CN106130248A - 用于压缩机的电机转子、用于压缩机的电机及压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于压缩机的电机转子、用于压缩机的电机及压缩机。所述用于压缩机的电机转子包括转子铁芯和至少一个平衡块，所述转子铁芯沿其轴向具有压缩端和反压缩端；所述平衡块包括安装部和平衡部，所述安装部安装在所述转子铁芯的压缩端和反压缩端中的至少一个的端面上，所述平衡部连接在所述安装部的背向所述端面的表面上且沿所述转子铁芯的周向延伸，所述平衡部的外端面与外周面之间具有相对于所述端面倾斜的斜面。根据本发明的用于压缩机的电机转子，尤其适用于高转速运行，能够在保证压缩机的电机特性的条件下，提高冷媒气体中所含的油液的分离效果，抑制制冷循环系统中油液的流入，保证压缩机内的油量。
Description
技术领域
本发明涉及压缩机制造技术领域，尤其是涉及一种用于压缩机的电机转子、具有所述用于压缩机的电机转子的用于压缩机的电机及具有所述用于压缩机的电机的压缩机。
背景技术
压缩机在高转速下运行时，平衡块会搅拌压缩机构侧(即电机的面向压缩机构的一侧)的冷媒气体，导致反压缩机构侧(即电机的背向压缩机构的一侧)的冷媒气体中所含的油液的分离效果下降，含有油液的冷媒气体排出到制冷循环系统中，降低了压缩机内的油池中的油液量。并且，为了将在反压缩机构侧从冷媒气体中分离出来的油液返回到压缩机构侧，需要扩大电机定子的切口部的面积，导致压缩机的电机特性降低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于压缩机的电机转子，所述用于压缩机的电机转子即使在高转速下运行，也能够在保证压缩机的电机特性的条件下，提高冷媒气体中所含的油液的分离效果，抑制制冷循环系统中油液的流入，保证压缩机内的油量。
本发明还提出一种具有所述用于压缩机的电机转子的用于压缩机的电机。
本发明还提出一种具有所述用于压缩机的电机的压缩机。
根据本发明第一方面实施例的用于压缩机的电机转子，包括：转子铁芯，所述转子铁芯沿其轴向具有压缩端和反压缩端；至少一个平衡块，所述平衡块包括安装部和平衡部，所述安装部安装在所述转子铁芯的压缩端和反压缩端中的至少一个的端面上，所述平衡部连接在所述安装部的背向所述端面的表面上且沿所述转子铁芯的周向延伸，所述平衡部的外端面与外周面之间具有相对于所述端面倾斜的斜面。
根据本发明实施例的用于压缩机的电机转子，利用平衡块上的斜面，即使在高转速下运行，也能够在保证压缩机的电机特性的条件下，抑制冷媒气体的搅拌，提高冷媒气体中所含的油液的分离效果，抑制制冷循环系统中油液的流入，保证压缩机内的油量。
另外，根据本发明实施例的用于压缩机的电机转子还具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述斜面沿所述平衡部的长度方向延伸至所述平衡部的两端以使所述平衡部的两端的厚度小于所述平衡部的其余部分的厚度。
根据本发明的一些实施例，所述平衡部的横截面为直角梯形。
根据本发明的一些实施例，所述安装部通过至少两个在所述转子铁芯的径向上相对的铆钉安装在所述转子铁芯上。
根据本发明的一些实施例，所述安装部上设有避开所述平衡部的若干轻量化切口。
根据本发明的一些实施例，所述平衡块为非磁性件。
根据本发明的一些实施例，所述斜面铸造或锻造而成。
根据本发明的一些实施例，所述平衡块包括：压缩端平衡块，所述压缩端平衡块设在所述转子铁芯的压缩端的端面上；反压缩端平衡块，所述反压缩端平衡块设在所述转子铁芯的反压缩端的端面上，所述压缩端平衡块和所述反压缩端平衡块上分别设有所述斜面。
进一步地，所述用于压缩机的电机转子还包括：磁性件，所述转子铁芯上设有沿所述转子铁芯的轴向贯通所述转子铁芯的磁槽，所述磁性件设在所述磁槽内；压缩端端盖，所述压缩端端盖设在所述转子铁芯的压缩端的端面上且至少一部分位于所述转子铁芯的压缩端的端面与所述压缩端平衡块之间，所述压缩端端盖封盖所述磁槽的一端；反压缩端端盖，所述反压缩端端盖设在所述转子铁芯的反压缩端的端面上且至少一部分位于所述转子铁芯的反压缩端的端面与所述反压缩端平衡块之间，所述反压缩端端盖封盖所述磁槽的另一端。
根据本发明第二方面实施例的用于压缩机的电机，包括：定子；转子，所述转子为根据本发明第一方面实施例所述的用于压缩机的电机转子，所述转子可旋转地设在所述定子内。
根据本发明实施例的用于压缩机的电机，利用如上所述的用于压缩机的电机转子，即使在高转速下运行，也能够在保证电机特性的条件下，抑制冷媒气体的搅拌，提高冷媒气体中所含的油液的分离效果，抑制制冷循环系统中油液的流入，保证压缩机内的油量。
根据本发明第三方面实施例的压缩机，包括：壳体；压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内；用于储存油液的油池，所述油池设在所述壳体内；用于驱动所述压缩机构的电机，所述电机为根据本发明第二方面实施例所述的用于压缩机的电机，所述电机设在所述壳体内且与所述压缩机构传动连接，所述压缩机构和所述油池均位于所述转子铁芯的压缩端的一侧且所述定子上设有连通所述转子铁芯的压缩端的一侧和反压缩端的一侧的油道。
根据本发明实施例的压缩机，利用如上所述的用于压缩机的电机，即使在高转速下运行，也能够在保证电机特性的条件下，抑制冷媒气体的搅拌，提高冷媒气体中所含的油液的分离效果，抑制制冷循环系统中油液的流入，保证油池内的油量。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明实施例的用于压缩机的电机转子的结构示意图；
图2是沿图1中的A-A线的剖视图；
图3是根据本发明第一可选实施例的用于压缩机的电机转子的结构示意图；
图4是沿图3中的B-B线的剖视图；
图5是根据本发明第二可选实施例的用于压缩机的电机转子的结构示意图。
附图标记：
用于压缩机的电机转子1，
转子铁芯100，磁槽101，
平衡块200，斜面201，压缩端平衡块202，反压缩端平衡块203，安装部210，轻量化切口211，平衡部220，
铆钉300，磁性件400，压缩端端盖510，反压缩端端盖520。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“厚度”、“上”、“下”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：
相关技术中的压缩机，压缩机内的油液与压缩机构排出的被压缩成高温高压状态的冷媒气体混合成雾状，并以电机定子和电机转子形成的均匀或者不均匀的空隙为主通道向上流动到反压缩机构侧(即电机的背向压缩机构的一侧)。为了对压缩机构的机械偏心量进行补正，通常在电机转子上设置平衡块，这样，压缩机在较高转速(例如100rps-120rps)下运行时，平衡块会搅拌压缩机构侧(即电机的面向压缩机构的一侧)的冷媒气体，加快向上流动的冷媒气体的流速，导致反压缩机构侧的冷媒气体中所含的油液的分离效果下降，含有油液的冷媒气体排出到制冷循环系统中，降低了压缩机内的油池中的油液量。
为了解决上述技术问题，通常用铆钉使反压缩机构侧的平衡块与油分离器形成一体，然而，压缩机在更高转速(例如150rps-240rps)下运行时，从压缩机构侧排出的被压缩成高温高压的冷媒气体的流体阻力较高，含有油液的冷媒气体在平衡块的外周部及端部被搅拌，并以电机定子中配置的切口部及电机定子和电机转子形成的均匀或者不均匀的空隙作为主通道，朝向反压缩机构侧流动，反压缩机构侧的从冷媒气体中分离出来的油液不能回到压缩机构侧。
而为了将在反压缩机构侧从冷媒气体中分离出来的油液返回到压缩机构侧，需要扩大电机定子的切口部的面积，以降低从压缩机构侧向上流动的冷媒气体的流速，导致压缩机的电机特性降低。
为此，本发明提出一种用于压缩机的电机转子1，该用于压缩机的电机转子1尤其适用于高转速运行，能够在保证压缩机的电机特性的条件下，提高冷媒气体中所含的油液的分离效果，抑制制冷循环系统中油液的流入，保证压缩机内的油量。
下面参考图1-图5描述根据本发明第一方面实施例的用于压缩机的电机转子1。其中，压缩机可以包括用于压缩冷媒气体的压缩机构。
如图1-图5所示，根据本发明实施例的用于压缩机的电机转子1，包括转子铁芯100和至少一个平衡块200。
具体而言，转子铁芯100沿转子铁芯100的轴向具有压缩端和反压缩端，这里，转子铁芯100的压缩端指的是转子铁芯100的邻近压缩机构的一端，转子铁芯100的反压缩端指的是转子铁芯100的远离压缩机构的一端。例如，转子铁芯100的轴向沿上下方向定向，转子铁芯100的上端为反压缩端且下端为压缩端。
平衡块200可以为一个，也可以为多个，其中，每个平衡块200包括安装部210和平衡部220。安装部210安装在转子铁芯100的压缩端和反压缩端中的至少一个的端面上，即，转子铁芯100的压缩端或反压缩端上设有平衡块200，安装部210设在转子铁芯100的压缩端的端面或反压缩端的端面上，或者，转子铁芯100的压缩端和反压缩端上均设有平衡块200，安装部210分别设在转子铁芯100的压缩端的端面上和反压缩端的端面上。平衡部220连接在安装部210的背向所述端面的表面上，且平衡部220沿转子铁芯100的周向延伸。例如，安装部210为沿转子铁芯100的周向延伸的闭环形。
平衡部220的外端面与外周面之间具有相对于所述端面倾斜的斜面201，从而能够抑制冷媒气体在平衡部220的外周面的搅拌。例如，平衡块200分别设在转子铁芯100的压缩端的端面上和反压缩端的端面上，斜面201由平衡部220的外端面沿转子铁芯100的径向向外且朝向安装部210的所述表面倾斜延伸，即斜面201沿上下方向倾斜，从而能够抑制转子铁芯100的上侧(即反压缩机构侧)的冷媒气体的搅拌，增强冷媒气体中所含的油液的分离效果，同时，抑制转子铁芯100的下侧(即压缩机构侧)的冷媒气体的搅拌，降低向上流动的冷媒气体的流速，使分离出来的油液可以回到转子铁芯100的下侧。可以理解，斜面201可以铸造或锻造而成，从而成型方便。
由此，根据本发明实施例的用于压缩机的电机转子1，利用平衡块200上的斜面201，即使在高转速(例如，150rps-240rps)下运行，也能够抑制冷媒气体的搅拌，提高冷媒气体中所含的油液的分离效果，抑制制冷循环系统中油液的流入，保证压缩机内的油量，并且由于无需扩大电机定子的切口部的面积，从而保证了压缩机的电机的特性。
需要说明的是，根据本发明实施例的用于压缩机的电机转子1，在较高转速(例如100rps-150rps)下运行时，仅在转子铁芯100的压缩端的端面上设置平衡块200也可以达到上述效果。可以理解，“较高转速”不高于“高转速”。
根据本发明的一些实施例，如图1-图5所示，斜面201沿平衡部220的长度方向(即转子铁芯100的周向)延伸至平衡部220的两端，以使平衡部220的两端的厚度小于平衡部220的其余部分的厚度，从而抑制冷媒气体在平衡部220的两端的搅拌。可选地，如图2和图4所示，平衡部220的横截面可以为直角梯形，即，平衡部220的外周面可以为斜面201，从而增强对冷媒气体的抑制搅拌效果。
在本发明的一些实施例中，如图1-图5所示，安装部210通过至少两个在转子铁芯100的径向上相对的铆钉300安装在转子铁芯100上，从而实现平衡块200的可靠装配，提升压缩机的压缩机构在高转速运行下对离心力的机械强度。例如，铆钉300为四个，四个铆钉300沿转子铁芯100的周向均匀间隔开且在转子铁芯100的径向上两两相对，从而机械强度更高。
有利地，如图1、图3和图5所示，安装部210上可以设有避开平衡部220的若干轻量化切口211，这样，可以调节平衡块200的重心，以提升平衡块200的平衡效果，降低平衡块200在上下方向上的高度，使得转子铁芯100的压缩端的平衡块200可以进一步抑制压缩机构侧的冷媒气体的搅拌，以进一步降低向上流动的冷媒气体的流速；转子铁芯100的反压缩端的平衡块200可以进一步抑制反压缩机构侧的冷媒气体的搅拌，以进一步提升油液的分离效果。
例如，如图1所示，轻量化切口211为一个且沿转子铁芯100的周向延伸；例如，如图3所示，轻量化切口211为四个，四个轻量化切口211中的两个的边沿分别由三个直线段和一个弧形段围成，其余两个轻量化切口211分别由安装部210的切方处理形成；又如，如图5所示，轻量化切口211为三个，三个轻量化切口211中的一个的边沿分别由多个直线段和多个弧形段围成，其余两个轻量化切口211分别由安装部210的切方处理形成。
优选地，平衡块200可以为非磁性件，从而可以减小以平衡块200为磁回路的泄漏磁通，防止对电机定子的线圈的有效交链磁通的降低，抑制电机的特性的降低。
根据本发明的一些实施例，如图1-图4所示，平衡块200可以包括压缩端平衡块202和反压缩端平衡块203，压缩端平衡块202设在转子铁芯100的压缩端的端面上，反压缩端平衡块203设在转子铁芯100的反压缩端的端面上，压缩端平衡块202和反压缩端平衡块203上分别设有斜面201。由此，压缩端平衡块202可以抑制压缩机构侧的冷媒气体的搅拌，以降低向上流动的冷媒气体的流速；反压缩端平衡块203可以抑制反压缩机构侧的冷媒气体的搅拌，以提升油液的分离效果。
可以理解，根据压缩机构的偏心量的不同，压缩端平衡块202和反压缩端平衡块203的高度也会不同。还可以理解的是，压缩端平衡块202和反压缩端平衡块203的形状和结构可以相同也可以不同。
进一步地，如图1-图5所示，用于压缩机的电机转子1还可以包括磁性件400、压缩端端盖510和反压缩端端盖520。其中，磁性件400可以为永磁体。转子铁芯100上设有沿转子铁芯100的轴向贯通转子铁芯100的磁槽101，磁性件400设在磁槽101内。压缩端端盖510设在转子铁芯100的压缩端的端面上，且压缩端端盖510的至少一部分位于转子铁芯100的压缩端的端面与压缩端平衡块202之间，即，压缩端端盖510部分位于转子铁芯100的下端面与压缩端平衡块202之间，或者，压缩端端盖510全部位于转子铁芯100的下端面与压缩端平衡块202之间。反压缩端端盖520设在转子铁芯100的反压缩端的端面上，且反压缩端端盖520的至少一部分位于转子铁芯100的反压缩端的端面与反压缩端平衡块203之间，即，反压缩端端盖520部分位于转子铁芯100的上端面与反压缩端平衡块203之间，或者，反压缩端端盖520全部位于转子铁芯100的下端面与反压缩端平衡块203之间。如此，压缩端端盖510封盖磁槽101的一端，反压缩端端盖520封盖磁槽101的另一端，从而能够避免磁性件400从磁槽101中脱出。
可以理解，如图3-图5所示，压缩端平衡块202的安装部210可以封盖磁槽101的下端且反压缩端平衡块203的安装部210可以封盖磁槽101的上端，从而可以省去压缩端端盖510和反压缩端端盖520，进一步降低平衡块200的高度。
根据本发明第二方面实施例的用于压缩机的电机，包括定子和转子。
具体而言，转子为根据本发明第一方面实施例所述的用于压缩机的电机转子1，转子1可旋转地设在定子内。可选地，转子1可以为诸如四极构造或六极构造等多级构造。
根据本发明实施例的用于压缩机的电机，利用如上所述的用于压缩机的电机转子1，即使在高转速下运行，也能够在保证电机特性的条件下，抑制冷媒气体的搅拌，提高冷媒气体中所含的油液的分离效果，抑制制冷循环系统中油液的流入，保证压缩机内的油量。
其中，定子可以通过热套等方式安装在壳体上，定子可以包括定子铁芯和线圈，定子铁芯具有环形的轭部和分布在轭部的内周面上的多个齿部，线圈为绕制在多个齿部上的集中卷线圈。当然，采用分布卷线圈的电机也可以达到上述技术效果。
根据本发明第三方面实施例的压缩机，包括壳体、压缩机构、油池和电机。
具体而言，压缩机可以为旋转式压缩机，压缩机用于诸如空调或冰箱等电器中。压缩机构设在壳体内，压缩机构用于压缩冷媒气体。油池用于储存油液，油池设在壳体内。电机用于驱动压缩机构，电机为根据本发明第二方面实施例的用于压缩机的电机，电机设在壳体内，且电机与压缩机构传动连接，压缩机构和油池均位于转子铁芯的压缩端的一侧(即压缩机构侧，也即转子铁芯的下侧)，且定子上设有连通转子铁芯的压缩端的一侧和反压缩端的一侧(即反压缩机构侧，也即转子铁芯的上侧)的油道。这里，油道指的是上述定子的切口部。
根据本发明实施例的压缩机，利用如上所述的用于压缩机的电机，即使在高转速下运行，也能够在保证电机特性的条件下，抑制转子铁芯的上侧的冷媒气体的搅拌，冷媒气体可以反复冲击定子中的线圈，增强冷媒气体中所含的油液的分离效果，同时，抑制转子铁芯的下侧的冷媒气体的搅拌，降低通过油道向上流动的冷媒气体的流速，使分离出来的油液可以从油道回到转子铁芯的下侧的油池内，维持压缩机的油量。
根据本发明实施例的压缩机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“可选实施例”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种用于压缩机的电机转子，其特征在于，包括：
转子铁芯，所述转子铁芯沿其轴向具有压缩端和反压缩端；
至少一个平衡块，所述平衡块包括安装部和平衡部，所述安装部安装在所述转子铁芯的压缩端和反压缩端中的至少一个的端面上，所述平衡部连接在所述安装部的背向所述端面的表面上且沿所述转子铁芯的周向延伸，所述平衡部的外端面与外周面之间具有相对于所述端面倾斜的斜面。
2.根据权利要求1所述的用于压缩机的电机转子，其特征在于，所述斜面沿所述平衡部的长度方向延伸至所述平衡部的两端以使所述平衡部的两端的厚度小于所述平衡部的其余部分的厚度。
3.根据权利要求1所述的用于压缩机的电机转子，其特征在于，所述平衡部的横截面为直角梯形。
4.根据权利要求1所述的用于压缩机的电机转子，其特征在于，所述安装部通过至少两个在所述转子铁芯的径向上相对的铆钉安装在所述转子铁芯上。
5.根据权利要求1所述的用于压缩机的电机转子，其特征在于，所述安装部上设有避开所述平衡部的若干轻量化切口。
6.根据权利要求1所述的用于压缩机的电机转子，其特征在于，所述平衡块为非磁性件。
7.根据权利要求1所述的用于压缩机的电机转子，其特征在于，所述斜面铸造或锻造而成。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于压缩机的电机转子，其特征在于，所述平衡块包括：
压缩端平衡块，所述压缩端平衡块设在所述转子铁芯的压缩端的端面上；
反压缩端平衡块，所述反压缩端平衡块设在所述转子铁芯的反压缩端的端面上，所述压缩端平衡块和所述反压缩端平衡块上分别设有所述斜面。
9.根据权利要求8所述的用于压缩机的电机转子，其特征在于，还包括：
磁性件，所述转子铁芯上设有沿所述转子铁芯的轴向贯通所述转子铁芯的磁槽，所述磁性件设在所述磁槽内；
压缩端端盖，所述压缩端端盖设在所述转子铁芯的压缩端的端面上且至少一部分位于所述转子铁芯的压缩端的端面与所述压缩端平衡块之间，所述压缩端端盖封盖所述磁槽的一端；
反压缩端端盖，所述反压缩端端盖设在所述转子铁芯的反压缩端的端面上且至少一部分位于所述转子铁芯的反压缩端的端面与所述反压缩端平衡块之间，所述反压缩端端盖封盖所述磁槽的另一端。
10.一种用于压缩机的电机，其特征在于，包括：
定子；
转子，所述转子为根据权利要求1-9中任一项所述的用于压缩机的电机转子，所述转子可旋转地设在所述定子内。
11.一种压缩机，其特征在于，包括：
壳体；
压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内；
用于储存油液的油池，所述油池设在所述壳体内；
用于驱动所述压缩机构的电机，所述电机为根据权利要求10所述的用于压缩机的电机，所述电机设在所述壳体内且与所述压缩机构传动连接，所述压缩机构和所述油池均位于所述转子铁芯的压缩端的一侧且所述定子上设有连通所述转子铁芯的压缩端的一侧和反压缩端的一侧的油道。
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