旋转压缩机的制作方法

本实用新型涉及压缩机领域，具体地，涉及一种旋转压缩机。

背景技术：

现有的旋转式压缩机的噪声与振动主要来源于三个因素：机械本身(泵体)、驱动压缩机的旋转电机和吸排气压力脉动。对于泵体，由于曲轴具有偏心结构，如何减小曲轴上的不平衡离心力是控制噪声与振动的关键因素之一。常见的方法是在转子的上下端增设平衡块的方式来抑制该不平衡惯性力，该方法通常在压缩机运行频率较低的情况下是可行的，这是因为，在压缩机低频运行时曲轴可视为刚性转子，但是，随着压缩机运行频率的提高，尤其是高转速机种，其转子的摆动模态很容易被激发，此时曲轴即可视为挠性转子，在压缩机高频运行时挠性转子的变形较大，很容易造成泵体振动的加剧，从而导致压缩机振动与噪音恶化。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能有效降低振动和噪音效果的旋转压缩机。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种旋转压缩机，包括由上而下布置的电机部、压缩部和底部油池，所述电机部的曲轴向下穿过所述压缩部并且所述曲轴的底端向所述底部油池延伸，所述电机部安装有转子平衡块，所述曲轴的底端安装有底端平衡块。

优选地，所述底端平衡块的外轮廓形状为圆形。

优选地，所述曲轴包括位于所述压缩部中的曲轴偏心部，所述底端平衡块的质心与所述曲轴偏心部的质心分别布置在所述曲轴的曲轴中心线的两侧。

优选地，所述底端平衡块内设有平衡块空腔，该平衡块空腔对应设置于所述曲轴偏心部的质心的正下方。

所述曲轴偏心部包括质心和所述曲轴偏心部的质心均位于所述曲轴中心线的同一侧的第一转子平衡块以及质心和所述底端平衡块的质心均位于所述曲轴中心线的另一侧的第二转子平衡块，并满足力平衡公式：

m1×r1×ω²+m3×r3×ω²＝m2×r2×ω²+m4×r4×ω²

其中，m4为所述第一转子平衡块的质量，m3为所述第二转子平衡块的质量，m2为所述曲轴偏心部的质量，m1为所述底端平衡块的质量，ω为所述曲轴的角速度，r4为所述第一转子平衡块的质心与所述曲轴中心线的垂直距离，r3为所述第二转子平衡块的质心与所述曲轴中心线的垂直距离，r2为所述曲轴偏心部的质心与所述曲轴中心线的垂直距离，r1为所述底端平衡块的质心与所述曲轴中心线的垂直距离。

优选地，进一步满足力矩平衡公式：

m3×r3×ω²×L2＝m2×r2×ω²×L1+m4×r4×ω²×L3

其中，以所述底端平衡块为基准，L1为所述曲轴偏心部距离所述底端平衡块的轴向距离，L2为所述第二转子平衡块距离所述底端平衡块的轴向距离，L3为所述第一转子平衡块距离所述底端平衡块的轴向距离。

优选地，进一步满足一阶振型平衡公式：

m1×r1×ω²×e1+m3×r3×ω²×e3＝m2×r2×ω²×e2+m4×r4×ω²×e4

其中，e4为所述第一转子平衡块的一阶振型的大小，e3为所述第二转子平衡块的一阶振型的大小，e2为所述曲轴偏心部的一阶振型的大小，e1为所述底端平衡块的一阶振型的大小。

优选地，所述底端平衡块设有中心安装孔，所述曲轴的底端适配地插装于所述中心安装孔中；

其中，所述中心安装孔的内侧壁与所述曲轴的底端的周壁之间形成有相互配合的固定平面。

优选地，所述底端平衡块还设置有螺纹安装孔，所述螺纹安装孔从所述底端平衡块的外周壁沿径向贯通至所述中心安装孔的所述固定平面，所述底端平衡块经由穿过所述螺纹安装孔的紧固件固定连接所述曲轴的底端。

优选地，所述紧固件的外端套设有密封套。

优选地，所述底端平衡块的底部还设置有密封盖板，所述密封盖板的顶面贴合地密封连接于所述底端平衡块的底面，所述密封盖板设有盖板中心孔，所述曲轴的底端密封地插装于所述盖板中心孔中。

通过上述技术方案，本实用新型的旋转压缩机的曲轴的底端至少增设有底端平衡块，通过该增设的底端平衡块与曲轴的转子平衡块的结合，进一步地提升和克服了作为挠性转子的曲轴变形的问题，并且提升了该旋转压缩机运行的平衡性，有效降低了压缩机的振动与噪音。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为根据本实用新型的具体实施方式的旋转压缩机的剖视图；

图2为底端平衡块的立体图；

图3为底端平衡块的俯视图；

图4为图3中的A-A截面剖视图；

图5为密封盖板的俯视图；

图6为图5中的B-B截面剖视图；

图7展示了图1中的各个平衡块的一阶振型。

附图标记说明

100 曲轴 200 转子平衡块

300 底端平衡块 101 曲轴偏心部

400 转子铁芯 500 密封盖板

201 第一转子平衡块 202 第二转子平衡块

OO’ 曲轴中心线 1 平衡块空腔

2 中心安装孔 3 固定平面

4 螺纹安装孔

6 盖板中心孔 7 密封盖板安装平面

P 底端平衡块的质心 Q 曲轴偏心部的质心

M 第一转子平衡块的质心

N 第二转子平衡块的质心

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

本实用新型提供了一种旋转压缩机，参见图1所示，该旋转压缩机包括由上而下布置的电机部、压缩部和底部油池，电机部的曲轴100向下穿过压缩部并且曲轴100的底端向底部油池延伸，电机部安装有转子平衡块200，曲轴100的底端安装有底端平衡块300。

可见，本实用新型的旋转压缩机的曲轴100的底端至少增设有底端平衡块300，通过该增设的底端平衡块300与曲轴100的转子平衡块200的结合，进一步地提升和克服了作为挠性转子的曲轴变形的问题，并且提升了该旋转压缩机运行的平衡性，有效降低了压缩机的振动与噪音。

如图2和图3所示，为提高底端平衡块300的平衡作用，底端平衡块300的外轮廓形状优选为圆形。

其中，如图1所示，在本实用新型的旋转压缩机中，曲轴100包括位于压缩部中的曲轴偏心部101，底端平衡块300的质心P与曲轴偏心部101的质心Q分别布置在曲轴100的曲轴中心线OO’的两侧，从而使得底端平衡块300能有效平衡曲轴偏心部101的离心力的作用。

具体地，如图2至图4所示，底端平衡块300内设有平衡块空腔1，该平衡块空腔1对应设置于曲轴偏心部101的质心Q的正下方。

如图1所示，在本实用新型的旋转压缩机中，在曲轴100的底端增设底端平衡块300以起到平衡曲轴100上所受的偏心力、弯矩以及变形的作用的理论依据主要如下：

其中，转子平衡块包括质心M和曲轴偏心部101的质心Q均位于曲轴中心线OO’的同一侧的第一转子平衡块201以及质心N和底端平衡块300的质心P均位于曲轴中心线OO’的另一侧的第二转子平衡块202，如图1所示，第一转子平衡块201和第二转子平衡块202分别设置在电机部的转子铁芯400的上下两端，并满足力平衡公式：

m1×r1×ω²+m3×r3×ω²＝m2×r2×ω²+m4×r4×ω²

其中，m4为第一转子平衡块201的质量，m3为第二转子平衡块202的质量，m2为曲轴偏心部101的质量，m1为底端平衡块300的质量，ω为曲轴100的角速度，r4为第一转子平衡块201的质心M与曲轴中心线OO’的垂直距离，r3为第二转子平衡块202的质心N与曲轴中心线OO’的垂直距离，r2为曲轴偏心部101的质心Q与曲轴中心线OO’的垂直距离，r1为底端平衡块300的质心P与曲轴中心线OO’的垂直距离。

与此同时，进一步满足力矩平衡公式：

m3×r3×ω²×L2＝m2×r2×ω²×L1+m4×r4×ω²×L3

其中，以底端平衡块300为基准，L1为曲轴偏心部101距离底端平衡块300的轴向距离，L2为第二转子平衡块202距离底端平衡块300的轴向距离，L3为第一转子平衡块201距离底端平衡块300的轴向距离。

由于曲轴100上的力和力矩均平衡，因此，该曲轴100不会产生偏心运动。

并且，进一步满足一阶振型平衡公式：

m1×r1×ω²×e1+m3×r3×ω²×e3＝m2×r2×ω²×e2+m4×r4×ω²×e4

其中，e4为第一转子平衡块201的一阶振型的大小，e3为第二转子平衡块202的一阶振型的大小，e2为曲轴偏心部101的一阶振型的大小，e1为底端平衡块300的一阶振型的大小。其中，各个平衡块和偏心部的一阶振型代表了各自质心的第一阶模态的位移或变形量。可见，由于上述阶振型平衡条件能有效地抑制曲轴100的变形，最终使得曲轴100与轴承的接触力减小，进而降低了压缩机的振动和噪音。

如图2至图4中，底端平衡块300设有中心安装孔2，曲轴100的底端适配地插装于中心安装孔2中；

其中，中心安装孔2的内侧壁与曲轴100的底端的周壁之间形成有相互配合的固定平面3，从而使得底端平衡块300的安装更为简单和稳定。

具体地，底端平衡块300还设置有螺纹安装孔4，螺纹安装孔4从底端平衡块300的外周壁沿径向贯通至中心安装孔2的固定平面3，底端平衡块300经由穿过螺纹安装孔4的紧固件固定连接曲轴100的底端。

并且，紧固件的外端优选地套设有密封套。这是因为，曲轴100的底端向油池延伸，为防止泄漏，密封套(如橡胶密封圈)能起到良好的密封作用。

特别地，底端平衡块300的底部还设置有密封盖板500，密封盖板500的顶面贴合地密封连接于底端平衡块300的底面，密封盖板500设有盖板中心孔6，曲轴100的底端密封地插装于盖板中心孔6中，参见图5和图6所示。其中，在本实用新型的旋转压缩机中，可将密封盖板500贴紧并焊接在底端平衡块300上，并在密封盖板500和底端平衡块300之间用密封胶密封，以避免底端平衡块300的平衡块空腔1中发生泄漏进油的现象。

其中，密封盖板500的盖板中心孔6处还设置有与底端平衡块300中的固定平面3对应的密封盖板安装平面7。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。