螺旋式压缩的制造方法
【专利摘要】螺旋式压缩机(1)具备：螺旋转子(4)；转子轴(11)，其与螺旋转子(4)的雄转子(4a)同轴，且相对于该雄转子(4a)设为一体构造；马达部(8)(马达)，其使转子轴(11)旋转；以及轴承(14)，其对转子轴(11)中的螺旋转子(4)与马达之间的部分进行支承，从而悬臂支承马达。通过设置缺口部(16)，转子轴(11)中的轴承(14)与马达的旋转件(5)之间的部分的弯曲刚度在转子轴(11)的相互正交的两个正交方向(x轴方向、y轴方向)上不同。
【专利说明】螺旋式压缩机
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种螺旋式的压缩机。
【背景技术】
[0002] 电动机直接连结构造的螺旋式压缩机与借助驱动带的动力传递方式的螺旋式压 缩机相比，能量转换效率优异。另外，在采用使用了变频器的转速控制方式的螺旋式压缩机 中，电动机直接连结构造的螺旋式压缩机成为主流。从降低成本、削减机械性损失的观点出 发，电动机直接连结构造的螺旋式压缩机大多构成为在马达轴的单侧不设置轴承的悬臂方 式的螺旋式压缩机。
[0003] 在此，对于悬臂方式的电动机直接连结型螺旋式压缩机，为了悬臂支承质量大的 马达而难以增大转子轴的弯曲刚度。因此，在悬臂方式的电动机直接连结型螺旋式压缩机 中存在如下问题，即，基于因旋转时的驱动系统、马达的电磁力而引发的助振力所引起的共 振、旋转轴固有的不稳定现象等，转子轴的回旋振动容易增大。
[0004] 作为降低转子轴的回旋振动的技术，例如有专利文献1所记载的技术。在专利文 献1中，在马达轴的端部，以与马达轴同轴的方式固定棒状构件，在该棒状构件上宽松地插 入环状的多个重物。相对于转子轴的回旋振动，使轴向前后的冲程端部与重物、以及重物彼 此沿轴向碰撞，从而使振动能量消散，抑制转子轴的回旋振动的增大。
[0005] 在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开2011-196369号公报
[0008] 专利文献1所记载的技术通过利用重物的轴向碰撞使振动能量消散而抑制转子 轴的回旋振动的增大。本发明的发明人此次研究了利用与专利文献1不同的新方法来降低 转子轴的回旋振动。
【发明内容】
[0009] 发明要解决的课题
[0010] 本发明是鉴于上述实际情况而作出的，其目的在于，提供一种悬臂方式的电动机 直接连结型螺旋式压缩机，其通过使用与利用重物的轴向碰撞使振动能量消散的方法不同 的方法，能够抑制转子轴的回旋振动的增大。
[0011] 用于解决课题的手段
[0012] 本发明的发明人为了解决所述课题而进行了深入研究，其结果是，着眼于作用于 马达的旋转件与固定件之的磁吸引力。进而，本发明的发明人考虑使支承转子轴中的螺旋 转子和马达之间的部分的轴承与马达的旋转件之间的部分的弯曲刚度在转子轴的相互正 交的两个正交方向上不同。由此，本发明的发明人发现，转子轴的回旋轨道成为椭圆，由此 能够解决所述课题。
[0013] 即，本发明的螺旋式压缩机具备：螺旋转子；转子轴，其与所述螺旋转子的雄转子 同轴，且相对于所述雄转子设为一体构造；马达，其使所述转子轴旋转；以及轴承，其对所 述转子轴的、所述螺旋转子与所述马达之间的部分进行支承，从而悬臂支承所述马达。所述 马达具有：旋转件，其固定在所述转子轴的马达轴部分的外周；以及固定件，其配置在所述 旋转件的外侧。所述转子轴的、所述轴承与所述旋转件之间的部分的弯曲刚度在该转子轴 的相互正交的两个正交方向上不同。
[0014] 发明效果
[0015] 根据本发明，转子轴的回旋轨道成为椭圆。由此，作用于马达的旋转件与固定件之 间的磁吸引力变得难以作为恒定的力连续地进行作用，其结果是，能够抑制转子轴的回旋 振动的增大。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 在图1中，（a)是示出本发明的第一实施方式的螺旋式压缩机的图，（b)是（a)的 A-A剖视图。
[0017] 在图2中，（a)是示出本发明的第二实施方式的螺旋式压缩机的图，（b)是（a)的 B-B剖视图。
[0018] 在图3中，（a)是示出本发明的第三实施方式的螺旋式压缩机的图，（b)是（a)的 C-C剖视图。
[0019] 在图4中，（a)是示出本发明的第四实施方式的螺旋式压缩机的图，（b)是（a)的 D-D剖视图。
[0020] 在图5中，（a)是示出本发明的第五实施方式的螺旋式压缩机的图，（b)是（a)的 E-E剖视图。
【具体实施方式】
[0021] 以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。
[0022] (第一实施方式）
[0023] 图I (a)是示出本发明的第一实施方式的螺旋式压缩机1的侧剖示意图。图I (b) 是图I (a)的A-A剖视图。
[0024](螺旋式压缩机的结构）
[0025] 如图1所示，螺旋式压缩机1是电动机直接连结构造的螺旋式压缩机，具备螺旋主 体部2与马达部8(马达）。
[0026] (螺旋主体部）
[0027] 螺旋主体部2具有雌雄一对螺旋转子4、与螺旋转子4的雄转子4a同轴地相对于 雄转子4a设为一体构造的螺旋轴3、以及用于收容螺旋转子4以及螺旋轴3的螺旋外壳12。 螺旋轴3由轴承14以及轴承15进行双支承。
[0028] 螺旋转子4的雄转子4a与螺旋轴3通过对一根钢材进行切削加工等来制作。需 要说明的是，雄转子4a与螺旋轴3也可以在分别独立制作之后连结为一体。
[0029] 另外，后述的马达部8 (马达）的马达轴7也通过对一根钢材进行切削加工等来制 作，与螺旋轴3形成为一体构造。利用彼此设为一体构造的螺旋轴3与马达轴7构成进行 旋转的转子轴11。需要说明的是，螺旋轴3与马达轴7也可以在分别独立制作之后连结为 一体。作为形成一体构造的方法，有使用凸缘连结、齿轮耦合连结、键（以及键槽）的连结、 热装等。螺旋轴3与马达轴7为同轴。该转子轴11与螺旋转子的雄转子同轴，是相对于雄 转子设为一体构造的本发明中的转子轴的一个例子。
[0030] (马达部）
[0031] 马达部8 (马达）是用于使转子轴11旋转的驱动源，其具有固定在转子轴11的马 达轴7部分的外周上的旋转件5、配置在旋转件5的外侧的固定件6、以及收容旋转件5以 及固定件6的马达外壳13。
[0032] 在旋转件5的端面上固定有环状的端部构件10。端部构件10与马达轴7配置为 同轴。在马达轴7的端面处，与马达轴7同轴地固定有螺栓9。向形成于端部构件10的中 心的孔中插入螺栓9,利用螺栓9等固定端部构件10。
[0033] 马达轴7 (马达）由螺旋转子4侧的轴承14 (以及轴承15)进行悬臂支承。
[0034] (设于转子轴的缺口部）
[0035] 轴承14用于支承转子轴11中的螺旋转子4(雄转子4a)与马达部8(马达）之间 的部分。在该轴承14与马达的旋转件5之间的转子轴1部分，设有从轴向观察为月牙形状 的缺口部16。
[0036] 转子轴11具有沿轴向在规定的长度范围内设置的缺口部16。利用缺口部16,使 转子轴11的、轴承14与马达的旋转件5之间的部分的弯曲刚度在该转子轴11的相互正交 的两个正交方向上不同。"转子轴11的相互正交的两个正交方向"例如是指图1(b)所示的 X轴方向、y轴方向。
[0037] 如图1(b)所示，在本实施方式中，缺口部16在圆形剖面的转子轴11的外周面上 以180°的相位差设置有两处。将两处缺口部16的形状、尺寸设为相同。转子轴11的剖面 因这些缺口部16而在轴正交方向上成为非对称。由此，轴承14与马达的旋转件5之间的 部分的y轴方向的弯曲刚度变得小于X轴方向的弯曲刚度。即，在X轴方向与y轴方向上， 弯曲刚度不同。
[0038](数值解析结果）
[0039] 如上所述，在本实施方式中，通过将轴承14与马达的旋转件5之间的、转子轴11 部分的剖面在轴正交方向上设为非对称，使该部分的弯曲刚度在轴的两个正交方向（图 1(b)所示的X轴方向、y轴方向）上不同。如此，转子轴11的上述两个正交方向的固有振 动频率发生变化，共振频率错开。作为一个例子，在电动机直接连结型螺旋式压缩机中，对 通过使轴承14与马达的旋转件5之间的转子轴11部分的轴正交方向的弯曲刚度不同而引 起的、转子轴11的回旋振动的稳定性进行了解析。该电动机直接连结型螺旋式压缩机搭载 有马达能力为7. 5kW的电动机，且是马达轴悬臂方式。表1不出解析结果。由表1可知，通 过使轴承14与马达的旋转件5之间的转子轴11部分的轴正交方向的弯曲刚度不同，能够 抑制转子轴11的回旋振动的增大。
[0040] [表 1]
[0041]
【权利要求】
1. 一种螺旋式压缩机，其具备： 螺旋转子； 转子轴，其与所述螺旋转子的雄转子同轴，且相对于所述雄转子设为一体构造； 马达，其使所述转子轴旋转；以及 轴承，其对所述转子轴的、所述螺旋转子与所述马达之间的部分进行支承，从而悬臂支 承所述马达， 该螺旋式压缩机的特征在于， 所述马达具有： 旋转件，其固定在所述转子轴的马达轴部分的外周；以及 固定件，其配置在所述旋转件的外侧， 所述转子轴的、所述轴承与所述旋转件之间的部分的弯曲刚度在所述转子轴的相互正 交的两个正交方向上不同。
2. 根据权利要求1所述的螺旋式压缩机，其特征在于， 通过在所述转子轴的、所述轴承与所述旋转件之间的部分设置有缺口部，由此，所述轴 承与所述旋转件之间的部分的弯曲刚度在所述转子轴的相互正交的两个正交方向上不同。
3. 根据权利要求2所述的螺旋式压缩机，其特征在于， 所述缺口部被与所述转子轴的原材料相比刚度低的原材料填埋。
4. 根据权利要求1所述的螺旋式压缩机，其特征在于， 在所述转子轴的、所述轴承与所述旋转件之间的部分设置有贯通孔或者有底的孔，由 此，所述轴承与所述旋转件之间的部分的弯曲刚度在所述转子轴的相互正交的两个正交方 向上不同。
5. 根据权利要求1所述的螺旋式压缩机，其特征在于， 所述转子轴的、所述轴承与所述旋转件之间的部分的剖面设为椭圆，由此，所述轴承与 所述旋转件之间的部分的弯曲刚度在所述转子轴的相互正交的两个正交方向上不同。
6. 根据权利要求1所述的螺旋式压缩机，其特征在于， 所述转子轴的、所述轴承与所述旋转件之间的部分的剖面设为长方形，由此，所述轴承 与所述旋转件之间的部分的弯曲刚度在所述转子轴的相互正交的两个正交方向上不同。
【文档编号】F04C29/00GK104379935SQ201380030833
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年5月17日 优先权日:2012年6月14日
【发明者】上田宏树 申请人:株式会社神户制钢所