具有平衡块的电机转子组件及包括该转子组件的压缩的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有平衡块的电机转子组件及包括该转子组件的压缩机，其包括具有中心孔的转子本体、装配在转子本体的中心孔内的主轴和固定在转子本体的端部上的平衡块。进一步地，在平衡块与主轴之间设置有连接机构。根据本实用新型的设置在涡旋压缩机的主轴与电机转子组件的转子的平衡块之间的连接机构能够有效地减小将平衡块固定至转子的柱状凸起部在涡旋压缩机的运转过程中所承受的载荷，从而能够大大地降低由于柱状凸起部的失效而引起的涡旋压缩机的故障或失效，由此提高了涡旋压缩机的操作可靠性以及延长了涡旋压缩机的使用寿命。还涉及一种包括该电机转子组件的压缩机。
【专利说明】具有平衡块的电机转子组件及包括该转子组件的压缩机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于压缩机的转子，更具体地，涉及一种能够更牢固地安装有平衡块的用于涡旋压缩机的电机转子组件。还涉及包括这种电机转子组件的压缩机。
【背景技术】
[0002]涡旋压缩机通常利用偏心原理通过主轴的偏心端部驱动动涡旋相对于定涡旋做圆周平动。由于主轴的偏心端部以及其他部分的偏心设置，使得在主轴的旋转过程中产生离心力，并且由此引起压缩机的振动。为了尽可能地减小压缩机工作过程中的振动，需要在主轴或与主轴一起旋转的电机转子上安装平衡块。通过平衡块来提供反向的离心力，从而与主轴旋转时产生的离心力形成平衡作用。
[0003]由于平衡块安装在压缩机的电机转子或主轴上，因此平衡块随着电机转子和主轴一起旋转，从而也就随着电机转子和主轴一起启动或停止。因此，为了使压缩机更加平稳地工作，平衡块需要牢固地安装在电机转子或主轴上，而不允许平衡块相对于电机转子或主轴存在任何相对运动。
[0004]在现有的涡旋压缩机中，平衡块通常通过过盈配合与主轴安装在一起或者安装在电机转子的端部。当平衡块与电机转子固定在一起时，通常通过从转子上伸出的柱状凸起部将平衡块铆接在转子上。随着压缩机的排气量和涡旋质量的增大，所需的平衡块的重量也逐渐变大。由于平衡块的重量，柱状凸起部在电机转子的旋转过程中承受离心力和切向力的合力，并且还承受电机启动和停止时的载荷的突变。并且，随着平衡块的重量的增大，柱状凸起部所承受的载荷也随之增大，柱状凸起部容易发生断裂，从而导致平衡块从电机转子上分离。这样，压缩机将会失效，从而导致使用压缩机的整个制冷系统的失效。
[0005]因此，现有技术中需要一种能够将平衡块牢固地固定至电机转子的涡旋压缩机，以避免在压缩机的工作过程中由于平衡块的脱落而引起的压缩机的失效。
实用新型内容
[0006]根据本实用新型的实施例，提供一种电机转子组件，其包括具有中心孔的转子本体、装配在转子本体的中心孔内的主轴和固定在转子本体的端部上的平衡块。有利地，在平衡块与主轴之间设置有连接机构。
[0007]根据本实用新型的设置在涡旋压缩机的主轴与电机转子组件的转子的平衡块之间的连接机构能够有效地减小将平衡块固定至转子的柱状凸起部在涡旋压缩机的运转过程中所承受的载荷，从而能够大大地降低由于柱状凸起部的失效而引起的涡旋压缩机的故障或失效，由此提高了涡旋压缩机的操作可靠性以及延长了涡旋压缩机的使用寿命。
[0008]在根据本实用新型的电机转子组件的一个实施例中，连接机构包括设置在平衡块上的第一连接部、设置在主轴上的第二连接部以及配合在第一连接部与第二连接部之间连接件。
[0009]根据本实用新型的电机转子组件的另一个实施例，第一连接部设置在平衡块的质心处或质心的附近。
[0010]在根据本实用新型的电机转子组件的再一个实施例中，平衡块具有与转子本体大致相同的外部形状。
[0011]根据本实用新型的电机转子组件的又一个实施例，沿着平衡块的周向方向以平衡块的质心为中心均匀地设置有两个或更多个第一连接部。
[0012]在根据本实用新型的电机转子组件的还一个实施例中，在主轴上设置有与两个或更多个第一连接部相对应的两个或更多个第二连接部。
[0013]根据本实用新型的电机转子组件的另一个实施例，平衡块通过两个或更多个连接件连接至主轴，两个或更多个连接件中的每一个分别与两个或更多个第一连接部中的相应的一个以及两个或更多个第二连接部中的相应的一个配合。
[0014]在根据本实用新型的电机转子组件的再一个实施例中，第一连接部为设置在平衡块中的第一孔，第二连接部为设置在主轴中的第二孔。
[0015]根据本实用新型的电机转子组件的又一个实施例，第一孔为通孔。
[0016]在根据本实用新型的电机转子组件的还一个实施例中，通孔为螺纹通孔。
[0017]根据本实用新型的电机转子组件的再一个实施例，第二孔为螺纹孔。
[0018]在根据本实用新型的电机转子组件的又一个实施例中，连接件为与通孔和螺纹孔配合的螺栓。
[0019]根据本实用新型的以上有利的实施例，能够使平衡块更加牢固地固定至电机转子组件，并使得电机转子组件在操作过程中的旋转更加稳定，从而进一步提高采用根据本实用新型的电机转子组件的涡旋压缩机的可靠性和使用寿命。
[0020]根据本实用新型的实施例，还提供一种压缩机，其包括壳体、设置在壳体内的流体压缩组件以及为流体压缩组件提供动力的电机组件。有利地，该电机组件包括如上所述的任一种电机转子组件。
[0021]根据本实用新型的压缩机的实施例，由于采用了如上所述的电机转子组件，因此用于平衡主轴偏心度的平衡块能够更加稳定地固定在电机转子组件上，从而使得这种压缩机的运行更加平稳、故障率降低并且大大延长了压缩机的使用寿命。
[0022]进一步地，根据本实用新型的压缩机的流体压缩组件为涡旋组件。也就是说，根据本实用新型的压缩机为涡旋压缩机。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]通过以下参照附图而提供的对【具体实施方式】的详细说明，将能够更容易地理解本实用新型的具体的特征和优点，在附图中:
[0024]图1是示出具有根据本实用新型的电机转子组件的涡旋压缩机的剖视图；
[0025]图2是示出根据本实用新型的电机转子组件的放大的剖视图；以及
[0026]图3是示出根据本实用新型的电机转子组件的分解透视图。
【具体实施方式】
[0027]下面参照附图对本实用新型的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于例示的目的，而非对本实用新型及其应用或用法的限制。[0028]如图1所示，示出采用根据本实用新型的电机转子组件60的涡旋压缩机10的剖视图。根据本实用新型的涡旋压缩机10包括壳体12、设置在壳体12内的涡旋组件14、用于为涡旋组件14提供动力的电机组件20以及用于支承涡旋组件14和电机组件20的主轴承18。在涡旋组件14的顶部设置有用于容纳从涡旋组件14排出的高压流体的高压排放腔22，高压流体通过高压排放腔22缓冲之后排出到压缩机10的外部。
[0029]涡旋组件14包括相对固定地设置在壳体12内的定涡旋142和相对于定涡旋142运动的动涡旋144。通过动涡旋144运动时与定涡旋142之间形成的逐渐增大的体积，将低压侧的流体吸入。然后通过动涡旋144与定涡旋142之间的逐渐减小的体积对其间的流体进行压缩，并将压缩后的高压流体排出到高压排放腔室22中。为涡旋组件14提供动力的电机组件20包括与壳体12相对固定地接合在一起的定子40和与动涡旋144驱动地联接的电机转子组件60。电机转子组件60包括转子本体62和通过过盈配合设置在转子本体62的中心孔内的主轴64。主轴64的一个端部通过驱动轴承24与动涡旋144接合，主轴64的靠近该端部的中间部分通过主轴承18支承，主轴64的与动涡旋144相反的端部通过底轴承26支承。
[0030]进一步地,为了使动涡旋144能够相对于定涡旋142做圆周平动运动，需要将主轴64的驱动端部设置成偏心轴的形式。另外，为了使润滑油能够从位于主轴64的下端部的润滑油腔顺利地流动至主轴64的与动涡旋144接合的驱动端部，从而用于对涡旋压缩机10的旋转部件进行冷却和润滑，在主轴64的内部设置有偏心润滑油流动通道642。由于主轴64上的这些偏心结构，使得主轴64在旋转过程中会产生离心力，并可能导致压缩机的振动以及由此产生噪音。为了消除主轴64在旋转过程中产生离心力以及由此导致的压缩机的振动，通常在电机转子组件60的转子本体62或主轴64上设置平衡块66，从而对主轴64上的偏心质量进行平衡。
[0031]如图1中所示，在根据本实用新型的涡旋压缩机10的实施例中，平衡块66固定地设置在电机转子组件60的转子本体62上。在附图2和附图3中更加清楚地示出了根据本实用新型的附装有平衡块66的电机转子组件60的剖视图和分解透视图。如图3所示，平衡块66通过固定地设置在转子本体62上的柱状凸起部622铆接在转子本体62的端部。在此，柱状凸起部622可以是与转子本体62 —体地成型的部件，也可以是通过其他方式固定在转子本体62上的部件，比如通过螺纹连接、过盈配合连接以及类似连接方式。平衡块66的与转子本体62接合的基部662与转子本体62的端部紧密地贴合在一起，并且在基部622中设置有用于容纳柱状凸起部622的通孔。平衡块66的侧壁664从基部662垂直地向上延伸，并且成型为与电机转子组件60的转子本体62具有大致相同的外部形状。另外，还可以在电机转子组件60的转子本体62的另一个端部设置有第二平衡块72，如图3所示。第二平衡块72能够起到与平衡块66相同的作用，在第二平衡块72的下部设置有护罩74。
[0032]在涡旋压缩机10的运转过程中，电机转子本体62的旋转带动平衡块66随其一起旋转。在旋转过程中，平衡块66不仅承受离心力的作用，而且还承受由于电机转子组件60的启动和停止带来的沿旋转方向的切向力的作用。离心力和切向力都将通过柱状凸起部622传递至电机转子本体62。为了防止柱状凸起部622在涡旋压缩机10的使用过程中过早地失效，在平衡块66的侧壁664与主轴64之间设置有另外的连接机构。该连接机构包括设置在平衡块66上的第一连接部、设置在主轴64上的第二连接部以及配合在第一连接部与第二连接部之间连接件。
[0033]在根据本实用新型的实施例中，上述连接机构包括设置在平衡块66的侧壁664中的作为第一连接部的通孔666和设置在主轴64中的作为第二连接部的螺纹孔644。作为连接件的螺栓68穿过平衡块66的侧壁664中的通孔666，并通过螺纹孔644与主轴64旋拧在一起。由此，在平衡块66上产生的离心力和切向力能够通过螺栓68被主轴64部分地承受，从而能够减小柱状凸起部622所承受的载荷，降低了柱状凸起部622在涡旋压缩机10的运转过程中发生失效的可能性。
[0034]在根据本实用新型的实施例中，优选地采用螺栓作为连接件，但是也可以采用其他形式的连接件。比如可以采用铆接件或过盈配合件将平衡块66与主轴64连接在一起。在采用铆接件的情况下，设置在主轴64上的第二连接部可以采用普通盲孔的形式，而设置在平衡块66上的第一连接部可以采用普通通孔的形式。在采用过盈配合件的情况下，设置在平衡块66上的第一连接部和设置在主轴64上的第二连接部均可以采用普通盲孔的形式。而当采用螺栓68作为连接件的情况下，设置在主轴64上的第二连接部可以采用螺纹孔的形式，而设置在平衡块66上的第一连接部可以采用普通通孔或螺纹通孔的形式。进一步地，在根据本实用新型的实施例中，形成在平衡块66的侧壁664中的通孔666有利地设置在平衡块66的质心位置处或附近，由此可以使平衡块66在随电机转子组件60的转子本体62的旋转过程中产生的离心力和切向力更多地通过螺栓68传递至主轴64，从而使得电机转子组件60的旋转更加稳定，由此提高了涡旋压缩机10的可靠性。
[0035]有利地，可以沿着平衡块66的周向方向以平衡块66的质心为中心均匀地设置两个或更多个通孔666,同时在主轴64上相应地设置与通孔666的数量相同的螺纹孔644,通过两个或更多个螺栓68将平衡块66连接至主轴64。两个或更多个螺栓68中的每一个分别与两个或更多个通孔666中的相应的一个以及两个或更多个螺纹孔644中的相应的一个配合，从而实现平衡块66与主轴64之间的更加牢固的固定。这种情况对于大功率的涡旋压缩机10来说是特别有利的。因为在大功率的涡旋压缩机10中，电机转子组件60的体积和质量相对较大，而且平衡块66的体积和质量也相对较大，从而在旋转过程中所产生的离心力和切向力也相对较大。因此为了使平衡块66与主轴64更加牢固地连接在一起，可以通过两个或更多个螺栓68来连接平衡块66与主轴64。当然，这种采用两个或更多个螺栓68的连接形式也适用于其他形式的连接机构。有利地，通孔666可以采用螺纹通孔，从而使螺栓68能够与平衡块66更加牢固地连接在一起。
[0036]在根据本实用新型的实施例中，以涡旋压缩机10作为示例进行了说明。当然，根据本实用新型的电机转子组件60也可以用于其他需要偏心地驱动的压缩机或其他旋转设备中。比如在需要被偏心地驱动的其他类型的压缩机中，压缩机可以包括由电机组件提供动力的其他类型的流体压缩组件。
[0037]根据本实用新型的设置在涡旋压缩机的主轴与电机转子组件的转子的平衡块之间的连接机构能够有效地减小将平衡块固定至转子的柱状凸起部在涡旋压缩机的运转过程中所承受的载荷，从而能够大大地降低由于柱状凸起部的失效而引起的涡旋压缩机的故障，并由此提高了涡旋压缩机的操作可靠性以及延长了涡旋压缩机的使用寿命。本实用新型的发明人通过实验验证所获得的数据显示，通过设置平衡块与主轴之间的连接机构，与没有设置连接机构的情况相比能够使柱状凸起部所承受的应力载荷减小达43%。[0038]虽然参照示例性实施例对本实用新型进行了描述，但是应当理解，本实用新型并不局限于本文中详细描述和示出的具体实施例，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施例做出各种改进和变型，并且这些改进或变型都将落入本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电机转子组件(60)，包括: 转子本体(62)，所述转子本体(62)具有中心孔， 主轴(64)，所述主轴(64)装配在所述转子本体(62)的所述中心孔内，以及 平衡块(66)，所述平衡块(66)固定在所述转子本体(62)的端部上； 其特征在于，在所述平衡块(66)与所述主轴(64)之间设置有连接机构。
2.根据权利要求1所述的电机转子组件(60)，其中，所述连接机构包括设置在所述平衡块(66)上的第一连接部、设置在所述主轴(64)上的第二连接部以及配合在所述第一连接部与所述第二连接部之间的连接件。
3.根据权利要求2所述的电机转子组件(60)，其中，所述第一连接部设置在所述平衡块(66)的质心处或所述质心的附近。
4.根据权利要求2所述的电机转子组件(60)，其中，所述平衡块(66)具有与所述转子本体(62)大致相同的外部形状。
5.根据权利要求4所述的电机转子组件(60)，其中，沿着所述平衡块(66)的周向方向以所述平衡块(66)的质心为中心均匀地设置有两个或更多个第一连接部。
6.根据权利要求5所述的电机转子组件(60)，其中，在所述主轴(64)上设置有与所述两个或更多个第一连接部相对应的两个或更多个第二连接部。
7.根据权利要求6所述的电机转子组件(60)，其中，所述平衡块(66)通过两个或更多个连接件连接至所述主轴(64)，所述两个或更多个连接件中的每一个分别与所述两个或更多个第一连接部中的相应的一个以及所述两个或更多个第二连接部中的相应的一个配合。
8.根据权利要求2-7中的任一项所述的电机转子组件(60)，其中，所述第一连接部为设置在所述平衡块(66)中的第一孔，所述第二连接部为设置在所述主轴(64)中的第二孔。
9.根据权利要求8所述的电机转子组件(60)，其中，所述第一孔为通孔(666)。
10.根据权利要求9所述的电机转子组件(60)，其中，所述通孔(666)为螺纹通孔。
11.根据权利要求9所述的电机转子组件(60)，其中，所述第二孔为螺纹孔(644)。
12.根据权利要求11所述的电机转子组件(60)，其中，所述连接件为与所述通孔(666)和所述螺纹孔(644)配合的螺栓(68)。
13.—种压缩机(10),包括: 壳体(12)， 设置在所述壳体(12)内的流体压缩组件，以及 为所述流体压缩组件提供动力的电机组件(20 )， 其特征在于，所述电机组件(20)包括如权利要求1-12中任一项所述的电机转子组件(60)。
14.根据权利要求13所述的压缩机(10)，其中，所述流体压缩组件为涡旋组件(14)。
【文档编号】F16F15/28GK203589903SQ201320776592
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】苏晓耕, 方志刚 申请人:艾默生环境优化技术(苏州)有限公司