用于电机的转子、电机及压缩机的制作方法

本实用新型涉及一种用于电机的转子，本实用新型还涉及一种电机以及一种压缩机。

背景技术：

本部分的内容仅提供了与本实用新型相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

压缩机特别是涡旋压缩机通常利用偏心原理通过旋转轴端部的偏心曲柄销驱动动涡旋部件相对于定涡旋部件作轨道运动。由于旋转轴的端部及其他部分的偏心设置，使得旋转轴在旋转过程中产生不均匀的离心力，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，通常会在与旋转轴一起旋转的电机转子上安装平衡块来提供反向的离心力，从而抵消旋转轴产生的不均匀的离心力。

在现有的压缩机中，有时需要将平衡块安装在电机转子的下端面上。然而，在某些特定工况下，安装在电机转子下端面上的平衡块会与聚集在压缩机底部中的润滑油接触，甚至浸没在所述润滑油中，使得该平衡块在其旋转轨迹内不断地搅动润滑油，造成不必要的能量损耗。

技术实现要素：

本实用新型的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种能够降低能量损耗的改进的用于电机的转子。

本实用新型的一个或多个实施方式的另一个目的是提供一种能够减小平衡块(特别是在润滑油中)旋转的阻力的用于电机的转子。

本实用新型的一个或多个实施方式的又一个目的是提供一种包括上述转子的电机以及一种包括该电机的压缩机。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于电机的转子，所述转子包括：

转子本体，所述转子本体呈大致圆筒形；以及

凸部，所述凸部设置在所述转子本体的用于与平衡块相连接的轴向端面上，以相对于所述转子的旋转轴线与所述平衡块对置。

优选地，所述凸部与所述转子本体一体成形。

优选地，所述凸部与所述转子本体通过连接机构连接在一起。

优选地，所述连接机构包括设置在所述转子本体上的凸起部和设置在所述凸部上的用于与所述凸起部配合的凹入部。

优选地，所述转子本体具有中心孔，以允许旋转轴装配穿过所述中心孔，所述凸部和/或所述平衡块连接至所述旋转轴。

优选地，所述凸部与所述平衡块形成大致环形结构。

优选地，所述大致环形结构具有与所述转子本体相对应的内周面和外周面。

优选地，所述凸部的周向端面呈凸面、凹面或平面的形式。

优选地，所述凸部与所述平衡块在周向方向上首尾相互抵接。

优选地，所述凸部的周向端面与所述平衡块的周向端面形状相匹配。

优选地，所述凸部与所述平衡块形成连续且完整的环形结构。

优选地，所述凸部与所述平衡块在周向方向上首尾相对并具有周向间隙；并且/或者所述凸部具有沿径向方向或周向方向延伸的狭槽或缺口。

优选地，所述凸部的材料密度小于所述平衡块的材料密度；并且/或者所述凸部是空心的。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电机，所述电机包括文中所述的转子。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机，所述压缩机包括根据文中所述的电机。

根据本实用新型的一种或多种实施方式的用于电机的转子、电机及压缩机的优点至少在于：在转子的用于安装平衡块的轴向端面上设置凸部，以减少位于所述平衡块的旋转轨迹内的润滑油，从而能够减小平衡块在润滑油中旋转的阻力，降低能量损耗。

通过本文提供的说明，其他的应用领域将变得明显。应该理解，本部分中描述的特定示例和实施方式仅出于说明目的而不是试图限制本实用新型的范围。

附图说明

这里所描述的附图仅是出于说明目的而并非意图以任何方式限制本实用新型的范围，附图并非按比例绘制，可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。在附图中：

图1是示出了根据本实用新型的各个实施方式的压缩机的纵剖图；

图2A是示出了根据本实用新型的一个实施方式的转子、旋转轴及平衡块装配在一起的立体图；

图2B是示出了根据本实用新型的一个实施方式的转子及平衡块装配在一起的立体图；

图2C是示出了根据本实用新型的一个实施方式的转子和平衡块分解装配的立体图；

图3是示出了根据本实用新型的一个实施方式的转子的立体图；

图4A和图4B是示出了用于安装至根据本实用新型的实施方式的转子的示例性平衡块的立体图；

图5是示出了根据本实用新型的另一实施方式的转子及平衡块的立体图；

图6是示出了根据本实用新型的又一实施方式的转子的立体图；

图7是示出了根据本实用新型的另一实施方式的转子的立体图；

图8是示出了根据本实用新型的又一实施方式的转子的立体图，其中，凸部与转子本体通过连接机构连接在一起；以及

图9是示出了根据本实用新型的另一实施方式的转子的立体图，其中，凸部与转子本体设计成一体成形。

应当理解，在所有这些附图中，相应的参考数字指示相似的或相应的零件及特征。出于清楚的目的，未对附图中的所有部件进行标记。

具体实施方式

下文对优选实施方式的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本实用新型。

现在将参照图1描述根据本实用新型的各个实施方式的压缩机10的基本构造。

压缩机10例如为涡旋压缩机，包括大致呈圆筒形的壳体12。在所述壳体12上设置有进气接头(未标识)用于吸入低压的气态制冷剂。所述壳体12的一端(如图1中所示的上端)固定连接有端盖14。端盖14装配有排放接头(未标识)用于排出压缩后的制冷剂。在壳体12和端盖14之间还设置有相对于壳体12的轴向方向大致垂直延伸(如在图1中沿大致水平方向延伸)的隔板16，从而将压缩机10的内部空间分隔成高压侧空间和低压侧空间。端盖14和隔板16之间的空间构成高压侧空间，而隔板16与壳体12之间的空间构成低压侧空间。

壳体12内容置有作为涡旋组件的动涡旋部件20和定涡旋部件30以及作为驱动机构的电机40和旋转轴50。涡旋组件可由驱动机构驱动，驱动机构由主轴承座70等支承。主轴承座70能够以任何期望的方式(如铆接)固定至壳体12。当然，主轴承座70也可以与壳体12一体成形。

电机40包括定子42和转子100。定子42与壳体12固定连接。转子100与旋转轴50固定连接并且在定子42中旋转。

旋转轴50的一端(如图1中的上端)设置有偏心曲柄销52。旋转轴50的偏心曲柄销52经由衬套(未标示)插入到动涡旋部件20的毂部26中以旋转驱动动涡旋部件20。在动涡旋部件20相对于定涡旋部件30作周向轨道运动时，动涡旋部件20和定涡旋部件30之间形成的流体腔从径向外部位置向动涡旋部件20和定涡旋部件30的中心位置移动并且被压缩。流体腔内被压缩的流体经由设置在定涡旋部件30中心的排气口(未标识)排出。

由于诸如旋转轴50上的偏心曲柄销52之类的偏心结构，使得旋转轴50在旋转过程中会产生不均匀的离心力，由此导致压缩机振动。为此，通常会在电机转子100的下端部上设置平衡块60(见图2A)，从而对旋转轴50上的偏心结构进行平衡。

壳体12的底部还构造有用于容纳润滑油的油池80。在旋转轴50中设置有与油池80流体连通的泵油通道(未标识)，以将油池80内的润滑油向上引导供给至待润滑部件。

在特定应用条件或工况下，例如在大量制冷剂溶解在润滑油中的情况下，油池80中的润滑油液面会升高(较高)从而与转子100下端部处的平衡块接触，甚至完全浸没该平衡块。在这种情况下，作为偏心部件的平衡块在随转子100的旋转过程中会不断地搅动位于其旋转轨迹内的润滑油，产生不必要的能量损耗。

考虑到上述情况，在根据本实用新型的各个实施方式中，在转子100的用于安装平衡块的端部上增设凸部(见图2A)，以减少位于所述平衡块的旋转轨迹内的润滑油，从而减小平衡块在润滑油中旋转的阻力，降低能量损耗。

下面将参照图2A至2C描述根据本实用新型的一个实施方式的包括凸部的转子100及其平衡块60的基本构造。

转子100包括转子本体110，转子本体110大致呈圆筒形并且具有轴向延伸的中心孔，旋转轴50延伸穿过该中心孔以与转子本体110固定连接，从而能够跟随转子100一起旋转。

转子100还包括凸部120，凸部120设置在转子本体110的轴向端部(如图2A所示的下端部)上。平衡块60固定地设置在转子本体110的设置有凸部120的轴向端部(如图2A所示的下端部)上，使得凸部120相对于转子100的旋转轴线与平衡块60对置。这里需要指出的是，语句“凸部120相对于转子100的旋转轴线与平衡块60对置”意在表示凸部120的至少一部分与平衡块60的至少一部分相对于转子100的旋转轴线对称。特别地，转子本体110与平衡块60通过连接机构(将在下文中详细描述)连接在一起。该凸部120大致位于C形的平衡块60的开口处，以与平衡块60形成大致完整的环形结构。就现有技术中不具有凸部的转子而言，在平衡块的开口内(即，平衡块的两个周向端面之间)会存在很多润滑油，这些存在于平衡块的旋转轨迹上的润滑油会在平衡块旋转时作用在平衡块的周向端面上，从而阻碍平衡块的旋转运动，导致不必要的能量损耗。

在根据本实用新型的实施方式中，如图2B所示，凸部120与平衡块60形成大致环形结构，使得平衡块60的开口至少部分地被凸部120填充，从而减少了存在于平衡块60的旋转轨迹内的润滑油的量和/或减小了平衡块60的周向端面与所述润滑油相互作用的实际作用面。因而，降低了平衡块60在润滑油中旋转的阻力。

优选地，平衡块60呈圆弧形并且具有与转子本体110相对应的外部形状。类似地，凸部120也呈圆弧形并且具有与转子本体110相对应的外部形状。这使得凸部120与平衡块60形成的大致环形结构具有与转子本体110相对应的内周面和外周面。更优选地，圆弧形的凸部120和平衡块60在周向方向上首尾相互抵接，以形成完整闭合的环形结构。

在优选实施方式中，凸部120的周向端面能够与平衡块60的周向端面彼此紧密配合，以减小甚至完全消除平衡块60与润滑油的实际作用面。在优选实施方式中，凸部120和平衡块60可以具有相同的周向截面(横截面)，从而彼此配合形成完整的环形结构。这使得平衡块60的旋转轨迹内不再有润滑油，且平衡块60的周向端面不再与润滑油相互作用，从而大幅地降低了平衡块60在润滑油中旋转的阻力。

下面将参照图3和图4A至4B详细描述根据本实用新型的转子100和平衡块60的结构。

如图3所示，转子本体110包括用于与平衡块60连接的轴向端面112，凸部120设置在该轴向端面112上。具体地，凸部120从轴向端面112的部分环形表面(弧形表面)轴向延伸出特定长度，且具有与转子本体110相对应的外部形状。在本实施方式中，凸部120的所述轴向延伸长度大致等于平衡块60的轴向厚度，以尽可能地减少平衡块的旋转轨迹内的润滑油。然而，在其他实施方式中，凸部120的轴向延伸长度可以小于平衡块60的轴向厚度。

在本实施方式中，如图3所示，凸部120的周向截面呈大致矩形形状。凸部120具有呈平面形式的周向端面A，以与平衡块60的同样呈平面形式的周向端面M(如图4A所示)相配合。

轴向端面112上还固定地设置有凸起部114，例如图3所示的两个凸起部。平衡块60能够通过该凸起部114(过盈)配合在转子本体110上。凸起部114可以是与转子本体110一体地成形的部件，也可以是通过比如螺纹连接、过盈配合连接或其他类似连接方式固定在转子本体110上的部件。

为了防止凸起部114与平衡块60之间的连接在使用过程中过早地失效，可以在平衡块60与旋转轴50之间设置另外的连接机构。

图4A示出了用于安装至根据本实用新型的转子100的示例性平衡块60。平衡块60可以包括安装部62和配重部64。安装部62构造成用于将平衡块60安装至转子本体110的轴向端面112，该配重部64在安装部62之间延伸。特别地，安装部62上形成有用于与转子本体110上的凸起部114相配合的凹入部66，该凹入部66例如为图4A所示的通孔。配重部64形成为大致圆弧形，安装部62位于配重部64的周向两端。在图4A中示出的实施方式中，平衡块60的周向端面M呈平面形式并且能够与凸部120的周向端面A相配合。

不仅如此，在其他实施方式中，平衡块60还可能具有复杂的周向端面。如图4B所示，与图4A示出的平衡块相比，图4B的平衡块60的周向端面M呈凸面形式。此外，平衡块60的配重部64相比于安装部62径向向内延伸了一段距离，使得配重部64具有更大截面和更大重量，因此具有更大的平衡能力。由此，在配重部64的周向端部处还形成了另一周向端面N，该端面N与呈凸面形式的端面M共同构成了可能与润滑油相互作用的作用面。考虑到这一点，根据本实用新型的转子100的凸部120的周向端面还可以设计成与由上述端面N和端面M共同构成的作用面相匹配的形状，从而保证凸部120与平衡块60能够形成封闭且完整的环形结构。

在本实用新型的另一实施方式中，凸部120与平衡块60还可以形成不封闭的环形结构。如图5所示，呈弧形形状的凸部120与平衡块60在周向方向上首尾相对但二者之间存在周向间隙L。这种设计并不需要凸部120与平衡块60在周向方向上相匹配，从而降低了凸部120与平衡块60的加工精度。另外，这种周向长度减小的凸部设计使得凸部自身的重量更小，从而能够降低由于增设凸部而引起的对平衡块的平衡作用的影响。而且，此设计还允许转子适应于多种形状或规格的平衡块。

申请人已经发现，即使凸部120未完全填充平衡块60的开口，仍能够有效地降低平衡块60在润滑油中旋转的阻力，提高能量效率。

基于上述教示，可以对根据本实用新型的上述实施方式进行各种如下改型。例如，在替代性实施方式中，凸部120的周向截面可以设计成小于平衡块60的周向截面，从而能够兼容多种形状或规格的平衡块，且能够减小自身重量，从而降低对平衡块的平衡作用的影响。

特别地，根据本实用新型的凸部的材料密度可以选择成小于平衡块的材料密度，以降低其对平衡块的平衡作用的影响。另外，凸部可以是空心的。

在根据本实用新型的另一实施方式中，凸部120自身可以包括狭槽或缺口，以降低凸部120自身的重量。如图6所示，凸部120包括狭槽S。狭槽S大致沿径向方向延伸以将凸部120沿周向分成多个部段(例如三个部段)。由于狭槽S(在周向方向上)的宽度较小，因而在转子旋转时，几乎不会有(大量)润滑油进出该狭槽S，从而不会对转子100产生(较大的)阻力。在其他实施方式中，凸部120还可以包括其他类型的减重狭槽或缺口，例如沿周向方向延伸的狭槽。

在根据本实用新型的另一实施方式中，凸部120的周向端面A可以具有除平面以外的其他形式，例如具有凸面或凹面的形式。如图7所示，凸部120的周向端面A呈凸面形式，这使得例如在凸部120与平衡块60之间存在周向间隙L(如图5所示)的情况下，有利于润滑油进出该周向间隙L，以减弱润滑油与周向端面A之间的相互作用，提高能量效率。

在根据本实用新型的另一实施方式中，凸部120和转子本体110可以设计成两个独立的元件并且通过连接机构连接在一起。如图8所示，与用于安装平衡块60的凸起部114类似，转子本体110的轴向端面112上还可以固定地设置有凸起部116，凸部120通过该凸起部116安装配合在转子本体110上。凸起部116可以是与转子本体110一体地成形的部件，也可以是通过比如螺纹连接、过盈配合连接或其他类似连接方式固定在转子本体110上的部件。

相应地，凸部120上形成有用于与转子本体110上的凸起部116相配合的凹入部126，该凹入部126例如为图8所示的通孔。在本实施方式中，可以仅提供一个凹入部126和相应的一个凸起部116，该凹入部126设置在凸部120的中间部分或质心处。在其他实施方式中，可以提供多个凹入部126和相应的多个凸起部116，所述多个凹入部126例如可以沿周向方向均匀分布在凸部120上。

为了防止凸起部116与凹入部126之间的连接在使用过程中过早地失效，可以在凸部120与旋转轴50(如图2A所示)之间设置有另外的连接机构。这里需要指出的是，即使在凸部120与转子本体110一体成形的情况下，仍可以在凸部120与旋转轴50之间设置另外的连接机构。

凸部120和平衡块60的上述安装设计有利于直接对现有转子进行改进，且使得凸部120与平衡块60具有相似的安装结构和组装过程，从而简化安装工艺。

在根据本实用新型的另一实施方式中，凸部120和转子本体110可以设计成是一体的。如图9所示，凸部120和转子本体110例如通过铸造或车削加工一体成形。此一体式设计具有如下优势：并未增加额外部件；未改变平衡块的制造和组装过程；以及改进工艺较为简单且成本低廉。

综上，根据本实用新型的上述各个实施方式的用于电机的转子、电机及压缩机所带来的有益技术效果至少在于：转子的用于与平衡块相连接的轴向端面上设置有凸部，从而能够降低平衡块在润滑油中旋转的阻力，提高能量效率。

需要指出的是，根据本申请的设置有凸部的转子在平衡块未浸入润滑油中的情况下仍具有有益的技术效果。具体地，例如即使在油池中的润滑油的量较少进而未接触平衡块或平衡块安装在转子的上端面的情况下，所述平衡块仍会与弥散在压缩机壳体内的润滑油液滴相互作用。在这种情况下，转子的用于与该平衡块相连接的轴向端面上的凸部仍能够减小该平衡块在压缩机壳体中与润滑油液滴的相互作用，降低平衡块旋转时的阻力，提高能量效率。

需要指出的是，尽管本实用新型的各个实施方式以涡旋压缩机为示例进行描述，但本实用新型的压缩机还可以包括其他类型的压缩机。另外，根据本实用新型的用于电机的转子及包括该转子的电机不仅可以应用于压缩机，还可以应用于其他类型的机械。

需要指出的是，文中诸如前、后、左、右、上、下等方位术语的参考仅出于描述的目的，并不对本实用新型的实施方式在实际应用中的方向和取向构成限制。

尽管在此已详细描述了本实用新型的各种实施方式，但是应该理解，本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本实用新型的实质精神和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和改型。所有这些变型和改型均落入本实用新型的范围内。

附图标记列表

10 压缩机

12 壳体

14 端盖

16 隔板

20 动涡旋部件

26 毂部

30 定涡旋部件

40 电机

42 定子

50 旋转轴

52 偏心曲柄销

60 平衡块

62 安装部

64 配重部

66 凹入部

M 周向端面

N 周向端面

70 主轴承座

80 油池

100 转子

110 转子本体

112 轴向端面

114 凸起部

116 凸起部

120 凸部

126 凹入部

A 周向端面

L 周向间隙

S 狭槽。