專利名稱：旋轉(zhuǎn)式壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及空調(diào)壓縮機領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
如圖1所示，現(xiàn)有的壓縮機一般由殼體1、儲液器2、定子/轉(zhuǎn)子3和泵體4組成，另外，如圖2所示，轉(zhuǎn)子3由鐵芯31、上平衡塊組件32、下平衡塊組件33組成。現(xiàn)有平衡塊為一體化的塊狀結(jié)構(gòu)，如圖3所示的上平衡塊32'和下平衡塊33'。轉(zhuǎn)子平衡塊的作用說明由于曲軸的偏心結(jié)構(gòu)，使得曲軸的重心與旋轉(zhuǎn)軸不在同一直線上，取某一瞬間分析來看，當(dāng)曲軸被帶動以某個運轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)時，偏心部受到離心力的作用，有向右側(cè)被拋甩的傾向。假設(shè)無轉(zhuǎn)子平衡塊，那么轉(zhuǎn)子/泵體構(gòu)成的整體將受力不平衡，發(fā)生激烈的振動，并去尋找新的平衡，同時不平衡作用力將傳遞到壓縮機外部，引起整個壓縮機的振動。轉(zhuǎn)子上下平衡塊的作用即通過平衡曲軸偏心部的力和力矩，使轉(zhuǎn)子/泵體、壓縮機達到平衡。[0003] 只有轉(zhuǎn)子/泵體構(gòu)成的整體在X方向上的合力E Fx， Y方向上的合力E Fy和合力矩E M同時等于零，才能實現(xiàn)壓縮機整體的動平衡。 對于定速機種，壓縮機在整個運轉(zhuǎn)過程中，始終保持一定的運轉(zhuǎn)頻率C7運轉(zhuǎn)，在設(shè)
計壓縮機整體動平衡時，給定固定的上下平衡塊質(zhì)量、上下平衡塊重心到旋轉(zhuǎn)軸的距離，可
以使得合力E Fx， E Fy，合力矩E M同時等于零，以實現(xiàn)定速機種的動平衡。 對于變頻機種，運轉(zhuǎn)頻率ez7為變量。由于上/下軸承等部品將曲軸沿x水平方向
固定，當(dāng)上下平衡塊、曲軸偏心部所受的離心力隨運轉(zhuǎn)頻率S7變化時，合力E FX，E Fy不受
運轉(zhuǎn)頻率影響cr的影響，合力E Fx = 0， E Fy = 0。但是，當(dāng)壓縮機加速運轉(zhuǎn)時，E M > 0 ;
當(dāng)壓縮機減速運轉(zhuǎn)時，E M < 0，即壓縮機整體不平衡，壓縮機的動平衡被破壞。 影響壓縮機整體動平衡的因素，除運轉(zhuǎn)頻率ci外，還有平衡塊的質(zhì)量，支點到所受
力的距離，以及平衡塊、曲軸等各部位重心到旋轉(zhuǎn)軸的距離。對于質(zhì)量，由于壓縮機運轉(zhuǎn)時
為密閉容器，通過改變各部件的質(zhì)量，使壓縮機達到平衡，目前比較困難；對于支點到所受
力的距離由于轉(zhuǎn)子/泵體的設(shè)計，各部件位置已固定，使其變化以達到壓縮機平衡，目前
實施比較困難；對于各部位重心位置到旋轉(zhuǎn)軸的距離，由于曲軸偏心部的設(shè)計已固定，使其
位置變化以達到平衡比較困難。

發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，針對目前高效變頻壓縮機的開發(fā)和使用，本實用新型的目的是提供一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其通過調(diào)整平衡塊重心位置到旋轉(zhuǎn)軸的距離，解決了由于運轉(zhuǎn)頻率C7的變化引起的壓縮機整體平衡破壞而出現(xiàn)的振動問題。 本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機，包括殼體、儲液器、定子、轉(zhuǎn)子和泵體，所述的轉(zhuǎn)子包括鐵芯和平衡塊組件，其特征是所述的平衡塊組件包括定平衡塊、動平衡塊以及限定動平衡塊運動軌跡的軌道裝置，定平衡塊和動平衡塊之間通過彈性連接元件連接。[0009] 所述的平衡塊組件設(shè)置在鐵芯的上部；或者所述的平衡塊組件設(shè)置在鐵芯的下
部；或者，所述的平衡塊組件為分別設(shè)置在鐵芯上部和下部的兩組平衡塊組件。 所述的軌道裝置為導(dǎo)桿，動平衡塊套接于導(dǎo)桿外并可沿導(dǎo)桿滑動，所述的定平衡
塊與鐵芯固接。 所述的軌道裝置為導(dǎo)槽，動平衡塊設(shè)于導(dǎo)槽內(nèi)并可沿導(dǎo)槽滑動，所述的定平衡塊 通過導(dǎo)槽與鐵芯固接。 本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，在壓縮機(變頻機種)在運轉(zhuǎn)過程中，通過動平衡塊的運動 位置的變化，可自動實現(xiàn)平衡塊組件重心的調(diào)整，避免由于運轉(zhuǎn)頻率^的變化引起壓縮機 整體不平衡而出現(xiàn)的振動，改善噪音。

圖1是旋轉(zhuǎn)式壓縮機的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是壓縮機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的平衡塊的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實用新型實施例1平衡塊的結(jié)構(gòu)示意圖(靜止?fàn)顟B(tài))； 圖5是本實用新型實施例2平衡塊的結(jié)構(gòu)示意圖(靜止?fàn)顟B(tài))； 圖6是本實用新型實施例2平衡塊的結(jié)構(gòu)示意圖(加速運轉(zhuǎn)狀態(tài))； 圖7-10是本實用新型轉(zhuǎn)子的受力分析圖。
具體實施方式以下通過附圖和具體的實施方式對本實用新型做進一步的闡述，但本實用新型并
不限于此特定的例子。 實施例1 如圖1、2所示，本實用新型是一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機，同樣包括殼體1、儲液器2、定子 /轉(zhuǎn)子3和泵體4，轉(zhuǎn)子3由鐵芯31、上平衡塊組件32、下平衡塊組件33組成。 如圖4-6所示，上平衡塊組件32包括定平衡塊321、動平衡塊322、連接兩者的彈 性連接元件323、及限定動平衡塊322運動軌跡的軌道裝置；下平衡塊組件33包括定平衡 塊331、動平衡塊332及連接兩者的彈性連接元件333、及限定動平衡塊332運動軌跡的軌 道裝置。平衡塊組件32/33重量與現(xiàn)行平衡塊重量基本相當(dāng)，定平衡塊321/331、動平衡塊 322/332的重量可以是相等的，也可以是不等的。平衡塊組件32/33的重量要求主要集中 于定平衡塊321/331、動平衡塊322/332上，提供運動的軌道裝置重量盡量小。平衡塊組件 32/33的材料可以是銅、鐵等金屬。定平衡塊321/331可通過鉚接，螺固、焊接等方式與鐵芯 31相對固定，定平衡塊321/331 、動平衡塊322/332與彈性連接元件323/333之間可通過焊 接、夾緊、穿入、纏繞、壓入等方式進行連接。彈性連接元件323/333為伸縮彈簧，或橡膠連 接件。定平衡塊321/331、動平衡塊322/332的形狀為球狀或塊狀，與軌道裝置的接觸部位 應(yīng)平滑無鋒角，以確保動平衡塊的滑動順暢。軌道裝置的形狀為平滑的弧形，例如是半徑R 恒定的圓弧、多個半徑R不同的圓弧相切組合的圓弧、阿基米德螺旋線。 如圖4所示，上平衡塊組件32包括定平衡塊321、動平衡塊322、連接兩者的彈性 連接元件323、及限定動平衡塊322運動軌跡的軌道裝置；下平衡塊組件33包括定平衡塊331 、動平衡塊332及連接兩者的彈性連接元件333、及限定動平衡塊332運動軌跡的軌道裝 置。彈性連接元件323/333采用伸縮彈簧。本實施例中的軌道裝置為弧形導(dǎo)桿34，動平衡 塊322/332套接于導(dǎo)桿34外并可沿導(dǎo)桿34滑動，定平衡塊321/331與鐵芯31固接。 本實施例通過動平衡塊322/332的運動位置的變化，就可自動實現(xiàn)平衡塊組件重 心的調(diào)整。避免壓縮機整體不平衡而出現(xiàn)的振動，改善噪音。 實施例2 如圖5、6所示，上平衡塊組件32包括定平衡塊321、動平衡塊322、連接兩者的彈 性連接元件323、及限定動平衡塊322運動軌跡的軌道裝置；下平衡塊組件33包括定平衡 塊331、動平衡塊332及連接兩者的彈性連接元件333、及限定動平衡塊332運動軌跡的軌 道裝置。彈性連接元件323/333采用伸縮彈簧。本實施例中的軌道裝置為弧形的導(dǎo)槽35， 動平衡塊322/332設(shè)于導(dǎo)槽35內(nèi)并可沿導(dǎo)槽35滑動。導(dǎo)槽35固定安裝于鐵芯31上，定 平衡塊321/331固定于導(dǎo)槽35內(nèi)。導(dǎo)槽35為密封式或敞開式的均可，只要能夠限制動平 衡塊的運動軌跡即可。 本實施例通過動平衡塊322/332的運動位置的變化，就可自動實現(xiàn)平衡塊組件重 心的調(diào)整，從而避免壓縮機整體不平衡而出現(xiàn)的振動，改善噪音。 下面說明，隨運轉(zhuǎn)頻率C7的變化，上下平衡塊組重心位置的變化，以及通過重心位 置自動調(diào)整，使壓縮機整體合力E Fx = 0， E Fy = O，合力矩E M = O，實現(xiàn)整體動平衡。 將上下平衡塊組件質(zhì)量代換為XX' 、YY'軸上的兩個代換質(zhì)量，沿XX'軸的剖面上， 整體實現(xiàn)動平衡，沿YY'軸同時也能夠達到平衡，現(xiàn)進行說明如圖7所示，0為旋轉(zhuǎn)軸點； 為上平衡塊組件32的重心位置叫為上平衡塊組件32質(zhì)量在XX'軸的代換質(zhì)量叫丄為 上平衡塊組件32質(zhì)量在YY'軸的代換質(zhì)量，紅線部分為質(zhì)量代換軸；cia為質(zhì)量代換軸與 YY'軸的夾角；02為下平衡塊組件33的重心位置；m2為下平衡塊組質(zhì)量在XX'軸的代換質(zhì) 量；m2 i為下平衡塊組質(zhì)量在YY'軸的代換質(zhì)量，紅線部分為質(zhì)量代換軸；P a為質(zhì)量代換軸 與YY'軸的夾角。 假設(shè)動平衡塊322的運動軌道半徑& =動平衡塊332的運動軌道半徑R2 m/到0丄的距離=R丄cos a a， m/'到的距離=巧sin a a m2'到02的距離=Rpos P a， m2 〃到02的距離=r2sin P a 廠sin "2 廠sin p 2ftf奐質(zhì)量，wu =柳i -^~ = "A tan 。 ，w2± =附2 ~^-^ =附2 tan "a 、 cosaa — ^ cos A 沿XX'的剖面上，r^、r2a確保合力E Fx = 0， E Fy = O，合力矩E M = 0。 [OO36]現(xiàn)對沿YY'的剖面上，合力，合力矩的平衡進行說明 1、在x水平方向上，沿YY'的剖面，受力分析如下如圖8所示，F(xiàn)u為上平衡塊所 受離心力，& = wl±cr。2i i ; F2丄為下平衡塊所受離心力，尸2丄=附2±"。2^ ; F丄'為上/下軸 承/活塞/滑塊等部品對曲軸的合作用力。x水平方向合力Z^ ^巧丄一《丄一F丄'^附,丄cr。2i^—m2，a2i ,-尸丄' 2、在y垂直方向上，沿YY'的剖面，受力分析如下如圖9所示，N'為轉(zhuǎn)子/曲軸 所受支持力；y垂直方向合力E Fy = mi丄g+m2丄g+m4g+m5g-N' 綜合以上，由于上/下軸承等部品將曲軸沿x水平方向、y垂直方向固定，x水平方向，上下平衡塊所受的離心力隨運轉(zhuǎn)頻率C7變化時，F(xiàn)/也隨CT的變化而變化，同時各力共
同作用，使得合力E Fx = 0 ;y垂直方向，由于該方向曲軸受力靜止，因此E Fy = 0。 [OO41]3、力矩，沿YY'的剖面，力矩分析如下如圖10所示，0'為支點，假設(shè)逆時針力矩 為正，順時針力矩為負合力矩，<formula>formula see original document page 6</formula>，將E Fx = 0 代入，即<formula>formula see original document page 6</formula> 當(dāng)加速狀態(tài)時，K,越大，離心力越大，但此時動平衡塊322/332也越偏離定平衡塊 321/331，此時上平衡塊組件32的重心位置與旋轉(zhuǎn)軸點0的距離r吣下平衡塊組的重心 位置(^與旋轉(zhuǎn)軸點0的距離i^就越短，質(zhì)量代換軸與YY'軸的夾角cia、l^就越小。從而 實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)功能，確保合力E Fx = 0， E Fy = O，合力矩E M = 0。
權(quán)利要求一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機，包括殼體、儲液器、定子、轉(zhuǎn)子和泵體，所述的轉(zhuǎn)子包括鐵芯和平衡塊組件，其特征是所述的平衡塊組件包括定平衡塊、動平衡塊以及限定動平衡塊運動軌跡的軌道裝置，定平衡塊和動平衡塊之間通過彈性連接元件連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于所述的平衡塊組件設(shè)置在鐵芯的上部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于所述的平衡塊組件設(shè)置在鐵芯的下部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于所述的平衡塊組件為分別設(shè)置在鐵芯上部和下部的兩組平衡塊組件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于所述的軌道裝置為導(dǎo)桿，動平衡塊套接于導(dǎo)桿外并可沿導(dǎo)桿滑動，所述的定平衡塊與鐵芯固接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于所述的軌道裝置為導(dǎo)槽，動平衡塊設(shè)于導(dǎo)槽內(nèi)并可沿導(dǎo)槽滑動，所述的定平衡塊通過導(dǎo)槽與鐵芯固接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于所述的彈性連接元件為伸縮彈簧或橡膠連接件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于所述的軌道裝置與動平衡塊的接觸面平滑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于所述的軌道裝置為弧形。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，其特征在于所述的定平衡塊通過鉚接，螺固或焊接與鐵芯固定。
專利摘要本實用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機，包括殼體、儲液器、定子、轉(zhuǎn)子和泵體，所述的轉(zhuǎn)子包括鐵芯和平衡塊組件，其特征是所述的平衡塊組件包括定平衡塊、動平衡塊以及限定動平衡塊運動軌跡的軌道裝置，定平衡塊和動平衡塊之間通過彈性連接元件連接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，在壓縮機(變頻機種)在運轉(zhuǎn)過程 中，通過動平衡塊的運動位置的變化，可自動實現(xiàn)平衡塊組件重心的調(diào)整，避免出于運轉(zhuǎn)頻率的變化引起壓縮機整體不平衡而出現(xiàn)的振動，改善噪音。
文檔編號F04C18/00GK201437775SQ200920059569
公開日2010年4月14日 申請日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者張美 , 賈洪亮 申請人:松下·萬寶(廣州)壓縮機有限公司