涡旋压缩机的制作方法

本发明涉及流体机械领域，尤其是涉及一种涡旋压缩机。

背景技术：

涡旋压缩机因其效率高、体积小、质量轻、运行平稳等优点而被广泛应用在空调和热泵等系统中。在涡旋压缩机的工作过程中，动涡旋盘和曲轴的偏心部的偏心运转会产生离心力，为了克服上述离心力，相关技术中，在曲轴上设置主平衡块，同时在转子本体的端部设置副平衡块。然而，由于副平衡块是非磁性材料，与转子本体的材料不同，且副平衡块需要通过螺钉或铆接的方式与转子本体相连，从而导致涡旋压缩机的部件较多，结构复杂，加工效率低、成本高。

而且，在涡旋压缩机连续工作的过程中，电子的转子高速运转，使得电机的定子和转子发热升温，温度过高会影响电机的性能和可靠性。相关技术中，将经过压缩后的冷媒排到电机所在的高压腔中，使得冷媒在定子和涡旋压缩机的壳体之间的通道流动，以达到对电机进行降温的目的。然而，上述过程中冷媒只能冷却电机的定子，不能冷却电机中间部分的转子，从而冷却效果不好，影响了电机的可靠性，使得电机的性能不能进一步发挥。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机的结构简单，成本较低，同时电机的性能良好、可靠性较高。

根据本发明实施例的涡旋压缩机，包括：壳体，所述壳体上设有吸气口和排气口；压缩机构部，所述压缩机构部设在所述壳体内，所述压缩机构部包括曲轴、静涡旋盘、动涡旋盘和平衡件，所述曲轴具有与所述动涡旋盘配合的偏心部，所述平衡件设在所述曲轴上；电机，所述电机设在所述壳体内且包括定子和转子，所述转子外套在所述曲轴上以驱动曲轴转动，所述转子包括第一部分和第二部分，所述第二部分上设有至少一个在所述曲轴的轴向上贯穿所述转子的通孔，所述涡旋压缩机运行时，所述第一部分和所述第二部分的质量差产生的第一偏心力与所述平衡件产生的第二偏心力配合以平衡所述偏心部和所述动涡旋盘产生的离心力。

根据本发明实施例的涡旋压缩机，通过在转子的第二部分上设置至少一个沿曲轴的轴向贯穿转子的通孔，使得转子的第一部分和第二部分产生质量差，从而在涡旋压缩机运行时，上述质量差产生的第一偏心力和平衡件产生的第二偏心力配合以平衡偏心部和动涡旋盘产生的离心力，从而减少了涡旋压缩机的部件，降低了成本，同时对电机实现了良好的降温，确保了电机的性能和可靠性。

根据本发明的一些实施例，在所述转子的横截面上，所述第二部分的周长为所述转子总周长的一半，从而便于通孔在第二部分上进行布置。

根据本发明的一些实施例，所述通孔为多个，从而可以根据实际情况设置通孔的个数，以更好地满足实际应用。

根据本发明的一些实施例，多个所述通孔沿所述转子的周向均匀间隔分布，以便于掌握第二部分的重心位置、第一部分与第二部分的质量差的重心位置，从而方便了转子的装配。

根据本发明的一些实施例，多个所述通孔的形状相同，从而方便了多个通孔的加工。

根据本发明的一些实施例，所述通孔的横截面形成为多边形、圆形或椭圆形，使得通孔的形状多样化。

根据本发明的一些实施例，所述平衡件的重心与所述第二部分的重心位于所述曲轴的同侧，从而质量差产生的第一偏心力与平衡件产生的第二偏心力可以更好地配合以平衡偏心部和动涡旋盘运转产生的离心力。

根据本发明的一些实施例，在第一平面内，所述平衡件的重心的正投影和所述曲轴的中心轴线的正投影之间的连线为第一连线，所述第二部分的重心的正投影和所述曲轴的中心轴线的正投影之间的连线为第二连线，所述第一连线和所述第二连线之间的夹角为α，α满足：α≤10°，所述第一平面为所述转子的横截面，使得第一偏心力和第二偏心力可以进一步更好地配合以平衡偏心部和动涡旋盘运转产生的离心力。

根据本发明的一些实施例，所述壳体内设有油池，所述曲轴内形成在轴向上贯穿其的供油孔，所述供油孔内设有伸入到所述油池内的导油部件，从而油池内的润滑油可以依次对轴承、动涡旋盘和静涡旋盘进行润滑，以延长涡旋压缩机的寿命。

根据本发明的一些实施例，所述供油孔的设有所述导油部件的部分的孔径大于所述供油孔的其余部分的孔径，便于润滑油流入供油孔内，并沿着供油孔向上流动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的涡旋压缩机的剖面图；

图2是图1中所示的涡旋压缩机的曲轴、平衡件、转子和导油部件的装配示意图；

图3是图2中所示的曲轴、平衡件、转子和导油部件的另一个装配示意图；

图4是图2中所示的转子的剖面图；

图5是图4中所示的转子的俯视图。

附图标记：

涡旋压缩机100、第一连线100a、第二连线100b、

壳体1、吸气口1a、排气口1b、油池1c、上盖11、机壳12、下盖13、

压缩机构部2、曲轴21、供油孔21a、偏心部211、

静涡旋盘22、背压孔22a、动涡旋盘23、平衡件24、

电机3、定子31、转子32、第一部分321、第二部分322、通孔322a、

导油部件4、第一机架5、回油孔5a、背压腔5b、第二机架6。

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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“竖直”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”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，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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的涡旋压缩机100。

如图1-图5所示，根据本发明实施例的涡旋压缩机100，包括壳体1、压缩机构部2和电机3。

壳体1上设有吸气口1a和排气口1b，压缩机构部2设在壳体1内，压缩机构部2包括曲轴21、静涡旋盘22、动涡旋盘23和平衡件24，曲轴21具有与动涡旋盘23配合的偏心部211，平衡件24设在曲轴21上。电机3设在壳体1内，且电机3包括定子31和转子32，转子32外套在曲轴21上以驱动曲轴21转动，转子32包括第一部分321和第二部分322，第二部分322上设有至少一个在曲轴21的轴向上贯穿转子32的通孔322a，涡旋压缩机100运行时，第一部分321和第二部分322的质量差产生的第一偏心力与平衡件24产生的第二偏心力配合以平衡偏心部211和动涡旋盘23产生的离心力。

例如，如图1-图5所示，壳体1可以包括上下依次相连的上盖11、机壳12和下盖13，其中机壳12可以大致为圆筒形，吸气口1a和排气口1b可以设在机壳12上，但不限于此，且吸气口1a处设有吸气管，排气口1b处设有排气管。压缩机构部2可以设在壳体1内的上部，静涡旋盘22可以固定在壳体1内的第一机架5上，第一机架5与壳体1固定相连。偏心部211可以设在曲轴21的上端，且偏心部211与动涡旋盘23配合以带动动涡旋盘23做偏心运转，使得上下扣合的动涡旋盘23与静涡旋盘22之间限定出多个月牙形柱体的压缩腔。平衡件24可以套设在曲轴21上，且平衡件24与曲轴21偏心设置，也就是说，平衡件24的重心与曲轴21的旋转中心轴线之间存在偏心距，从而在曲轴21转动的过程中，带动平衡件24偏心转动以产生第二偏心力。电机3可以设在第一机架5的下方，其中，转子32设在定子31内部，曲轴21穿设在转子32的中心孔内，使得转子32转动可以通过带动曲轴21转动以驱动动涡旋盘23运转。转子32可以由若干硅钢片叠加组成，其中转子32的第二部分322上形成有至少一个沿曲轴21的轴向贯穿转子32的上下端面的通孔322a，且通孔322a可以沿竖直方向延伸，从而第一部分321与第二部分322的质量不同，产生有质量差，在转子32转动的过程中，上述质量差可以产生第一偏心力，从而第一偏心力和第二偏心力配合以平衡偏心部211和动涡旋盘23偏心运转产生的离心力。

进一步而言，涡旋压缩机100运行时，转子32通过曲轴21驱动动涡旋盘23做偏心运转，冷媒从吸气管通过吸气口1a流至由动涡旋盘23与静涡旋盘22之间限定出的多个压缩腔内，压缩完成后形成的高压冷媒可以由排气孔向上排到排气腔内，接着高压冷媒依次通过静涡旋盘22与壳体1之间的间隙、第一机架5与壳体1之间的间隙、定子31与壳体1之间的间隙自上向下流至电机3的下方，然后高压冷媒自下向上穿过通孔322a以对电机3内部的转子32进行冷却、降温，当然，在此过程中，高压冷媒还可以自下向上穿过定子31与转子32之间的间隙，最终高压冷媒通过排气口1b从排气管中排出。

由此，通过在转子32的第二部分322上设置至少一个沿曲轴21的轴向贯穿转子32的通孔322a，使得转子32的第一部分321和第二部分322产生质量差，从而在涡旋压缩机100运行过程，上述质量差产生的第一偏心力与平衡件24偏心转动产生的第二偏心力配合以平衡偏心部211和动涡旋盘23偏心运转产生的离心力，从而在保证涡旋压缩机100平稳运行的前提下，无需设置副平衡块，简化了转子32的结构，减少了涡旋压缩机100的部件，降低了成本，提升了加工效率，同时，冷媒可以通过通孔322a对电机3内部的转子32进行冷却，对电机3实现了良好的降温，确保了电机3的性能和可靠性。

根据本发明实施例的涡旋压缩机100，通过在转子32的第二部分322上设置至少一个沿曲轴21的轴向贯穿转子32的通孔322a，使得转子32的第一部分321和第二部分322产生质量差，从而在涡旋压缩机100运行时，上述质量差产生的第一偏心力和平衡件24产生的第二偏心力配合以平衡偏心部211和动涡旋盘23产生的离心力，从而减少了涡旋压缩机100的部件，降低了成本，同时对电机3实现了良好的降温，确保了电机3的性能和可靠性。

在本发明的具体实施例中，在转子32的横截面上，第二部分322的周长为转子32总周长的一半。例如，如图3和图5所示，转子32大致形成为圆筒形结构，沿转子32的纵截面将转子32分为第一部分321和第二部分322，第二部分322的周长为转子32总周长的一半，从而方便了通孔322a在第二部分322上的布置。这里，需要说明的是，“转子32总周长”是指第一部分321的周长与第二部分322的周长之和。可以理解的是，在转子32的横截面上，第二部分322的周长与转子32总周长的比值还可以根据实际情况设置为1/3、2/3等，以更好地满足实际应用。

在本发明的可选实施例中，通孔322a为多个。例如，在图3和图5的示例中，第二部分322上设有五个通孔322a，且五个通孔322a沿转子32的周向均匀间隔分布，从而便于掌握第二部分322的重心位置、第一部分321与第二部分322的质量差的重心位置，进而方便了转子32的装配。

当然，通孔322a还可以设为一个，而且当通孔322a为多个时，多个通孔322a的布置方式可以根据实际情况设置，以更好地满足实际需求。

在本发明的一些具体实施例中，如图3和图5所示，多个通孔322a的形状相同，从而方便了多个通孔322a的加工，加工效率高。可以理解的是，多个通孔322a的形状也可以设置为不相同。

可选地，通孔322a的横截面形成为多边形、圆形或椭圆形，从而通孔322a的形状多样化，可以根据实际情况选取合适形状的通孔322a，以更好地满足实际需求。当然，通孔322a的横截面还可以为其他规则或不规则的形状，例如环形、花瓣形等。

在本发明的一些实施例中，平衡件24的重心与第二部分322的重心位于曲轴21的同侧。例如，如图2-图3所示，平衡件24的重心位于曲轴21的左侧，由于通孔322a设在曲轴21的左侧，则第二部分321的重心位于曲轴21的左侧，在涡旋压缩机100运行的过程中，第一部分321与第二部分322的质量差产生的第一偏心力与平衡件24偏心运转产生的第二偏心力的方向朝向曲轴21的相对侧，从而第一偏心力和第二偏心力可以更好地配合以平衡偏心部211和动涡旋盘23运转产生的离心力。

如图2所示，由于偏心部211位于曲轴21的上端，转子32位于偏心部211的下方，平衡件24位于偏心部211和转子32之间，因此在曲轴21和平衡件24、转子32装配的过程中，平衡件24的重心与第二部分322的重心位于曲轴21的同侧，而且偏心部211的重心与平衡件24的重心位于曲轴21的相对侧，从而偏心部211和动涡旋盘23产生的离心力与上述第二偏心力的方向朝向曲轴21的相对侧，以实现偏心部211和动涡旋盘23产生的离心力和第一偏心力、第二偏心力的平衡。

进一步地，如图3所示，在第一平面内，平衡件24的重心的正投影和曲轴21的中心轴线的正投影之间的连线为第一连线100a，第二部分322的重心的正投影和曲轴21的中心轴线的正投影之间的连线为第二连线100b，第一连线100a和第二连线100b之间的夹角为α，α满足：α≤10°，其中，第一平面为转子32的横截面。由此，通过设置第一连线100a和第二连线100b之间的夹角为α≤10°，使得第一部分321与第二部分322的质量差产生的第一偏心力与平衡件24偏心运转产生的第二偏心力的方向大致径向相反，从而第一偏心力和第二偏心力可以进一步更好地配合以平衡偏心部211和动涡旋盘23运转产生的离心力。

在本发明的一些实施例中，壳体1内设有油池1c，曲轴21内形成在轴向上贯穿其的供油孔21a，供油孔21a内设有伸入到油池1c内的导油部件4。例如，如图1所示，油池1c可以设在壳体1的下部，进一步而言，油池1c可以设在下盖13内，供油孔21a沿曲轴21的轴向竖直贯穿曲轴21的上端面和下端面，使得油池1c通过供油孔21a与第一机架5的储油部相通。导油部件4可以设在供油孔21a的下部，且导油部件4的下端伸入到油池1c内，从而在涡旋压缩机100运行的过程中，油池1c内的润滑油可以通过导油部件4进入到供油孔21a内以依次对曲轴21下部的轴承、动涡旋盘23和静涡旋盘22进行润滑，延长了涡旋压缩机100的使用寿命。

具体而言，壳体1内还可以设有第二机架6，第二机架6位于电机3和油池1c之间，曲轴21的下部通过轴承穿设在第二机架6内，以实现对曲轴21下部的限位。曲轴21上形成有连通轴承和供油孔21a的小孔，使得供油孔21a内的润滑油可以通过小孔流至轴承，以对轴承进行润滑。在涡旋压缩机100运行的过程中，油池1c内的润滑油在导油部件4的作用下从油池1c沿着供油孔21a向上流动，润滑油通过小孔对曲轴21下部的轴承进行润滑后流到第一机架5的储油部内，其中一部分润滑油从回油孔5a流出，并通过定子31与壳体1之间的间隙向下回流到油池1c内，另一部分润滑油流入动涡旋盘23和静涡旋盘22之间限定出的压缩腔内以对动涡旋盘23和静涡旋盘22进行润滑。

在本发明的具体实施例中，如图1和图2所示，供油孔21a的设有导油部件4的部分的孔径大于供油孔21a的其余部分的孔径，以便于油池1c内的润滑油在导油部件4的作用下流入供油孔21a内，并沿着供油孔21a向上流动。

如图1所示，壳体1内还形成有背压腔5b，且背压腔5b与压缩腔相通，压缩的冷媒可以通过静涡旋盘22上的背压孔22a流至背压腔5b内，使背压腔5b内的压力值处于吸气口1a的压力值与排气口1b的压力值之间。通过背压腔5b内的气体向上作用在动涡旋盘23的底部，以平衡压缩腔内冷媒对动涡旋盘23的不平衡轴向力和力矩。

根据本发明实施例的涡旋压缩机100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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。