涡旋压缩机及其装配工艺的制作方法

1.本发明涡旋压缩机及其装配工艺，涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种涡旋压缩机及其装配工艺。


背景技术：

2.对于涡旋压缩机，上下盖组件将外壳组件两端包裹，其余各工作部件均安装于内部。一般电机定子由外接环同外壳固定，外壳上部内设置包含主轴承并用于支撑动涡旋的上支撑，下端设置包含副轴承的下支撑，驱动动涡旋运动的曲轴穿过主、副轴承，故主、副轴承的同轴度对压缩机运转有着至关重要的作用，同轴度差，轻则压缩机输入功率增加，各摩擦副磨损增加，寿命下降，重则导致压缩机无法运转随着压缩机设计制冷量的提高，涡旋排量增加，涡旋型线径向尺寸增加，压缩机径向轴向尺寸增加，部件自重也会提高，这也增加了同轴度调整的难度。
3.现有技术的不足在于，以往的调节方法是通过调整上支撑的径向位置控制同轴度，高排量的压缩机上支撑自重大，同轴度调整难度大，生产工艺难度及成本高；并且在设计最大极限排量的涡旋压缩机时，受制于十字环键槽放置在定涡旋的结构，涡旋型线径向尺寸无法做到当前壳体筒径下的最大极限；以及现有结构定涡旋与壳体上端存在工艺间隙，在压缩机高排气压力运转时，上盖排气腔的高压气体会将定涡旋向下压，严重时产生轴向位移，影响压缩机可靠性及使用安全性。
4.针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的涡旋压缩机及其装配工艺，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。


技术实现要素：

5.根据上述现有技术提出的同轴度调整难度大，生产工艺难度及承办高，定涡旋易产生轴向位移，影响压缩机的可靠性及安全性等技术问题，而提供一种涡旋压缩机及其装配工艺。
6.本发明采用的技术手段如下：
7.一种涡旋压缩机，包括：上盖组件、涡旋组件、上支撑、曲轴组件、外壳组件、定子组件、下支撑和下盖组件；所述的上盖组件与外壳组件的上端焊接固定；所述的涡旋组件与上盖组件的内壁过盈配合固定装配；所述的上支撑通过螺栓固定装于定涡旋的下端；所述的定子组件与上支撑的下端外壁固定连接；所述的曲轴组件从上至下分别穿过上支撑、定子组件后穿过下支撑；所述的曲轴组件的上端与位于上支撑上方的涡旋组件相连接；所述的下支撑的外壁与定子组件的下端内壁固定连接；所述的下盖组件与外壳组件的下端焊接固定；
8.进一步地，涡旋组件包括：动涡旋、定涡旋和十字环；动涡旋和十字环通过键槽配合与定涡旋或上支撑固定；定涡旋与上盖组件的内壁过盈配合固定装配，并与上支撑通过螺栓紧固连接；
9.进一步地，定子组件包括：内壳、电机定子和内壳支撑块；电机定子过盈配合装于内壳的内部；内壳支撑块装于内壳下部外壁上；内壳的上端与上支撑的下端外壁固定连接，下端与下支撑的外壁固定连接；
10.进一步地，曲轴组件包括：曲轴、上平衡块、电机转子和下平衡块；曲轴的上部和下部分别设置有上平衡块和下平衡块，中部固定装有电机转子；曲轴顶端穿过上支撑后与动涡旋下端的轴孔相连接，下端穿过下支撑的轴孔；电机转子与电机定子位置匹配，配合工作；
11.进一步地，上支撑的中心具有工曲轴上端穿过且与曲轴上端适配的台阶孔，上支撑下端外壁与内壳的上端内壁连接固定；
12.进一步地，下支撑的中心具有供曲轴的下端穿过且与曲轴组件的下端相适配的台阶孔，下支撑的太极坑内端面承托曲轴组件，且下支撑的外壁与内壳的下端内壁连接固定；
13.进一步地，外壳组件内壁下部焊接固定装有下支撑块，下支撑块与内壳支撑块固定连接。
14.进一步地，十字环的限位键槽还可以设置于定涡旋或上支撑上，用以获得合适的涡旋型线径向尺寸；
15.进一步地，当十字环限位滑动键槽设置在定涡旋时，十字环四个键朝向相同(轴向向上)，此时，键槽尺寸会制约涡旋型线径向尺寸，故涡旋排量无法做到最大，但因为键槽与型线在同一部件上，所以可以保证较高的组装精度；
16.进一步地，当十字环限位滑动键槽设置在上支撑上时，十字环四个键朝向相背，虽然组装精度会有所降低，并且必须结合动、定涡旋型线及定位销孔的公差，放大动涡旋与曲轴的装配间隙，但可以解放涡旋型线径向尺寸，实现最大排量设计。
17.进一步地，电机定子与内壳之间通过过盈配合、焊接的方式固定连接，为确保装配精度，在内壳与电机定子固定后，采用涨紧定子内径的方式，车削加工内壳上下端内径及端面。
18.进一步地，内壳支撑块的材质为铸铁、钣金冲压钢件中的一种，在加工内径前，内壳支撑块应预先焊接在内壳上，在保证配合的状态下，内壳支撑块可与下支撑块形状相同或不同；
19.进一步地，内壳支撑块上有预埋螺母，便于和下支撑块进行螺栓连接。
20.进一步地，上支撑和下支撑的同轴度除了靠上支撑、下支撑和定子组件的加工精度保证外，还可以通过下支撑分体的设计来保证。
21.进一步地，下支撑包括：盖板和下支撑座；
22.进一步地，盖板的外壁与内壳下部内壁通过螺栓固定连接；
23.进一步地，下支撑座可以为任何形状，其顶面与盖板的底面配合并通过螺栓紧固连接；
24.进一步地，下支撑座中部加工有用于曲轴穿过的轴孔；
25.进一步地，通过调整下支撑座的径向位置来保证下支撑与上支撑的同轴度。
26.进一步地，盖板的材质为铸铁、铝和钣金冲压钢件中的一种，在盖板外圈可以为整圆、中心放射等形状中的一种，其形状必须保证配合关系。
27.进一步地，涡旋压缩机的轴向配合固定关系为：
28.进一步地，上盖组件与外壳组件焊接固定；
29.进一步地，定涡旋通过螺栓轴向连接上支撑；
30.进一步地，上支撑承托动涡旋、十字环；
31.进一步地，上支撑通过螺栓轴向连接定子组件；
32.进一步地，定子组件通过螺栓轴向连接下支撑；
33.进一步地，下支撑承托曲轴组件；
34.进一步地，外壳组件通过承托定涡旋承托内部部件；
35.进一步地，因为下支撑块是在定涡旋与外壳组件倒置搭接形成轴向配合后后才与外壳组件焊接固定的，所以是虚接不存在过定位，下盖组件承托外壳组件并焊接固定。
36.进一步地，涡旋压缩机的周向、径向配合固定关系为：
37.进一步地，上盖组件与定涡旋过盈固定并与外壳组件焊接固定；
38.进一步地，动涡旋、十字环通过键槽配合与定涡旋或上支撑固定；
39.进一步地，定涡旋与上支撑螺栓紧固；
40.进一步地，上支撑与定子组件螺栓紧固；
41.进一步地，定子组件与下支撑螺栓紧固；
42.进一步地，定子组件与下支撑块螺栓紧固；
43.进一步地，下支撑块与外壳组件焊接；
44.进一步地，下盖组件承托外壳组件并焊接固定。
45.进一步地，压缩机的装配工艺为：
46.1、将曲轴倒置在工装上，而后将上支撑与曲轴套装；
47.2、分别将上平衡块、电机转子和下平衡块与曲轴套装；
48.3、套装定子组件、下支撑，并将定子组件与上支撑、下支撑固定；
49.4、翻转正置机体，检测或调整机体同轴度；
50.5、安装涡旋组件，调心后将定涡旋与上支撑螺栓固定；
51.6、翻转倒置机体，套装外壳组件，定涡旋与外壳组件搭接，而后接线；
52.7、将下支撑块与下支撑安装固定，而后将其与外壳组件焊接固定；
53.8、翻转机体，套装下盖组件、上盖组件，并将二者分别与外壳组件焊接固定。
54.较现有技术相比，本发明具有以下优点：
55.1、本发明提供的涡旋压缩机及其装配工艺，外壳组件与内部的其他部件无径向硬连接，避免了外壳组件对内部组件同轴度的影响；
56.2、本发明提供的涡旋压缩机及其装配工艺，结构简单，简化了压缩机内部组件的安装工艺，同时保证了同轴度；
57.3、本发明提供的涡旋压缩机及其装配工艺，上支撑和下支撑并非直接与外壳焊接，减少了压缩机振动对外的传递。
58.4、本发明提供的涡旋压缩机及其装配工艺，当零件同轴度等精度满足要求时，可以最大化减少设备工装投入，简化工艺，降本增效。
59.5、本发明提供的涡旋压缩机及其装配工艺，当零件同轴度等精度不满足要求时，通过分体式下支撑的形式，可以降低组装时的调整难度。
60.6、本发明提供的涡旋压缩机及其装配工艺，内壳支撑块与下支撑块的连接，使机
体下端与外壳连接固定，可以限制压缩机下端摆动，较以往常规的下支撑直接与外壳连接固定的方式，具有降本减重，便于安装调试的优点。
61.综上，应用本发明的技术方案解决了现有技术中的同轴度调整难度大，生产工艺难度及承办高，定涡旋易产生轴向位移，影响压缩机的可靠性及安全性等问题。
附图说明
62.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
63.图1为本发明实施例1中涡旋压缩机结构示意图；
64.图2为本发明实施例1中定涡旋示意图；
65.图3为本发明实施例1中上支撑示意图；
66.图4为本发明实施例1中十字环示意图；
67.图5为本发明实施例2中定涡旋示意图；
68.图6为本发明实施例2中上支撑示意图；
69.图7为本发明实施例2中十字环示意图；
70.图8为本发明实施例3中涡旋压缩机结构示意图；
71.图9为本发明实施例3中下支撑座a型示意图；
72.图10为本发明实施例3中下支撑座b型示意图；
73.图11为本发明实施例3中一种盖板示意图。
74.图中：
75.1、上盖组件；
76.2、涡旋组件21、动涡旋22、定涡旋23、十子环；
77.3、上支撑；
78.4、曲轴组件41、曲轴42、上平衡块43、电机转子44、下平衡块；
79.5、外壳组件；
80.6、定子组件61、内壳62、电机定子63、内壳支撑块；
81.7、下支撑块；
82.8、下支撑81、盖板82、下支撑座；
83.9、下盖组件。
具体实施方式
84.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
85.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实
施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
86.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
87.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
88.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
89.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
90.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
91.实施例1
92.如图1-4所示，本发明提供了一种涡旋压缩机，包括：上盖组件1、涡旋组件2、上支撑3、曲轴组件4、外壳组件5、定子组件6、下支撑8和下盖组件9；所述的上盖组件1与外壳组件5的上端焊接固定；所述的涡旋组件2与上盖组件1的内壁过盈配合固定装配；所述的上支撑3通过螺栓固定装于定涡旋2的下端；所述的定子组件6与上支撑3的下端外壁固定连接；所述的曲轴组件4从上至下分别穿过上支撑3、定子组件6后穿过下支撑8；所述的曲轴组件4的上端与位于上支撑3上方的涡旋组件2相连接；所述的下支撑8的外壁与定子组件6的下端内壁固定连接；所述的下盖组件9与外壳组件5的下端焊接固定；
93.所述的涡旋组件2包括：动涡旋21、定涡旋22和十字环23；动涡旋21 和十字环23通
过键槽配合与定涡旋22或上支撑3固定；定涡旋22与上盖组件1的内壁过盈配合固定装配，并与上支撑3通过螺栓紧固连接；定子组件 6包括：内壳61、电机定子62和内壳支撑块63；电机定子62过盈配合装于内壳61的内部；内壳支撑块63装于内壳61下部外壁上；内壳61的上端与上支撑3的下端外壁固定连接，下端与下支撑8的外壁固定连接；曲轴组件4包括：曲轴41、上平衡块42、电机转子43和下平衡块44；曲轴41的上部和下部分别设置有上平衡块42和下平衡块44，中部固定装有电机转子43；曲轴41顶端穿过上支撑3后与动涡旋21下端的轴孔相连接，下端穿过下支撑8的轴孔；电机转子43与电机定子62位置匹配，配合工作；上支撑3的中心具有工曲轴41上端穿过且与曲轴41上端适配的台阶孔，上支撑3下端外壁与内壳61的上端内壁连接固定；下支撑8的中心具有供曲轴41的下端穿过且与曲轴组件4的下端相适配的台阶孔，下支撑8的太极坑内端面承托曲轴组件4，且下支撑8的外壁与内壳61的下端内壁连接固定；外壳组件5 内壁下部焊接固定装有下支撑块7，下支撑块7与内壳支撑块63固定连接。
94.电机定子62与内壳61之间通过过盈配合、焊接的方式固定连接，为确保装配精度，在内壳61与电机定子62固定后，采用涨紧定子内径的方式，车削加工内壳61上下端内径及端面。
95.内壳支撑块63的材质为铸铁、钣金冲压钢件中的一种，在加工内径前，内壳支撑块63应预先焊接在内壳61上，在保证配合的状态下，内壳支撑块 63可与下支撑块7形状相同或不同。
96.上支撑3和下支撑8的同轴度除了靠上支撑3、下支撑8和定子组件6 的加工精度保证外，还可以通过下支撑8分体的设计来保证。
97.涡旋压缩机的轴向配合固定关系为：上盖组件1与外壳组件5焊接固定；定涡旋22通过螺栓轴向连接上支撑3；上支撑3承托动涡旋21、十字环23；上支撑3通过螺栓轴向连接定子组件6；定子组件6通过螺栓轴向连接下支撑8；下支撑8承托曲轴组件4；外壳组件5通过承托定涡旋22承托内部部件；因为下支撑块7是在定涡旋22与外壳组件5倒置搭接形成轴向配合后后才与外壳组件5焊接固定的，所以是虚接不存在过定位，下盖组件9承托外壳组件5并焊接固定。
98.涡旋压缩机的周向、径向配合固定关系为：上盖组件1与定涡旋22过盈固定并与外壳组件5焊接固定；动涡旋21、十字环23通过键槽配合与定涡旋22或上支撑3固定；定涡旋22与上支撑3螺栓紧固；上支撑3与定子组件6螺栓紧固；定子组件6与下支撑8螺栓紧固；定子组件6与下支撑块7 螺栓紧固；下支撑块7与外壳组件5焊接；下盖组件9承托外壳组件5并焊接固定。
99.涡旋压缩机的装配工艺为：
100.1、将曲轴41倒置在工装上，而后将上支撑3与曲轴41套装；
101.2、分别将上平衡块42、电机转子43和下平衡块44与曲轴41套装；
102.3、套装定子组件6、下支撑8，并将定子组件6与上支撑3、下支撑8 固定；
103.4、翻转正置机体，检测或调整机体同轴度；
104.5、安装涡旋组件2，调心后将定涡旋22与上支撑3螺栓固定；
105.6、翻转倒置机体，套装外壳组件5，定涡旋22与外壳组件5搭接，而后接线；
106.7、将下支撑块7与下支撑8安装固定，而后将其与外壳组件5焊接固定；
107.8、翻转机体，套装下盖组件9、上盖组件1，并将二者分别与外壳组件 5焊接固定。
108.实施例2
109.如图5-7所示，(在实施例1的基础上，)本发明还提供了一种涡旋压缩机，本实施例与实施例1的不同之处在于：
110.十字环23滑动键槽从定涡旋22改置到上支撑3上，十字环23上的键也相应变更位置，从而实现涡旋型线径向尺寸最大化。
111.实施例3
112.如图8-11所示，(在实施例1、2的基础上，)本发明还提供了一种涡旋压缩机，本实施例与实施例1、2的不同之处在于：
113.下支撑8分体的设计便于调节上支撑3与下支撑8的同轴度。所述下支撑8包括盖板81和下支撑座82，盖板81的底面与下支撑座82顶面配合并通过螺栓紧固，通过调节下支撑座82的径向位置，达到调整上支撑3与下支撑座82同轴度的目的。盖板81材质为铸铁、铝或钣金冲压钢件，在保证配合关系的条件下，盖板81可以为任何形状。下支撑座82材质为铸铁或铝，在保证配合关系的条件下，下支撑座82可以为任何形状。
114.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。