CN106998109B - 转子组件、电机和具有其的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子组件、电机和具有其的压缩机，所述转子组件包括：转子铁芯、转轴和引流装置，转子铁芯具有沿其轴向贯通的通风孔；转轴设在转子铁芯上；引流装置包括：挡板以及多个引流块，挡板适于设在转子铁芯的一端；多个引流块设在挡板的朝向转子铁芯的表面且沿转子铁芯的周向间隔设置，相邻引流块之间限定出用于将通风孔内的气流沿转子铁芯的径向导出的引流通道；其中，多个引流块包括：第一引流块和第二引流块，第一引流块在转子铁芯的轴向上的长度H1和第二引流块在转子铁芯的轴向上的长度H2满足：0.05H1≤H2≤H1。根据本发明实施例的转子组件，可以通过引流通道引导气流，可以减小摩擦和振动，引流作用效果好，噪音低，吐油量少。

Description

转子组件、电机和具有其的压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，更具体地，涉及一种转子组件、电机和具有其的压缩机。

背景技术

压缩机通常是由电机带动的，相关技术中的压缩机，转子铁芯的通风孔内通过的气流会对向流出，当气流的流速较高时，容易产生较大的气流噪音，同时气体极易出现流速不均匀的现象，会产生与气流反向的偏心力，不仅会增加转轴的摩擦损耗，而且会加剧振动，噪音更加明显。

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，本发明提出一种转子组件，所述转子组件能够改善气流的流动均匀性，减小摩擦和振动，降低噪音，降低吐油量。

本发明还提出了一种包括上述转子组件的电机。

本发明还提出了一种具有上述电机的压缩机。

根据本发明实施例的转子组件，包括：转子铁芯、转轴和引流装置，所述转子铁芯具有沿其轴向贯通的通风孔；所述转轴设在所述转子铁芯上；所述引流装置包括：挡板以及多个引流块，所述挡板适于设在所述转子铁芯的一端；多个所述引流块设在所述挡板的朝向所述转子铁芯的表面且沿所述转子铁芯的周向间隔设置，相邻所述引流块之间限定出用于将所述通风孔内的气流沿所述转子铁芯的径向导出的引流通道；其中，多个所述引流块包括：第一引流块和第二引流块，所述第一引流块在所述转子铁芯的轴向上的长度H1和所述第二引流块在所述转子铁芯的轴向上的长度H2满足：0.05H1≤H2≤H1。

根据本发明实施例的转子组件，可以通过引流通道引导气流，可以改善气流的流动均匀性，引流作用好，可以减小摩擦和振动，降低噪音，降低吐油量。

根据本发明的一些实施例，所述引流块的数量N与所述转子铁芯的磁极极对数P满足：2≤N≤2P+4。

本发明的一些实施例，多个所述引流通道的垂直于所述转子铁芯的中心轴线的截面面积之和S1与所述通风孔的横截面积之和S2满足：S1≥0.6S2。

根据本发明的一些实施例，每个所述引流通道的横截面积在所述转子铁芯的径向上保持不变；或每个所述引流通道的横截面积在所述转子铁芯的径向上由内至外递增。

可选地，多个所述引流通道的对应处的横截面积相等。

可选地，所述引流块的与所述转子铁芯的中心轴线平行的表面为流线型。

根据本发明的一些实施例，每个所述引流块的外端相对于所述引流块的内端沿所述转子铁芯的周向偏移，且多个所述引流块的外端在所述转子铁芯的周向上的偏移方向一致。

根据本发明的一些实施例，所述转子铁芯上设有用于安装所述转轴的安装孔，所述安装孔的中心轴线与所述转子铁芯的中心轴线重合，所述安装孔的横截面形成为半径为R1的圆形，其中，在垂直于所述转子铁芯的中心轴线的平面内，所述通气孔与所述转子铁芯的中心轴线之间的最小距离R2以及所述引流块的内端与所述转子铁芯的中心轴线之间的距离B满足：R1≤B≤1.5R2。

可选地，所述引流装置为一体冲压的钣金件。

根据本发明的一些实施例，至少一个所述引流块上设有贯通所述挡板的装配孔，所述引流装置通过配合在所述装配孔内的紧固件安装在所述转子铁芯的所述一端的端面上。

根据本发明的一些实施例，所述转子组件还包括：平衡块，所述平衡块设在所述引流装置与所述转子铁芯之间；或所述平衡块设在所述引流装置的背向所述转子铁芯的表面上。

可选地，所述平衡块与所述引流装置为分体件或一体件。

根据本发明实施例的电机，包括根据本发明上述实施例的转子组件。

根据本发明实施例的电机，通过设置根据本发明上述实施例的转子组件，能够对气流进行引导，可以减小摩擦和振动，降低噪音，降低吐油量。

根据本发明实施例的压缩机，包括根据本发明上述实施例的电机。

根据本发明实施例的压缩机，通过设置根据本发明上述实施例的电机，具有气流流动均匀、摩擦损耗小、振动小、噪音低、吐油量低、整体性能好等优点。

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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的转子组件的立体图；

图2是根据本发明一些实施例的转子组件的部分结构的立体图；

图3是根据本发明另一些实施例的转子组件的部分结构的立体图；

图4是根据本发明再一些实施例的转子组件的部分结构的立体图；

图5是根据本发明实施例的转子组件的转子铁芯的俯视图；

图6是根据本发明一个实施例的引流装置的立体图；

图7是图6所示的引流装置的仰视图；

图8是图6所示的引流装置的侧视图；

图9是根据本发明另一个实施例的引流装置的立体图；

图10是采用根据本发明实施例的压缩机的噪音频谱改善效果图。

附图标记：

100：转子组件；

1：转子铁芯；11：通风孔；12：轴孔；13：铆钉孔；

2：转轴；

3：引流装置；30：引流通道；31：挡板；32：引流块；33：装配孔；

311：安装孔；321：第一引流块；322：第二引流块；

4：平衡块。

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“中心”、“长度”、“上”、“下”、“内”、“外”、“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，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。

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”、“相连”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

下面参考图1-图9描述根据本发明实施例的转子组件100，该转子组件100可用于压缩机的电机，但不限于此。

如图1所示，根据本发明实施例的转子组件100包括：转子铁芯1、转轴2和引流装置3。

具体而言，如图1-图5所示，转子铁芯1可具有沿其轴向贯通的通风孔11，转轴2可以设在转子铁芯1上，转子铁芯1具有轴孔12，转轴2穿过轴孔12设在转子铁芯1上。

以转子铁芯1应用在压缩机电机上为例，转轴2为压缩机曲轴，该曲轴即为电机的输出轴。压缩机运行时，电机带动曲轴做功，在此过程中，进入压缩机的冷媒在压缩腔内被压缩形成高压气态冷媒，冷媒气流从转子铁芯1上的通风孔11流出。

如图1-图4所示，引流装置3可以包括挡板31和多个引流块32，其中，挡板31适于设在转子铁芯1的一端(例如，图示的上端)，多个引流块32可以设在挡板31的朝向转子铁芯1的表面(即，图示的下表面)，并且多个引流块32可沿转子铁芯1的周向间隔设置。

相邻引流块32之间可以限定出用于将通风孔11内的气流沿转子铁芯1的径向导出的引流通道30。也就是说，引流装置3上设有用于引导气流的引流通道30，通风孔11内的气流在引流装置3的引导下可以沿转子铁芯1的径向流出。这样，通风孔11内的气流可以通过引流通道30沿转子铁芯1的径向导出，从而可以解决气流对向流动的问题，在一定程度上降低气流噪音。同时，可以改善气体流动的均匀性，能够减小与气流反向的偏心力，进而可以减少转轴2的摩擦损耗，减小振动，也可以进一步降低噪音。

其中，如图6-图8所示，多个引流块32可以包括：第一引流块321和第二引流块322，第一引流块321在转子铁芯1的轴向上的长度为H1，第二引流块322在转子铁芯1的轴向上的长度为H2，H1和H2可以满足：0.05H1≤H2≤H1。换言之，在转子铁芯1的轴向方向上，第二引流块322的长度可以大于等于第一引流块321的长度的百分之五且小于等于第一引流块321的自身长度。由此，可以减小多个引流块32对流场的扰动，从而可以进一步对气流噪声起到一定的升频和抑制作用，提高降噪效果。

例如，在如图6-图8所示的示例中，第一引流块321在转子铁芯1的轴向上的长度H1和第二引流块322在转子铁芯1的轴向上的长度H2之比约等于0.5。当然，本发明的结构不限于此，第一引流块321在转子铁芯1的轴向上的长度H1和第二引流块322在转子铁芯1的轴向上的长度H2之比不限于以上描述，还可以是上述范围内的其他值，例如0.08、0.1、0.4、1等，这对于本领域的技术人员来说是可以理解的，在此不再详细描述。

另外，通过设置引流装置3，使气流在从通风孔11流出时，会撞击引流块32，气流在与引流块32发生碰撞的过程中，可以分离出气流中夹带的润滑油，提升油气分离效果，从而可以降低电机的吐油量，提高电机的性能和可靠性。

根据本发明实施例的转子组件100，通过将引流装置3设在转子铁芯1的一端，利用相邻的引流块32限定出引流通道30，将引流通道30构造成将通风孔11内的气流沿转子铁芯1的径向导出，并将第一引流块321在转子铁芯1的轴向上的长度H1和第二引流块322在转子铁芯1的轴向上的长度H2设为满足0.05H1≤H2≤H1，不仅可以解决气流对向流动的问题，改善气流的流动均匀性，能够减少转轴22的摩擦损耗，减小振动，而且可以有效降低噪音，还能够提升油气分离效果，降低了吐油量，提高了压缩机的性能和可靠性。

根据本发明的一些实施例，引流块32的数量N与转子铁芯1的磁极极对数P可以满足：2≤N≤2P+4。发明人经过大量的实验发现，当转子铁芯1的磁极极对数确定时，如果引流块32的数量N过少(例如N＝1时)，通风孔11内的气流进入引流通道30时，分布很不均匀，气流容易对向流动，会导致偏心严重；如果引流块32的数量N过多(例如N＝10时)，通风孔11内的气流流向引流通道30时，引流块32容易阻碍气流流动，导致引流作用不佳；将引流块32的数量N根据转子铁芯1的磁极极对数P设为N在2～2P+4之间取值，可有效避免偏心，降低气流阻力。

可选地，在垂直于转子铁芯1的中心轴线的平面内，多个引流通道30的面积可以相等；或者，多个引流通道30的面积可以彼此不同。从而可以适应性设置，提高气体流通的均匀性和稳定性。

在一些实施例中，多个引流通道30的垂直于转子铁芯1的中心轴线的截面面积之和S1与通风孔11的横截面积之和S2可以满足：S1≥0.6S2。换言之，在垂直于转子铁芯1的中心轴线的截面上，S1至少为0.6S2。由此，既可以提高引流通道30对气流的引导作用，也能够避免扰流，可以提高降噪稳定性和可靠性。

可选地，每个引流通道30的横截面积在转子铁芯1的径向上可以保持不变，以使气流沿转子铁芯1的径向均匀流出；或者，如图6、图7和图9所示，每个引流通道30的横截面积在转子铁芯1的径向上可以由内至外递增，即每个引流通道30被构造为横截面积内端小、外端大的渐变通道，从而可以保证较优的引流作用，提高降噪效果。

在一些实施例中，多个引流通道30的对应位置处的横截面积相等。也就是说，多个引流块32在转子铁芯1的周向上均匀间隔设置，从而可以将多个引流通道30的对应位置处的横截面设为相等。这样，可以提高多个引流通道30对应位置处的气流的流速和流量的均匀性，使得气流的流动性能更佳，所产生的偏心力就更小。

可选地，如图6、图7和图9所示，引流块32的与转子铁芯1中心轴线平行的表面为流线型。换言之，引流块32的限定出引流通道30的表面为流线型，即引流块32的侧壁面形成为流线型面。例如，在图6和图7所示的示例中，每个引流块32的两个侧壁面均可以形成为平面；再例如，在如图9所示的示例中，每个引流块32的两个侧壁面均可以形成为流线型的凸面；当然，每个引流块32还可以形成为一侧壁面为流线型的凹面，另一个侧壁面形成为流线型的凸面。

由此，可以提高引流通道30对气流的引导作用，可以降低气流在引流通道30内的流动阻力，进一步改善气流的流动均匀性，从而可以有效减小偏心力，减少摩擦，进而可以减小振动和噪音。

可选地，如图9所示，每个引流块32的外端相对于该引流块32的内端可沿转子铁芯1的周向偏移，并且多个引流块32的外端在转子铁芯1的周向上的偏移方向可以一致。例如，如图9中的空心箭头所示，每个引流块32的外端可相对于内端沿转子铁芯1的周向逆时针偏移。由此，可以将多个引流通道30构造为对应位置处的横截面形状相同的流线型弯道，一方面，利于为通风孔11内的气流导向，可以减小扰流，降低气流噪音，另一方面，可以保证多个引流通道30内的气流流动均匀，大大减小偏心引起的噪音以及转轴2的摩擦损耗。

在一些实施例中，多个引流块32可沿转子铁芯1的周向均匀间隔分布，以使多个引流通道30在转子铁芯1的周向上均匀间隔分布，进一步提高气体的分布均匀性；或者，多个引流块32沿转子铁芯1的周向分布不均匀，例如，在如图6和图7所示的示例中，第一引流块321在转子铁芯1的轴向上的长度大于第二引流块322在转子铁芯1的轴向上的距离，并且在转子铁芯1的周向上，两个第一引流块321之间的距离大于两个第二引流块322之间的距离，从而可以利用第一引流块321和第二引流块322的长度差以及不同的间距辅助提高对气流的引导作用，使引流降噪效果更优。

可选地，如图1、图3和图6所示，在垂直于转子铁芯1的中心轴线的平面内，每个引流块32可以形成为大体梯形，或者，如图9所示，每个引流块32可以形成为大体机翼形。便于加工，且引流效果好。

根据本发明的一些实施例，如图1-图5所示，转子铁芯1上可设有用于安装转轴2的安装孔311，安装孔311的中心轴线与转子铁芯1的中心轴线可以重合，如图5所示，安装孔311的横截面形成为半径为R1的圆形，如图7所示，在垂直于转子铁芯1的中心轴线的平面内，通风孔11与转子铁芯1的中心轴线之间的最小距离为R2，引流块32的内端与转子铁芯1的中心轴线之间的距离为B，其中，在垂直于转子铁芯1的中心轴线的平面内，通风孔11与转子铁芯1的中心轴线之间的最小距离R2以及引流块32的内端与转子铁芯1的中心轴线之间的距离B满足：R1≤B≤1.5R2。由此，不仅可以为通风孔11内的气流导向，减小扰流，降低气流噪音，而且可以降低引流块32与转轴2发生干涉的概率，进一步提高可靠性和稳定性。

可选地，转子铁芯1上的通风孔11为多个，通风孔11的数量与引流通道30的数量可以相等，以使通风孔11与引流通道30位置对应，降低流体的流动阻力。当然通风孔11的数量与引流通道30的数量可以不相等，以扩展能适用于转子铁芯1上的引流装置3，提高通用性。

在本发明的一些实施例中，引流装置3可为一体冲压的钣金件，即挡板31和多个引流块32形成为一个整体且冲压制成。由此，不仅可以保证引流装置3的强度和可靠性，而且方便成型，制造简单，可以省去多余的装配以及连接工序，大大提高了转子组件100的装配效率。

根据本发明的一些实施例，如图6、图7和图9所示，至少一个引流块32上设有贯通挡板31的装配孔33，引流装置3可以通过配合在装配孔33内的紧固件(图中未示出)安装在转子铁芯1的一端(例如，图示的上端)的端面上，以将引流装置3与转子铁芯1相连，结构简单紧凑，而且稳定性好，可靠性高。

可选地，紧固件可以是铆钉，部分引流块32上可以设有贯通挡板31的装配孔33，如图5所示，转子铁芯1的一端可以设有与装配孔33位置对应的铆钉孔13，铆钉穿过装配孔33和铆钉孔13连接引流装置3和转子铁芯1，将引流装置3安装在转子铁芯1的一端。当然，紧固件还可以是其他类型的紧固件，例如螺杆，这对于本领域的技术人员是可以理解的，在此不再详述。

根据本发明的一些实施例，如图1-图4所示，转子组件100还可以包括：平衡块4，平衡块4可以设在引流装置3与转子铁芯1之间，此时，如图1-图3所示，如果第一引流块321在转子铁芯1的轴向上的长度与第二引流块322在转子铁芯1的轴向上的长度不相等，还可以利用长度差形成避让空间，平衡块4可以容纳在该避让空间内，结构简单且紧凑；或者，平衡块4可以设在引流装置3的背向转子铁芯1的表面上，如图4所示。通过设置平衡块4，可以有效减小转子铁芯1的振动，从而可以降低振动噪音。

可选地，平衡块4与引流装置3的可为分体件，即引流装置3和平衡块4分体设置，从而引流装置3和平衡块4可分离地单独安装在转子铁芯1上；或者，平衡块4与引流装置3可为一体件，即平衡块4和引流装置3可以一体成型，例如焊接相连，以简化装配工序，提高装配效率。由此，可以对引流装置3和平衡块4进行灵活设置，满足不同需求。

本发明还公开了一种电机，包括根据本发明上述实施例的转子组件100。

根据本发明实施例的电机，通过设置根据本发明上述实施例的转子组件100，能够对气流进行引导，可以减小摩擦和振动，降低噪音，还可以降低吐油量，提高电机的整体性能。

根据本发明实施例的压缩机，包括根据本发明上述实施例的电机。其中，压缩机可以是立式压缩机或卧室压缩机。

具体而言，压缩机的曲轴为电机的输出轴，即图1所示的转轴2，电机带动转轴2做功，以实现对冷媒的压缩。

压缩机运行时，混有润滑油的冷媒气流从转子铁芯1的通风孔11向上流动，在转子铁芯1的上方设有引流装置3，引流装置3中的引流通道30可以引导通过通风孔11的气流，从通风孔11流出的气流从引流通道30内流出，然后从压缩机壳体上的排气管流至管路，从而可以改善压缩的气流噪音。同时，通过引流通道30引导气流，可以提高气流的均匀性，减小转子铁芯1动偏心引起的振动，可以降低振动噪音，进一步改善压缩机的运行噪音，还可以减小曲轴与轴承之间摩擦损耗，可以有效提高压缩机的整体性能。另外，还可以利用通过气流与引流通道30的撞击提高油气分离效果，降低压缩机的吐油量。

可选地，在引流装置3的远离转子铁芯1的一端还可以设置有挡油环(图中未示出)，挡油环可以形成为圆环形的板状结构，挡油环可以对没有进入引流通道30的部分气流进行油气分离，从而进一步地提高了油气分离效果，进一步降低了压缩机的吐油量，提升压缩机运行的可靠性。同时，挡油环可以减小平衡块4对转子组件100周围的气流的搅动，使得转子组件100周围的气流流动更加平稳有序，从而进一步地减小了压缩机的吐油量，提高了压缩机的能效和可靠性。

图10示意了根据本发明一个具体实施例的压缩机的噪音频谱改善效果图，该压缩机具有根据本发明上述实施例的电机。由图10可知，根据本发明实施例的压缩机，能够有效降低噪音。

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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、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 (14)

1.一种转子组件，其特征在于，包括：

转子铁芯，所述转子铁芯具有沿其轴向贯通的通风孔；

转轴，所述转轴设在所述转子铁芯上；

引流装置，所述引流装置包括：

挡板，所述挡板适于设在所述转子铁芯的一端；

多个引流块，多个所述引流块设在所述挡板的朝向所述转子铁芯的表面且沿所述转子铁芯的周向间隔设置，相邻所述引流块之间限定出用于将所述通风孔内的气流沿所述转子铁芯的径向导出的引流通道；

其中，多个所述引流块包括：第一引流块和第二引流块，所述第一引流块在所述转子铁芯的轴向上的长度H1和所述第二引流块在所述转子铁芯的轴向上的长度H2满足：0.05H1≤H2≤H1。

2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述引流块的数量N与所述转子铁芯的磁极极对数P满足：2≤N≤2P+4。

3.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，多个所述引流通道的垂直于所述转子铁芯的中心轴线的截面面积之和S1与所述通风孔的横截面积之和S2满足：S1≥0.6S2。

4.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，每个所述引流通道的横截面积在所述转子铁芯的径向上保持不变；或

每个所述引流通道的横截面积在所述转子铁芯的径向上由内至外递增。

5.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，多个所述引流通道的对应处的横截面积相等。

6.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述引流块的与所述转子铁芯的中心轴线平行的表面为流线型。

7.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，每个所述引流块的外端相对于所述引流块的内端沿所述转子铁芯的周向偏移，且多个所述引流块的外端在所述转子铁芯的周向上的偏移方向一致。

8.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述转子铁芯上设有用于安装所述转轴的安装孔，所述安装孔的中心轴线与所述转子铁芯的中心轴线重合，所述安装孔的横截面形成为半径为R1的圆形，

其中，在垂直于所述转子铁芯的中心轴线的平面内，所述通风孔与所述转子铁芯的中心轴线之间的最小距离R2以及所述引流块的内端与所述转子铁芯的中心轴线之间的距离B满足：R1≤B≤1.5R2。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的转子组件，其特征在于，所述引流装置为一体冲压的钣金件。

10.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，至少一个所述引流块上设有贯通所述挡板的装配孔，所述引流装置通过配合在所述装配孔内的紧固件安装在所述转子铁芯的所述一端的端面上。

11.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，还包括：

平衡块，所述平衡块设在所述引流装置与所述转子铁芯之间；或

所述平衡块设在所述引流装置的背向所述转子铁芯的表面上。

12.根据权利要求11所述的转子组件，其特征在于，所述平衡块与所述引流装置为分体件或一体件。

13.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求1-12中任一项所述的转子组件。

14.一种压缩机，其特征在于，包括根据权利要求13所述的电机。