有轴向延伸的周边部分和径向延伸的中心毂部分的基部，其中机械紧固件将轴向延伸的周边部分附接到内部径向部分。

另一方面，本发明的实施例提供一种制造用于涡旋压缩机的配重的方法。该方法需要：模制基部，该基部具有配置成接收涡旋压缩机驱动轴的开口；并且将基部配置成用于组装和附接到驱动轴。该方法还包括模制外部板，并且将外部板配置成用于接合基部的周边部分，并且通过钎焊将外部板附接到基部以形成钎焊附接部，或者通过熔焊形成熔焊附接部。在该方法的具体实施例中，基部和外部板由粉末金属模制而成。将外部板附接到基部包括当基部组装到驱动轴时将外部板相对于涡旋压缩机驱动轴的纵向轴线从基部轴向地偏移。在具体实施例中，该方法要求配置基部和外部板以使得周边部分和内部径向部分是弧形的。

钎焊或熔焊附接部沿着其抵接基部周边部分的内部径向部分定位。在另一个实施例中，钎焊或熔焊附接部将外部板的轴向延伸的内部径向部分连接到基部的周边部分。备选地，在基部和外部板允许的某些其他实施例中，钎焊或熔焊附接部将基部的轴向延伸的周边部分连接到外部板的内部径向部分。在附接部通过熔焊附接部形成的实施例中，熔焊附接部可以通过MIG焊接、TIG焊接或电阻焊接形成。

在本发明的具体实施例中，该方法包括将基部配置成附接到多种不同的外部板。此外，该方法包括将外部板配置成可移除地附接到基部。在甚至更具体的实施例中，外部板的可移除附接通过一个或多个机械紧固件来实现。

当结合附图时，根据以下详细描述，本发明的其他方面、目的和优点将变得更加明显。

附图说明

并入说明书并形成说明书一部分的附图示出本发明的几个方面，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明实施例的涡旋压缩机组合件的剖视等轴测视图；

图2是图1所示涡旋压缩机组合件的上部部分的剖视等轴测视图；

图3是图1所示涡旋压缩机组合件的选定组件的分解等轴测视图；

图4是根据本发明实施例的涡旋压缩机组合件的一部分的横截面视图；

图5是根据本发明实施例的两件式粉末金属配重的横截面视图和等轴测视图；

图6是根据本发明替代实施例的两件式粉末金属配重的横截面视图；

图7至图9示出根据本发明实施例构造的两件式粉末金属配重的等轴测视图；

图10是根据本发明又一实施例的两件式粉末金属配重的等轴测视图；

图11是根据本发明替代实施例的两件式粉末金属配重的等轴测视图；以及

图12是根据本发明又一个实施例的两件式粉末金属配重的等轴测视图。

虽然将结合某些优选实施例描述本发明，但是并不意图将其限制于那些实施例。相反，意图涵盖包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有替代、修改和等同方案。

具体实施方式

在附图中将本发明的实施例示出为涡旋压缩机组合件10，该涡旋压缩机组合件10通常包括外部壳体12，涡旋压缩机14可以在该外部壳体12中由驱动单元16驱动。涡旋压缩机组合件10可以布置在制冷剂回路中以用于制冷、工业冷却、冷冻、空调或需要压缩流体的其他适当应用。适当的连接端口设置成用于连接到制冷回路并且包括延伸穿过外部壳体12的制冷剂入口端口18和制冷剂出口端口20。涡旋压缩机组合件10可通过驱动单元16的操作来进行操作以便操作涡旋压缩机14，并从而压缩进入制冷剂入口端口18并以压缩的高压状态离开制冷剂出口端口20的适当制冷剂或其它流体。

用于涡旋压缩机组合件10的外部壳体12可采用许多形式。在本发明的具体实施例中，外部壳体12包括多个外壳部分。在图1的实施例中，外部壳体12包括中央圆柱形壳体部分24、顶端壳体部分26和用作安装基部的单件式底部外壳28。在某些实施例中，壳体部分24、26、28由合适的钢板形成并焊接在一起以形成永久性外部壳体12的封壳。然而，如果希望拆卸壳体，则可以制造其他壳体组合件设施，其可以包括金属铸件或机加工部件，其中壳体部分24、26、28使用紧固件附接。

如从图1的实施例中可以看出的那样，中央壳体部分24是圆柱形的，与顶端壳体部分26连接。在该实施例中，隔板30设置在顶端壳体部分26中。在组装期间，这些部件可以被组装，使得当顶部端部壳体部分26连接到中央圆柱形壳体部分24时，围绕外部壳体12的圆周的单个焊缝连接顶端壳体部分26、隔板30和中央圆柱形壳体部分24。在具体实施例中，但是如上所述，中央圆柱形壳体部分24被焊接到单件式底部外壳28，但是替代实施例将包括连接(例如，通过紧固件连接)外部壳体12的这些部分的其他方法。

外部壳体12的组装导致形成围绕驱动单元16并部分地围绕涡旋压缩机14的封闭腔室31。在具体实施例中，顶端壳体部分26通常为圆顶形的并且包括相应的圆柱形侧壁区域32，相应的圆柱形侧壁区域32抵接中央圆柱形壳体部分24的顶部，并且设置成封闭外部壳体12的顶端。如也可从图1中看出的那样，中央圆柱形壳体部分24的底部抵接刚好在底端壳体部分28的凸起环形肋34外侧处的平坦部分。在本发明的至少一个实施例中，中央圆柱形壳体部分24和底部端部壳体部分28通过围绕外部壳体12的底端的圆周的外部焊缝而连接。

在具体实施例中，驱动单元16是电动马达组合件40的形式。电动马达组合件40可操作地使轴46旋转并对轴46进行驱动。此外，电动马达组合件40总体上包括定子50和转子52，定子50包括电线圈，转子52联接到驱动轴46以便一起旋转。定子50由外部壳体12直接支撑或经由间隔件或适配器支撑。定子50可以直接压配合到外部壳体12中，或者可以通过适配器(未示出)配合并压配合到外部壳体12中。在具体实施例中，转子52安装在驱动轴46上，驱动轴46由上部轴承构件42和下部轴承构件44支撑。给定子50通电操作成用于可旋转地驱动转子52，并从而使驱动轴46围绕中心轴线54旋转。申请人注意到，当术语“轴向”和“径向”在本文中用于描述部件或组合件的特征时，它们是相对于中心轴线54限定的。具体而言，术语“轴向”或“轴向延伸”是指在平行于中心轴线54的方向上突出或延伸的特征，而术语“径向”或“径向延伸”是指在垂直于中心轴线54的方向上突出或延伸的特征。

参照图1，下部轴承构件44包括中央的大致圆柱形的毂58，其包括中央衬套和开口以提供圆柱形轴承60，驱动轴46被轴颈支撑到圆柱形轴承60以用于旋转支撑。下部轴承构件44的板状突出区域68从中心毂58径向向外突出，并用于将定子50的下部部分与润滑油底壳76分开。下部轴承构件44的轴向延伸的周边表面70可以与中央壳体部分24的内径表面接合以将下部轴承构件44居中定位并由此保持其相对于中心轴线54的位置。这可以通过下部轴承构件44与外部壳体12之间的过盈和压配合支撑布置来实现。

在图1的实施例中，驱动轴46具有附接在驱动轴46底端处的叶轮管47。在一个具体实施例中，叶轮管47的直径小于驱动轴46的直径，并且与中心轴线54同心地对准。如可从图1中看出的那样，驱动轴46和叶轮管47穿过下部轴承部件44的圆柱形毂58中的开口。驱动轴46在其上端部处被轴颈支撑以在上部轴承构件42内旋转。上部轴承构件42也可以被称为“曲轴箱”。

驱动轴46还包括偏移的偏心驱动部分74，偏移的偏心驱动部分74具有围绕偏移轴线的圆柱形驱动表面75(在图2中示出)，该偏移轴线相对于中心轴线54偏移。该偏移驱动部分74被轴颈支撑在涡旋压缩机14的可动涡旋压缩机主体112的空腔内，以在驱动轴46围绕中心轴线54旋转时围绕轨道路径驱动可动涡旋压缩机主体112。为了润滑所有各种轴承表面，外部壳体12在外部壳体12的底端处提供润滑油底壳76，其中提供合适的润滑油。叶轮管47具有形成在叶轮管47的端部处的润滑剂通道和入口端口78。当驱动轴46旋转时，叶轮管47和入口端口78一起用作油泵，从而泵送油流出润滑油底壳76以进入限定在驱动轴46内的内部润滑剂通道80内。在驱动轴46的旋转过程中，离心力起作用以克服重力作用而向上驱动润滑油通过润滑剂通道80。润滑剂通道80具有从其突出的各种径向通道，以根据需要，通过离心力将油供给到合适的轴承表面，并由此润滑滑动表面。

如图2和图3中所示，上部轴承构件或曲轴箱42包括中央轴承毂87和推力轴承84，驱动轴46在中央轴承毂87内被轴颈支撑以进行旋转，推力轴承84支撑可动涡旋压缩机主体112。盘状部分86从中央轴承毂87向外延伸，并终止于由离散间隔的柱89限定的间歇周边支撑表面88。在图3的实施例中，中央轴承毂87在盘状部分86下方延伸，而推力轴承84在盘状部分86上方延伸。在某些实施例中，间歇周边支撑表面88适于具有与外部壳体12的过盈和压配合。在图3的实施例中，曲轴箱42包括四个柱89，每个柱具有配置成接收螺纹紧固件的开口91。应该理解的是，本发明的替代实施例可以包括具有多于或少于四个柱的曲轴箱，或者柱可以是单独的部件。本发明的替代实施例还包括其中柱与导向环而不是与曲轴箱成一体的那些实施例。

在某些实施例中，诸如在图3中所示的实施例中，每个柱89具有与外部壳体12的内表面径向向内隔开的弧形外表面93、成角度的内表面95，以及可支撑导向环160的大致平坦的顶表面97。在该实施例中，间歇周边支撑表面88抵接外部壳体12的内表面。此外，每个柱89在柱89的顶部外部部分上具有斜切边缘94。在具体实施例中，曲轴箱42包括位于相邻柱89之间的多个空间244。在所示的实施例中，这些空间244通常是凹形的，且由这些空间244限定的曲轴箱42的部分将不接触外部壳体12的内表面。

上部轴承构件或曲轴箱42还通过轴承支撑件经由推力轴承84的轴向推力表面96向可动涡旋压缩机主体112提供轴向推力支撑。而如图1至图3中所示，曲轴箱42可以整体地由单个整体部件提供。

更详细地转到涡旋压缩机14，涡旋压缩机14包括第一涡旋压缩机主体和第二涡旋压缩机主体，其优选地包括静止的固定涡旋压缩机主体110和可动涡旋压缩机主体112。虽然术语“固定”在该申请的上下文中总体上表示静止或不可移动，但是更具体地，“固定”是指非轨道运行的非驱动涡旋构件，因为应承认由于热膨胀和/或设计公差而可能有一些受限范围的轴向、径向和旋转运动。

为了压缩制冷剂的目的，可动涡旋压缩机主体112布置成相对于固定涡旋压缩机主体110进行轨道运动。固定涡旋压缩机主体包括从板状基部116轴向突出并且设计成螺旋形式的第一肋114。类似地，可动涡旋压缩机主体112包括从板状基部120轴向突出并呈类似螺旋形状的第二涡旋肋118。涡旋肋114、118彼此接合并且密封地抵接在另一个相应涡旋压缩机主体112、110的相应基部表面120、116上。

结果，在压缩机主体112、110的涡旋肋114、118和基部120、116之间形成多个压缩腔室122。在腔室122内，发生制冷剂的逐渐压缩。制冷剂通过在外部径向区域中围绕涡旋肋114、118的入口区域124以初始较低压力流动(例如参见图1至图2)。在腔室122内逐渐压缩之后(当腔室逐渐被径向向内限定时)，制冷剂经由压缩出口126离开，压缩出口126在固定涡旋压缩机主体110的基部116内居中地限定。在涡旋压缩机14的运行期间已被压缩到较高压力的制冷剂可以经由压缩出口126离开腔室122。

可动涡旋压缩机主体112接合驱动轴46的偏心偏移驱动部分74。更具体地，可动涡旋压缩机主体112的接收部分包括圆柱形衬套驱动毂128，其可滑动地接收偏心偏移驱动部分74，其中设有可滑动的轴承表面。详细地，偏心偏移驱动部分74接合圆柱形衬套驱动毂128，以便在驱动轴46围绕中心轴线54旋转期间使可动涡旋压缩机主体112围绕中心轴线54进行轨道路径运动。考虑到该偏移关系导致相对于中心轴线54的重量不平衡，该组合件通常包括配重130，该配重130以固定的角度取向安装到驱动轴46上。配重130用于抵消由偏心偏移驱动部分74和围绕轨道路径驱动的可动涡旋压缩机主体112引起的重量不平衡。配重130包括附接套环132和偏移配重区域134(参见图2和图3中最佳示出的配重130)，其提供配重效果并由此平衡围绕中心轴线54旋转的部件的总重量。这通过内部平衡或消除惯性力来减少整个组合件的振动和噪音。

如上所述，为了支持开发更经济和更紧凑的涡旋压缩机组合件，本领域中需要一种具有复杂形状的能够装配到电驱动单元和上部轴承构件之间的紧密空间内的低成本配重。在下文中描述的本发明的实施例公开了这样的低成本配重，其形式为由粉末金属模制而成的两件式配重。

图4是涡旋压缩机组合件10的一部分的横截面视图。根据本发明的实施例，两件式粉末金属配重230在上部轴承142和电驱动单元166之间被组装到驱动轴146上。驱动轴146具有纵向轴线154。在本发明的具体实施例中，通过将配重230模制成两个部件来制造配重230。如从图4中可以看出的那样，配重230具有靠近驱动轴146的中心部分232和外部部分234，并且在本发明的实施例中，中心部分232和外部部分234是单独模制的部件。外部部分234相对于驱动轴146的纵向轴线154从中心部分232径向向外布置。从图4中还可以看出的是，外部部分234相对于驱动轴146的纵向轴线154从中心部分232轴向偏移。在本发明的上下文中，“轴向偏移”是指配重230的中心部分232大部分质量集中在第一轴向位置，而外部部分234大部分质量集中在不同于第一轴向位置的第二轴向位置。备选地，“轴向偏移”可以定义为中心部分232的质心位于第一轴向位置处，且外部部分234的质心位于与第一轴向位置不同的第二轴向位置处。

图5和图6示出两件式粉末金属配重的两个不同实施例。图5示出配重240的横截面视图和分解透视图。在图5中，配重240包括基部242和外部板244，两个部件242、244分别由粉末金属模制并随后附接。基部具有第一开口246，该第一开口246配置成接收涡旋压缩机驱动轴146(如图4中所示)，基部242用作附接到驱动轴146的附接点。

在一些实施例中，基部242具有配置为完全围绕或环绕驱动轴146(如图4中所示)的中心毂部分248以及当基部242组装到驱动轴146时从中心毂部分248相对于驱动轴146的纵向轴线154(如图4中所示)径向向外定位的周边部分250。周边部分250仅部分地环绕驱动轴146，但也相对于纵向轴线154轴向延伸。在图5中，周边部分250被示出为轴向向上延伸。在轴向延伸的周边部分250的顶部处，附接外部板244。该配置允许外部板244从基部242轴向偏移。在图5的实施例中，外部板244基本平坦地从基部242径向向外延伸。更具体地，外部板244具有内部径向部分252和外部径向部分254，当基部242组装到驱动轴146时外部径向部分254从内部径向部分252相对于驱动轴146的纵向轴线154径向向外设置。相对于外部板244到基部242的周边部分250的附接，内部径向部分252用作外部板244的附接点。

在本发明的具体实施例中，外部板244具有在内部径向部分252中的一个或多个开口256，并且基部242具有在基部242的周边部分250中的一个或多个开口258。外部板244中的一个或多个开口256的每个开口配置为与基部242中的一个或多个开口258对准。在这些实施例中，通过将机械紧固件(未示出)插入穿过基部242和外部板244中对准的一个或多个开口256、258而将基部242附接到外部板244。在替代实施例中，基部242通过钎焊附接到外部板244以形成钎焊附接部259。在该实施例中，钎焊附接部259将轴向延伸的周边部分250连接到外部板244的内部径向部分252。在一些实施例中，钎焊附接部259是弧形的，其沿着内部径向部分252定位，在该处内部径向部分252抵接轴向延伸的基部周边部分250的顶端。

图6示出配重260的横截面视图和分解透视图。在图6中，配重260包括基部262和外部板264，两个部件262、264分别由粉末金属模制并随后附接。基部具有第一开口266，该第一开口266配置成接收涡旋压缩机驱动轴146(图4中所示)，基部262用作附接到驱动轴146的附接点。附接点可以是钎焊附接部269，类似于上面在图5中所描述的那样。在该图6的实施例中，钎焊附接部269将轴向延伸的内部径向部分270连接到周边部分276。如在上述示例中那样，钎焊附接部可以是弧形的，其沿着轴向延伸的内部径向部分270的底端定位，在该处内部径向部分270抵接基部周边部分276。

配重260与图5的配重240类似，除了在图6中，外部板264具有内部径向部分270以及外部径向部分272，该内部径向部分270具有轴向延伸部分268。基部262基本上是平坦的，具有中心毂部分274和周边部分276。在图6的实施例中，基部262基本上是平坦的，而外部板264具有轴向延伸的内部径向部分270和外部径向部分272，外部径向部分272相对于纵向轴线154(图4中所示)从基部262径向向外延伸。如在上述实施例中那样，该配置允许外部板264从基部262轴向偏移。轴向延伸部分268的底部抵接形成附接点的周边部分276。如在图5所示的配重240中那样，基部262和外部板264可以通过插入穿过周边部分276和内部径向部分270中的一个或多个对准的开口(如图5中所示)的机械紧固件(未示出)而附接。

在图5和图6的实施例中，基部242、262中的一个或多个开口258中的每个可以是带螺纹的，使得机械紧固件延伸穿过外部板244、264中的一个或多个无螺纹开口256到达基部242、262中的带螺纹开口。备选地，外部板244中的一个或多个开口256可以是带螺纹的，并且机械紧固件延伸穿过基部242、262中的一个或多个无螺纹开口258到达外部板244、264中的带螺纹开口。

在上述每个实施例中以及在下面将要描述的那些实施例中，基部可以被模制成包括为弧形的弧形周边部分，并且外部板可以被模制成包括弧形的内部径向部分并且在某些实施例中包括也为弧形的外部径向部分。

图7至图9示出作为本发明主题的配重的替代实施例的透视图。图7示出具有基部302和外部板304的配重300。基部302具有中心毂部分306和周边部分308。存在位于周边部分308中的一个或多个开口310。在图7至图9的每个中，基部302、322、342还具有大的中央开口311，在组装期间驱动轴146(图4中所示)插入穿过该中央开口311。外部板具有内部径向部分312和外部径向部分314。存在位于内部径向部分312中的一个或多个开口316，外部板304中的一个或多个开口316配置成与基部302中的一个或多个对准。虽然与图5和图6的实施例的程度不同，但是在组装好的如图7至图9中所示的配重中，外部板从基部轴向偏移。

在图7中，中心毂部分306具有第一厚度，而周边部分308具有大于第一厚度的第二厚度。这是为了使外部板304轴向偏移，使得在组装和运行状态下，外部板304不干涉定子50的端匝绕组。在该实施例中，外部板304具有基本均匀的厚度。在替代实施例中，制造优化可以规定较厚部分可以替代地设置于外部板304，并且整个基部302可以具有基本均匀的厚度。

在图8中，配重320具有基部322和外部板324。基部322具有中心毂部分326和周边部分328，周边部分328具有一个或多个开口330，而外部板324具有内部径向部分332以及外部径向部分334，内部径向部分332具有一个或多个开口336。在该实施例中，中心毂部分326具有第一厚度，而周边部分328具有大于第一厚度的第二厚度。这是为了使外部板304轴向偏移，使得在组装和运行状态下，外部板不会干涉定子50的端匝绕组。然而，在外部板324中，内部径向部分332具有第一厚度，而外部径向部分334具有第二厚度。在基部322和外部板324之间所需轴向偏移太大而无法使用粉末金属制造中的最佳实践来实现的情况下，总厚度可被拆分，将一部分厚度分配给基部322，以及将剩余所需厚度分配给外部板324。

在图9中，配重340具有基部342和外部板344。基部342具有中心毂部分346和周边部分348，周边部分348具有一个或多个开口350，而外部板344具有内部径向部分352和外部径向部分354，内部径向部分352具有一个或多个开口356。在该实施例中，基部342具有基本均匀的厚度。然而，在外部板344中，内部径向部分352具有第一厚度，而外部径向部分354具有第二厚度。第一厚度大于第二厚度，以基本上使得外部板344轴向偏移，以使得在组装和运行状态下，外部板344都不干涉定子50的端匝绕组。

虽然图7至图9中的每个实施例都具有在基部和外部板中的用于机械紧固件的三个开口，但是本领域内的技术人员将认识到的是，本发明的实施例包括具有少于或多于三个开口的基部和外部板。可以设想到的是，本发明的一些实施例将在基部和外部板中具有一个开口，而其他实施例可以具有五个或更多个开口。本领域技术人员也将认识到的是，图7至图9中的任何实施例以及以下描述的任何实施例可以包括基部和外部板，基部和外部板可以通过钎焊以类似于上面关于图5至图6的实施例所述的方式接合而不是通过机械紧固件来接合。

图10是根据本发明实施例的配重380的透视图。在图10中，配重380具有基部382和外部板384。基部382具有中心毂部分386和周边部分388，周边部分388具有一个或多个开口390，而外部板384具有内部径向部分392以及外部径向部分394，内部径向部分392具有一个或多个开口396。在该实施例中，中心毂部分386具有第一厚度，而周边部分388具有大于第一厚度的第二厚度。这是为了使外部板384轴向偏移，使得在组装和运行状态下，外部板384不会干涉定子50的端匝绕组。较厚的周边部分388还包括台阶部398。在图10的实施例中，台阶部398位于中心毂部分386和周边部分388的接口附近。

然而，外部板384具有基本均匀的厚度。但是，如图10的实施例中所示，内部径向部分392具有轴向延伸的阶梯部分400，该阶梯部分400将一些厚度增加到外部板384的一小部分。轴向延伸的阶梯部分400配置成配合在基部台阶部398内。通过将阶梯部分嵌套在台阶部398中，这些部件吸收当配重380围绕驱动轴146(图4中所示)旋转时产生的部分离心力并有助于将外部板384相对于基部382定位。在具体实施例中，诸如图10所示，阶梯部分400和台阶部398两者都是弧形的。

图11是根据本发明又一实施例的配重420的透视图。在图11中，配重420具有基部422和外部板424。基部422具有中心毂部分426和周边部分428，周边部分428具有一个或多个开口430，而外部板424具有内部径向部分432和外部径向部分434，内部径向部分432具有一个或多个开口436。在该实施例中，基部422具有基本均匀的厚度。在外部板424中，内部径向部分432具有第一厚度，而外部径向部分434具有第二厚度。第一厚度大于第二厚度。

基部422的周边部分428包括轴向延伸的阶梯部段440，该阶梯部段440具有第一平直的径向向内表面442。术语“径向向内”和“径向向外”是当配重420组装到驱动轴146上时相对于驱动轴146(图4中示出)的纵向轴线154而使用的。尽管不是必需的，但在具体实施例中，阶梯部段440还包括基部的第二平直的表面444，该基部的第二平直的表面444与第一平直的径向向内表面442垂直。在所示的实施例中，基部的第二平直的表面444朝向配重420的旋转方向(如由箭头446所示)。

外部板424具有凹口部分450，凹口部分450具有第一平直的径向向外表面452。第一平直的径向向外表面452配置成抵接基部422上的第一平直的径向内内表面442以有助于将外部板424相对于基部422定位。凹口部段450还包括与第一平直的径向向外表面452垂直的外部板的第二平直表面454。当附接至基部422时，外部板的第二平直表面454朝向配重420的旋转方向(如由箭头446所示)的相反方向，并且配置成抵接基部的第二平直的表面444，以有助于将外部板424相对于基部422定位。此外，第一平直的径向内向表面442与第一平直的径向向外表面452的接口以及基部的第二平直的表面444与外部板的第二平直表面454的接口分别吸收当配重420围绕驱动轴146(图4中所示)旋转时而产生的离心力的一部分以及由电动马达40施加的旋转力的一部分。

图12是根据本发明又一实施例的配重460的透视图。在图12中，配重460具有基部462和外部板464。基部462具有中心毂部分466和周边部分468，周边部分468具有一个或多个开口470，而外部板464具有内部径向部分472以及外部径向部分474，内部径向部分472具有一个或多个开口476。在该实施例中，基部462具有基本均匀的厚度。在外部板464中，内部径向部分472具有第一厚度，而外部径向部分474具有第二厚度。第一厚度大于第二厚度。

基部462的周边部分468包括具有第一平直的径向向内表面482的第一轴向延伸阶梯部段480。术语“径向向内”和“径向向外”是当配重460组装到驱动轴146时相对于驱动轴146(图4中示出)的纵向轴线154而使用的。在图12中所示的具体实施例中，基部462包括第二轴向延伸阶梯部段484，其具有基部的第二平直的表面486，该基部的第二平直的表面486与第一平直的径向向内表面482垂直。在所示实施例中，基部的第二平直的表面486朝向配重460的旋转方向(如由箭头487所示)。

外部板464的内部径向部分472具有第一轴向延伸部段488，其具有第一平直的径向向外表面490。内部径向部分472还包括第二轴向延伸部段492，第二轴向延伸部段492具有第二平直的径向向外表面494和第三平直表面496。第三平直表面496与第一平直的径向向外表面490和第二平直的径向向外表面494垂直。当外部板464附接到基部462时，第三平直表面496朝向配重460的旋转方向(如由箭头487所示)的相反方向。

第一平直的径向向外表面490和第二平直的径向向外表面494配置成抵接基部462上的第一平直的径向向内表面482，以有助于将外部板464相对于基部462定位。外部板464的第三平直表面496配置为抵接基部的第二平直的表面486以有助于将外部板464相对于基部462定位。此外，第一平直的径向向外表面490和第二平直的径向向外表面494与第一平直的径向向内表面482的接口以及基部的第二平直的表面486与第三平直表面496的接口吸收当配重460围绕驱动轴146(图4中所示)旋转时产生的离心力的一部分。

上述两件式配重的实施例为将顶部平衡配重安装到涡旋压缩机驱动单元的顶部的狭窄空间中的设计问题提供了低成本解决方案。具体而言，上述实施例允许设计平衡配重，该平衡配重附接到电动马达定子的端匝内部的涡旋压缩机驱动轴，其中该两件式配重包含凸缘部分，该凸缘部分在定子端匝上方轴向突出并从驱动轴径向向外突出。

两件式结构是优选的，因为单件式设计通常不能用粉末金属进行模制而不需要大量机加工以移除不需要的材料。此外，通过铸造制成的单件式设计还将需要大量的机加工以便满足紧凑型涡旋压缩机内的较高公差。本文公开的两件式粉末金属设计能够满足所需的设计公差而只需要最少量的机加工。

还可设想到的是，本文公开的本发明的范围包括其中模制基部配置为附接到多种不同外部板的实施例。更具体地，可以设想到的是，上述的任何模制基部可以配置成用于不同外部板的可移除附接。因此，假定驱动轴的尺寸在这些不同的型号中是一致的，则可以在各种不同的压缩机型号上使用上述基部。然而，压缩机组合件的其他尺寸特征可能不同。例如，定子顶部与基部到驱动轴的附接点之间的轴向距离可能在压缩机型号之间变化。类似地，驱动轴和压缩机壳体之间的径向距离可能在压缩机型号之间变化。因此，每个压缩机型号可能需要独特形状的外部板，同时仍然容纳共同的基部。以这种方式，各种不同的外部板可以通过机械紧固件或其他合适的方式附接到共同的基部以形成可用于各种不同的压缩机型号的配重。

本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利等，由此以与每篇参考文献被单独地且具体地表示为通过引用并入且和每篇参考文献在本文中以其全文阐述的相同程度通过引用并入本文。

在本发明的上下文中(特别是在下述权利要求的上下文中)的词语“一”、“一个”和“所述”和类似术语的使用应解释为既包括单数又包括复数，除非本文中另有说明或上下文明显矛盾。词语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”应当解释为开放式词语(即意味着“包括但不限于”)，除非另有说明。除非本文中另有指示，否则本文中量值的范围的列举仅仅旨在用作分别提及落在上述范围内的每个单独量值的速记方法，并且每个单独值如同它在本文中被单独列举那样并入本文。除非本文中另有说明或上下文明显矛盾，否则本文所描述的所有方法能够以任意适合的顺序实施。除非另有声明，否则本文所提供的任意和所有示例或示范性语言(例如“诸如”)的使用仅仅旨在更好地示出本发明并且不对本发明的范围进行限制。本发明中的语言均不应当解释为表示任何未请求保护的元素对本发明的实施是必要的。

本发明的优选实施例在本文中进行描述，其包括发明人知晓的用于实施本发明的最佳模式。对于本领域普通技术人员而言，那些优选实施例的变形在阅读前述说明后将变得明显。发明人期待本领域技术人员适当地实施这些变形，并且发明人预料到本发明以本文具体描述以外的方式实施。因而，如由适用法律所允许的那样，本发明包括所附于此的权利要求列举的主题的所有改型和等同方案。此外，除非本文中另有说明或上下文明显矛盾，否则以上描述的元素以其所有可能变型而形成的任何组合均由本发明所涵盖。