CN105526170B - 一种旋转压缩机的平衡块及具有其的双缸双级压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转压缩机的平衡块(1)，其包括扁平圆盘状且具有上、下圆形表面的平衡块底板(11)，在所述上、下圆形表面上分别设置有围绕圆盘状的平衡块底板(11)的圆心成相对布置的平衡块主偏心部(12)和平衡块副偏心部(13)，且所述平衡块底板(11)、所述平衡块主偏心部(12)和所述平衡块副偏心部(13)为一体式成型的结构。通过本发明只需要开一副模具即可制作出平衡块主偏心部和平衡块副偏心部，相对于现有技术中的分开开模制造大大地降低了成本；且主、副偏心部之间的角度相对固定，装配过程简单，装配效率明显提高，不会出现装配错误的问题，使得压缩机振动噪音有保障。本发明还涉及具有该平衡块的双缸双级压缩机。

Description

一种旋转压缩机的平衡块及具有其的双缸双级压缩机

技术领域

本发明属于压缩机、制冷及空调技术领域，具体涉及一种旋转压缩机的平衡块及具有其的双缸双级压缩机。

背景技术

随着双缸双级压缩机应用的越来越广泛，双缸双级压缩机曲轴滚子偏心部分空间呈180°对称设计且下缸偏心量大，上缸偏心量小，对于整个轴向旋转系统而言，由于上下缸差别不是特别大则平衡块所需要起到的平衡配重负荷较小，导致传统方式的分别在转子上下端面且空间上呈180°对称分布的主副平衡块偏心部高度矮，重量轻，尺寸小，无法准确充磁定位，压缩机质量不稳定。平衡块一般为铸造而成，精度较低，导致质量控制困难，对整个平衡系统的一致性和稳定性非常不利，而且主副平衡块分开开模具，增加了成本。

由于现有技术中的双缸双级压缩机由于存在平衡块偏心部厚度薄，尤其是副平衡块还需要起到充磁定位的作为，厚度过薄，充磁无法定位，压缩机质量无法保证；主副平衡块需要分开开模，增加开模成本；主副平衡块在转子铁芯两端，且必须呈180°对称，装配复杂，容易装错角度，影响系统平衡，压缩机振动噪音大等技术问题，因此本发明研究设计出一种旋转压缩机的平衡块及具有其的双缸双级压缩机。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的压缩机存在主、副平衡块需要分开开模，从而增加开模成本，且装配复杂，容易装错角度，影响系统平衡，而导致压缩机振动噪音大的缺陷，从而提供一种旋转压缩机的平衡块及具有其的双缸双级压缩机。

本发明提供一种旋转压缩机的平衡块，其包括扁平圆盘状且具有上、下圆形表面的平衡块底板，在所述上、下圆形表面上分别设置有围绕圆盘状的平衡块底板的圆心成相对布置的平衡块主偏心部和平衡块副偏心部，且所述平衡块底板、所述平衡块主偏心部和所述平衡块副偏心部为一体式成型的结构。

优选地，所述平衡块主偏心部设置于所述平衡块底板的下圆形表面上，所述平衡块副偏心部设置于所述平衡块底板的上圆形表面上。

优选地，所述平衡块主偏心部和所述平衡块副偏心部均设置于扁平圆盘状的平衡块底板的边缘位置处，且均为凸出表面设置的圆环结构中的一段圆弧状。

优选地，所述圆弧状的平衡块主偏心部和平衡块副偏心部的外缘半径与所述扁平圆盘状的平衡块底板的半径相等，其外缘与所述圆盘状的平衡块底板的外圆周面相平齐。

优选地，所述平衡块主偏心部的面积比所述平衡块副偏心部的面积大，和/或，重量比其重，和/或，质心距旋转轴的距离比其小。

优选地，在所述平衡块底板的圆心位置的周围设置有贯穿其上、下表面的且沿圆周方向均匀布置的多个铆钉孔。

优选地，在所述平衡块底板的下圆形表面上对应所述铆钉孔位置处还设置有圆环形凸台，且当所述平衡块主偏心部设置于所述平衡块底板的下圆形表面时，在所述平衡块轴向方向上，所述圆环形凸台的高度比所述平衡块主偏心部的高度高。

优选地，所述圆环形凸台的内径与所述铆钉孔的直径相一致。

优选地，所述圆环形凸台的壁厚为2mm以上。

优选地，所述平衡块通过由高锰钢材质一体浇铸成型或通过由铅黄铜材质一体锻造成型。

本发明还提供一种双缸双级压缩机，包括转子铁芯、上挡板和下挡板和泵体组件，其还包括前述的平衡块，所述平衡块通过铆钉与所述转子铁芯、上挡板和下挡板铆接在一起，且安装在远离所述泵体组件的一端。

优选地，所述平衡块的平衡块主偏心部设置于靠近转子铁芯的一端，所述平衡块副偏心部设置于靠近转子铁芯一端的相反端。

本发明提供的一种旋转压缩机的平衡块和具有其的双缸双级压缩机具有如下有益效果：

1.通过将本发明的平衡块底板、平衡块主偏心部和平衡块副偏心部采用一体式成型的结构方式，只需要开一副模具即可制作出平衡块主偏心部和平衡块副偏心部，相对于现有技术中的主、副平衡块分开式的结构则需要分开开模进行制造而言，大大地降低了成本。

2.通过本发明的一体成型结构的平衡块，其主、副偏心部之间的角度相对固定，装配到压缩机转子上的装配过程简单，装配效率明显提高，且不会出现装配错误的问题，使得压缩机振动噪音有保障。

3.一体式平衡块的偏心部分由底板连接，所述平衡块主偏心部的面积比所述平衡块副偏心部的面积大，能够有效使得副平衡块偏心部分面积减小，增加副偏心部分高度，从而解决了充磁难以定位的问题。

4.一体式平衡块的底板上有圆周均布的多个凸台，比平衡块主偏心高度略高，当其与压缩机转子连接后，冷媒和冷冻油从转子铁芯通流孔向平衡块端流动，最后被平衡块底板板挡住，并通过凸台与底板间隙喷散开，通过定转子间隙或定子切边回流至压缩机底部，实现油路循环，该一体式平衡块能够有效降低压缩机吐油率，并降低电机温升，提高压缩机运行可靠性。

附图说明

图1是本发明的旋转压缩机的平衡块从上表面看的立体结构示意图；

图2是本发明的旋转压缩机的平衡块从下表面看的立体结构示意图；

图3是本发明的具有平衡块的双缸双级压缩机的部分结构从上表面看的爆炸示意图；

图4是本发明的具有平衡块的双缸双级压缩机的部分结构从下表面看的爆炸示意图。

图中附图标记表示为：

1—平衡块，11—平衡块底板，12—平衡块主偏心部，13—平衡块副偏心部，14—铆钉孔，15—凸台，2—转子铁芯，21—转子铁芯通流孔3—上挡板，31—挡板铆钉孔，32—挡板通流孔，4—下挡板，5—铆钉。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明提供一种旋转压缩机的平衡块1，其包括扁平圆盘状且具有上、下圆形表面的平衡块底板11，在所述上、下圆形表面上分别设置有围绕圆盘状的平衡块底板11的圆心成相对布置(优选成180°旋转或中心对称地布置)的平衡块主偏心部12和平衡块副偏心部13(即在上圆形表面上设置平衡块主偏心部时，在下圆形表面上设置平衡块副偏心部；在上圆形表面上设置平衡块副偏心部时，在下圆形表面上设置平衡块主偏心部)，且所述平衡块底板11、所述平衡块主偏心部12和所述平衡块副偏心部13为一体式成型的结构。

由于通常双级双缸压缩机的下气缸(即转子的下偏心部)和上气缸(即转子的上偏心部)围绕旋转轴心成180°对称地设置(这样是为了更好地平衡相互的惯性力和力矩)，因此为了平衡转子下偏心部和上偏心部各自所带来的旋转惯性力和力矩，则将平衡块主偏心部和所述平衡块副偏心部围绕圆盘状的平衡块底板的圆心成相对地布置(优选沿圆心成180°旋转地布置或中心对称地布置)，便能够有效地实现平衡下偏心部和上偏心部各自旋转所带来的旋转惯性力和力矩的作用；

同时通过将本发明的平衡块底板、平衡块主偏心部和平衡块副偏心部采用一体式成型的结构方式，只需要开一副模具即可制作出平衡块主偏心部和平衡块副偏心部，相对于现有技术中的主、副平衡块分开式的结构则需要分开开模进行制造而言，大大地降低了成本；并且通过本发明的一体成型结构的平衡块，其主、副偏心部之间的角度相对固定，装配到压缩机转子上的装配过程简单，装配效率明显提高，且不会出现装配错误的问题，使得压缩机振动噪音有保障。

优选地，所述平衡块主偏心部12设置于所述平衡块底板11的下圆形表面上，所述平衡块副偏心部13设置于所述平衡块底板11的上圆形表面上。这是平衡块主偏心部和平衡块副偏心部的设置于平衡块底板上的优选位置，一般情况下，双缸转子压缩机的下气缸(即转子的下偏心部)的偏心量要大于上气缸(即转子的上偏心部)的偏心量，这样的设置形式是因为下气缸面临针对气体的一级压缩，其初始压力较低，可压缩比较大，因此可以尽大可能地对其压缩，而上气缸面临气体的二级压缩，初始压力较高，可压缩比较小，若设置与一级压缩同等的偏心量，则其耗功增加，能效比降低。由此，平衡块主偏心部是为了平衡位于下部的转子下偏心部的旋转惯性力和惯性力矩，因此将其设置于平衡块底板的下圆形表面；平衡块副偏心部是为了平衡位于转子上偏心部的旋转惯性力和惯性力矩，因此将其设置于平衡块的上圆形表面。

优选地，所述平衡块主偏心部12和所述平衡块副偏心部13在所述圆盘状的平衡块底板11的圆周面上不存在重叠或交叉的范围。这是一种优选的设置形式，如若存在重叠或交叉的范围则该范围部分起到的平衡惯性力和力矩的作用较小。

优选地，所述平衡块主偏心部12和所述平衡块副偏心部13均设置于扁平圆盘状的平衡块底板11的边缘位置处，且均为凸出表面设置的圆环结构中的一段圆弧状。将平衡块主偏心部和副偏心部均设置于平衡块的边缘位置是为了更大限度地起到平衡转子偏心部旋转惯性力和力矩的作用和效果，将其均设置为凸出表面的一段圆弧状是优选的形状和结构形式。

优选地，所述圆弧状的平衡块主偏心部12和平衡块副偏心部13的外缘半径与所述扁平圆盘状的平衡块底板11的半径相等，其外缘与所述圆盘状的平衡块底板11的外圆周面相平齐。这样的设置方式是为了更好地方便一体成型加工和装配，提高加工和装配效率，降低压缩机振动而带来的噪音。

优选地，所述平衡块主偏心部2的面积比所述平衡块副偏心部3的面积大，和/或，重量比其重，和/或，质心距旋转轴的距离比其小。将平衡块主偏心部的面积设置为比平衡块副偏心部的面积大，能够有效使得平衡块副偏心部面积减小，以增加其偏心部分高度，解决了充磁难以定位的问题，有效地保证了压缩机的质量，重量比其重，是因为由平衡块主偏心部进行力平衡的转子下偏心部的重量比转子上偏心部的重量大，转子上偏心部与平衡块的主偏心部是在转轴的同一边，曲轴滚子的上偏心重量较小，与之对应的平衡块主偏心重量要稍大一些以达到分别地对平衡转子下偏心部和上偏心部的旋转惯性力进行平衡的作用；质心距旋转轴的距离比其小是为了有效且分别地对平衡转子下偏心部和上偏心部的旋转惯性力矩进行平衡，质心距旋转轴的距离比较小是不一定的，最好是调整平衡块主偏心的高度来调节其重量。

优选地，在所述平衡块底板11的圆心位置的周围设置有贯穿其上、下表面的且沿圆周方向均匀布置的多个铆钉孔14(优选为4个)。在上述位置设置多个铆钉孔是为了方便地将该平衡块铆接到压缩机的转子上，且将其设置为沿圆周方向均匀布置是为了不影响整个平衡系统的配重，使其保持平衡的状态。

优选地，在所述平衡块底板11的下圆形表面上对应所述铆钉孔位置处还设置有圆环形凸台15(优选为4个)，且当所述平衡块主偏心部12设置于所述平衡块底板11的下圆形表面时，在所述平衡块轴向方向上，所述圆环形凸台15的高度比所述平衡块主偏心部12的高度高。在平衡块的上述位置设置圆环形凸台且使其轴向高度比平衡块主偏心部高度高，是为了通过凸台起到支撑平衡块的作用，防止平衡块主偏心部因铆钉铆接力直接压在挡板上以造成转子铁芯变形情况的发生。

优选地，所述圆环形凸台15的内径与所述铆钉孔的直径相一致。这样是为了更好地使得铆钉从铆钉孔、圆环形凸台的内部穿过，从而完成铆接的作用。

优选地，所述圆环形凸台15的壁厚为2mm以上。这是圆环形凸台壁厚的优选数值范围，这样既能够保证铆接强度，也不宜过厚以免凸台直径过大，影响冷冻油喷散效果。

优选地，所述平衡块通过由高锰钢材质一体浇铸成型或通过由铅黄铜材质一体锻造成型。这是平衡块的优选材料和一体加工成型的优选加工步骤和工艺手段。

本发明还提供一种双缸双级压缩机，包括转子铁芯2、上挡板3、下挡板4和泵体组件，其还包括前述的平衡块1，所述平衡块1通过铆钉5与所述转子铁芯2、上挡板3和下挡板4铆接在一起，且安装在远离所述泵体组件的一端。通过包括前述的平衡块，即将本发明的平衡块底板、平衡块主偏心部和平衡块副偏心部采用一体式成型的结构方式，只需要开一副模具即可制作出平衡块主偏心部和平衡块副偏心部，相对于现有技术中的主、副平衡块分开式的结构则需要分开开模进行制造而言，大大地降低了成本；并且通过本发明的一体成型结构的平衡块，其主、副偏心部之间的角度相对固定，装配到压缩机转子上的装配过程简单，装配效率明显提高，且不会出现装配错误的问题，使得压缩机振动噪音有保障；平衡块为一体式结构，安装在远离泵体组件的转子铁芯端，既可以实现双缸双级压缩机的平衡系统的要求，又可以起到挡油作用，同时开模成本低，装配方便可靠。

优选将平衡块铆接于所述转子铁芯2位于上挡板3的一侧。

优选地，所述平衡块的平衡块主偏心部12设置于靠近转子铁芯2的一端，所述平衡块副偏心部13设置于靠近转子铁芯3一端的相反端。这样能够通过平衡块主偏心部对转子下偏心部进行旋转惯性力和力矩进行平衡，通过平衡块副偏心部对转子上偏心部进行旋转惯性力和力矩进行平衡。

优选地，所述平衡块主偏心部12的面积比所述平衡块副偏心部13的面积大，重量比其重，质心距旋转轴的距离比其小。由于双缸双级压缩机下缸偏心量大，上缸偏心量小，使得一体化平衡块得以实现整个系统平衡。平衡块主副偏心配重计算需要遵循力平衡和力矩平衡，一般原则：主偏心面积稍大，重量稍重，但质心距旋转轴距离偏小；副偏心面积稍小，重量偏轻，但质心距旋转轴距离偏大。

下面介绍一下本发明的优选实施例

如图1-4所示，本发明提供一种双缸压缩机转子组件，包括转子铁芯、挡板、一体化平衡块和铆钉，按照图3顺序通过铆钉铆接成组件，其中一体化平衡块副偏心部朝上，凸台和主偏心部朝下，铆钉通过平衡块底板凸台铆接在整个转子组件上。

平衡块材质可以是高锰钢也可以是铅黄铜，高锰钢通过浇铸制作，铅黄铜通过锻造制作。平衡块底板凸台的作用是为了支撑起一体平衡块，凸台为圆周均布，因此并不影响整个平衡系统的配重。凸台高度比平衡块主偏心部高度略高，以保证平衡块主偏心部不会因铆钉铆接力直接压在挡板上，避免转子铁芯变形。凸台内径与挡板铆钉孔、转子铁芯铆钉孔保持一致，凸台壁厚单边2mm以上，以保证铆接强度，也不宜过厚以免凸台直径过大，影响冷冻油喷散效果。

双缸双级压缩机下缸偏心量大，上缸偏心量小，使得一体化平衡块得以实现整个系统平衡。平衡块主副偏心配重计算需要遵循力平衡和力矩平衡，一般原则：主偏心面积稍大，重量稍重，但质心距旋转轴距离偏小；副偏心面积稍小，重量偏轻，但质心距旋转轴距离偏大。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种旋转压缩机的平衡块(1)，其特征在于：包括扁平圆盘状且具有上、下圆形表面的平衡块底板(11)，在所述上圆形表面上设置有平衡块副偏心部(13)、下圆形表面上设置有平衡块主偏心部(12)，或者在上圆形表面上设置平衡块主偏心部、在下圆形表面上设置平衡块副偏心部，且所述平衡块主偏心部(12)和所述平衡块副偏心部(13)围绕平衡块底板(11)的圆心成相对布置，所述平衡块主偏心部(12)和所述平衡块副偏心部(13)为一体式成型的结构；

在所述平衡块底板(11)的圆心位置的周围设置有贯穿其上、下表面的且沿圆周方向均匀布置的多个铆钉孔(14)；

在所述平衡块底板(11)的下圆形表面上对应所述铆钉孔位置处还设置有圆环形凸台(15)，且当所述平衡块主偏心部(12)设置于所述平衡块底板(11)的下圆形表面时，在所述平衡块轴向方向上，所述圆环形凸台(15)的高度比所述平衡块主偏心部(12)的高度高。

2.根据权利要求1所述的旋转压缩机的平衡块，其特征在于：所述平衡块主偏心部(12)和所述平衡块副偏心部(13)均设置于扁平圆盘状的平衡块底板(11)的边缘位置处，且均为凸出表面设置的圆环结构中的一段圆弧状。

3.根据权利要求2所述的旋转压缩机的平衡块，其特征在于：所述圆弧状的平衡块主偏心部(12)和平衡块副偏心部(13)的外缘半径与所述扁平圆盘状的平衡块底板(11)的半径相等，其外缘与所述圆盘状的平衡块底板(11)的外圆周面相平齐。

4.根据权利要求1-3之一所述的旋转压缩机的平衡块，其特征在于：所述平衡块主偏心部(12)的面积比所述平衡块副偏心部(13)的面积大，和/或，重量比其重，和/或，质心距旋转轴的距离比其小。

5.根据权利要求1所述的旋转压缩机的平衡块，其特征在于：所述圆环形凸台(15)的内径与所述铆钉孔的直径相一致。

6.根据权利要求5所述的旋转压缩机的平衡块，其特征在于：所述圆环形凸台(15)的壁厚为2mm以上。

7.根据权利要求1-3、5-6之一所述的旋转压缩机的平衡块，其特征在于：所述平衡块通过由高锰钢材质一体浇铸成型或通过由铅黄铜材质一体锻造成型。

8.一种双缸双级压缩机，包括转子铁芯(2)、上挡板(3)和下挡板(4)和泵体组件，其特征在于：还包括权利要求1-7之一所述的平衡块(1)，所述平衡块(1)通过铆钉(5)与所述转子铁芯(2)、上挡板(3)和下挡板(4)铆接在一起，且安装在远离所述泵体组件的一端。

9.根据权利要求8所述的双缸双级压缩机，其特征在于：所述平衡块的平衡块主偏心部(12)设置于靠近转子铁芯(2)的一端，所述平衡块副偏心部(13)设置于靠近转子铁芯(2)一端的相反端。