离心压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及压缩机技术领域，特别涉及一种离心压缩机。


背景技术：

2.在现有技术的离心压缩机中，离心压缩机的叶轮安装于电机的转子上。通常，离心压缩机的转子与叶轮轴一般采用过盈配合，并利用螺钉辅助紧固，以实现利用转子与叶轮轴的过盈量来传递扭矩。然而，这种固定方式由于采用过盈配合导致其装配难度大且可拆装性差，而且对螺钉的强度要求较高，推广性差。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的旨在克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种离心压缩机，以实现约束安装轴的旋转自由度，降低了装配难度，并且便于拆卸。
4.本实用新型一个进一步的目的是要在安装轴的轴向。
5.本实用新型另一个进一步的目的要约束安装轴与安装孔轴向的相对位置。
6.特别地，本实用新型提供了一种离心压缩机，包括电机和由电机的转子驱动的离心叶轮，转子和离心叶轮两者其一具有安装轴，另一个限定有安装孔，安装轴的周面形成有沿其周向方向排列的多个第一定位齿，安装孔的内周面限定有多个第二定位齿，离心压缩机配置成：
7.使安装轴插入安装孔内，且使多个第一定位齿与多个第二定位齿相啮合，以约束安装轴的旋转自由度。
8.进一步地，安装轴形成于离心叶轮上，安装孔形成于转子朝向离心叶轮的一侧端部。
9.进一步地，第一定位齿的外周面与安装轴的外周面平齐。
10.进一步地，安装轴靠近离心叶轮的端部沿径向外侧延伸，以形成第一台阶面，第一台阶面配置成当多个第一定位齿与多个第二定位齿相啮合时，转子抵靠于第一台阶面，以限定安装孔与安装轴的轴向位置。
11.进一步地，安装孔与安装轴过渡配合或过盈配合。
12.进一步地，转子与离心叶轮通过紧固件连接紧固。
13.进一步地，紧固件为螺钉；且
14.安装孔的底部开设有螺纹孔；
15.离心叶轮具有贯穿其轴向两端的螺钉孔，且螺钉孔内形成有第二台阶面，以便螺钉伸入螺钉孔并旋拧于螺纹孔，且使其头部抵靠于第二台阶面上。
16.进一步地，安装轴为圆柱形，其外径与叶轮的叶轮盘的外径之比0.3至0.6之间。
17.进一步地，第一定位齿和第二定位齿为直齿轮；且
18.第一定位齿和第二定位齿的齿数均不小于17。
19.进一步地，安装孔与安装轴形配连接，以约束安装轴的旋转自由度。
20.本实用新型的离心压缩机中，由于离心叶轮的安装轴上设置有多个第一定位齿，电机的转子上设置有多个第二定位齿，当第一定位齿和第二定位齿相啮合时，安装轴无法绕安装孔发生相对转动，从而约束安装轴的旋转自由度，实现将转子的转矩传递至安装轴，并且降低了安装轴与安装孔之间的装配难度。在安装时可灵活设置安装轴与安装孔之间的配合精度(例如过渡配合)，降低了装配难度，并且便于拆卸，满足调试或维修时的需求。
21.进一步地，本实用新型的离心压缩机中，安装孔的底部开设有螺纹孔，离心叶轮具有贯穿其轴向两端的螺钉孔，当安装轴与安装孔完成装配后，螺钉与开设于安装孔底部的螺纹孔螺纹配合。当安装轴与安装孔完成装配后，螺钉与开设于安装孔底部的螺纹孔螺纹配合，以将安装轴与安装孔沿轴向拉紧，进而使转子与离心叶轮在轴向不发生松动，约束安装轴与安装孔在轴向的相对位置。
22.根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
23.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
24.图1是根据本实用新型一个实施例的离心压缩机中电机的转子与离心叶轮的安装关系示意图；
25.图2是根据本实用新型一个实施例的离心压缩机中电机的转子、离心叶轮和紧固件的分解图；
26.图3是根据本实用新型一个实施例的离心压缩机中离心叶轮的截面图；
27.图4是根据本实用新型一个实施例的离心压缩机中电机的转子的截面图。
具体实施方式
28.请参见图1至图4，本实用新型提供一种离心压缩机，该离心压缩机一般性地可以包括机壳、电机和至少一个压缩单元。
29.机壳作为离心压缩机的外壳保护着内部的元器件，并且其内部还限定有容纳空间，电机安装于容纳空间内。电机包括定子和转子200，定子固定于机壳，转子200可相对定子转动。压缩单元的数量可为一个或多个。例如，可使离心压缩机为单级压缩式，仅设置一个压缩单元；也可使离心压缩机为多级压缩式，其设置多个压缩单元。每个压缩单元包括离心叶轮100，离心叶轮100配置成在电机驱动下转动，以对从离心叶轮100的进气口112进入的气流进行压缩并将其经离心叶轮100的出气口114排出。
30.电机的转子200和离心叶轮100两者其一具有安装轴120，另一个限定有安装孔210，安装轴120的周面形成有沿其周向方向排列的多个第一定位齿122，安装孔210的内周面限定有多个第二定位齿212，离心压缩机配置成：使安装轴120插入安装孔210内，且使多个第一定位齿122与多个第二定位齿212相啮合，以约束安装轴120的旋转自由度。
31.在一些实施例中，安装轴120可以设置于离心叶轮100上，安装孔210可以设置于电机的转子200上。例如，离心叶轮100朝向电机的一侧延伸出安装轴120，第一定位齿122可以
设置于安装轴120的端部；对应地，电机的转子200上形成有与该安装轴120相配合的安装孔210，第二定位齿212可以沿周向设置于用于形成安装孔210的内壁上。当安装轴120插入安装孔210内，且形成于安装轴120上的多个第一定位齿122与形成于安装孔210的内周面上的多个第二定位齿212啮合时，安装轴120与安装孔210实现周向定位，使安装轴120不能绕安装孔210发生相对转动，从而约束安装轴120的旋转自由度，实现将转子200的转矩传递至安装轴120，进一步实现了电机驱动离心叶轮100转动，以压缩气流。
32.如背景技术部分所述，现有技术的离心压缩机中，离心压缩机的转子与叶轮轴一般采用过盈配合，并利用螺钉辅助紧固，以实现利用转子与叶轮轴的过盈量来传递扭矩。然而，这种固定方式由于采用过盈配合导致其装配难度大且可拆装性差，而且对螺钉的强度要求较高。
33.相较于现有技术，本实施例的离心压缩机由于在电机的转子200与离心叶轮100之间增加第一定位齿122和第二定位齿212，并利用第一定位齿122和第二定位齿212相互啮合来实现安装轴120与安装孔210实现周向定位，约束安装轴120的旋转自由度。因此，本实施例的离心压缩机的装配方式能够在第一定位齿122和第二定位齿212作用下大大降低安装轴120与安装孔210之间的装配难度，可灵活地设置安装轴120与安装孔210之间的配合精度，如将安装轴120与安装孔210之间设置成过渡配合，降低了装配难度，并且便于拆卸，满足调试或维修时的需求。另外，由于多个第一定位齿122排列形成于安装轴120的周面，通过安装轴120与安装孔210之间设置成过渡配合，实现动平衡芯轴的通用性、定位效果更好、传递扭力更可靠，结果更真实，解决了芯轴挠度等问题。
34.当然，本领域技术人员在知晓了本公开的技术方案后也可以作简单的变形和改进，例如将安装轴120设置于电机的转子200上，将安装孔210设置于离心叶轮100上，电机的转子200上沿其轴向延伸出安装轴120，离心叶轮100朝向转子200的一侧向内凹入，形成安装孔210，这种设置方式同样也可以实现上述技术效果，在此不再赘述。
35.请参见图3，在一些实施例中，第一定位齿122的外周面与安装轴120的外周面还可以设置成平齐。在装配时，需要首先将安装轴120伸入至安装孔210内，然后将第一定位齿122与第二定位齿212。因此，当第一定位齿122的外周面与安装轴120的外周面设置成平齐状态时，第一定位齿122的外周面不会与安装孔210的内壁剐蹭，影响装配。
36.需要说明的是，由于第一定位齿122往往采用滚刀法等机械加工的方式制成，在允许的范围内，第一定位齿122的外周面还可以略微小于安装轴120的外周面，也能够实现在装配时第一定位齿122的外周面不会与安装孔210的内壁剐蹭。
37.请参见图1和图3，在一些实施例中，安装轴120靠近离心叶轮100的端部沿径向外侧延伸，以形成第一台阶面124，第一台阶面124配置成当多个第一定位齿122与多个第二定位齿212相啮合时，转子200抵靠于第一台阶面124，以限定安装孔210与安装轴120的轴向位置。
38.在本实施例中，安装轴120靠近离心叶轮100的端部沿径向外侧延伸，形成了台阶轴段，该台阶轴段的直径大于安装轴120，台阶轴段背离离心叶轮100的一面作为第一台阶面124。当安装轴120伸入安装孔210内，且第一定位齿122与多个第二定位齿212相啮合时，转子200的端部恰好能够抵靠在第一台阶面124，进一步限定了安装轴120与安装孔210轴向的相对位置。在一些具体的实施例中，台阶轴段的长度可以配置成使被限定的安装轴120的
长度恰好与安装孔210的深度相同，以使得当转子200的端部抵靠在第一台阶面124时，安装轴120的端部抵靠于安装孔210的底面上。
39.在一些实施例中，安装孔210与安装轴120过渡配合或过盈配合。本实施例的安装孔210与安装轴120采用了第一定位齿122与第二定位齿212相啮合的方式首先约束了安装轴120的旋转自由度，因此这降低了安装孔210与安装轴120装配精度需求。
40.在一些优选的实施例中，安装孔210与安装轴120之间可以采用过渡配合。也即是，安装轴120的最大极限尺寸大于安装孔210的最小极限尺寸，安装轴120的最小极限尺寸小于安装孔210的最大极限尺寸。这种方式不仅可以实现精确定位安装轴120与安装孔210之间的自由度，而且便于拆卸。
41.当然，本领域技术人员还可以根据实际情况(例如转速、材料的强度等因素)灵活设置安装孔210与安装轴120之间配合方式，例如，可以利用热套法将安装孔210与安装轴120之间设置成过盈配合，在第一定位齿122与第二定位齿212相啮合前提下，进一步确保安装孔210与安装轴120装配强度。但是，这种方式相较于上述过渡配合不利于在调试等过程中拆卸。
42.在一些实施例中，转子200与离心叶轮100通过紧固件300连接紧固。由于第一定位齿122与第二定位齿212相啮合在约束了安装轴120的旋转自由度，也即是，约束了安装轴120与安装孔210在其周向的自由度。为了使安装轴120与安装孔210的轴向进一步紧固配合，本实施例的转子200与离心叶轮100之间还可以采用紧固件300连接，以约束安装轴120与安装孔210在轴向的相对位置。
43.请参见图1、图3和图4，具体地，紧固件300还可以为螺钉，安装孔210的底部可以开设有螺纹孔220，以与螺钉进行螺纹配合。离心叶轮100具有贯穿其轴向两端的螺钉孔130，也即是，螺钉孔130可以沿轴向贯穿离心叶轮100的叶轮盘110以及形成于离心叶轮100上的安装轴120，以使得螺钉能够穿设于该螺钉孔130。当安装轴120与安装孔210完成装配后，螺钉与开设于安装孔210底部的螺纹孔220螺纹配合，以将安装轴120与安装孔210沿轴向拉紧，进而使转子200与离心叶轮100在轴向不发生松动。螺钉孔130内还可以形成有第二台阶面132，第二台阶面132可以形成于离心叶轮100的叶轮盘110内，当螺钉伸入螺钉孔130并旋拧于螺纹孔220，其头部可以抵靠于第二台阶面132上，以实现安装轴120与安装孔210沿轴向拉紧。
44.在一些实施例中，安装轴120可以为圆柱形，其外径与所述叶轮的叶轮盘110的外径之比0.3至0.6之间，例如0.3、0.5或者0.6等。发明人发现，通过上述限定能够在保证装配强度的前提下降低离心叶轮100的整体重量，提高效率。
45.在一些实施例中，第一定位齿122和第二定位齿212还可以为直齿轮，并且第一定位齿122和第二定位齿212的齿数均不小于17。
46.通常，直齿轮在加工时采用滚刀法在轴或者孔上切削出轮齿，但是当第一定位齿122或者第二定位齿212的齿数小于17时，滚刀会使第一定位齿122或者第二定位齿212根切厚度下降，进而使得抗弯曲能力下降。因此，在本实施例中，将第一定位齿122和第二定位齿212的齿数配置成不小于17，这种设置方式能够避免上述加工时可能出现的缺陷，降低了加工难度，保证了第一定位齿122和第二定位齿212啮合的可靠性。
47.在另外一些实施例中，安装孔210与安装轴120还可以设置成其他形状，例如安装
轴120可以设置成d型或者多边柱体等，使安装孔210与安装轴120形配连接，以实现当转子200转动时转递扭矩。但是，由于转子200在工作时转动方向不变，这可能使得安装轴120的一面长期挤压安装孔210对应的位置，容易产生安装轴120应力不均，导致转子或者离心叶轮的使用寿命下降。
48.综上，本实用新型的离心压缩机中，由于离心叶轮100的安装轴120上设置有多个第一定位齿122，电机的转子200上设置有多个第二定位齿212，当第一定位齿122和第二定位齿212相啮合时，安装轴120无法绕安装孔210发生相对转动，从而约束安装轴120的旋转自由度，实现将转子200的转矩传递至安装轴120，并且降低了安装轴120与安装孔210之间的装配难度。在安装时可灵活设置安装轴120与安装孔210之间的配合精度(例如过渡配合)，降低了装配难度，并且便于拆卸，满足调试或维修时的需求。
49.进一步地，本实用新型的离心压缩机中，安装孔210的底部开设有螺纹孔220，离心叶轮100具有贯穿其轴向两端的螺钉孔130，当安装轴120与安装孔210完成装配后，螺钉与开设于安装孔210底部的螺纹孔220螺纹配合。当安装轴120与安装孔210完成装配后，螺钉与开设于安装孔210底部的螺纹孔220螺纹配合，以将安装轴120与安装孔210沿轴向拉紧，进而使转子200与离心叶轮100在轴向不发生松动，约束安装轴120与安装孔210在轴向的相对位置。
50.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。