专利名称：平衡块及应用该平衡块的压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型总体上涉及平衡块。更具体地，本实用新型涉及一种压缩机中的平衡块和应用该平衡块的压缩机。
背景技术：
压缩机比如涡旋压缩机内部有诸多运动部件，例如涡旋、转子、轴等等。压缩机在运行时偏心部件转动的离心力(矩)会导致压缩机的振动，通常用不平衡量的概念反应零部件的离心力(矩)，它是质量及质量分布位置的函数。平衡块的作用就是提供一个反向离心力(矩)平衡偏心部件产生的不平衡量。在压缩机中设计平衡块时，不仅要考虑平衡块的重量和形状尺寸，而且必须控制平衡块的装配位置，包括轴向位置、径向位置以及周向角度。另外，平衡块在装配过程中有装配力的作用，在使用过程中受到离心力和起停扭矩的作用，同时不允许存在位置移动，所以平衡块还需要具备足够的强度和紧固力。基于上述考虑，压缩机中平衡块的固定位置和固定方式比较常用的有以下两种。 一种方式是将平衡块固定在转子上，如图1中所示，通过转子13上伸出的铝柱11将平衡块 12铆接在转子13上。这种方式对零件尺寸的精度要求较低，并且装配也比较容易。但是， 由于通过转子13上伸出的铝柱11将平衡块12铆接在转子13上时，铝柱11承受所有工作载荷，比如平衡块12离心力导致的弯矩和惯性力导致的扭矩等，由于铝柱11强度低，因此存在断裂的风险，不能承受大质量平衡块12。另外一种方式是将平衡块固定在轴上，如图2中所示，将平衡块21过盈装配在轴 22上，由轴22定位和承受工作载荷。另外，图3示出了这种方式的过盈装配的示意图。如图3所示，通过整段圆弧面31过盈和平面32过盈将平衡块过盈装配在轴上。如图2和3中所示，这种固定方式比较简洁，不需要复杂的零件特征，也不需要其他紧固件，但要保证稳定可靠的连接，零件的配合尺寸需要严格控制。由于成本考虑，目前平衡块采用粉末冶金压铸工艺制作，过盈配合特征的尺寸公差约为士0.1mm，公差较大。为了保证过盈连接可靠，设计的过盈量必须大，因此装配后零件内应力也比较大。另外，如图3中所示的装配方式，平衡块的圆弧面31和平面32同时和轴过盈，平面32可以起到装配时的导向作用，也可以起到周向防转动的作用，但是，这种双重过盈方式由于平衡块整圈过盈，大的过盈量会造成大的环向拉应力，从而导致平衡块有拉裂的风险。而且，由于圆弧面31和平面32的双重过盈，属于过约束，导致其受力状态存在不确定性，可能出现圆弧面31过盈但平面32不接触或轻微接触的情况，从而丧失平面接触设计的防转动功能，频繁启停后有松动的风险。因此，需要设计一种新型的平衡块，以便克服上述问题。
实用新型内容鉴于上述情况，本实用新型提出了一种新型的平衡块以及应用这种平衡块的压缩机。具体地，根据本实用新型的一个方面，提供了一种平衡块，包括装配孔，所述装配孔的内壁具有至少一个弧面和至少一个平面；以及设置在装配孔的部分内壁上的凸起。根据本实用新型的一个具体实施例，所述凸起包括一个圆弧面和与该圆弧面相对的比该圆弧面小的两个平面。根据本实用新型的另一个具体实施例，所述凸起包括第一平面和与该第一平面相对的比该第一平面小的两个其他平面。根据本实用新型的再一个具体实施例，所述凸起包括位于第一侧的第一平面和第二平面以及位于第二侧的第三平面和第四平面，所述第一侧与第二侧相对。根据本实用新型的又一个具体实施例，所述凸起包括一个圆弧面和与该圆弧面相对的一个平面。根据本实用新型的另一个具体实施例，所述凸起包括两个相对设置的平面。根据本实用新型的再一个具体实施例，所述凸起至少设置在所述至少一个平面上。优选地，在所述至少一个平面上设置有两个凸起。更加优选地，在所述至少一个平面上设置的两个凸起均与内壁的弧面相互连接。根据本实用新型的另一个方面，提供了一种压缩机，包括轴；以及平衡块，所述平衡块过盈装配在轴上，其特征在于，所述平衡块为上面所述的任何一种平衡块。可以看出，根据本实用新型的平衡块和应用该平衡块的压缩机，装配时仅仅部分平面过盈，因此新的平衡块固定结构受力状态明确，解决了现有全过盈设计过约束的问题， 可控性和稳定性得到提高。另外，根据本实用新型的平衡块和应用该平衡块的压缩机，由于平衡块和轴之间存在可变形的间隙区域，减小了装配压入力和装配后零件的应力，因此降低了装配难度和平衡块损坏的风险。
参照
以下结合附图对本实用新型实施例的说明，会更加容易地理解本实用新型的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本实用新型的原理。在附图中， 相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。附图中图1示出通过转子上伸出的铝柱将平衡块铆接在转子上的示意图；图2示出将平衡块过盈装配在轴上的示意图；图3示出将平衡块过盈装配在轴上时过盈接触面的示意图；图4示出根据本实用新型的一个实施例的平衡块装配在轴上时过盈接触面的示意图；图5示出根据本实用新型的另一个实施例的平衡块装配在轴上时过盈接触面的示意图；图6示出根据本实用新型的又一个实施例的平衡块装配在轴上时过盈接触面的示意图；图7示出根据本实用新型的另一个实施例的平衡块装配在轴上时过盈接触面的示意图；以及图8示出根据本实用新型的再一个实施例的平衡块装配在轴上时过盈接触面的示意图。
具体实施方式
下面参照附图来说明本实用新型的实施例。应当注意，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的装置结构，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。另外，还需要指出的是，在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。图4至图8分别示出根据本实用新型的实施例的平衡块装配在轴上时过盈接触面的示意图。如图4至图8所示，根据本实用新型的各个具体实施例的平衡块均包括有装配孔和设置在装配孔的部分内壁上的凸起。这里，平衡块的装配孔的内壁具有至少一个弧面和至少一个平面，如图4和图7所示。当然，平衡块的装配孔的内壁也可以具有多个弧面和多个平面，如图5、图6和图8所示。在根据本实用新型的实施例中，内壁上的凸起至少设置在所述至少一个平面上， 如图4至图8中所示。当然，内壁上的凸起也可以设置在圆弧面上，如图4中的41所示。优选地，在内壁的至少一个平面上设置有两个凸起，如图4至图6中所示。更加优选地，在所述至少一个平面上设置的两个凸起均与内壁的弧面相互连接，如图4中所示。具体地，如图4所示，与现有平衡块中圆弧面和平面同时过盈设计的不同之处在于，新的连接结构采用三点(其实是三个小面)接触，平行的两个小平面42和43与相对的一段圆弧面41形成平衡块的支撑固定结构。也就是说，根据该实施例的平衡块和轴通过三点过盈接触，而不是全段圆弧面过盈。根据该实施例，平面42和43的力F与圆弧面43的力2F形成力偶来克服起停扭矩，两平面42和43之间的间距D越大，能够提供的力偶矩越大。另外，由于轴的直径小于平衡块的内径，所以除接触的三点区域外其他区域是间隙的。根据该实施例，解决了受力状态不确定的问题，装配后在接触的接触面上有明确的预紧力。在工作状态下，对弯矩和扭矩的作用，根据该实施例的平衡块的设计具有更好的防松效果。另外，通过对压入力的监测，可以直接反应连接的受力状态，提高了装配质量的可控性。此外，新设计提供了压装时的可变形空间，相比整圈过盈，产生的拉应力可以大大减小，降低了平衡块拉裂的风险，同时也减少了装配时所需的压入力。当然，本实用新型的平衡块不仅限于上述结构，而是可以进行各种变型，只要不是圆弧面和平面全过盈设计即可。也就是说，只要在平衡块的部分内径上设置有用于过盈配合的凸起就能起到良好的效果。例如，所述凸起可以包括一个平面和与该平面相对的比该平面小的两个其他平面。图5示出了根据本实用新型的一个实施例的这种平衡块装配在轴上时过盈接触面的示意图。如图5所示，用一个大的平面51代替了图4中所示的圆弧面41。[0041]另外，所述凸起也可以包括两个平面和与这两个平面相对的另外两个平面。图6 示出了根据本实用新型的一个实施例的这种平衡块装配在轴上时过盈接触面的示意图。如图6所示，用两个小的平面61和61’代替了图4中所示的圆弧面41。当然，所述凸起也可以包括一个圆弧面和与该圆弧面相对的一个平面。图7示出了根据本实用新型的一个实施例的这种平衡块装配在轴上时过盈接触面的示意图。如图7 所示，用一个大的平面71代替了图4中所示的两个小的平面42和43。此外，所述凸起还可以为两个相对设置的平面。图8示出了根据本实用新型的一个实施例的这种平衡块装配在轴上时过盈接触面的示意图。如图8所示，用两个相对设置的比较大的平面81和82作为过盈接触面来与轴进行过盈配合。此外，本实用新型还提供了一种压缩机。该压缩机包括轴和过盈装配在轴上的平衡块。这里的平衡块可以是上面所描述的任何一种平衡块。从上面的描述中可以知道，根据本实用新型的平衡块和应用该平衡块的压缩机， 装配时仅仅部分平面过盈，因此新的平衡块固定结构受力状态明确，从而解决了现有全过盈设计过约束的问题，可控性和稳定性得到提高。另外，根据本实用新型的平衡块和应用该平衡块的压缩机，由于平衡块和轴之间存在可变形的间隙区域，减小了装配压入力和装配后零件的应力，因此降低了装配难度和平衡块损坏的风险。以上描述了本实用新型的优选实施方式。本领域的普通技术人员知道，本实用新型的保护范围不限于这里所公开的具体细节，而可以具有在本实用新型的精神实质范围内的各种变化和等效方案。
权利要求1.一种平衡块，其特征在于包括装配孔，所述装配孔的内壁具有至少一个弧面和至少一个平面；以及设置在装配孔的部分内壁上的凸起。
2.根据权利要求1所述的平衡块，其中所述凸起包括一个圆弧面和与该圆弧面相对的比该圆弧面小的两个平面。
3.根据权利要求1所述的平衡块，其中所述凸起包括第一平面和与该第一平面相对的比该第一平面小的两个其他平面。
4.根据权利要求1所述的平衡块，其中所述凸起包括位于第一侧的第一平面和第二平面以及位于第二侧的第三平面和第四平面，所述第一侧与第二侧相对。
5.根据权利要求1所述的平衡块，其中所述凸起包括一个圆弧面和与该圆弧面相对的一个平面。
6.根据权利要求1所述的平衡块，其中所述凸起包括两个相对设置的平面。
7.根据权利要求1所述的平衡块，其中所述凸起至少设置在所述至少一个平面上。
8.根据权利要求7所述的平衡块，其中在所述至少一个平面上设置有两个凸起。
9.根据权利要求8所述的平衡块，其中在所述至少一个平面上设置的两个凸起均与内壁的弧面相互连接。
10.一种压缩机，包括 轴；以及平衡块，所述平衡块过盈装配在轴上，其特征在于，所述平衡块为根据权利要求1至9任一所述的平衡块。
专利摘要本实用新型公开了一种平衡块及应用该平衡块的压缩机。根据本实用新型的一个实施例的平衡块包括装配孔，所述装配孔的内壁具有至少一个弧面和至少一个平面；以及设置在装配孔的部分内壁上的凸起。
文档编号F04C29/00GK202056056SQ20112012490
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者胡小伟, 苏晓耕 申请人:艾默生环境优化技术(苏州)研发有限公司