转子铁芯、转子、电机和压缩机的制作方法

文档序号:11110189
转子铁芯、转子、电机和压缩机的制造方法与工艺

本发明涉及压缩机技术领域,具体而言,涉及一种转子铁芯、具有所述转子铁芯的转子、具有所述转子的电机和具有所述电机的压缩机。



背景技术:

相关技术中的旋转式压缩机,为了提高在高转速下的稳定性,通常曲轴的上端设置辅助轴承。由于电机轴向的下部绕组端需与泵体留有一定的安全距离,使得转子下移的空间受到限制。而电机高速运行时,由于转子质量不平衡所产生离心力的作用和定转子间隙不均匀所产生的单边磁拉力作用,曲轴会对辅助轴承内侧施加较大的压力,导致压缩机摩擦功耗增大、噪音恶化,严重时会发生曲轴卡死而压缩机停转等现象。



技术实现要素:

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此,本发明提出一种转子铁芯,该转子铁芯能够提高压缩机的稳定性、减小压缩机的摩擦功耗和振动噪音。

本发明还提出一种具有所述转子铁芯的转子。

本发明还提出一种具有所述转子的电机。

本发明还提出一种具有所述电机的压缩机。

为实现上述目的,根据本发明的第一方面的实施例提出一种转子铁芯,所述转子铁芯具有沿其轴向贯通所述转子铁芯的轴孔和多个永磁体槽,所述转子铁芯至少包括沿其轴向层叠的第一层叠部和第二层叠部,所述轴孔包括设在所述第一层叠部上的第一避让段和设在所述第二层叠部上的装配段且所述第一避让段的半径大于所述装配段的半径,所述第一层叠部的厚度为LB,所述第二层叠部的厚度为LA,其中,

根据本发明实施例的转子铁芯能够提高压缩机的稳定性、减小压缩机的摩擦功耗和振动噪音。

另外,根据本发明实施例的转子铁芯还可以具有如下附加的技术特征:

根据本发明的一个实施例,所述第一避让段的半径为RA,所述装配段的半径为RB,其中,

根据本发明的一个实施例,

所述转子铁芯还包括第三层叠部,所述第一层叠部、所述第二层叠部和所述第三层叠部沿所述转子铁芯的轴向层叠且所述第二层叠部在所述转子铁芯的轴向上位于所述第一层叠部和所述第三层叠部之间,所述轴孔还包括设在第三层叠部上的第二避让段且所述第二避让段的半径大于所述装配段的半径,所述第三层叠部的厚度为LC,其中,

根据本发明的一个实施例,

所述第一层叠部的中心轴线、所述第二层叠部的中心轴线、所述第三层叠部的中心轴线、所述第一避让段的中心轴线、所述装配段的中心轴线、所述第二避让段的中心轴线彼此重合,所述第一层叠部的外直径、所述第二层叠部的外直径、所述第三层叠部的外直径均相等。

根据本发明的一个实施例,在所述转子铁芯的横截面内,多个所述永磁体槽关于所述转子铁芯的中心对称设置。

根据本发明的一个实施例,所述转子铁芯的横截面的外轮廓为圆形。

根据本发明的一个实施例,以经过转子铁芯的旋转中心且垂直于任意一个所述磁性件的假想直线为d轴,所述转子铁芯的横截面的外轮廓为非圆形且被所述转子铁芯的d轴分为关于所述转子铁芯的中心对称的多段。

根据本发明的一个实施例,所述永磁体槽为一字形且两端分别设有间隙部。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种转子,所述转子包括:转子铁芯,所述转子铁芯为根据本发明的第一方面的实施例所述的转子铁芯;多个永磁体,多个所述永磁体分别设在多个所述永磁体槽内。

根据本发明实施例的转子能够提高压缩机的稳定性、减小压缩机的摩擦功耗和振动噪音。

根据本发明的第三方面的实施例提出一种电机,所述电机包括:定子;转子,所述转子为根据本发明的第二方面的实施例所述的转子,所述转子可旋转地配合在所述定子内。

根据本发明实施例的电机能够提高压缩机的稳定性、减小压缩机的摩擦功耗和振动噪音。

根据本发明的第四方面的实施例提出一种压缩机,所述压缩机包括:压缩机构,所述压缩机构包括主轴承、副轴承、设在所述主轴承和所述副轴承之间的气缸、沿所述气缸的内周壁可滚动地设在所述气缸内的活塞以及与所述活塞传动连接的曲轴;电机,所述电机为根据本发明的第三方面的实施例所述的电机,所述曲轴装配在所述装配段内且所述第二层叠部相对于所述第一层叠部更加邻近所述主轴承;辅助轴承,所述辅助轴承配合在所述曲轴上,所述辅助轴承邻近所述第一层叠部且一部分伸入所述第一避让段。

根据本发明实施例的压缩机具有稳定性高、摩擦功耗和振动噪音小等优点。

附图说明

图1是根据本发明实施例的转子的结构示意图。

图2是根据本发明另一个实施例的转子的结构示意图。

图3是根据本发明实施例的转子的轴向示意图。

图4是根据本发明另一个实施例的转子的轴向示意图。

图5是根据本发明又一个实施例的转子的轴向示意图。

图6是根据本发明实施例的电机的结构轴向示意图。

图7是根据本发明实施例的压缩机的结构示意图。

附图标记:

压缩机1、电机100、气缸200、主轴承310、副轴承320、辅助轴承330、曲轴400、活塞500、

转子10、转子铁芯11、永磁体槽111、间隙部112、轴孔113、第一避让段114、装配段115、第一层叠部116、第二层叠部117、第三层叠部118、永磁体12、定子20。

具体实施方式

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,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的压缩机1。

如图7所示,根据本发明实施例的压缩机1包括压缩机构、电机100和辅助轴承330。

首先参考附图描述根据本发明实施例的电机100。

如图1-图6所示,根据本发明实施例的电机100包括定子20和转子10,转子10可旋转地设在定子20内。

具体地,转子10包括永磁体槽111和多个永磁体12。转子铁芯11具有沿转子铁芯11的轴向贯通转子铁芯11的轴孔113和多个永磁体槽111,多个永磁体12分别设在多个永磁体槽111内。

转子铁芯11至少包括沿转子铁芯11的轴向层叠的第一层叠部116和第二层叠部117,轴孔113包括设在第一层叠部116上的第一避让段114和设在第二层叠部117上的装配段115,换言之,轴孔113由彼此连通的装配段115和第一避让段114构成,第一避让段114的半径大于装配段115的半径,第一层叠部116的在转子铁芯11的轴向上的厚度为LB,第二层叠部117的在转子铁芯11的轴向上的厚度为LA,其中,

在根据本发明实施例的压缩机1中,所述压缩机构包括主轴承310、副轴承320、设在主轴承310和副轴承320之间的气缸200、沿气缸200的内周壁可滚动地设在气缸200内的活塞500以及与活塞500传动连接的曲轴400。曲轴400装配在装配段115内,转子10旋转时带动曲轴400旋转,进而带动活塞500压缩气缸200内的气体,第二层叠部117相对于第一层叠部116更加邻近主轴承310。辅助轴承330配合在曲轴400上,辅助轴承330邻近第一层叠部116且辅助轴承330的一部分伸入第一避让段114。

举例而言,压缩机1为立式旋转压缩机,主轴承310设在气缸200的上方且副轴承320设在气缸200的下方,电机100位于主轴承310上方且第二层叠部117朝向主轴承310,辅助轴承330设在电机100上方且第一层叠部116朝向辅助轴承330,辅助轴承330的一部分向下伸入轴孔113的第一避让段114,曲轴400分别与副轴承320、活塞500、主轴承310、轴孔113的装配段115和辅助轴承330配合。

根据本发明实施例的转子铁芯11、转子10和电机100,通过设置层叠的第一层叠部116和第二层叠部117,且第一层叠部116上的第一避让段114的半径大于第二层叠部117上的装配段115的半径,并进一步限定第一层叠部116的厚度LB与第二层叠部117的厚度LA的关系,即由此可以在保持电机100原有性能的前提下,允许辅助轴承330的一部分伸入轴孔113的第一避让段114,减小辅助轴承330与主轴承310之间的距离,从而削弱转子10离心力的作用,减小曲轴400的上部摆动挠度,有效地提高电机100在高速运行时的稳定性。当电机100高速运行时有利于减小曲轴400对辅助轴承330内侧施加的压力,提升整个压缩机1轴系的稳定性,从而减小压缩机1的振动噪音,减小摩擦功耗和机械摩擦转矩,提高性能。

因此,根据本发明实施例的转子铁芯11、转子10和电机100,能够在保持电机原有性能的前提下提升压缩机整个轴系稳定性、减小振动噪音、减小摩擦功耗和提高性能的能力。

根据本发明实施例的压缩机1,通过利用根据本发明上述实施例的电机100,具有稳定性高、摩擦功耗和振动噪音小等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的转子铁芯11。

在本发明的一些具体实施例中,如图1所示,第一层叠部116的中心轴线、第二层叠部117的中心轴线、第一避让段114的中心轴线和装配段115的中心轴线彼此重合,第一层叠部116的外直径与第二层叠部117的外直径相等,即转子铁芯11的具有平滑的外周面。

进一步地,如图1所示,第一避让段114的半径为RA,装配段115的半径为RB,其中,通过限定第一避让段114和装配段115的大小关系,不仅可以保证曲轴400与装配段115装配后不会发生相对转动,而且可以保证辅助轴承330的一部分能够顺利伸入第一避让段114,且不影响电机100的原有性能。

在本发明的一些具体示例中,如图2所示,转子铁芯11还包括第三层叠部118,即转子铁芯11包括沿转子铁芯11的轴向层叠的第一层叠部116、第二层叠部117和第三层叠部118,第二层叠部117在转子铁芯11的轴向位于第一层叠部116和第三层叠部118之间。轴孔113包括设在第一层叠部116上的第一避让段114、设在第二层叠部117上的装配段115和设在第三层叠部118上的第二避让段(图中未示出),换言之,轴孔113由彼此连通的第一避让段114、装配段115和第二避让段构成,第一避让段114和第二避让段的半径分别大于装配段115的半径,其中,第一避让段114的半径可以等于第二避让段的半径,第一层叠部116的在转子铁芯11的轴向上的厚度为LB,第二层叠部117的在转子铁芯11的轴向上的厚度为LA,第三层叠部118的在转子铁芯11的轴向上的厚度为LC,其中,

可选地,如图2所示,第一层叠部116的中心轴线、第二层叠部117的中心轴线、第三层叠部118的中心轴线、第一避让段114的中心轴线、装配段115的中心轴线、所述第二避让孔的中心轴线彼此重合,第一层叠部116的外直径、第二层叠部117的外直径、第三层叠部118的外直径相等,即转子铁芯11的具有平滑的外周面。

在本发明的一些具体示例中,如图1-图6所示,在转子铁芯11的横截面内,多个永磁体槽111沿转子铁芯11的周向等间距设置且关于转子铁芯11的中心对称设置。

举例而言,如图3-图5所示,转子铁芯11上设有4个永磁体槽111,4个永磁体槽111相对于转子铁芯11的旋转中心旋转对称,即每个永磁体槽111绕转子铁芯11的旋转中心转180°后与另一个永磁体槽111重合,每个永磁体槽111内分别设有一个永磁体12,d轴经过转子铁芯11的旋转中心且垂直于永磁体12,永磁体12的两端分别位于d轴的两侧且与d轴的距离相等。

本领域的技术人员可以理解地是,d轴是指直轴,即位于转子10的磁极的中心线上。

可选地,在转子铁芯11的横截面内,转子铁芯11的外轮廓相对于d轴对称设置。也就是说,如图3、图4和图6所示,转子铁芯11的外轮廓形成为轴对称图形,并且,转子铁芯11的外轮廓的对称轴M与d轴重合。这样可以提高永磁体12的利用率,使永磁体12易于实现充磁。

例如,转子铁芯11的横截面的外轮廓为圆形,从而便于加工、制造。

当然,转子铁芯11的对称轴M也可以与d轴不重合。具体地,如图5所示,转子铁芯11的外轮廓相对于d轴不对称设置。这样可以在有限的转子铁芯11的空间内,更多地设置永磁体12,增加转子铁芯11的利用率,进一步提升电机100的性能。

例如,转子铁芯11的横截面的外轮廓为非圆形,转子铁芯11的外轮廓具有半径R1和半径R2,其中,R1>R2,转子铁芯11的外轮廓被转子铁芯11的d轴分为关于转子铁芯11的中心对称的多段,即转子铁芯11的外轮廓的位于相邻d轴之间的部分,绕转子铁芯11的旋转中心转180°后,与转子铁芯11的外轮廓的位于其它相邻d轴之间的部分重合。这样可以通过优化电机100的气隙磁密波形,进而降低电机100的噪声,提高电机100的性能。

在本发明的一些具体实施例中,如图1-图6所示,永磁体槽111为一字形,且永磁体槽111的两端分别设有间隙部112,间隙部112未被永磁体12填充。

具体地,每个永磁体槽111内分别安装有永磁体12,每个永磁体槽111的两端分别设有一段空出的间隙,即间隙部112。由此,有利于优化气隙磁密波形,提升永磁体12的利用率,从而可以改善电机的噪音,提高电机的性能,并且,间隙部112可以有效地防止永磁体12沿永磁体槽111的两端漏磁,进一步地,永磁体12形成为矩形,从而实现易于加工和制造的目的。

可选地,永磁体槽111为4个或6个或8个。其中,当永磁体槽111的个数为4个时,定子20的定子槽数可以为6个;当永磁体槽111的个数为6个时,定子20的定子槽数可以为9个;当永磁体槽111的个数为8个时,定子20的定子槽数可以为12个。由此,可以根据不同电机的需要进行合理调节,通用性强,适用于多种极数的永磁同步电机。

根据本发明实施例的压缩机1的其他构成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。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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