平衡塊、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子組件以及旋轉(zhuǎn)式壓縮機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種平衡塊、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子組件以及旋轉(zhuǎn)式壓縮機。
【背景技術(shù)】
[0002]本部分的內(nèi)容僅提供了與本公開相關(guān)的背景信息，其可能并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]旋轉(zhuǎn)式壓縮機通常通過轉(zhuǎn)子帶動壓縮構(gòu)件運動，由此對工作流體進行壓縮。轉(zhuǎn)子往往高速旋轉(zhuǎn)，因此在由于其上安裝的構(gòu)件及其自身的幾何形狀和加工誤差等引起的質(zhì)心不平衡的情況下，會引起振動、增加噪音等問題。為此，通常在轉(zhuǎn)子上安裝平衡塊，提供一個反向離心力以平衡所產(chǎn)生的不平衡量。
[0004]已知一種在電機轉(zhuǎn)子上安裝平衡塊的現(xiàn)有電機轉(zhuǎn)子組件。在電機轉(zhuǎn)子的端面上設(shè)置有用于安裝平衡塊的鋁柱。平衡塊上設(shè)置有安裝孔。通過將電機轉(zhuǎn)子的鋁柱直接鉚接在平衡塊的安裝孔中而將平衡塊安裝至電機轉(zhuǎn)子。平衡塊具有在平衡塊安裝至轉(zhuǎn)子之后與轉(zhuǎn)子端面抵接的安裝表面。在該常規(guī)電機轉(zhuǎn)子組件中，平衡塊的安裝表面為平坦平面，轉(zhuǎn)子的端面也是平坦平面，因此平衡塊的安裝表面與轉(zhuǎn)子的端面理論上為平面接觸。
[0005]在壓縮機的運行過程中，平衡塊跟隨轉(zhuǎn)子起動、旋轉(zhuǎn)以及停止，由此產(chǎn)生離心力和慣性力(例如，由轉(zhuǎn)子起停時而產(chǎn)生的慣性力)。在本文中，為便于描述，僅討論延伸穿過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線的平面上的受力情況。由于平衡塊的離心力作用，而對鋁柱、特別是對鋁柱的根部產(chǎn)生了剪切力和彎曲。另外，在相互接觸的平衡塊的安裝表面與轉(zhuǎn)子的端面之間產(chǎn)生了接觸應(yīng)力，該接觸應(yīng)力的分布情況影響鋁柱的受力情況(特別是作用在根部的彎矩)。因此，期望的是，平衡塊的安裝表面與轉(zhuǎn)子的端面之間完全接觸，使轉(zhuǎn)子端面良好地支撐平衡塊，由此減小鋁柱根部的受力。
[0006]然而，公知的是在加工平衡塊的安裝表面或者轉(zhuǎn)子的端面時會存在一定的平面度誤差，因此，平衡塊的安裝表面與轉(zhuǎn)子的端面之間的接觸狀態(tài)不同，導(dǎo)致相互接觸的表面之間產(chǎn)生的接觸應(yīng)力分布不同并因此導(dǎo)致離心力對鋁柱根部施加的彎矩不同。換句話說，兩接觸平面的平面度誤差會導(dǎo)致鋁柱根部受力的不確定性以及轉(zhuǎn)子組件組裝質(zhì)量的不確定性。發(fā)明人發(fā)現(xiàn):當(dāng)平衡塊的安裝表面與轉(zhuǎn)子的端面在靠近鋁柱且靠近旋轉(zhuǎn)軸線的位置接觸較多而在遠(yuǎn)離鋁柱且遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線的位置接觸較少(甚至分離即安裝表面與端面的遠(yuǎn)離鋁柱的徑向外緣之間存在一定間隙)時，鋁柱根部的受力變大，容易發(fā)生疲勞斷裂。
[0007]因此，需要一種改善轉(zhuǎn)子與平衡塊之間的安裝件受力的轉(zhuǎn)子組件，以滿足壓縮機可靠性的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種平衡塊，該平衡塊可以改善用于將平衡塊安裝至轉(zhuǎn)子上的安裝件的受力情況，提高安裝組件質(zhì)量和/或用來降低制造成本。
[0009]本發(fā)明的另一個目的是提供一種轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子適于安裝有平衡塊，且能夠改善將平衡塊安裝至轉(zhuǎn)子的安裝件的受力情況和/或降低制造成本。
[0010]本發(fā)明的另一個目的是提供一種包括轉(zhuǎn)子和平衡塊的轉(zhuǎn)子組件，該轉(zhuǎn)子組件可以改善將平衡塊安裝至轉(zhuǎn)子的安裝件的受力情況和/或降低制造成本。
[0011]根據(jù)本發(fā)明實施方式的一個方面，提供了一種平衡塊，包括:安裝部，安裝部構(gòu)造成用于將平衡塊安裝至轉(zhuǎn)子的端面；以及配重部，配重部在安裝部之間延伸。平衡塊還包括在平衡塊安裝至轉(zhuǎn)子的端面時面對端面的安裝表面。安裝表面包括:安裝區(qū)域，其定位在安裝部附近；接觸區(qū)域，接觸區(qū)域在平衡塊安裝至轉(zhuǎn)子的端面時與端面接觸并且定位在配重部的外緣附近且遠(yuǎn)離安裝部；以及不與端面接觸的非接觸區(qū)域。
[0012]根據(jù)本發(fā)明實施方式的另一個方面，提供一種轉(zhuǎn)子，其中轉(zhuǎn)子的端面成形為適于安裝平衡塊，轉(zhuǎn)子包括設(shè)置在端面中用于將平衡塊安裝至轉(zhuǎn)子的安裝部。端面包括:安裝區(qū)域，其定位在安裝部附近；接觸區(qū)域，接觸區(qū)域在平衡塊安裝至轉(zhuǎn)子的端面時與平衡塊接觸，接觸區(qū)域定位在端面的外緣附近且遠(yuǎn)離安裝部的位置處；以及不與平衡塊接觸的非接觸區(qū)域。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實施方式的另一個方面，提供一種轉(zhuǎn)子組件，該轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子以及安裝至轉(zhuǎn)子的端面上的如上的平衡塊，其中轉(zhuǎn)子的端面為平坦平面。
[0014]根據(jù)本發(fā)明實施方式的另一個方面，提供一種轉(zhuǎn)子組件，該轉(zhuǎn)子組件包括如上的轉(zhuǎn)子以及安裝至轉(zhuǎn)子上的平衡塊，其中平衡塊包括在安裝至轉(zhuǎn)子之后面對轉(zhuǎn)子的端面的安裝表面，安裝表面為平坦平面。
[0015]根據(jù)本發(fā)明實施方式的另一個方面，提供一種轉(zhuǎn)子組件，該轉(zhuǎn)子組件包括如上的平衡塊以及如上的轉(zhuǎn)子，其中平衡塊的安裝區(qū)域?qū)?yīng)于轉(zhuǎn)子的安裝區(qū)域；平衡塊的接觸區(qū)域?qū)?yīng)于轉(zhuǎn)子的接觸區(qū)域；以及平衡塊的非接觸區(qū)域?qū)?yīng)于轉(zhuǎn)子的非接觸區(qū)域。
[0016]根據(jù)本發(fā)明實施方式的另一個方面，還提供一種包括上述轉(zhuǎn)子組件的旋轉(zhuǎn)式壓縮機。
[0017]本發(fā)明的一個或多個實施方式的有益效果是:通過使平衡塊在盡可能遠(yuǎn)離安裝部的徑向外緣附近與轉(zhuǎn)子端面可靠接觸，因而可以改善將平衡塊安裝至轉(zhuǎn)子的安裝件(或可以稱為緊固件)的受力情況，有效降低安裝件的應(yīng)力水平，從而提高了安裝件的可靠性。
[0018]另外，在根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施方式中，通過將一個大的平面劃分成小的接觸區(qū)域和非接觸區(qū)域，使得對安裝件的受力產(chǎn)生影響的接觸區(qū)域變小，因而使安裝件的受力情況趨于一致。另一方面，由于接觸區(qū)域的面積變小，因而可以降低對接觸區(qū)域的加工要求(特別是平面度要求)，并由此可以降低平衡塊/轉(zhuǎn)子/轉(zhuǎn)子組件/旋轉(zhuǎn)式壓縮機的制造成本。
[0019]由以下結(jié)合附圖、以示例方式說明本發(fā)明的原理的描述，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點將變得明顯。
【附圖說明】
[0020]通過以下參照附圖的描述，本發(fā)明的一個或幾個實施方式的特征和優(yōu)點將變得更加容易理解，其中:
[0021]圖1是常規(guī)的渦旋壓縮機的縱剖視圖；
[0022]圖2A是常規(guī)的轉(zhuǎn)子組件的立體示意圖；
[0023]圖2B是圖2A中所示的轉(zhuǎn)子組件的分解示意圖；
[0024]圖3A是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的平衡塊的立體示意圖；
[0025]圖3B是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的平衡塊的立體示意圖；
[0026]圖3C是根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的平衡塊的立體示意圖；
[0027]圖4A是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的轉(zhuǎn)子的立體示意圖；
[0028]圖4B是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的轉(zhuǎn)子的立體示意圖；
[0029]圖4C是根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的轉(zhuǎn)子的立體示意圖；
[0030]圖5A是現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)子組件的一種受力簡圖；以及
[0031]圖5B是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的轉(zhuǎn)子組件的受力簡圖。
【具體實施方式】
[0032]下面對本發(fā)明各種實施方式的描述僅僅是示范性的，而絕不是對本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。在各個附圖中采用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的部件，因此相同部件的構(gòu)造將不再重復(fù)描述。
[0033]首先將參照圖1描述渦旋壓縮機的總體構(gòu)造和運行原理。本文中以渦旋壓縮機為例進行說明，但應(yīng)理解的是，本發(fā)明不局限于渦旋壓縮機。如圖1所示，渦旋壓縮機100(下文中有時也會稱為壓縮機)一般包括殼體110。殼體110可以包括大致圓筒形的本體111、設(shè)置在本體111 一端的頂蓋112、設(shè)置在本體111另一端的底蓋114以及設(shè)置在頂蓋112和本體111之間以將壓縮機的內(nèi)部空間分隔成高壓側(cè)和低壓側(cè)的隔板116。隔板11